氣動液壓培訓(xùn)教案

1、 氣動與液壓技術(shù)基礎(chǔ)氣動與液壓技術(shù)基礎(chǔ)1.1 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識液壓系統(tǒng)以液體為工作介質(zhì)，氣動技術(shù)是以壓縮空氣作為動力源驅(qū)動氣動執(zhí)行元件完成一定的運動規(guī)律的應(yīng)用技術(shù)。氣動技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，它可以應(yīng)用于包裝、進給、計量、材料的輸送、工件的轉(zhuǎn)動與翻轉(zhuǎn)、工件的分類等場合，還可車、銑、鉆、鋸等機械加工的過程。 兩種工作介質(zhì)的不同在于：液體幾乎不可壓縮，氣體卻具有較大的可壓縮性。 氣壓與液壓傳動系統(tǒng)除工作介質(zhì)(壓縮空氣與液壓油)外,一般由以下四個部分組成:(1)動力元件 氣源裝置或液壓泵,它們是氣動、液壓系統(tǒng)提供一定流量的壓力流體的裝置。（2）執(zhí)行元件 氣缸或液壓缸、氣動馬達或液壓馬達，它們將

2、流體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置。實現(xiàn)直線運動的是氣缸或液壓缸，輸出力和速度。實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的是氣動馬達或液壓馬達，它輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。（3）控制元件 壓力、流量、方向控制閥，對系統(tǒng)各種狀態(tài)進行控制，以保證執(zhí)行元件運動的各項要求。（4）輔助元件 包括各種管件、油箱、過濾器、蓄能器、儀表、密封件等，用于連接、儲油、過濾等作用。氣壓（液壓）傳動系統(tǒng)組成氣壓（液壓）傳動系統(tǒng)組成 液壓回路圖 氣動回路圖F=0PT1S11S21S3ABPT1Y21Y3ABPT1Y1FESTO DIDACTIC213122131 A1 V1 S 1. 氣源系統(tǒng)123456普通氣源凈化氣源 氣源系統(tǒng)是為氣動設(shè)備提供滿足要求的壓縮空

3、氣動力源。氣源系統(tǒng)一般由氣壓發(fā)生裝置、壓縮空氣的凈化處理裝置和傳輸管路系統(tǒng)組成。典型的氣源及空氣凈化處理系統(tǒng)如圖所示。1-空壓機 2-儲氣罐 3-閥門 4-主管過濾器 5-干燥機 6-主管過濾器2.壓力壓力 計量單位 國際單位制：帕斯卡（簡稱帕，Pa） 過去常用的單位：大氣壓（atm）或千克力每平方厘米（kgf/cm2） 實際應(yīng)用單位：兆帕（MPa）或巴（bar）各個壓力單位之間的關(guān)系 ： 1 Pa = 1N/m2， 1M Pa = 106Pa ，1 atm = 1.033 kgf/cm2 = 1.0133 bar = 101330 Pa 1bar= 105Pa= 0.1MPa 實際工業(yè)系統(tǒng)壓

4、力為：68bar 油霧器在使用中一定要垂直安裝，它可以單獨使用，也可以和空氣過濾器、減壓閥、油霧器三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱之為氣動三聯(lián)件），使之具有過濾、減壓和油霧潤滑的功能。聯(lián)合使用時，其連接順序應(yīng)為空氣過濾器一減壓閥一油霧器，不能顛倒，安裝時氣源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)盡量靠近氣動設(shè)備附近，距離不應(yīng)大于5m。氣動三聯(lián)件的工作原理圖如圖、外形圖及圖形符號如圖所示。 壓縮空氣的潤滑裝置壓縮空氣的潤滑裝置 氣動三聯(lián)件氣動三聯(lián)件包括包括:空氣過濾器、減壓閥、油霧器空氣過濾器、減壓閥、油霧器空氣過濾空氣過濾裝置實物裝置實物 空氣中的污染物按物質(zhì)種類，可分為水份，油份和固體雜質(zhì)。w (1)水份的影響

5、w 氣流中混入水份后，會使氣動元件等因生銹而動作遲緩，噴漆時因氣動噴霧器中含有的水份而影響噴涂質(zhì)量。在寒冷地區(qū)，水凝結(jié)后結(jié)冰會使管道及附件損壞，或使氣流不能流通。此外，聚集在管道內(nèi)的凝結(jié)水當(dāng)達到一定量時，在氣流壓力的作用下，會對管壁形成水擊現(xiàn)象，損壞管路。 w w (2)油份的影響 w 油蒸氣聚集在貯氣罐中，形成易燃物甚至是爆炸混合物。另外，油份經(jīng)高溫氧化后形成的一種有機酸，會腐蝕金屬設(shè)備。此外，食品、藥品和微電子等行業(yè)對環(huán)境有特殊要求，應(yīng)用于這些行業(yè)的氣動設(shè)備若沒有實施無油化以及空氣凈化處理后沒有達到含油率的要求，油份將嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品品質(zhì)。w (3)固體塵埃的影響 w 固體塵埃進

6、入氣動元件的可動部分后，會加速該部件的磨損，導(dǎo)致動作不良，功能下降，進而失效。顆粒大的固體塵埃沉積在管道內(nèi)，減小了管道的可流通截面積。 w 總之，空氣中的污染物流經(jīng)管道和元件會引起堵塞和銹蝕。雜質(zhì)會加速元件磨損，縮短壽命，同時可能導(dǎo)致元件誤動作。油氣會使密封件老化，嚴重時會引起燃燒和爆炸，最終將影響氣動自動化系統(tǒng)的安全性和可靠性。 2 2 氣動元件氣動元件 氣動元件是指利用壓縮空氣工作的元件。2.1 氣動執(zhí)行元件氣動執(zhí)行元件 氣動執(zhí)行元件的作用是利用壓縮空氣的能量，實現(xiàn)各種機械運動（直線往復(fù)運動、擺動、轉(zhuǎn)動）的裝置。 主要的執(zhí)行元件有氣缸和氣馬達。2 2氣缸介紹氣缸介紹 普通氣缸普通氣缸在結(jié)構(gòu)

7、上只有一個活塞和一個氣缸桿雙作用氣缸兩個方向上都受氣壓控制的氣缸單作用氣缸只有一個方向上是受氣壓控制的氣缸基本結(jié)構(gòu) 圖形符號 推管手指短行程氣缸 短行程氣缸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸比普通氣缸短，即氣缸桿運動的行程短。 頂肩氣缸頂肩氣缸阻擋氣缸 阻擋氣缸是一種專門為阻擋工件傳輸而設(shè)計的氣缸，一般為單作用氣缸。阻擋氣缸具有動作迅速、安裝簡便的特點。 阻擋氣缸應(yīng)用落肩頂針氣缸雙活塞桿氣缸 缸體的兩端都有活塞桿伸出的氣缸。 無桿氣缸 無桿氣缸，顧名思義，就是沒有活塞桿的氣缸。它是通過活塞直接或間接地帶動外滑塊作往復(fù)運動。這種氣缸的最大特點是行程長，可以大量地節(jié)省安裝空間。 機械接觸式無桿氣缸擺動氣缸 擺動氣

8、缸是指能在一定的角度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動的氣缸。在結(jié)構(gòu)上有葉片式擺動氣缸、齒輪齒條式等結(jié)構(gòu)形式。 齒條式擺動氣缸葉片式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)及限位的安裝方法擺動氣缸限位方法擺動氣缸應(yīng)用擺動氣缸應(yīng)用擺動氣缸應(yīng)用 導(dǎo)向氣缸 導(dǎo)向氣缸是指具有導(dǎo)向功能的氣缸。一般為（標(biāo)準(zhǔn)）氣缸和導(dǎo)向裝置的集合體。 導(dǎo)向氣缸的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用手指氣缸 手指氣缸也稱作氣爪，是一種具有抓取功能的氣缸。它具有雙向抓取、自動對中、重復(fù)精度高、抓取力矩恒定等特點。 三點氣爪的結(jié)構(gòu)及輔件安裝方法平行氣爪的結(jié)構(gòu)及輔件安裝方法其它種類的氣缸 w 氣囊式氣缸既可作為驅(qū)動器使用，又可作為氣彈簧使用。通過給氣缸加壓和排氣，該氣缸就可作為驅(qū)動器動作。隨著行程的

9、增加，氣缸產(chǎn)生的推力會相應(yīng)地減小，因為它的推力取決于它的收縮程度。如果保持氣囊氣缸的充氣狀態(tài)，則該氣缸就成了一個氣彈簧。該氣缸的結(jié)構(gòu)簡單，由兩塊金屬板扣住橡膠氣囊而成。氣缸內(nèi)部無密封件或移動部件（如：活塞桿）。氣囊式氣缸為單作用運作方式，無需復(fù)位彈簧。復(fù)位動作借助于外力來完成。 葉片式氣動馬達的工作原理葉片式氣動馬達的工作原理 圖9-18所示是雙向葉片式氣動馬達的工作原理圖。壓縮空氣由A孔輸入，小部分經(jīng)定子兩端的密封蓋的槽進入葉片底部(圖中未表示)，將葉片推出，使葉片貼緊在定于內(nèi)壁上，大部分壓縮空氣進入相應(yīng)的密封空間而作用在兩個葉片上，由于兩葉片伸出長度不等，就產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩差，使葉片與轉(zhuǎn)子按逆時

10、針方向旋轉(zhuǎn)，作功后的氣體由定子上的孔c和B排出。若改變壓縮空氣的輸入方向（即壓縮空氣由B孔進入，A孔和C孔排出），則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。 氣動馬達氣動馬達葉片式氣動馬達葉片式氣動馬達氣動肌鍵氣動肌鍵是一種拉伸驅(qū)動器，它模仿自然肌鍵的運動。當(dāng)內(nèi)部有壓力時，管道就在球面方向上擴張，因此產(chǎn)生了拉伸力和肌鍵縱向的收縮運動。3. 3. 氣動控制元件氣動控制元件 流量控制閥（或流量調(diào)節(jié)閥）起控制與調(diào)節(jié)流量作用。 方向控制閥起控制氣流方向或控制氣路通斷作用。 壓力控制閥（或壓力調(diào)節(jié)閥）起控制與調(diào)節(jié)壓力作用。 氣動控制閥的種類很多。 氣動控制元件是指在氣動系統(tǒng)中起控制氣流的流量、方向、壓力的氣動元件。1 1壓力

11、控制閥壓力控制閥按照壓力控制閥在氣動系統(tǒng)中的作用不同，壓力控制閥可以分為三類：減壓閥、溢流閥、順序閥。 減壓閥 減壓閥在氣動系統(tǒng)中的作用是將輸入壓力降到氣動工作系統(tǒng)所需的工作壓力，并保持壓力恒定。 直動式是利用彈簧力直接作用來達到調(diào)壓目的的。 先導(dǎo)式是利用一個預(yù)先調(diào)整好的氣壓來代替直動式中的調(diào)壓彈簧來實現(xiàn)調(diào)壓目的的。 減壓閥的調(diào)壓方式有直動式和先導(dǎo)式兩種。幾種常用的減壓閥L型定差減壓閥 減壓閥帶壓力表的減壓閥溢流閥 溢流閥在氣動系統(tǒng)中的作用是當(dāng)系統(tǒng)中的工作壓力超過設(shè)定值時，排出多余的壓縮空氣，以保證進口的壓力為設(shè)定值。 在系統(tǒng)中起著安全保護（過載）作用的溢流閥稱為安全閥。 順序閥 順序閥是利用

12、回路中的壓力變化來控制動作順序的壓力控制閥。 壓力控制閥的圖形符號 2.2.流量控制閥流量控制閥 簡介 流量控制閥是控制壓縮空氣流量的控制閥，是通過改變壓縮空氣在管道中流動時受到的局部阻力而實現(xiàn)的。 實現(xiàn)方法有兩種，一種是采用固定式裝置，如孔板、毛細管等；另一種是采用可調(diào)節(jié)式裝置，如節(jié)流閥。 節(jié)流閥的種類有多種，主要有：延時閥節(jié)流閥單向節(jié)流閥排氣節(jié)流閥精密節(jié)流閥等。 節(jié)流閥w 單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥組合而成，常用于控制氣缸的運動速度，也稱為速度控制閥。單向閥w 流量在一個方向上是完全阻塞的， 而在另一方向上暢通無阻。常用節(jié)流閥的圖形符號3 3方向控制閥方向控制閥 用于控制壓縮空氣的流動方

13、向的控制閥即為方向控制閥。方向控制閥的種類最多，分類也較為復(fù)雜。 分類 按控制方式分類 按照閥的控制方式的不同，一般可以將方向控制閥分為：氣控閥、電磁閥、機控閥和人控閥。 按控制方式分類按閥的氣路端口數(shù)量分類w 按照P口（輸入口）、A口（輸出口）和R口(排氣口)的數(shù)目之和進行分類，可以將閥分為二通閥、三通閥、四通閥、五通閥等。按閥芯可變換的位置數(shù)量分類 按閥芯的工作位置數(shù)量分類，閥分為二位閥和三位閥。 閥中的通口用數(shù)字表示，符合ISO5599-3標(biāo)準(zhǔn)。通口即可用數(shù)字，也可用字母表示。 基本名稱 用閥芯工作位置的數(shù)量和閥的氣路端口數(shù)量來描述，稱為幾位幾通閥，例如：二位三通閥，三位五通閥等。按閥的

14、控制方式及控制信號的數(shù)量描述。例如：單/雙電磁（先導(dǎo)）閥（也稱為單/雙電控閥），單/雙氣控閥等。 方向控制閥的圖形符號 控制元件 舉例：二位三通電磁閥（常斷型）二位三通電磁閥（常通型） 控制方式 常見方向控制閥 符合各種標(biāo)準(zhǔn)的方向控制閥手動式方向控制閥機械驅(qū)動式方向控制閥電磁閥 分類 直動式電磁閥 直動式電磁閥是利用電磁力直接推動閥芯改變位置達到氣路換向目的的。 分為單電控直動式電磁閥和雙電控直動式電磁閥。先導(dǎo)式電磁閥 先導(dǎo)式電磁閥是由小型的直動式電磁閥和大型的氣控換向閥組成的。它是利用小型直動式電磁閥輸出的先導(dǎo)氣壓來控制大型的氣控換向閥的閥芯，從而達到換向目的的。因此，小型直動式電磁閥又被稱

15、為電磁先導(dǎo)閥。注意電磁先導(dǎo)閥與先導(dǎo)式電磁閥的區(qū)別。 例：CPE14-M1-5/3B-1/4w 緊湊型閥 CPE ，特點：流量大功耗小w 尺寸 - Micro: 10 mm w - Mini: 14 mmw - Midi: 18 mmw - Maxi: 24 mmw - 流量: 180 3200 l/min.w 電壓 M1BH: 24 V DC ，所匹配插座 KMYZ-9 M1H: 24 V DC ，所匹配插座KMYZ-6 M2H: 110 V AC M3H: 230 V ACw - 不帶插頭插座w - 帶或不帶先導(dǎo) (-S)w - 手動裝置w - 標(biāo)牌槽w 派生型w - 管式閥或板式閥w 3/2-閥w - GL: 常閉, 氣彈簧復(fù)位w - OL: 常開, 氣彈簧復(fù)位w 5/2-閥w - L: 單電控, 氣彈簧復(fù)位w - J: 雙電控w 5/3-閥w - B: 中壓式w - E: 中泄式w - G: 中封式w 接口類型w M5 螺紋w M7 螺紋w G1/8 螺紋w G1/4 螺紋w G3/8 螺紋電磁閥的型號 緊