氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)

5.2.1動(dòng)力元件5.2.2輔助元件5.2.3執(zhí)行元件5.2.4控制元件作業(yè)5.2氣壓元件12021/6/275.2.1動(dòng)力元件

動(dòng)力元件的主體部分是空氣壓縮機(jī)，它把電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸送給氣動(dòng)系統(tǒng)。活塞式空氣壓縮機(jī)工作原理圖1-排氣閥2-氣缸3-活塞4-活塞桿5-滑塊6-滑道7-連桿8-曲柄9-吸氣閥10-彈簧

22021/6/275.2.2輔助元件

主要作用是將140~170℃高溫壓縮空氣降至40~50℃，使水和油變成凝結(jié)的油滴和水滴，容易排出。1、冷卻器32021/6/27

油水分離器的作用是將經(jīng)冷卻器降溫析出的水和油等雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出來，使空氣得到初步凈化。2、油水分離器42021/6/27

空氣干燥器主要作用是將初步凈化的濕壓縮空氣進(jìn)一步脫水去雜質(zhì)，成為干壓縮空氣，以提高壓縮空氣質(zhì)量。3、空氣干燥器

空氣過濾器主要作用是根據(jù)固體物質(zhì)和空氣分子的大小和質(zhì)量不同，利用慣性、阻隔和吸附的方法濾除壓縮空氣中的水分、油滴及雜質(zhì)微粒，以實(shí)現(xiàn)空氣凈化要求。4、空氣過濾器52021/6/271－旋風(fēng)葉片2－濾心3－存水杯4－擋水板5－排水閥空氣過濾器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)62021/6/27

氣罐的作用是消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性；儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，調(diào)節(jié)用氣量或以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要應(yīng)急使用；進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油分。5、氣罐

油霧器的主要作用是以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使該壓縮空氣具有潤滑氣動(dòng)元件的能力，以減輕其對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的表面磨損，改善其工作性能。6、油霧器72021/6/27a)主視圖b)左視圖c)圖形符號(hào)普通型油霧器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)82021/6/27

消聲器是指能阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種氣動(dòng)元件，主要方法是通過阻尼或加大排氣面積，以降低排氣的速度和功率（能量）。7、消聲器a)結(jié)構(gòu)原理

b)圖形符號(hào)

阻性消聲器的結(jié)構(gòu)原理及圖形符號(hào)92021/6/275.2.3執(zhí)行元件

氣動(dòng)執(zhí)行元件就是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，可分為氣缸和氣馬達(dá)。1、氣缸（1）氣缸的分類1）按壓縮空氣對(duì)活塞端面作用力的方向，分為單作用氣缸和雙作用氣缸。2）按氣缸的結(jié)構(gòu)特征，分為活塞式氣缸、薄膜式氣缸和伸縮式氣缸。3）按氣缸的安裝形式，分為固定式氣缸、軸銷式氣缸、回轉(zhuǎn)式氣缸和嵌入式氣缸。4）按氣缸的功能，分為普通氣缸、緩沖氣缸、氣－液阻尼氣缸、擺動(dòng)氣馬達(dá)、沖擊氣缸和步進(jìn)氣缸。102021/6/27單作用氣缸是指氣缸僅有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是氣壓傳動(dòng)，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，而返回時(shí)要靠外力如彈簧力、膜片張力和自重力等。1）單作用氣缸a)工作原理簡圖b)圖形符號(hào)（2）常用氣缸112021/6/27①進(jìn)氣口只有一個(gè)，結(jié)構(gòu)簡單、耗氣量少。②輸出外力小。因?yàn)橛脧椈珊湍て葟?fù)位，在此起背壓作用，壓縮空氣的能量不能全部用于作有用功，有一部分能量需要用來克服彈簧或膜片的彈力，所以活塞桿推力減少。③行程短。缸內(nèi)因?yàn)榘灿袕椈苫蚰て?，占有一定的空間，故活塞的有效行程縮短。④輸出力與運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定性較差。彈簧等彈性元件的彈力是隨其大小的變化而變化，從而使推力與運(yùn)動(dòng)速度在行程中有變化。單作用氣缸特點(diǎn)122021/6/27它的兩個(gè)方向均需要壓縮空氣的能量來推動(dòng)，以輸出力和速度，但兩個(gè)方向因活塞有效作用面積不一樣，所以輸出的力與速度也不同。①單活塞桿雙作用氣缸D－活塞直徑ｄ－活塞桿直徑

雙作用氣缸就是雙向作用氣缸，活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)均由氣壓傳動(dòng)來推動(dòng)。2）雙作用氣缸132021/6/27雙活塞桿氣缸因?yàn)閮啥嘶钊麠U直徑相同，所以兩端的有效面積也就相等，氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和輸出力均相等。②雙活塞桿雙作用氣缸缸體固定式1-缸體2-工作臺(tái)3-活塞4-活塞桿5-機(jī)架142021/6/27活塞固定式1-缸體2-工作臺(tái)3-活塞4-活塞桿5-機(jī)架152021/6/27

氣－液阻尼缸是由氣缸和液壓缸組合而成的，它以壓縮空氣為能源，利用油液的不可壓縮性和控制流量來獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度。3）氣－液阻尼缸串聯(lián)式氣-液阻尼缸162021/6/27

薄膜式氣缸是利用膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生的變形來推動(dòng)活塞桿作直線運(yùn)動(dòng)的氣缸。4）薄膜式氣缸1-缸體2-膜盤3-膜片4-活塞桿

172021/6/27

沖擊氣缸能把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞高速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，利用此動(dòng)能作功，可完成型材下料、打印、破碎、沖壓和鍛造等多種作業(yè)。5）沖擊氣缸1-活塞桿腔2-活塞腔3-蓄能腔4-噴嘴口5-中蓋6-活塞7-缸體

182021/6/27

氣缸的缸體連同缸蓋及導(dǎo)氣頭心可被攜帶著回轉(zhuǎn)，活塞桿及活塞只能直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)氣頭體的外接管路固定不動(dòng)。6）回轉(zhuǎn)氣缸1-活塞桿2、5-密封裝置3-缸體4-活塞6-缸蓋及導(dǎo)氣頭心7、8-軸承9-導(dǎo)氣頭體

192021/6/27

選用標(biāo)準(zhǔn)化氣缸，不但互換性好，而且還便于使用與維修。7）標(biāo)準(zhǔn)化氣缸標(biāo)準(zhǔn)化氣缸的標(biāo)記QGA—無緩沖氣缸QGB—細(xì)桿（標(biāo)準(zhǔn)件）緩沖氣缸；QGC—粗桿緩沖氣缸；QGD—?dú)狻鹤枘岣?；QGH—回轉(zhuǎn)氣缸。202021/6/27氣動(dòng)馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的執(zhí)行元件，它把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。2、氣動(dòng)馬達(dá)雙向旋轉(zhuǎn)葉片式氣動(dòng)馬達(dá)1-葉片2-定子3-轉(zhuǎn)子212021/6/27氣動(dòng)控制元件的作用是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動(dòng)方向和發(fā)送信號(hào)等，保證氣動(dòng)執(zhí)行元件具有一定的力（力矩）和速度，按預(yù)定的方向與程序正常地工作。5.2.4控制元件1、壓力控制閥壓力控制閥主要用來控制系統(tǒng)中氣體的壓力，滿足各種壓力要求或用于節(jié)能。222021/6/27減壓閥的主要作用就是調(diào)壓和減壓，它把來自氣源的較高輸入壓力減至設(shè)備或分支系統(tǒng)所需的較低的輸出壓力，可調(diào)節(jié)并保持輸出壓力值的穩(wěn)定，使輸出壓力不受系統(tǒng)流量、負(fù)載和壓力值波動(dòng)的影響。減壓閥減壓閥結(jié)構(gòu)原理及圖形符號(hào)1-調(diào)整手柄2-調(diào)壓彈簧3-下彈簧座4-膜片5-閥心6-閥套7-阻尼孔8-閥口9-復(fù)位彈簧10-進(jìn)氣閥口11-排氣孔12-溢流孔232021/6/27方向控制閥是用來控制氣動(dòng)系統(tǒng)中壓縮空氣的流向和通、斷，從而控制執(zhí)行元件的起、停及運(yùn)動(dòng)方向的氣動(dòng)元件。2、方向控制閥（1）單向型控制閥1）單向閥單向閥是指氣流只能向一個(gè)方向流動(dòng)而不能反向流動(dòng)的閥。與液壓單向閥相比，氣動(dòng)單向閥閥心和閥座之間有一層密封墊，其他與液壓單向閥基本相同。

242021/6/27A－出油口P－進(jìn)油口252021/6/27或門型梭閥的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合，在氣動(dòng)邏輯回路中，起到“或”門的作用。2）或門型梭閥或門型梭閥工作原理圖262021/6/27當(dāng)按壓三通手動(dòng)閥按鈕或使三通閥電磁閥通電時(shí)，控制信號(hào)氣都經(jīng)或門型梭閥進(jìn)入四通氣控閥右腔，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)—自動(dòng)回路的轉(zhuǎn)換。

或門型梭閥的應(yīng)用實(shí)例272021/6/27與門型梭閥又稱與門型棱閥，其結(jié)構(gòu)也相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合，在氣動(dòng)邏輯回路中，起到“與”門的作用。3）與門型梭閥與門型梭閥工作原理282021/6/27

只有當(dāng)P1和P2兩口同時(shí)有壓縮空氣輸入時(shí)，A口才有壓縮空氣輸出，如圖c所示；當(dāng)P1和P2兩口壓力不等時(shí)，則氣壓低的壓縮空氣通過A口輸出。3）與門型梭閥工作原理292021/6/27與門型梭閥圖形符號(hào)302021/6/27行程閥1為工件定位信號(hào)，行程閥2是夾緊工件信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，與門型梭閥5才有輸出，使換向閥3切換，鉆孔缸4進(jìn)給，鉆孔開始。

與門型梭閥的應(yīng)用1、2－行程閥3－換向閥4－鉆孔缸5－與門型梭閥

312021/6/27換向型控制閥簡稱換向閥，其作用是改變氣體通道，使氣體流動(dòng)方向發(fā)生變化，從而改變氣動(dòng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。（2）換向型控制閥322021/6/27氣壓換向閥是指利用氣體壓力作為控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)閥心移動(dòng)，控制主氣流的通、斷或換向的方向控制閥。

1）氣壓換向閥單氣控加壓式換向閥的工作原理332021/6/27電磁換向閥與液壓換向閥一樣，也是利用電磁力的作用實(shí)現(xiàn)主閥換向的。2）電磁換向閥342021/6/27雙電磁鐵直動(dòng)式電磁換向閥的工作原理和圖形符號(hào)352021/6/27雙電磁鐵先導(dǎo)式電磁換向閥的工作原理和圖形符號(hào)362021/6/27流量控制閥是通過改變閥口的通流截面積來控制壓縮空氣流量的元件。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)氣缸的運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)、控制信號(hào)延遲時(shí)間的調(diào)節(jié)、油霧器油滴量的控制和氣缸的緩沖能力的調(diào)節(jié)等，均需要通過調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量來實(shí)現(xiàn)。3、流量控制閥372021/6/27壓縮空氣從P口輸入，經(jīng)過節(jié)流后從A口輸出。通過調(diào)節(jié)螺桿使閥心上下移動(dòng)，從而改變節(jié)流閥口的通流截面積，調(diào)節(jié)空氣流量。

（1）節(jié)流閥382021/6/27當(dāng)壓縮空氣沿正向由P口到A口流動(dòng)時(shí)，單向閥1在氣壓作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，氣流經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥2節(jié)流后從A口排出。當(dāng)氣體反向由A口到P口流動(dòng)時(shí)，單向閥1被推開，大部分氣體從阻力小和通流截面積大的單向閥流向P口，只有少量的氣體從節(jié)流閥口流至P口一同排出。（2）單