液壓與氣動技術(shù)氣壓傳動基礎(chǔ)知識的認(rèn)識氣壓傳動課件

1、液壓與氣動技術(shù)1氣壓傳動基礎(chǔ)知識的認(rèn)識 氣壓傳動課件 液壓與氣動技術(shù)2氣壓傳動工作原理類似于液壓傳動工作原理，氣壓系統(tǒng)由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件以及一些必要的輔助元件組成，這些元件是組成氣壓系統(tǒng)最基本的單元，其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的使用性能以及能否實現(xiàn)所要達(dá)到的工作要求。只有充分理解了各組成元件的工作原理、性能特點并能正確識別相應(yīng)的圖形符號以后，才能完成氣壓系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、使用、維護(hù)等工作。液壓與氣動技術(shù)3任務(wù)1 氣壓傳動基礎(chǔ)知識的認(rèn)識任務(wù)目標(biāo)了解氣動系統(tǒng)工作原理及特點；和液壓系統(tǒng)比比，氣動系統(tǒng)有哪些變化？了解氣壓傳動的特點；了解空氣的特性。任務(wù)描述查閱資料，認(rèn)識氣壓傳動系統(tǒng)工作原理及

2、組成部分，對比液壓傳動認(rèn)識氣壓傳動的特點。液壓與氣動技術(shù)4知識與技能1氣壓傳動系統(tǒng)組成氣壓傳動簡稱氣動，是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號，控制和驅(qū)動各種機(jī)械和設(shè)備，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化的一門技術(shù)。因為以壓縮空氣為工作介質(zhì)具有防火、防爆、防電磁干擾，抗振動、沖擊、輻射，無污染，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點，所以氣動技術(shù)與液壓、機(jī)械、電氣和電子技術(shù)一起，互相補(bǔ)充，已發(fā)展成為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的一個重要手段，在機(jī)械工業(yè)、冶金工業(yè)、輕紡食品工業(yè)、化工、交通運輸、航空航天、國防建設(shè)等各個部門已得到廣泛的應(yīng)用。 液壓與氣動技術(shù)5（1）氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理。氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理是利用空氣

3、壓縮機(jī)將電動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?，然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運動并對外做功。（2）氣壓傳動系統(tǒng)的組成典型的氣壓傳動系統(tǒng)，一般由以下部分組成： 氣壓發(fā)生裝置是原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?。其主要設(shè)備是空氣壓縮機(jī)。 氣壓控制元件是用來控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度，并按設(shè)計的程序正常工作。如壓力閥、流量閥、方向閥和邏輯閥等。 氣壓輔助元件是用于輔助保證氣動系統(tǒng)正常工作的一些裝置。如過濾器、干燥器、空氣過濾器、消聲器和油霧器等。 液壓與氣動技術(shù)6液壓與氣動

4、技術(shù)7氣壓傳動的優(yōu)點 液壓與氣動技術(shù)8（2）氣壓傳動的缺點： 氣壓傳動系統(tǒng)的工作壓力低，因此氣壓傳動裝置的推力一般不宜大于1040kN，僅適用于小功率場合，在相同輸出力的情況下，氣壓傳動裝置比液壓傳動裝置尺寸大。 由于空氣的可壓縮性大，氣壓傳動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，這樣會給位置和速度控制精度帶來誤差。 氣壓傳動系統(tǒng)的噪聲大，尤其是排氣時，須加消音器。 氣壓傳動工作介質(zhì)本身沒有潤滑性，如不采用無給油氣壓傳動元件，需另加油霧器裝置潤滑，而液壓系統(tǒng)無此問題。液壓與氣動技術(shù)93氣壓工作介質(zhì)氣壓工作介質(zhì)主要是指壓縮空氣。空氣由若干種氣體混合組成，主要有氮氣（N2）、氧氣（O2）及少量的氬氣（Ar）和二氧化

5、碳（CO2）等。此外，空氣中常含有一定量的水蒸氣，把不含有水蒸氣的空氣稱為干空氣，把含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣。 液壓與氣動技術(shù)10（1）空氣性質(zhì) 密度：單位體積內(nèi)的空氣質(zhì)量被稱為密度。 可壓縮性和膨脹性：氣體受壓力的作用而使其體積發(fā)生變化的性質(zhì)被稱為氣體的可壓縮性；氣體受溫度的影響而使其體積發(fā)生變化的性質(zhì)被稱為氣體的膨脹性。 黏性：空氣的粘性也是由于分子間的內(nèi)聚力，在分子間相對運動時產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力而表現(xiàn)出的性質(zhì)。 濕度：在氣壓傳動中，理論上把完全不含有水蒸氣的空氣稱為干空氣，而大氣中的空氣或多或少總含有水蒸氣，這種由干空氣和水蒸氣組成的混合物被稱為濕空氣。在一定的溫度和壓力下，空氣中的水蒸氣

6、的含量并不是無限的，當(dāng)水蒸氣的含量達(dá)到一定值時，再加入水蒸氣，就會有水滴析出，此時水蒸氣的含量達(dá)到最大值，即飽和狀態(tài)，這種濕空氣稱為飽和濕空氣。液壓與氣動技術(shù)11（2）對空氣的要求在壓縮空氣中，不能含有過多的油蒸氣；不能含有灰塵等雜質(zhì)，以免阻塞氣壓傳動元件的通道；空氣的濕度不能過大，以免在工作中析出水滴，影響正常操作；對壓縮空氣必須進(jìn)行凈化處理，設(shè)置除油水、干燥、除塵等凈化輔助設(shè)備。液壓與氣動技術(shù)12任務(wù)2 氣壓傳動組成部分結(jié)構(gòu)原理分析氣壓傳動利用空壓機(jī)把電動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能，然后在控制元件的作用下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)換為直線運動或回轉(zhuǎn)運動形式的機(jī)械能，從而完成

7、各種動作，并對外做功，氣壓傳動與液壓傳動具有類似性，對兩者元件和回路對比學(xué)習(xí)，找出其共性和特性。液壓與氣動技術(shù)13子任務(wù)1 氣源裝置的認(rèn)識任務(wù)目標(biāo)了解氣源裝置各組成部分的作用；和液壓系統(tǒng)比比，氣動系統(tǒng)有哪些變化？氣源裝置各組成部分工作原理；能夠正確操作氣源裝置。 任務(wù)描述根據(jù)空氣的成份以及系統(tǒng)對壓縮空氣的要求理解氣源裝置組成，并操作設(shè)備實現(xiàn)工業(yè)用氣供應(yīng) 液壓與氣動技術(shù)14知識與技能氣源裝置包括壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存儲、凈化等輔助裝置。它為氣動系統(tǒng)提供合乎質(zhì)量要求的壓縮空氣，是氣動系統(tǒng)的一個重要組成部分。氣源裝置一般由氣壓發(fā)生裝置、凈化及儲存壓縮空氣的裝置和設(shè)備、傳輸壓縮空氣的管道系

8、統(tǒng)和氣動三大件四部分組成。 液壓與氣動技術(shù)15液壓與氣動技術(shù)161氣壓發(fā)生裝置（1）空氣壓縮機(jī)的分類空氣壓縮機(jī)簡稱空壓機(jī)，是氣源裝置的核心，用以將原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。（2）空氣壓縮機(jī)的工作原理氣動系統(tǒng)中最常用的是往復(fù)活塞式空壓機(jī)，其工作原理如圖5-3（a）所示。當(dāng)活塞2向右運動時，由于左腔容積增加，壓力下降，而當(dāng)壓力低于大氣壓力時，吸氣閥6被打開，氣體進(jìn)入氣缸1內(nèi)，此為吸氣過程。當(dāng)活塞向左運動時，吸氣閥6關(guān)閉，缸內(nèi)氣體被壓縮，壓力升高，此過程即為壓縮過程。當(dāng)缸內(nèi)氣體壓力高于排氣管道內(nèi)的壓力時，頂開排氣閥7，壓縮空氣被排入排氣管內(nèi)，此過程為排氣過程。至此完成一個工作循環(huán)，電動機(jī)

9、帶動曲柄做回轉(zhuǎn)運動，通過連桿、滑塊、活塞桿、推動活塞做往復(fù)運動，空氣壓縮機(jī)就連續(xù)輸出高壓氣體。 液壓與氣動技術(shù)17液壓與氣動技術(shù)18（3）空氣壓縮機(jī)的選用原則選擇空壓機(jī)的依據(jù)是：氣動系統(tǒng)所需的工作壓力和流量兩個主要參數(shù)。氣源的工作壓力應(yīng)比氣動系統(tǒng)中的最高工作壓力高20%左右，因為要考慮供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統(tǒng)中某些地方的工作壓力要求較低，可以采用減壓閥來供氣。一般氣動系統(tǒng)的工作壓力為，故常選用低壓空壓機(jī)，特殊需要亦可選用中、高壓或超高壓空壓機(jī)。輸出流量的選擇，要根據(jù)整個氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的需要再加一定的備用余量，作為選擇空氣壓縮機(jī)（或機(jī)組）流量的依據(jù)。空氣壓縮機(jī)銘牌上的流量是自由

10、空氣流量。液壓與氣動技術(shù)19（4）空氣壓縮機(jī)的管理為了使空氣壓縮機(jī)經(jīng)常保持穩(wěn)定狀態(tài)運轉(zhuǎn)，其日常檢查項目有： 是否準(zhǔn)確向壓縮機(jī)、后冷卻器供給冷卻水。 空氣壓縮機(jī)的發(fā)熱是否異常。 卸載壓力繼電器動作是否正常，壓力繼電器設(shè)定值是否適當(dāng)。 空氣壓縮機(jī)有否發(fā)出異常聲音。 潤滑油量是否正常，是否使用了規(guī)定的潤滑油。 吸入端的濾氣器網(wǎng)眼是否堵塞。 溢流閥動作是否正常，設(shè)定值是否合理。 壓力計指示壓力是否正常，壓力計是否失常。 氣罐的排水器工作是否正常。液壓與氣動技術(shù)202壓縮空氣的凈化、儲存裝置如果將這種壓縮空氣直接送給氣動系統(tǒng)，將會產(chǎn)生下列影響：（1）汽化后的潤滑油會形成一種有機(jī)酸，腐蝕設(shè)備。同時油蒸氣也

11、是易燃物，有引起爆炸的危險。（2）混在壓縮空氣中的雜質(zhì)沉積在管道和元件通道內(nèi)，減小了通流截面面積，增加流通阻力。也可能堵塞氣動元件的一些小尺寸通道，造成氣體壓力信號不能正常傳遞，造成整個系統(tǒng)工作失效。（3）壓縮空氣中的飽和水分會在一定條件下凝結(jié)成水，并集聚在系統(tǒng)中一些部位。這些水分對元件和管道有銹蝕作用。（4）壓縮空氣中的灰塵等雜質(zhì)會磨損氣缸、氣動馬達(dá)和氣動換向閥中的相對運動表面，降低系統(tǒng)的使用壽命。液壓與氣動技術(shù)21壓縮空氣凈化設(shè)備一般包括：后冷卻器、油水分離器、儲氣罐和干燥器。液壓與氣動技術(shù)22（1）后冷卻器：后冷卻器安裝在空氣壓縮機(jī)出口管道上，空氣壓縮機(jī)排出具有140170的壓縮空氣經(jīng)過

12、后冷卻器，溫度降至4050。這樣就可使壓縮空氣中油霧和水汽達(dá)到飽和使其大部分凝結(jié)成滴而析出。后冷卻器的結(jié)構(gòu)形式有：蛇形管式、列管式、散熱片式和套管式等，冷卻方式有水冷和氣冷式兩種。蛇管式和列管式后冷卻器結(jié)構(gòu)如圖 液壓與氣動技術(shù)23（2）油水分離器：油水分離器安裝在后冷卻器后的管道上，作用是分離壓縮空氣中所含的水分、油分等雜質(zhì)，使壓縮空氣得到初步凈化。油水分離器的結(jié)構(gòu)形式有環(huán)形回轉(zhuǎn)式，撞擊折回式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式以及以上形式的組合使用等。油水分離器主要利用回轉(zhuǎn)離心、撞擊、水浴等方法使水滴、油滴及其他雜質(zhì)顆粒從壓縮空氣中分離出來。撞擊折回式油水分離器結(jié)構(gòu)形式如圖 液壓與氣動技術(shù)24（3）儲氣罐：

13、儲氣罐的主要作用是儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣源輸出氣流脈動，增加氣流連續(xù)性，減弱空氣壓縮機(jī)排出氣流脈動引起的管道振動；進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油分。儲氣罐的結(jié)構(gòu)圖如圖 液壓與氣動技術(shù)25（4）干燥器：干燥器的作用是進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分和顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥，提供的壓縮空氣，用于對氣源質(zhì)量要求較高的氣動裝置、氣動儀表等。壓縮空氣干燥方法主要采用吸附、離心、機(jī)械降水及冷凍等方法。干燥器的結(jié)構(gòu)圖如圖 液壓與氣動技術(shù)263管道系統(tǒng)（1）管道系統(tǒng)包括管道和管接頭 管道：氣動系統(tǒng)中常用的管道有硬管和軟管。硬管以鋼管和紫銅管為主，常用于高溫高壓和固定不動的部件之間連接。軟管有各

14、種塑料管、尼龍管和橡膠管等，其特點是經(jīng)濟(jì)、拆裝方便、密封。 管接頭：管接頭是連接、固定管道所必需的輔件，分為硬管接頭和軟管接頭兩類。硬管接頭有螺紋連接及薄壁管擴(kuò)口式卡套連接，與液壓用管接頭基本相同，對于通徑較大的氣動設(shè)備、元件、管道等可采用法蘭連接。 管道系統(tǒng)的選擇：氣源管道的管徑大小是根據(jù)壓縮空氣的最大流量和允許的最大壓力損失決定的。為免除壓縮空氣在管道內(nèi)流動時壓力損失過大，空氣主管道流速應(yīng)在610m/s（相應(yīng)壓力損失小于），用氣車間空氣流速應(yīng)不大于1015m/s，并限定所有管道內(nèi)空氣流速不大于25m/s，最大不得超過30m/s。液壓與氣動技術(shù)27（2）管道系統(tǒng)的設(shè)計和布置 管道系統(tǒng)設(shè)計計算

15、的原則：氣源管道管徑大小是根據(jù)壓縮空氣的最大流量和允許的最大壓力損失決定的?？諝庵鞴艿懒魉賾?yīng)在610m/s，分支管道中的空氣流速一般不大于25m/s。管道的壁厚主要考慮強(qiáng)度問題，可查相關(guān)手冊選用。 管道系統(tǒng)布置的主要原則：a管道系統(tǒng)的布置應(yīng)盡量與其他管網(wǎng)（如水管、煤氣管、暖氣管等）和電線的布置統(tǒng)一協(xié)調(diào)；b干線管道應(yīng)順氣流流動方向向下傾斜35，并在管道的終點（最低點）設(shè)置集水罐，定期排放積水和污物；c支管必須在主管的上部采用大角度拐彎后再向下引出，可以防止積水流入支管，如圖5-8所示；d如果管道較長，可以在靠近用氣點處安裝一個適當(dāng)?shù)膬夤?，以滿足大的間斷供氣量。液壓與氣動技術(shù)284氣動三大件空氣

16、過濾器、減壓閥和油霧器被稱為氣動三大件。三大件無管連接而成的組件稱為三大件。三大件是多數(shù)氣動系統(tǒng)中不可缺少的氣源裝置，安裝在用氣設(shè)備近處，是壓縮空氣質(zhì)量的最后保證。三大件的安裝順序依進(jìn)氣方向分別為空氣過濾器、油霧器和減壓閥。在使用中可以根據(jù)實際要求采用一件或兩件，也可多于三件。液壓與氣動技術(shù)29（1）空氣過濾器 圖5-9為普通空氣過濾器（二次過濾器）的結(jié)構(gòu)圖。其工作原理是：壓縮空氣從輸入口進(jìn)入后，被引入旋風(fēng)葉子1，旋風(fēng)葉子上有許多成一定角度的缺口，迫使空氣沿切線方向產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)。這樣夾雜在空氣中的較大水滴、油滴和灰塵便依靠自身的慣性與存水杯3的內(nèi)壁碰撞，并從空氣中分離出來沉到杯底。而微粒灰塵和

17、霧狀水汽則由濾芯2濾除。為防止氣體旋轉(zhuǎn)將存水杯中積存的污水卷起，在濾芯下部設(shè)擋水板4。為保證其正常工作，必須及時將存水杯3中的污水通過手動排水閥5放掉。 液壓與氣動技術(shù)30（2）油霧器：當(dāng)壓縮空氣從輸入口進(jìn)入后，通過噴嘴1下端的小孔進(jìn)入閥座4的腔室內(nèi)，在截止閥的鋼球2上下表面形成差壓。由于泄漏和彈簧3的作用，鋼球處于中間位置，壓縮空氣進(jìn)入存油杯5的上腔，油面受壓，壓力油經(jīng)吸油管6將單向閥7的鋼球頂起，鋼球上部管道有一個方型小孔，鋼球不能將上部管道封死，壓力油不斷流入視油器9內(nèi)，再滴入噴嘴1中，被主管氣流從上面的小孔引射出來，霧化后從輸出口輸出。節(jié)流閥8可以調(diào)節(jié)油量，使油滴量在每分鐘0120滴內(nèi)

18、變化 液壓與氣動技術(shù)31（3）減壓閥：氣動三大件中所用的減壓閥，起減壓和穩(wěn)壓作用，工作原理與液壓系統(tǒng)減壓閥相同。（4）氣動三大件的安裝次序：氣動系統(tǒng)中氣動三大件的安裝次序如圖所示。氣壓傳動系統(tǒng)中，氣動三大件是指空氣過濾器、減壓閥和油霧器，有些品牌的電磁閥和氣缸能夠?qū)崿F(xiàn)無油潤滑（靠潤滑脂實現(xiàn)潤滑功能），便不需要使用油霧器。三大件無管連接而成的組件稱為三大件。三大件是多數(shù)氣動系統(tǒng)中不可缺少的氣源裝置，安裝在用氣設(shè)備近處，是壓縮空氣質(zhì)量的最后保證?？諝膺^濾器和減壓閥組合在一起可以稱為氣動二聯(lián)件，還可以將空氣過濾器和減壓閥集裝在一起，便成為過濾減壓閥（功能與空氣過濾器和減壓閥結(jié)合起來使用一樣）。有些場

19、合不能允許壓縮空氣中存在油霧，則需要使用油霧分離器將壓縮空氣中的油霧過濾掉?？傊?，這幾個元件可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，并可以將他們組合起來使用。液壓與氣動技術(shù)32五、消聲器氣缸、氣馬達(dá)及氣閥等排出的氣體速度較高，氣體直接排氣，氣體體積急劇膨脹，引起氣體振動，產(chǎn)生強(qiáng)烈的排氣噪聲，排氣速度和功率越大，產(chǎn)生的噪聲也越大，有時可達(dá)100120dB。噪聲是一種公害，為了保護(hù)人體健康，噪聲高于90dB時必須設(shè)法降低。消聲器就是通過阻尼或增加排氣等方法降低排氣速度和功率，達(dá)到降低噪聲的目的。常用的消聲器音三種型式：吸收型、膨脹干涉型和膨脹干涉吸收型。液壓與氣動技術(shù)33吸收型消聲器，這種消聲器是依靠吸聲材料來消聲

20、的。吸聲材料合玻璃纖維、毛氈、泡沫塑料、燒結(jié)材料等。將這些材料裝于消聲器體內(nèi)，使氣流通過時受到阻力，聲波被吸收一部分轉(zhuǎn)化為熱能，可使氣流噪聲降低約20dB，主要用于消除小、高頻噪聲。在氣壓裝置件廣泛應(yīng)用。膨脹干涉型消聲器，這種消聲器的結(jié)構(gòu)很簡單，相當(dāng)于一段比排氣孔大的管件。當(dāng)氣流通過時，讓氣流在其內(nèi)部擴(kuò)散、膨脹、碰壁沖擊、反射、互相干涉而消聲。主要用于消除小、低頻噪聲，尤其是低頻噪聲。膨脹干涉吸收型消聲器，它是上述兩種消聲器的組合，也稱混合型消聲器。氣流由斜孔引入，氣流束互相沖擊、干涉，進(jìn)一步減速，再通過反射到消聲器內(nèi)壁的吸聲材料排向空氣。此種消聲器消聲效果好，低頻可消聲20dB，高頻可消聲約

21、45dB。消聲器的選擇主要依據(jù)是排氣孔直徑的大小及噪聲頻率范圍 液壓與氣動技術(shù)34子任務(wù)2 使用氣動執(zhí)行元件項目五 氣壓傳動 液壓與氣動技術(shù)35子任務(wù)2 使用氣動執(zhí)行元件任務(wù)目標(biāo)能夠按工作要求選用合適的氣動執(zhí)行元件；能夠熟悉各組成元件的作用及所屬歸類；能夠正確連接氣動執(zhí)行元件并實現(xiàn)工作要求。液壓與氣動技術(shù)36知識與技能氣動執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，包括氣缸和氣馬達(dá)。1氣缸氣缸是氣動系統(tǒng)的執(zhí)行元件之一。它是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)做往復(fù)直線運動或擺動的裝置。與液壓缸比較，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作壓力低和動作迅速等優(yōu)點，故應(yīng)用十分廣泛。液壓與氣動技術(shù)

22、37液壓與氣動技術(shù)382氣動馬達(dá)氣動馬達(dá)是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能的裝置。氣動馬達(dá)有葉片式、活塞式、齒輪式等多種類型，在氣壓傳動中使用最廣泛的是葉片式和活塞式馬達(dá)，現(xiàn)以葉片式氣動馬達(dá)為例簡單介紹氣動馬達(dá)的工作原理。圖5-16為雙向旋轉(zhuǎn)葉片式氣動馬達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)壓縮空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入氣室后立即噴向葉片1，作用在葉片的外伸部分，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩帶動轉(zhuǎn)子2做逆時針轉(zhuǎn)動，輸出機(jī)械能。若進(jìn)氣、出氣口互換，則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，輸出相反方向的機(jī)械能。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的離心力和葉片底部的氣壓力、彈簧力（圖中未畫出）使得葉片緊貼在定子3的內(nèi)壁上，以保證密封，提高容積效率。葉片式氣動馬達(dá)主要用于風(fēng)動工具，高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械及礦山

23、機(jī)械等。氣動馬達(dá)的突出特點是具有防爆、高速等優(yōu)點，也有其輸出功率小、耗氣量大、噪聲大和易產(chǎn)生振動等缺點。液壓與氣動技術(shù)39子任務(wù)3 使用氣動控制元件項目五 氣壓傳動 液壓與氣動技術(shù)40子任務(wù)3 使用氣動控制元件任務(wù)目標(biāo)能夠按工作要求選用合適的氣動控制元件；能夠熟悉各組成元件的作用及所屬歸類；能夠正確連接氣動控制元件并實現(xiàn)工作要求。液壓與氣動技術(shù)41液壓與氣動技術(shù)42知識與技能氣動控制元件按其功能和作用分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三大類。此外，還有通過控制氣流方向和通斷實現(xiàn)各種邏輯功能的氣動邏輯元件等 1壓力控制閥和基本壓力控制回路氣動壓力控制閥主要有減壓閥、溢流閥和順序閥。圖5-18

24、為壓力控制閥圖形符號。它們都是利用作用于閥心上的流體（空氣）壓力和彈簧力相平衡的原理來進(jìn)行工作的 液壓與氣動技術(shù)43液壓與氣動技術(shù)44（1）一次壓力控制回路圖5-20所示為一次壓力控制回路。此回路用于控制儲氣罐的壓力，使之不超過規(guī)定的壓力值。常用外控溢流閥1或用電接點壓力表2來控制空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)、停，使儲氣罐內(nèi)壓力保持在規(guī)定范圍內(nèi)。采用溢流閥，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但氣量浪費大；采用電接點壓力表對電動機(jī)及控制要求較高，常用于對小型空壓機(jī)的控制。 液壓與氣動技術(shù)45（2）二次壓力控制回路圖5-21所示為二次壓力控制回路，圖5-21（a）是由氣動三大件組成的，主要由溢流減壓閥來實現(xiàn)壓力控制；圖5-2

25、1（b）是由減壓閥和換向閥構(gòu)成的對同一系統(tǒng)實現(xiàn)輸出高低壓力p1、p2的控制；圖5-21（c）是由減壓閥來實現(xiàn)對不同系統(tǒng)輸出不同壓力p1、p2的控制。為保證氣動系統(tǒng)使用的氣體壓力為一穩(wěn)定值，多用空氣過濾器、減壓閥、油霧器（氣動三大件）組成的二次壓力控制回路，但要注意，供給邏輯元件的壓縮空氣不要加入潤滑油。液壓與氣動技術(shù)462流量控制閥與速度控制回路氣動流量控制閥主要有節(jié)流閥，單向節(jié)流閥和排氣節(jié)流閥等，都是通過改變控制閥的通流截面面積來實現(xiàn)流量的控制元件。因此，只以排氣節(jié)流閥為例介紹其流量閥的工作原理。氣流從A口進(jìn)入閥內(nèi)，由節(jié)流口1節(jié)流后經(jīng)消聲套2排出。因而它不僅能調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度，還能起到

26、降低排氣噪聲的作用。排氣節(jié)流閥通常安裝在換向閥的排氣口處與換向閥聯(lián)用，起單向節(jié)流閥的作用。液壓與氣動技術(shù)47液壓與氣動技術(shù)483方向控制閥與常用方向控制回路氣動方向控制閥按其作用特點可分為單向型和換向型兩種，其閥心結(jié)構(gòu)主要有截止式和滑閥式。（1）單向型方向控制閥：單向型方向控制閥包括單向閥、或門型梭閥、與門型梭閥和快速排氣閥。其中單向閥與液壓單向閥類似 液壓與氣動技術(shù)49液壓與氣動技術(shù)50（2）換向型方向控制閥：換向型方向控制閥（簡稱換向閥）的功能與液壓的同類閥相似，操作方式、切換位置和職能符號也基本相同。圖5-28為二位三通電磁換向閥結(jié)構(gòu)原理圖。常用方向控制回路有： 液壓與氣動技術(shù)51液壓與

27、氣動技術(shù)52任務(wù)3 氣壓傳動常用回路分析及應(yīng)用 氣動回路與液壓回路相比有幾個基本的不同點，這都是由空氣與液體性質(zhì)不同而引起的，因此在應(yīng)用或設(shè)計氣動回路應(yīng)當(dāng)慎重考慮。（1）空壓機(jī)等氣壓發(fā)生裝置的規(guī)格，多數(shù)情況與氣動回路設(shè)計無直接關(guān)系；（2）氣動回路中不設(shè)回氣管道；（3）管道的長短不是妨礙使用氣動的根本原因，100m以外的設(shè)備使用氣動的例子很多；（4）氣動元件的安裝位置對其功能影響很大，對油霧器等的安裝位置更應(yīng)特別注意。液壓與氣動技術(shù)53子任務(wù)1 常用氣動回路及FluidSIM氣動系統(tǒng)仿真與調(diào)試任務(wù)目標(biāo)能夠按工作要求選用合適的氣動控制元件；能夠熟悉各組成元件的作用及所屬歸類；能夠正確連接氣動控制元

28、件并實現(xiàn)工作要求；來看看怎么安裝系統(tǒng)吧，還是很有趣的！應(yīng)用FluidSIM軟件。任務(wù)描述圖5-17所示為一個用于實現(xiàn)工件折邊加工機(jī)床的氣動系統(tǒng)原理圖，請正確指出該系統(tǒng)的各功能部分，并正確識別各圖形符號所對應(yīng)的元件，按照要求在試驗臺上進(jìn)行回路連接。根據(jù)工作要求，設(shè)計系統(tǒng)的氣動回路，應(yīng)用FluidSIM軟件對氣動回路進(jìn)行仿真；分組討論、分析、評價、優(yōu)化設(shè)計方案。 液壓與氣動技術(shù)54知識與技能 1安全保護(hù)回路若氣動機(jī)構(gòu)負(fù)荷過載或氣壓的突然降低以及氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速動作等原因都可能危及操作人員或設(shè)備的安全，因此在氣動回路中，常常要加入安全回路。需要指出的是，在設(shè)計任何氣動回路中，特別是安全回路中，都不

29、可能缺少過濾裝置和油霧器。因為污臟空氣中的雜物，可能堵塞閥中的小孔和通路，使氣路發(fā)生故障。缺乏潤滑油時，很可能使閥發(fā)生卡死或磨損，以致整個系統(tǒng)的安全都發(fā)生問題。下面介紹幾種常用的安全保護(hù)回路。液壓與氣動技術(shù)55液壓與氣動技術(shù)562延時回路圖5-34所示為延時回路 液壓與氣動技術(shù)573順序動作回路順序動作是指在氣動回路中，各個汽缸按一定順序完成各自的動作。例如，單缸有單往復(fù)動作，二次往復(fù)動作和連續(xù)往復(fù)動作等；多缸按一定順序進(jìn)行單往復(fù)或多往復(fù)順序動作等。液壓與氣動技術(shù)584FluidSIM-P仿真軟件FluidSIM-P軟件是用于氣動技術(shù)的教學(xué)軟件，其運行于Microsoft Windows操作系

30、統(tǒng)之上。FluidSIM-P軟件既可與Festo Didactic GmbH & Co教學(xué)設(shè)備一起使用，也可以單獨使用。 FluidSIM軟件CAD功能是專門針對流體而特殊設(shè)計的，例如在繪圖過程中，F(xiàn)luidSIM軟件將檢查各元件之間連接是否可行。FluidSIM軟件的另一個特征就是系統(tǒng)學(xué)習(xí)概念：FluidSIM軟件可用來自學(xué)、教學(xué)和多媒體教學(xué)氣動技術(shù)知識。氣動元件可以通過文本說明、圖形以及介紹其工作原理的動畫來描述；各種練習(xí)和教學(xué)影片講授了重要回路和氣動元件的使用方法。FluidSIM軟件用戶界面直觀，易于學(xué)習(xí)。用戶可以很快地學(xué)會繪制電氣氣動回路圖，并對其進(jìn)行仿真。FluidSIM軟件安裝盤

31、中含有許多回路圖，作為演示和學(xué)習(xí)資料，這些回路圖將在下列各節(jié)中使用 液壓與氣動技術(shù)59液壓與氣動技術(shù)60子任務(wù)2 氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試任務(wù)目標(biāo)應(yīng)用FluidSIM軟件；能夠按工作要求選用合適的氣動控制元件；能夠熟悉各組成元件的作用及所屬歸類；能夠正確連接氣動控制元件并實現(xiàn)工作要求。任務(wù)描述圖5-38所示為一個用于實現(xiàn)部件壓力裝配動作的氣動系統(tǒng)原理圖，請正確指出該系統(tǒng)的各功能部分，并正確識別各圖形符號所對應(yīng)的元件，按照要求在試驗臺上進(jìn)行回路連接。 液壓與氣動技術(shù)61知識與技能1氣動系統(tǒng)的安裝（1）管道的安裝： 安裝前要徹底清理管道內(nèi)的粉塵及雜物。 管子支架要牢固，工作時不得產(chǎn)生震動。 接管時要充

32、分注意密封性，防止漏氣，尤其注意接頭處及焊接處。 管路盡量平行布置，減少交叉，力求最短，轉(zhuǎn)彎最少，并考慮到能自由拆裝。 安裝軟管要有一定的彎曲半徑，不允許有擰扭現(xiàn)象，且應(yīng)遠(yuǎn)離熱源或安裝隔熱板。液壓與氣動技術(shù)62（2）元件的安裝： 應(yīng)注意閥的推薦安裝位置和標(biāo)明的安裝方向。 邏輯元件應(yīng)按控制回路的需要，將其成組地裝在底板上，并在底板上開出氣路，用軟管接出。 移動缸的中心線與負(fù)載作用力的中心線要同心，否則引起側(cè)向力，使密封件加速磨損，活塞桿彎曲。 各種自動控制儀表，自動控制器，壓力繼電器等，在安裝前應(yīng)進(jìn)行校驗。液壓與氣動技術(shù)632氣動系統(tǒng)的調(diào)試（1）調(diào)試前的準(zhǔn)備： 要熟悉說明書等有關(guān)技術(shù)資料，力求全

33、面了解系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、性能和操作方法。 準(zhǔn)備好調(diào)試工具等。（2）空載時運行一般不少于2小時，注意觀察壓力、流量、溫度的變化，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停車檢查。待排除故障后才能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。我學(xué)會了，馬上就來試一試?。?）負(fù)載試運轉(zhuǎn)應(yīng)分段加載，運轉(zhuǎn)一般不少于4小時，分別測出有關(guān)數(shù)據(jù)，記入試運轉(zhuǎn)記錄。 液壓與氣動技術(shù)64子任務(wù)3 氣動系統(tǒng)的使用和維護(hù)及故障排除任務(wù)目標(biāo)掌握氣動系統(tǒng)的常規(guī)保養(yǎng)；能夠熟悉各組成元件的作用及所屬歸類；能夠按工作要求換用合適的氣動控制元件；能夠分析氣路并排除故障。 任務(wù)描述圖5-38為生產(chǎn)線送料裝置，指導(dǎo)老師替換部分元件及管路接口，學(xué)生按實現(xiàn)功能找出故障并排除。液壓與氣動技術(shù)65知識

34、與技能明天就要正式執(zhí)行檢修任務(wù)了，還得注意什么呢？1氣動系統(tǒng)使用的注意事項（1）開機(jī)前后要放掉系統(tǒng)中的冷凝水。（2）定期給油霧器注油。（3）開機(jī)前檢查各調(diào)節(jié)手柄是否在正確位置，機(jī)控閥、行程開關(guān)、擋塊的位置是否正確、牢固，對導(dǎo)軌、活塞桿等外露部分的配合表面進(jìn)行擦拭。（4）隨時注意壓縮空氣的清潔度，對空氣過濾器的濾芯要定期清洗。（5）設(shè)備長期不用時，應(yīng)將各手柄放松，防止彈簧永久變形，而影響元件的調(diào)節(jié)性能。液壓與氣動技術(shù)662壓縮空氣的污染及防止方法壓縮空氣的質(zhì)量對氣動系統(tǒng)性能的影響極大，它若被污染將使管道和元件銹蝕、密封件變形、堵塞噴嘴，使系統(tǒng)不能正常工作。壓縮空氣的污染主要來自水分、油分和粉三個

35、方面，其污染原因及防止方法如下：（1）水分：空氣壓縮機(jī)吸入的是含水分的濕空氣，經(jīng)壓縮后提高了壓力，當(dāng)再度冷卻時就要析出冷凝水，侵入到壓縮空氣中致使管道和元件銹蝕，影響其性能。防止冷凝水侵入壓縮空氣的方法是：及時排除系統(tǒng)各排水閥中積存的冷凝水，經(jīng)常注意自動排水器、干燥器的工作是否正常，定期清洗空氣過濾器、自動排水器的內(nèi)部元件等。（2）油分：這里是指使用過的因受熱而變質(zhì)的潤滑油。壓縮機(jī)使用的一部分潤滑油成霧狀混入壓縮空氣中，受熱后引起汽化隨壓縮空氣一起進(jìn)入系統(tǒng)，將使密封件變形，造成空氣泄漏，摩擦阻力增大，導(dǎo)致閥和執(zhí)行元件動作不良，而且還會污染環(huán)境。清除壓縮空氣中油分的方法有：較大的油分顆粒，通過除

36、油器和空氣過濾器的分離作用同空氣分開，從設(shè)備底部排污閥排除；較小的油分顆粒，則可通過活性炭吸附作用清除。液壓與氣動技術(shù)673氣動系統(tǒng)的日常維護(hù)氣動系統(tǒng)日常維護(hù)的主要內(nèi)容是冷凝水的管理和系統(tǒng)潤滑的管理，這里僅介紹對系統(tǒng)潤滑的管理。氣動系統(tǒng)中從控制元件到執(zhí)行元件，凡有相對運動的表面都需要潤滑。若潤滑不當(dāng)，會使摩擦阻力增大導(dǎo)致元件動作不良，因密封面磨損會引起系統(tǒng)泄漏等危害。潤滑油的性質(zhì)直接影響潤滑效果。通常高溫環(huán)境下用高黏度潤滑油，低溫環(huán)境下用低黏度潤滑油。如果溫度特別低，為消除起霧現(xiàn)象可在油杯內(nèi)裝加熱器。供油量是隨潤滑部位的形狀、運動狀態(tài)及負(fù)載大小而變化。供油量總是大于實際需要量。一般以每10m3自由空氣供給1mL的油量為基準(zhǔn)。我知道怎么做了，讓我們出發(fā)檢修吧！還要注意油霧器的工作是否正常，如果發(fā)現(xiàn)油量沒有減少，需及時檢