機(jī)械設(shè)備控制技術(shù)電子教案第9章

*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

氣壓傳動(dòng)及控制是以壓縮空氣為工作介質(zhì)進(jìn)行能量和信號(hào)的傳遞，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的一門技術(shù)。氣動(dòng)控制與電氣控制、液壓控制一樣，在促進(jìn)自動(dòng)化的發(fā)展等方面起到了極為重要的作用，目前在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)都是利用流體作為工作介質(zhì)，二者在工作原理、系統(tǒng)組成、元件結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)等方面有不少相似之處，所以在學(xué)習(xí)本章時(shí)，前面液壓傳動(dòng)的一些基本知識(shí)，在此仍有很大的參考和借鑒作用。9.1氣壓傳動(dòng)基礎(chǔ)在學(xué)習(xí)氣壓傳動(dòng)之前應(yīng)掌握空氣的有關(guān)知識(shí)，尤其是氣體與液體的差異。1）自然界的空氣是由若干種氣體混合而成，并且含有雜質(zhì)和水蒸氣。氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)壓縮空氣應(yīng)為干燥、潔凈氣體。2）空氣的體積隨壓力和溫度的變化而變化的性質(zhì)，分別表征為壓縮性和膨脹性。空氣的壓縮性和膨脹性都遠(yuǎn)大于液體和固體。3）為便于研究，一般視假想的沒有黏性的氣體為理想氣體，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化的某一瞬間滿足下列氣體狀態(tài)方程。4）氣壓圖形符號(hào)與液壓圖形符號(hào)的表示有明顯的一致性與相似性，但也存在重大區(qū)別，例如氣動(dòng)元件向大氣排氣，就不同于液壓元件回油進(jìn)入油箱的表示方法。常用氣壓元件的圖形符號(hào)見附錄。9.1.1氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)氣壓傳動(dòng)與機(jī)械、電氣、液壓傳動(dòng)相比，具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：（1）氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1）以空氣為工作介質(zhì)，來源方便，使用后直接排入大氣，處理方便，不污染環(huán)境；2）因空氣黏度很小，在管道中流動(dòng)時(shí)能量損失小，故便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送；3）氣動(dòng)動(dòng)作迅速，調(diào)節(jié)方便，維護(hù)簡單，不存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充問題；4）工作環(huán)境較好，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，且安全可靠，過載時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)；5）氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡單，成本低，壽命長，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。（2）氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1）由于空氣具有較大的可壓縮性，因而運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性較差；2）因工作壓力低，不易獲得較大的輸出力或扭矩；3）有較大的排氣噪聲。9.1.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有以下幾部分組成：1）氣源裝置。其主體部分是空氣壓縮機(jī)，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力。2）執(zhí)行元件。即氣缸或氣壓馬達(dá)，它將氣體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，輸送給工作部件。3）控制元件。即各種閥類，用來控制氣壓系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作。4）輔助裝置。是使壓縮空氣凈化、潤滑、消聲以及用于元件連接所需的裝置。如各種過濾器、干燥器、油霧器、消聲器及管件等。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.2.1氣源裝置常見的氣源裝置如圖9-1所示。空氣首先經(jīng)過濾氣器過濾去部分灰塵、雜質(zhì)后進(jìn)入壓縮機(jī)1，壓縮機(jī)輸出的空氣先進(jìn)入后冷卻器2進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)入油水分離器3，使部分油、水和雜質(zhì)從氣體中分離出來，得到初步凈化的壓縮空氣送入儲(chǔ)氣罐4中，即可供給對(duì)氣源要求不高的一般氣動(dòng)裝置使用（一般稱為一次凈化）。但對(duì)儀表用氣和質(zhì)量要求高的工業(yè)用氣，則必須二次和多次凈化處理。將經(jīng)過一次凈化的壓縮空氣送進(jìn)干燥器5進(jìn)一步除去氣體中的水分和油。在凈化系統(tǒng)中干燥器甲和乙交換使用，其中閑置的一個(gè)利用加熱器吹入的熱空氣進(jìn)行再生，以備交替使用。四通閥用于轉(zhuǎn)換兩個(gè)干燥器的工作狀態(tài)，過濾器6的作用是進(jìn)一步清除壓縮空氣中的渣子和油氣。經(jīng)過處理的氣體進(jìn)入罐氣罐7以便供給氣動(dòng)設(shè)備和儀表使用。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

1.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的裝置，是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源?？諝鈮嚎s機(jī)的種類很多，一般有活塞式、膜片式、葉片式、螺桿式等類型，其中氣壓系統(tǒng)最常使用的機(jī)型為活塞式壓縮機(jī)。圖9-2所示為臥式空氣壓縮機(jī)的工作原理圖。當(dāng)活塞3向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于左腔容積增加，壓力下降，而當(dāng)壓力低于大氣壓力時(shí)，吸氣閥9被打開，氣體進(jìn)入氣缸2內(nèi)，此為吸氣過程。當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥9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(shí)，頂開排氣閥，壓縮空氣被排入排氣管道內(nèi)，此過程為排氣過程。至此完成一個(gè)工作循環(huán)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿、滑塊、活塞桿、推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，空氣壓縮機(jī)就連續(xù)輸出高壓氣體。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

2.后冷卻器風(fēng)冷式冷卻器的工作原理如圖9-3所示。3.油水分離器油水分離器又名除油器。圖9-4為常見的撞機(jī)式和環(huán)形回轉(zhuǎn)式油水分離器。4.儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐一般采用圓筒狀焊接結(jié)構(gòu)，有立式和臥式兩種。圖9-5為立式儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)圖。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

5.干燥器目前使空氣干燥的方法主要是冷卻法和吸附法。圖9-6為吸附式干燥器。6.空氣過濾器空氣過濾器又名分水濾氣器、空氣濾清器。圖9-7為分水濾氣器結(jié)構(gòu)原理圖。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.2.2氣動(dòng)輔件1.油霧器普通油霧器（也稱一次油霧器）的結(jié)構(gòu)原理如圖9-8所示。2.消聲器氣動(dòng)系統(tǒng)中的消聲器主要有吸收型、膨脹干涉型、膨脹干涉吸收型。圖9-10為膨脹干涉型消聲器。3.轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器是將電、液、氣信號(hào)相互間轉(zhuǎn)換的輔件，用來控制氣動(dòng)系統(tǒng)工作。氣動(dòng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器主要有氣→電、電→氣、氣→液等。圖9-11為氣液轉(zhuǎn)換器。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.3氣動(dòng)執(zhí)行元件9.3.1氣缸1.氣缸的分類1）按壓縮空氣在活塞端面作用力的方向不同分為單作用氣缸和雙作用氣缸。2）按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同分為活塞式、薄膜式、柱塞式、擺動(dòng)式氣缸等。3）按安裝方式可分為耳座式、法蘭式、軸銷式和凸緣式、嵌入式、回轉(zhuǎn)式氣缸等。4）按功能分為普通式、緩沖式、氣一液阻尼式、沖擊、步進(jìn)氣缸等。2.氣缸的工作原理大多數(shù)氣缸的工作原理與液壓缸相同，以下介紹幾種具有特殊用途的氣缸工作原理。（1）氣一液阻尼缸圖9-12為氣—液阻尼缸工作原理圖。（2）薄膜式氣缸圖9-13為薄膜式氣缸結(jié)構(gòu)簡圖。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.3.2氣動(dòng)馬達(dá)1.氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理圖9-14為雙向旋轉(zhuǎn)葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理圖。2.氣動(dòng)馬達(dá)的特點(diǎn)及應(yīng)用氣動(dòng)馬達(dá)一般具有如下特點(diǎn)：1）工作安全，具有防爆性能，適用于惡劣的環(huán)境，在易燃、易爆、高溫、振動(dòng)、潮濕、粉塵等條件下均能正常工作。2）有過載保護(hù)作用。過載時(shí)，馬達(dá)只是降低或停止轉(zhuǎn)速；當(dāng)過載解除，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并不產(chǎn)生故障。3）可以無級(jí)調(diào)速。只要控制進(jìn)氣流量，就能調(diào)節(jié)馬達(dá)的功率和轉(zhuǎn)速。4）比同功率的電動(dòng)機(jī)輕1／10／~1／3，輸出功率慣性比較小。5）可長期滿載工作，而溫升較小。6）功率范圍及轉(zhuǎn)速范圍均較寬，功率小至幾百瓦，大至幾萬瓦，轉(zhuǎn)速可從每幾轉(zhuǎn)每分到上萬轉(zhuǎn)每分。7）具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以直接帶負(fù)載啟動(dòng)，啟動(dòng)、停止迅速。8）結(jié)構(gòu)簡單，操縱方便，可正、反轉(zhuǎn)，維修容易，成本低。9）速度穩(wěn)定性差，輸出功率小，效率低，耗氣量大，噪聲大，容易產(chǎn)生振動(dòng)。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.4氣動(dòng)控制元件氣動(dòng)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(shí)現(xiàn)各種邏輯功能的氣動(dòng)邏輯元件等。9.4.1壓力控制閥氣動(dòng)壓力控制閥主要有減壓閥，溢流閥和順序閥。1.減壓閥氣動(dòng)減壓閥也稱調(diào)壓閥。圖9-16為直動(dòng)型調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)簡圖。2.順序閥它依靠氣路中壓力的作用而控制元件的單向順序動(dòng)作，反向時(shí)單向閥打開，順序閥不起作用。圖9-17為單向順序閥其工作原理。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

3.溢流閥（安全閥）溢流閥當(dāng)儲(chǔ)氣罐或回路中壓力超過所規(guī)定的調(diào)定壓力時(shí)，氣流需經(jīng)安全閥排出，以保證系統(tǒng)安全；當(dāng)回路中僅靠減壓閥的溢流孔排氣難以保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作壓力時(shí)，亦可并聯(lián)一安全閥做溢流閥用。安全閥的工作原理如圖9-18所示。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.4.2流量控制閥1.節(jié)流閥圖9-19為圓柱斜切型節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)。2.單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥工作原理如圖9-20所示。3.排氣節(jié)流閥圖9-21為排氣節(jié)流閥的工作原理。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.4.3方向控制閥氣動(dòng)方向控制閥和液壓方向控制閥相似，分類方法也大致相同。1.單向型控制閥單向型控制閥中包括單向閥、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，其它閥工作原理介紹如下：（1）或門型控制閥在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)兩個(gè)通路P1和P2均與另一通路Ａ相通，而不允許P1與P2相通時(shí)，就要用或門型梭閥。由于閥芯像織布梭子一樣來回運(yùn)動(dòng)，因而稱之為梭閥，該閥相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合。在邏輯回路中，它起到或門的作用。圖9-22為或門型梭閥的工作原理圖。（2）與門型梭閥（雙壓閥）與門型梭閥又稱雙壓閥，該閥只有當(dāng)兩個(gè)輸入口P1、P2同時(shí)進(jìn)氣時(shí)，A口才能輸出。圖9-23為與門型梭閥工作原理圖。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

（3）快速排氣閥快速排氣閥又稱快排閥。它是為加快氣缸運(yùn)動(dòng)速度作快速排氣用的。圖9-24為膜片式快速排氣閥結(jié)構(gòu)圖。2.換向型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，操作方式也大致相同，切換位置和接口數(shù)也分幾位幾通，其基本原理都是在外力作用下，使閥芯和閥套產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成流動(dòng)方向的變換或流道的通斷的。圖9-25為二位三通電磁換向閥結(jié)構(gòu)原理圖。

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9.4.4氣動(dòng)邏輯元件氣動(dòng)邏輯元件的種類很多，按工作壓力分為高壓、低壓、微壓三種；按邏輯功能分為“是門”、“與門”、“或門”、“非門”和“雙穩(wěn)”元件；按結(jié)構(gòu)形式分為截止式、膜片式、滑閥式和球閥式等幾種類型。1.氣動(dòng)邏輯元件的特點(diǎn)1）元件孔徑較大，抗污能力強(qiáng)，對(duì)氣源的凈化程度要求低。2）元件在完成切換動(dòng)作后，能切斷氣源和排氣孔之間的通道，即具有關(guān)斷能力，無功耗氣量較低。3）負(fù)載能力，適應(yīng)能力強(qiáng)，可帶多個(gè)同類型元件。4）在組成系統(tǒng)時(shí)，元件間的連接方便，調(diào)試簡單。5）在強(qiáng)沖擊振動(dòng)下，有可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。2.幾種常見的氣動(dòng)邏輯元件基本邏輯單元有“是“門”、“與門”、“或門”、“非門”和“雙穩(wěn)”等。（1）“是門”和“與門”元件圖9-26為截止式“是門”和“與門”元件結(jié)構(gòu)原理圖。（2）“或門”元件圖9-27為“或門”元件結(jié)構(gòu)圖。

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（3）“非門”和“禁門”元件圖9-28為“非門”及“禁門”元件的結(jié)構(gòu)圖。（4）“雙穩(wěn)”元件圖9-29為“雙穩(wěn)”元件結(jié)構(gòu)原理圖?！半p穩(wěn)”元件具有記憶性能，也稱記憶元件。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.10氣動(dòng)基本回路氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式很多，是由不同功能的基本回路所組成，熟悉常用的基本回路是分析和設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的必要基礎(chǔ)。9.5.1方向控制回路方向控制回路是通過換向閥得電、失電使氣缸改變方向的換向回路。常用的有單作用氣缸換向回路、雙作用氣缸的控制回路。1.單作用氣缸換向回路圖9-30所示為單作用氣缸換向回路。在圖9-30（a）回路中當(dāng)電磁鐵得電時(shí)，氣壓使活塞伸出工作，而電磁鐵失電時(shí)，活塞桿在彈簧作用下縮回。在圖9-30（b）回路中三位五通換向閥，電磁鐵失電后能自動(dòng)復(fù)位，故能使氣缸停留行程中任意位置，但定位精度不高，定位時(shí)間不易太長。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

2.雙作用氣缸換向回路圖9-31所示為各種雙作用氣缸的控制回路。在圖9-31a）回路中通過對(duì)換向閥上、下切換，使氣缸活塞桿伸出和縮回；9-31b）的回路中，當(dāng)有氣控制信號(hào)A時(shí)氣缸推出，反之氣缸退回；9-31c）為三位五通氣控閥和手動(dòng)二位三通閥控制的換向回路，當(dāng)手動(dòng)閥換向時(shí)，由手動(dòng)閥控制氣流推動(dòng)二位五通氣換向控閥換向，氣缸活塞外伸。松動(dòng)手動(dòng)閥，則活塞桿；返回；9-31d）、e）、f）的兩端控制電磁鐵線圈或按鈕不能同時(shí)操作，否則將出現(xiàn)誤動(dòng)作，其回路相當(dāng)于雙穩(wěn)的邏輯功能；9-31f）還有中位停止，但中停定位精度不高。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.5.2壓力控制回路常用的有一次壓力控制回路，二次壓力控制回路和高低壓轉(zhuǎn)換回路。1.一次壓力控制回路圖9-32所示為一次壓力控制回路。2.二次壓力控制回路二次壓力控制回路主要是對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的氣源壓力進(jìn)行控制。圖9-33為二次壓力控制回路。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.5.3速度控制回路控制氣缸的速度，通常采用節(jié)流調(diào)速回路。在氣動(dòng)系統(tǒng)中常稱供氣節(jié)流調(diào)整速和排氣節(jié)流調(diào)速。1.單向調(diào)速回路圖9-34為雙作用缸單向調(diào)速回路，圖9-34（a）為供氣節(jié)流調(diào)速回路。2.雙向調(diào)速回路圖9-35為雙向調(diào)速回路。3.氣—液調(diào)速回路圖9-36為氣—液調(diào)速回路。

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9.5.4其它常用基本回路1.安全保護(hù)回路（1）過載保護(hù)回路圖9-37所示的過載保護(hù)回路。（2）互鎖回路圖9-38所示互鎖回路。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

（3）雙手同時(shí)操作回路所謂雙手操作回路就是使用兩個(gè)啟動(dòng)閥的手動(dòng)閥，只有同時(shí)按動(dòng)兩個(gè)閥才動(dòng)作的回路。這在鍛造、沖壓機(jī)械上常用來避免產(chǎn)生誤動(dòng)作，以保護(hù)操作者的安全。圖9-39所示為雙手操作回路。2.延時(shí)回路圖9-40所示為延時(shí)回路。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

3.順序動(dòng)作回路順序動(dòng)作是指在氣動(dòng)回路中，各個(gè)氣缸按一定程序完成各自的動(dòng)作。例如，單缸有單往復(fù)動(dòng)作，二次往復(fù)動(dòng)作和連續(xù)往復(fù)動(dòng)作等；多缸按一定順序進(jìn)行單往復(fù)或多往復(fù)順序動(dòng)作等。（1）單缸往復(fù)動(dòng)作回路圖9-41所示為三種往復(fù)動(dòng)作回路。（2）連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路圖9-42為連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.6氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)氣壓傳動(dòng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、半自動(dòng)化的方式之一，其應(yīng)用十分廣泛。本章主要介紹幾種氣動(dòng)程序控制回路。9.6.1氣動(dòng)機(jī)械手氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)氣動(dòng)機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作迅速、制造成本低、不污染工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，并可以根據(jù)各種自動(dòng)化設(shè)備的工作需要，按照設(shè)定的控制程序動(dòng)作。如實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取料、上料、卸料和自動(dòng)換刀具等。因此，它在自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線被廣泛應(yīng)用。圖9-43所示為用于某一專用設(shè)備上的氣動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。它由四個(gè)氣缸組成，可在三個(gè)坐標(biāo)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。圖中A缸為夾緊缸，其活塞桿退回時(shí)夾緊工件，活塞桿伸出時(shí)松開工件。B缸為長臂伸縮缸，可實(shí)現(xiàn)伸出和縮回動(dòng)作。C缸為主柱升降缸。D缸為主柱回轉(zhuǎn)缸，該氣缸有兩個(gè)活塞，分別裝在帶齒條的活塞桿兩頭，齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)立柱上的齒輪旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)立柱的旋轉(zhuǎn)。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

圖9-44為氣動(dòng)機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖（手指部分為真空吸頭，即無A氣缸部分）。要求其工作循環(huán)為，立柱上升→伸臂→立柱順時(shí)針轉(zhuǎn)→真空吸頭取工件→立柱逆時(shí)針轉(zhuǎn)→縮臂→立柱下降。三個(gè)氣缸均有三位四通雙電控?fù)Q向閥1、2、7和單向節(jié)流閥3、4、5、6組成換向、調(diào)速回路。各氣缸的行程位置均有電氣行程開關(guān)進(jìn)行控制，表9-1為該機(jī)械手在工作循環(huán)中各電磁鐵的動(dòng)作順序表。

表9-1機(jī)械手在工作循環(huán)中各電磁鐵的動(dòng)作順序表*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

動(dòng)作缸電磁鐵垂直缸C上升水平缸B伸出回轉(zhuǎn)缸D轉(zhuǎn)位回轉(zhuǎn)缸D復(fù)回水平缸B退回垂直缸C下降1YA－－＋－－－2YA－－－＋－－3YA－－－－－＋4YA＋－－－－－5YA－＋－－－－6YA－－－－＋－9.6.2工件夾緊氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工件夾緊氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械加工自動(dòng)線、組合機(jī)床中常用的夾緊裝置。圖9-45為工件氣壓夾緊傳動(dòng)系統(tǒng)圖。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.6.3氣液動(dòng)力滑臺(tái)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)氣液動(dòng)力滑臺(tái)是采用氣—液阻尼缸作為執(zhí)行元件。在機(jī)床設(shè)備中用來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。圖9-46為氣液動(dòng)力滑臺(tái)的氣液傳動(dòng)系統(tǒng)原理。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.7氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝調(diào)試和故障分析9.7.1氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝1.管道的安裝2.元件的安裝9.7.2氣動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試、使用維護(hù)1.調(diào)試前的準(zhǔn)備工作2.空載試運(yùn)行3.負(fù)載試運(yùn)行4.氣動(dòng)系統(tǒng)的使用維護(hù)氣動(dòng)系統(tǒng)的使用與保養(yǎng)分為日常維護(hù)、定期檢查、及系統(tǒng)大修還應(yīng)考慮安全與環(huán)保，具體應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1）日常維護(hù)需對(duì)冷凝水和系統(tǒng)潤滑進(jìn)行管理。2）開車前后要放掉系統(tǒng)中的冷凝水。3）定期給油霧器加油。4）隨時(shí)注意壓縮空氣的清潔度，對(duì)分水濾氣器的濾芯要定期清洗。5）開車前檢查各調(diào)節(jié)旋鈕是否在正確位置，行程閥、行程開關(guān)、擋塊的位置是否正確、牢固。對(duì)活塞桿、導(dǎo)軌等外露部分的配合表面進(jìn)行擦拭后方能開車6）長期不使用時(shí)，應(yīng)將各旋鈕放松，以免彈簧失效而影響元件的性能。7）間隔三個(gè)月需定期檢修，一年應(yīng)進(jìn)行大修。8）對(duì)受壓容器應(yīng)定期檢驗(yàn)，漏氣、漏油、噪聲等要進(jìn)行防治。*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

9.7.3氣動(dòng)系統(tǒng)的故障珍斷1.故障種類由于故障發(fā)生的時(shí)期不同，故障的內(nèi)容和原因也不同。因此，可將故障分為初期故障、突發(fā)故障和老化故障。（1）初期故障在調(diào)試階段和開始運(yùn)轉(zhuǎn)的二、三個(gè)月內(nèi)發(fā)生的故障稱為初期故障。（2）突發(fā)故障系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)期內(nèi)突然發(fā)生的故障稱為突發(fā)故障。（3）老化故障個(gè)別或少數(shù)元件達(dá)到使用壽命后發(fā)生的故障稱為老化故障。2.故障的珍斷方法（1）經(jīng)驗(yàn)法主要是依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并借助簡單的儀表，診斷故障發(fā)生的部位，找出故障原因的方法，稱為經(jīng)驗(yàn)法。（2）推理分析法利用邏輯推理、步步逼近，尋找出故障的真實(shí)原因的方法稱為推理分析法。3.常見故障及排除方法氣動(dòng)系統(tǒng)常見故障、原因及排除方法見表19-2至表16-7*第9章氣壓傳動(dòng)與控制

表9-2減壓閥常見故障及排除方法*第9章氣壓傳動(dòng)與控制故障原因排除方法二次壓力1．閥彈簧損壞2．閥座有傷痕，閥座橡膠剝離3．閥體中夾入灰塵，閥導(dǎo)向部分黏附異物4．閥芯導(dǎo)向部分和閥體的Ｏ型密封圈收縮、膨脹1．更換閥彈簧2．更換閥體3．清洗、檢查濾清器4．更換Ｏ型封圈壓力降很大（流量不足）1．閥口徑小2．閥下部積存冷凝水；閥內(nèi)混入異物1．使用口徑大的減壓閥2．清洗、檢查濾清器向外漏氣（閥的溢流孔處泄漏）1．溢流閥座有傷痕（溢流式）2．膜片破裂3．二次壓力升高4．二次側(cè)背壓增加1．更換溢閥座2．更換膜片3．參看二次壓力上升欄4．檢查二次側(cè)的裝置回路閥體泄漏1．密封件損傷2．彈簧松弛1．更換密封件2．張緊彈簧異常振動(dòng)1．彈簧的彈力減弱，彈簧錯(cuò)位2．閥體的中心，閥桿的中心錯(cuò)位3．因空氣消耗量周期變化使閥不斷開啟、關(guān)閉，與減壓閥引起共振1．把彈簧調(diào)整到正常位置，更換彈力減弱的彈簧2．檢查并調(diào)整位置偏差3．和制造廠協(xié)商雖已松開手柄，二次側(cè)空氣也不溢流1．溢流閥座孔堵塞2．使用非溢流式調(diào)壓閥1．清洗并檢查濾清器2．非溢流閥調(diào)壓閥松開手柄也不溢流。因此需要在二次側(cè)安裝溢流閥表9-3溢流閥常見故障排除方法*第9章氣壓傳動(dòng)與控制故障原因排除方法壓力雖已上升，但不溢流1．閥內(nèi)部孔堵塞2．閥芯導(dǎo)向部分進(jìn)入異物清洗壓力雖沒有超過設(shè)定值，但在二次側(cè)卻溢出空氣1．閥內(nèi)進(jìn)入異物2．閥座損傷3．調(diào)壓彈簧損壞1．清洗2．更換閥座3．更換調(diào)壓彈簧溢流時(shí)發(fā)生振動(dòng)（主要發(fā)生在膜片式閥，其啟閉壓力差較?。?．壓力上升速度很慢，溢流閥放出流量多，引起閥振作2．因從壓力上升源到溢流閥之間被節(jié)流，閥前部壓力上升慢而引起振動(dòng)1．二次側(cè)安裝針閥微調(diào)溢流量，使其與壓力上升量匹配2．增大壓力上升源到溢流閥的管道口徑從閥體和閥蓋向外漏氣1．膜片破裂（膜片式）2．密封件損傷1．更換膜片2．更換密封件表9-4方向閥常見故障及排除方法故障原因排除方法不能換向1．閥的滑動(dòng)陰力大，潤滑不良2．O型密封圈變形3．粉塵卡住滑動(dòng)部分4．彈簧損壞5．閥操縱力小6．活塞密封圈磨損1．進(jìn)行潤滑2．更換密封圈3．清除粉塵4．更換彈簧5．檢查閥操作部分6．更換密封圈、更換膜片閥產(chǎn)生振動(dòng)1．空氣壓力低（先導(dǎo)式）2．電源電壓低（電磁閥）1．提高操縱壓力，采用直動(dòng)式2．提高電源電壓，使用低電壓線圈交流電磁鐵有蜂鳴聲1．塊狀活動(dòng)鐵芯密封不良2．粉塵進(jìn)入塊狀、層疊型鐵芯的滑動(dòng)部分，使活動(dòng)鐵芯不能密切接觸3．層疊活動(dòng)鐵芯的鉚釘脫落，鐵芯疊層分開不能吸合4．短路環(huán)損壞5．電源電壓低6．外部導(dǎo)線拉得太緊1．檢查鐵芯接觸和密封性，必要時(shí)更換鐵芯組件2清除粉塵3更換活動(dòng)鐵芯4更換固定鐵芯5提高電源電壓6引線應(yīng)寬裕電磁鐵動(dòng)作時(shí)間偏差大，或有時(shí)不能動(dòng)作1．活動(dòng)鐵芯銹蝕，不能移動(dòng)；在濕度高的環(huán)境中使用氣動(dòng)元件時(shí)，由于密封不完善而向磁鐵部分泄漏空氣2．電源電壓低3．粉塵等進(jìn)入活動(dòng)鐵芯的滑動(dòng)部分，使運(yùn)動(dòng)狀況惡化1．鐵芯除銹，修理好對(duì)外部的密封，更換鐵芯組件2．提高電源電壓或使用符合電壓的線圈3．清除粉塵線圈燒毀1．環(huán)境溫度高2．快速循環(huán)使用時(shí)3．因?yàn)槲龝r(shí)電流大，單位時(shí)間耗電多，溫度升高，使絕緣損壞而短路4．粉塵夾在閥和鐵芯之間，不能吸引活動(dòng)鐵芯5．線圈上殘余電壓1．按產(chǎn)品規(guī)定溫度范圍使用2使用高級(jí)電磁閥3．使用氣動(dòng)邏輯回路4．清除粉塵5．使用正常電源電壓，使用符合電壓的線圈切斷電源活動(dòng)鐵芯不能退回粉塵夾入活動(dòng)鐵芯滑動(dòng)部分清除粉塵*第9章氣壓傳動(dòng)與控制表9-5氣缸常見故障及排除方法*第9章氣壓傳動(dòng)與控制故障原因排除方法外泄漏活塞桿與密封襯套間漏氣1．襯套密封圈磨損，潤滑油不足2．活塞桿偏心3．活塞桿有傷痕1．更換襯套密封圈2．重新安裝，使活塞桿不受偏心負(fù)荷3．更換活塞桿氣缸體與端蓋間漏氣1．活塞桿與密封襯套的配合面內(nèi)有雜質(zhì)2．密封圈損壞1．除去雜質(zhì)、安裝防塵蓋2．更換密封圈從緩沖裝置的調(diào)節(jié)螺釘處漏氣活塞密封圈損壞更換密封圈內(nèi)泄漏活塞兩端竄氣1．活塞密封圈損壞2．潤滑不良3．活塞被卡住4．活塞配合面有缺陷，雜質(zhì)擠入密封圈更換活塞密封圈2．潤滑3．重新安裝，使活塞桿不受偏心負(fù)荷4．缺陷嚴(yán)重者更換零件，除去雜質(zhì)輸出力不足，動(dòng)作不平穩(wěn)1．潤滑不良2．活塞或活塞桿卡住3．氣缸體內(nèi)表面有銹蝕或缺陷4．進(jìn)入了冷凝水、雜質(zhì)1．調(diào)節(jié)或更換油霧器2．檢查安裝情況，清除偏心3．視缺陷大小再?zèng)Q定排除故障辦法4．加強(qiáng)對(duì)分水濾氣器和油水分離器的管理定期排放污水緩沖效果不好1．緩沖部分的密封圈密封性能差2．調(diào)節(jié)螺釘損壞3．氣缸速度太快1．更換密封圈2．更換調(diào)節(jié)螺釘3．研究緩沖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是否合適損傷活塞桿折斷1．有偏心負(fù)荷2．?dāng)[動(dòng)氣缸安裝銷的擺動(dòng)面與負(fù)荷擺動(dòng)面不一致；擺動(dòng)軸銷的擺動(dòng)角過大負(fù)荷很大，擺動(dòng)速度又快，有沖擊裝置的沖擊加到活塞桿上；活塞桿承受負(fù)荷的沖擊；氣缸的速度太快1．調(diào)整安裝位置，清除偏心，使軸銷擺角一致2．確定合理的擺動(dòng)速度，沖擊不得加在活塞桿上，設(shè)置緩沖裝置端蓋損壞緩沖機(jī)構(gòu)不起作用在外部或回路中設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)表9-6分水濾氣器常見故障及排除方法*第9章氣壓傳動(dòng)與控制故障原因排除方法壓力降過大