液壓與氣壓傳動技術 課件 單淑梅項目7、8 氣壓傳動的基本功能認知、液壓泵典型結構的認知及拆裝

液壓與氣壓傳動技術氣動系統(tǒng)的組成、特點、氣源裝置及輔件氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理氣壓傳動：以壓縮空氣為介質進行能量的傳遞和轉換的傳動方式。氣壓傳動的工作原理：利用空氣壓縮機把電動機或其它原動機輸出的機械能轉換為氣體的壓力能，然后在控制元件的作用下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉換為直線運動或回轉運動形式的機械能，從而完成各種動作，對外做功。氣動系統(tǒng)的工作流程氣動控制閥氣缸氣動系統(tǒng)的組成及作用（1）氣源裝置氣源裝置是壓縮空氣的發(fā)生裝置，其主體部分是空氣壓縮

機，并經凈化裝置凈化，為各類氣壓傳動設備提供潔凈的壓縮空氣。（2）執(zhí)行元件是氣壓傳動系統(tǒng)的能量輸出裝置，主要為氣缸和氣馬達，

它們將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能。（3）控制元件即各類壓力閥、流量閥、方向閥和邏輯閥等，用以控制壓

縮空氣的壓力、流量、流動方向以保證系統(tǒng)各執(zhí)行機構具有一定的

輸出動力和輸出速度、運動方向及動作程序。（4）輔助元件過濾器、油霧器、消聲器、干燥器和轉換器等，它們對保

持系統(tǒng)正常、可靠、穩(wěn)定和持久地工作起著十分重要的作用。（5）工作介質氣壓傳動系統(tǒng)中所用的工作介質是空氣。氣動系統(tǒng)的特點（1）優(yōu)點1）工作介質為空氣，來源經濟方便，用過之后可直接排入大氣，不污染環(huán)境。2）由于空氣流動損失小，壓縮空氣可集中供氣，適合遠距離輸送。3）氣壓傳動具有動作迅速、反應快、維護簡單、管路不易堵塞的特點，且不

存在介質變質、補充和更換等問題。4）對工作環(huán)境的適應性好，可安全應用于易燃易爆場所。5）氣壓傳動裝置結構簡單、重量輕。6）氣壓傳動系統(tǒng)能夠實現過載自動保護?？傊簹鈮簜鲃釉谔岣呱a效率、自動化程度、產品質量、工作可靠性等方面

顯示出了極大的優(yōu)越性。氣動系統(tǒng)的特點（2）缺點1）由于空氣具有可壓縮性，所以氣缸的運動速度受負載的影

響比較大，穩(wěn)定性變差。2）氣壓傳動系統(tǒng)工作壓力較低（0.4-0.8MPa），輸出動力較小，不適合重載場合，且壓力控制不方便。3）空氣作工作介質沒有自潤滑性，需要另設裝置進行給油潤滑。4）排氣噪聲較大，排氣時經常要加消聲器。氣源裝置1.空氣壓縮機2.后冷卻器3.油水分離器6、11.儲氣罐7、8.干燥器10.過濾器氣源裝置的組成：由空氣壓縮機（主體部分）、氣源凈化和處理裝置、以及傳輸壓縮空氣的輔助元件等組成。氣源裝置的作用：為氣動系統(tǒng)提供符合流量、壓力及清潔度等要求的壓縮空氣?？諝鈮嚎s機裝置上的元件空氣壓縮機（氣泵）裝置上的元件如圖1.3所示。氣源充足后電機自動關閉，氣壓降到一定值（此值可調）時，電機又自動啟動來補充壓縮空氣。清除主要管道內灰塵、水分和油顯示儲氣罐內的壓力是個壓力開關，用儲氣罐內的壓力來控制電動機,它的發(fā)信號壓力被調節(jié)到一個壓力區(qū)間內，儲氣罐內的壓力達到此區(qū)間的最高壓力時停止電動機，儲氣罐內壓力降到此區(qū)間的最低壓力時就重新啟動電動機。即安全閥（溢流閥），當儲氣罐內的壓力達到允許極限壓力時，溢出多余氣體保證安全。空氣壓縮機（氣泵）裝置上的元件如圖1.3所示。存儲壓縮空氣。氣源裝置儲氣罐的作用及使用注意事項如下：1）用來存儲一定量的壓縮空氣,一方面可解決短時間內用

氣量大于空氣壓縮機輸出氣量的矛盾，另一方面可在空

氣壓縮機出現故障或停電時，作為應急氣源維持短時間

供氣，以便采取措施保證氣動設備的安全。2）使壓縮空氣供氣平穩(wěn),減少壓力脈動。3）可降低空氣壓縮機的啟動、停止頻率，功能相當于增大了空氣壓縮機的功率。4）利用儲氣罐的大表面積散熱進一步降低壓縮空氣的溫度，分離壓縮空氣中的

部分水分和油分。空氣壓縮機（氣泵）裝置上的元件如圖1.3所示。1）因壓縮機運轉時間過長時會產生熱量，應將其放置在通風處。2）壓縮空氣從壓縮機經單向閥進入氣罐,當壓縮機關閉時,單向

閥要可靠阻止壓縮空氣反方向流動。3）注意使用前打開設置在儲氣罐最低處的排水閥，排掉凝結在

儲氣罐內所有的水份，然后再使用。這項操作每天用氣前都

要進行。氣源裝置儲氣罐使用注意事項：氣動三聯(lián)件氣動三聯(lián)件氣動三聯(lián)件的作用氣動三聯(lián)件：空氣過濾器、減壓閥和油霧器組合在一起構成的氣源處理裝置。分水濾氣器油霧器減壓閥減壓閥分水濾氣器油霧器有的設備用的是分水濾氣器、減壓閥的氣動二聯(lián)件。氣動三聯(lián)件的作用分水濾氣器的作用：除去壓縮空氣中的固態(tài)雜質、水滴和油污等。（空氣過濾器）

減壓閥的作用：將較高的輸入壓力降低到符合設備使用要求的較低且穩(wěn)定的壓力。油霧器的作用：將特定的潤滑油噴射成霧狀混合于壓縮空氣中，并隨壓縮空氣進

入需要潤滑的部位，達到潤滑的目的。分水濾氣器油霧器減壓閥減壓閥分水濾氣器油霧器注意：為保證過濾器正常工作，必須將污水通過排水閥及時放掉。氣動三聯(lián)件的作用油霧器油霧器油霧器的使用特點：1）調整油量調節(jié)針閥的開度可以改變滴油量，保持一定的油霧濃度。2）當空氣流量改變時，須重新調整滴油量，以保持合適的油霧濃度。3）可在不停氣工作狀態(tài)下向油杯注油。4）油霧器在使用中必須垂直安裝。針閥針閥氣動技術的應用應用：氣動機械手、數控加工中心、自動生產線、自動檢測等場合。16液壓與氣壓傳動技術氣缸和氣動馬達的認知氣缸的分類普通氣缸及其特點1.單作用氣缸單作用氣缸的特點是：1）僅一端進（排）氣，結構簡單，耗氣

量小。2）用彈簧力或膜片力等復位，有效行程

較短。3）活塞桿的輸出力較小。4）氣缸復位彈簧、膜片的張力均隨變形

大小變化，因而活塞桿的輸出力在行

進過程中是變化的。a)結構圖普通氣缸及其特點2.雙作用氣缸單活塞桿式雙活塞桿式緩沖式非緩沖式雙作用氣缸是常用的氣缸氣缸類型：帶磁性開關的氣缸帶磁性開關的氣缸也稱開關氣缸；它是在氣缸活塞上裝有磁環(huán)(永久磁鐵)，在氣缸的缸筒外側直接裝有磁性行程開關，利用磁性行程開關來檢測氣缸活塞位置的一種氣缸。缸筒必須是導磁性弱、隔磁性強的材料，如鋁合金、不銹鋼、黃銅等。其特點是使位置檢測方便，結構緊湊，利于機電一體化。功用：將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能并驅動工作機構作旋轉運動的氣動執(zhí)行元件。類型：常用的有葉片式、活塞式和薄膜式三種。氣動馬達及其特點特點：1）可以無級調速，起動、停止迅速，有較高的起動力矩。用進氣閥或排氣閥可以控制壓縮空氣的流量，達到調節(jié)輸出功率和轉速的目的。2）工作安全，適用于惡劣的工作環(huán)境。氣動馬達不受振動、高溫、電磁、輻射等影響，在易燃、易爆、高溫、振動、潮濕、粉塵等不利條件下均能正常工作。3）有過載保護作用。當過載時馬達只會轉速降低或停止，過載解除后立即可以重新正常運轉。4）功率范圍及轉速范圍較寬。功率小至幾百瓦，大至幾萬瓦；轉速可從零一直到每分鐘上萬轉。葉片式氣動馬達23液壓與氣壓傳動技術氣動控制閥和氣動基本回路的認知氣動方向控制閥手動換向閥機動換向閥氣控換向閥電控換向閥（復位型、不復位型）（復位型、不復位型）（雙向型、單向型）（單氣控型、雙氣控型）氣動方向控制閥單氣控型（復位型）雙氣控型（不復位型）1X口為氣控信號輸入口。2.無氣控信號時，閥處于常態(tài)位置（靠彈簧保持），p口關閉，A與T相通、排氣。3.有氣控信號時，P與A相通，T口關閉。1.輸入氣控信號X1時P與A通、B與T2

通。2.

X1信號消失后，保持P與A通、B與T2

通。3.輸入氣控信號X2時，P與B通、A與T1通。4.無氣控信號時，保持在上一工作狀態(tài)。結論：氣控信號消失后閥不能保持在有信號時的工作狀態(tài)、復位，無記憶功能。結論：氣控信號消失后，閥仍能保持在有信號時的工作狀態(tài)、不復位，有記憶功能。氣動方向控制閥單電控型（復位型）雙電控型（不復位型）1.該閥的兩個電磁鐵只能交替工作、不能同時得電。2.左電磁鐵通電時，P與A通、B與T2

通。3.右電磁鐵通電時，P與B通、A與T1通。4.無電信號時，保持在上一工作狀態(tài)。結論：該閥有記憶功能、即電信號消失后不復位、在與原信號反向的新電信號到達前閥仍能保持在原電信號時的工作位置。1.無電信號時，閥處于常態(tài)位置（靠彈簧保持），p口關閉，A與T相通、A口處于排氣狀態(tài)。2.有電信號時，P與A相通，T口關閉。結論：電信號消失后閥不能保持在有信號時的工作狀態(tài)、復位，無記憶功能。氣動方向控制閥分析不同：機動閥

手動閥機動閥

手動閥氣動方向控制回路分析氣路：氣動方向控制回路分析氣路：氣動方向控制閥進口壓力較低時，出口有壓氣體自動從大排氣口迅速排氣。單向型氣動方向控制閥——快速排氣閥氣動方向控制閥分析不同：只要兩輸入口p1或p2任意一個輸入信號，都可在輸出口A輸出信號。氣動方向控制閥單向型氣動方向控制閥——梭閥（“或”閥）只有在兩個輸入口p1和p2都有輸入信號，才可在輸出口A輸出信號。氣動方向控制閥單向型氣動方向控制閥——雙壓閥（“與”閥）氣動方向控制閥分析不同：氣動方向控制閥梭閥（“或”閥）雙壓閥（“與”閥）快速排氣閥只要兩輸入口p1或p2任意一個輸入信號，都可在輸出口A輸出信號。只有在兩個輸入口p1和p2都有輸入信號，才可在輸出口A輸出信號。進口壓力較低時，出口有壓氣體自動從大排氣口迅速排氣。單向型氣動方向控制閥比較氣動壓力控制閥儲氣罐的空氣壓力往往比各臺設備實際所需要的壓力高些，同時其壓力波動值也較大。因此需要用減壓閥（調壓閥）將其壓力減到每臺裝置所需的壓力，并使減壓后的壓力穩(wěn)定在所需壓力值上。減壓閥有些氣動回路需要依靠回路中壓力的變化來實現控制兩個執(zhí)行元件的順序動作，所用的這種閥就是順序閥。順序閥與單向閥的組合稱為單向順序閥。順序閥和單向順序閥安全閥（溢流閥）當儲氣罐或回路中壓力超過某調定值，要用安全閥向外放氣，安全閥在系統(tǒng)中起過載保護作用。氣動系統(tǒng)中的一次壓力控制就是指控制儲氣罐內的壓力不超過規(guī)定的壓力，它可以采用外控溢流閥或電接點壓力計來控制。氣動壓力控制回路分析氣路：氣動流量控制閥單向節(jié)流閥

排氣節(jié)流閥正向流動時，節(jié)流閥節(jié)流；反向流動時，經單向閥通過、不節(jié)流。帶消聲器，安裝在排氣口處，用來控制執(zhí)行元件排氣的流量并降低排氣噪聲。氣動速度控制閥回路

41液壓與氣壓傳動技術齒輪泵的結構認知及拆裝課程導入特殊環(huán)境對泵的結構性能要求視頻知識目標掌握齒輪泵的結構特點掌握齒輪泵的常見問題及解決辦法技能目標能進行齒輪泵的拆、裝能正確使用和選擇齒輪泵授課導航外嚙合齒輪泵的結構組成及特點

外嚙合齒輪泵的結構問題

外嚙合齒輪泵實物三片式外嚙合齒輪泵泵蓋泵體從動軸和從動齒輪主動軸和主動齒輪裝配螺釘三片式外嚙合齒輪泵拆裝定位銷定位銷外嚙合齒輪泵工作原理回顧

密封容積——齒輪各齒廓、嚙合線、泵體內

表面及前后泵蓋圍成（A、B腔）

密封容積變化：

齒輪退出嚙合,容積A——吸油

齒輪進入嚙合,容積B

——壓油循環(huán)時，吸壓油口隔開——靠兩齒輪嚙合線、齒頂及泵蓋來保障齒輪泵結構問題---泄漏多泄漏途徑齒輪泵存在著三個可能產生泄漏的部位：軸向間隙泄漏——經齒輪端面和端蓋間的軸向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%；徑向間隙泄漏——經齒輪外圓和殼體內孔間的徑向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%；齒側間隙泄漏——經兩個齒輪的齒面嚙合間隙泄漏很少，可忽略不計。齒輪泵結構問題---泄漏多泄漏途徑齒輪泵存在著三個可能產生泄漏的部位：軸向間隙泄漏——經齒輪端面和端蓋間的軸向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%；徑向間隙泄漏——經齒輪外圓和殼體內孔間的徑向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%；齒側間隙泄漏——經兩個齒輪的齒面嚙合間隙泄漏很少，可忽略不計。徑向間隙泄漏齒側間隙泄漏軸向間隙泄漏齒輪泵結構問題---泄漏多泄漏途徑齒輪泵存在著三個可能產生泄漏的部位：軸向間隙泄漏——經齒輪端面和端蓋間的軸向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%；徑向間隙泄漏——經齒輪外圓和殼體內孔間的徑向間隙泄漏，約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%；齒側間隙泄漏——經兩個齒輪的齒面嚙合間隙泄漏很少，可忽略不計。軸向間隙的自動補償將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒端面，補償磨損，減小間隙壓力油浮動軸套齒輪泵結構問題---徑向力不平衡原因及危害齒輪受到的徑向液壓力沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。徑向不平衡力增大了齒輪和軸承受的沖擊載荷，增加磨損、產生振動和噪聲。齒輪泵結構問題---徑向力不平衡縮小壓油口開壓力平衡槽，槽1和槽2分別與壓油口和吸油口相通壓油口小吸油口大減小徑向力的措施：注意：轉動方向不能隨意改變齒輪泵結構問題---困油現象閉死容積減小p↑

閉死容積增大p↓

當困油區(qū)容積由大變小時——壓力升高從縫隙強行擠出，造成溫升并使軸承受到額外負載；

閉死容積或困油區(qū)造成困油現象（困油區(qū)的油液既不與壓油腔相通，也不與吸油腔相通）。當困油區(qū)容積由小變大時——造成局部真空，產生氣穴現象，引起強烈的振動和噪聲。困油現象的危害：齒輪泵結構問題---困油現象閉死容積減小時與壓油腔相通閉死容積增大時與吸油腔相通困油卸荷槽困油卸荷槽后泵蓋前泵蓋消除困油現象的措施：在泵蓋上銑出困油卸荷槽。實訓指引齒輪泵拆裝實操實訓任務----齒輪泵拆裝任務一：齒輪泵拆裝要求：認知齒輪泵實物外觀；

指出各部分名稱及作用；

掌握齒輪泵工作原理；

遵守現場7S管理。小結01齒輪泵的結構組成02

齒輪泵的結構問題03齒輪泵的拆、裝液壓與氣壓傳動技術58液壓與氣壓傳動技術葉片泵的結構認知及拆裝課程導入

齒輪泵導入企業(yè)生產線液壓站（葉片泵）實驗室液壓站（葉片泵）知識目標認知定量葉片泵的結構原理及特點認知變量葉片泵的結構原理及特點掌握葉片泵應用場合技能目標能正確分析與使用葉片泵能對葉片泵進行拆裝及維護能合理選用葉片泵授課導航雙作用式葉片泵的結構原理與選用單作用式葉片泵的結構原理與選用雙作用式葉片泵認知YB型（雙作用式）葉片泵外觀及結構定量葉片泵YB1-16型號識讀：額定壓力6.3Mpa；轉速：960r/min；轉向：順時針方向（自軸端方向）。雙作用式葉片泵結構組成

定子轉子和葉片配油盤前后泵體蓋板轉子葉片

定子吸油窗口壓油窗口壓油口吸油口壓油口雙作用式葉片泵結構原理單作用式葉片泵結構原理定量葉片泵和變量葉片泵結構特點比較雙作用葉片泵定子內表面曲線為近橢圓形，與轉子同心布置；雙作用式；不能改變排量，只能做定量泵使用；吸、壓油口對稱，徑向力平衡，故稱卸荷式；葉片傾角沿旋轉方向前傾；葉片底部通壓油腔。單作用葉