機(jī)自09氣壓傳動(dòng) 學(xué)習(xí)資料

氣壓傳動(dòng)1

氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、工作介質(zhì)是空氣，不會(huì)污染環(huán)境2、便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送3、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好4、動(dòng)作速度及反應(yīng)快5、有較好的自保持能力6、在一定的超負(fù)載工況下運(yùn)行也能保證系統(tǒng)安全工作2

氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)缺點(diǎn)：1、工作壓力低，尺寸大2、速度穩(wěn)定性差3、噪聲大4、工作介質(zhì)本身無潤(rùn)滑性，單設(shè)潤(rùn)滑系統(tǒng)3第一章氣源裝置4§1.1氣源裝置的組成和布置

一、氣源裝置的作用為氣壓系統(tǒng)提供滿足一定質(zhì)量要求的壓縮空氣。

二、組成與布置1-空氣壓縮機(jī)；2-冷卻器；3-油水分離器；4、7-儲(chǔ)氣罐；5-干燥器；6-過濾器；8-加熱器；9-四通閥5§1.1氣源裝置的組成和布置1、空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。

2、冷卻器

降溫冷卻從空氣壓縮機(jī)中排出的高溫壓縮空氣，將汽化的水、油凝結(jié)出來。

3、油水分離器

使降溫后凝結(jié)出來的油滴、水滴和雜質(zhì)等從壓縮空氣中分離出來。6§1.1氣源裝置的組成和布置4、儲(chǔ)氣罐

儲(chǔ)存壓縮空氣以便穩(wěn)定壓縮空氣的壓力，同時(shí)使壓縮空氣中的部分油分和水分在儲(chǔ)氣罐沉積并除掉。

5、干燥器

進(jìn)一步吸收和排除壓縮空氣中的油分和水分，使其變成干燥空氣。

6、過濾器

進(jìn)一步過濾壓縮空氣中的灰塵、雜質(zhì)和顆粒。7§1.2空氣壓縮機(jī)

氣源裝置的主體，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的裝置，屬于壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。一、空氣壓縮機(jī)的分類

1、按工作原理分類

容積型：靠壓縮空氣的方法，使單位體積內(nèi)空氣分子密度增加，來提高空氣壓力。

速度型：利用提高氣體分子運(yùn)動(dòng)速度的方法，使氣體分子具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。8§1.2空氣壓縮機(jī)9§1.2空氣壓縮機(jī)2、按排氣壓力p分類鼓風(fēng)機(jī)p≤0.2MPa

低壓空壓機(jī)0.2MPa<p≤1MPa

中壓空壓機(jī)1MPa<p≤10MPa

高壓空壓機(jī)10MPa<p≤100MPa3、按輸出流量分類微型空壓機(jī)qz≤0.017m3/s

小型空壓機(jī)0.017m3/s<qz≤0.17m3/s

中型空壓機(jī)0.17m3/s<qz≤1.7m3/s

大型空壓機(jī)qz>1.7m3/s10§1.2空氣壓縮機(jī)

二、活塞式空壓機(jī)的工作原理

1、立式

——?dú)飧字行木€垂直于地面。利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等）的機(jī)械回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。11§1.2空氣壓縮機(jī)

活塞1下行時(shí)，氣缸2的容積逐漸增大，壓力逐漸降低而產(chǎn)生真空，進(jìn)氣閥7打開，外界空氣在大氣壓力作用下，通過空氣濾清器5和進(jìn)氣管6被吸入氣缸內(nèi)?；钊闲袝r(shí)，氣缸的容積逐漸減小，空氣受到壓縮，壓力逐漸升高而使進(jìn)氣閥關(guān)閉，排氣閥3打開，壓縮空氣經(jīng)排氣管4輸入儲(chǔ)氣罐中。12§1.2空氣壓縮機(jī)2、臥式

——?dú)飧字行木€平行于地面。原理同立式。三、空壓機(jī)的選擇

1、輸出壓力的選擇若整個(gè)氣壓系統(tǒng)中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)空壓機(jī)的工作壓力有不同要求，可按其中最大壓力考慮。氣源壓力應(yīng)考慮供氣系統(tǒng)管道的沿程壓力損失和局部壓力損失。一般應(yīng)高于設(shè)備中最高工作壓力的20%左右，并以此壓力為依據(jù)選擇空壓機(jī)。13§1.2空氣壓縮機(jī)

目前，一般氣壓系統(tǒng)的工作壓力為0.5～0.8MPa，這樣可以選用額定排氣壓力為0.7～1MPa的低壓空壓機(jī)。特殊需要選用中壓、高壓甚至超高壓空壓機(jī)

2、空壓機(jī)或空壓站供氣量的選擇可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算式中，qa——空壓機(jī)供氣量；

——?dú)鈮涸O(shè)備利用系數(shù)

K1——漏損系數(shù)；K2——備用系數(shù)

qt——單臺(tái)設(shè)備的平均自由空氣耗量。14§1.3其它氣源裝置

一、冷卻器

1、功能將空氣壓縮機(jī)排出的氣體冷卻并除去水分。

2、分類一般使用水冷。結(jié)構(gòu)形式有：列管式、散熱片式、套管式和蛇形管式。熱的壓縮空氣由管內(nèi)流動(dòng)，冷卻水從管外水套中流動(dòng)以進(jìn)行冷卻。15§1.3其它氣源裝置

二、油水分離器

1、功能分離壓縮空氣中凝聚的水分和油分等雜質(zhì)，使壓縮空氣得到初步凈化。

2、結(jié)構(gòu)形式環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊并折回式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式以及上述形式的組合式等。16§1.3其它氣源裝置3、工作原理當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入分離器后產(chǎn)生流向和速度的急劇變化，再依靠回轉(zhuǎn)離心、撞擊、水洗等方法，將密度比壓縮空氣大的油滴和水滴分離出來17§1.3其它氣源裝置

三、儲(chǔ)氣罐

1、功能

1）消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性；

2）儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，調(diào)節(jié)用氣量以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要應(yīng)急使用；

3）進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油分。

2、結(jié)構(gòu)形式一般采用焊接結(jié)構(gòu)，以立式居多。進(jìn)氣口在下，出氣口在上，兩氣口距離盡可能加大。18§1.3其它氣源裝置3、附件安全閥：調(diào)整其極限壓力比正常工作壓力高10%；壓力表：指示罐內(nèi)空氣壓力清洗用孔或工具操作孔排放油水的管閥

4、容積的選擇以空壓機(jī)每分鐘的排氣量為依據(jù)

q<6m3/min,Vc=1.2m3q=6~30m3/min,Vc=1.2～4.5m3q>30m3/min,Vc=4.5m319§1.3其它氣源裝置

四、空氣干燥器

1、功能吸收和排除壓縮空氣中的水分和部分油分與雜質(zhì)，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝狻?/p>

20§1.3其它氣源裝置2、干燥方法

1）吸附法利用硅膠、鋁膠、分子篩、焦炭等吸附劑吸收壓縮空氣中的水分。

2）冷凍法利用制冷設(shè)備使空氣冷卻到一定的露點(diǎn)溫度，析出空氣中超過飽和水蒸氣壓部分的水分，降低其含濕量，增加空氣的干燥程度。

21§1.4氣壓輔件

一、過濾器

1、作用濾除壓縮空氣中的雜質(zhì)微粒，達(dá)到氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)所要求的凈化程度2、分類一次過濾器(濾灰效率為50～70%)；二次過濾器(濾灰效率為70%～99%)高效過濾器(濾灰效率大于99%)

22§1.4氣壓輔件3、選擇與使用由過濾度和額定流量而定

4、使用注意

1）分水濾氣器必須垂直安裝，并將放水閥朝下

2）分水濾氣器可單獨(dú)使用，也可組合使用。組合使用安裝次序：分水濾氣器

減壓閥

油霧器（氣動(dòng)三聯(lián)件）

23§1.4氣壓輔件

二、油霧器

作用：以壓縮空氣為動(dòng)力把潤(rùn)滑油霧化以后注人氣流中，并隨氣流進(jìn)入需要潤(rùn)滑的部件，達(dá)到潤(rùn)滑的目的。選擇與使用：選擇主要根據(jù)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)所需額定流量及油霧粒徑大小來進(jìn)行

24§1.4氣壓輔件三、消聲器和轉(zhuǎn)換器

1、消聲器通過對(duì)氣流的阻尼或增加排氣面積等方法，來降低排氣速度和排氣功率，從而達(dá)到降低噪聲的目的。吸收型消聲器膨脹干涉型消聲膨脹干涉吸收型消聲器在氣動(dòng)系統(tǒng)的排氣口，尤其是在換向閥的排氣口，裝設(shè)消聲器。25§1.4氣壓輔件2、轉(zhuǎn)換器氣-電、電-氣、氣-液

1）氣電轉(zhuǎn)換器將壓縮空氣的氣信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置，即用氣信號(hào)(氣體壓力)接通或斷開電路的裝置（壓力繼電器）低壓型(0～0.1MPa)、

中壓型(0～0.6MPa)、

高壓型(＞1.0MPa)

2）電氣轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的裝置（電磁換向閥）26第二章氣缸27§2.1氣缸的種類和特點(diǎn)

一、氣缸的分類

1、按氣缸活塞是單向還是雙向氣壓驅(qū)動(dòng)進(jìn)行分類單作用氣缸雙作用氣缸

2、按氣缸的安裝形式進(jìn)行分類：固定式氣缸軸銷式氣缸回轉(zhuǎn)式氣缸28§2.1氣缸的種類和特點(diǎn)3、從氣缸的功能及用途進(jìn)行分類：普通氣缸緩沖氣缸氣——液阻尼缸擺動(dòng)氣缸沖擊氣缸29§2.1氣缸的種類和特點(diǎn)

二、常用氣缸的特點(diǎn)

1、普通氣缸

30§2.1氣缸的種類和特點(diǎn)2、緩沖氣缸

當(dāng)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)（一般為1m/s左右），在行程的末端將會(huì)猛烈撞擊氣缸的前、后端蓋，容易引起氣缸的振動(dòng)和損壞。在行程末端裝上緩沖裝置，可減輕或消除端部撞擊。

31§2.1氣缸的種類和特點(diǎn)3、氣——液阻尼缸氣體具有可壓縮性，因此氣缸會(huì)在外載荷發(fā)生變化時(shí)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象。在要求氣缸運(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn)的場(chǎng)合，通常使用氣——液阻尼缸。由氣缸和液壓缸組合而成，動(dòng)力源為壓縮空氣，液壓缸是利用液體壓縮性小的特點(diǎn)，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和控制得到整個(gè)缸的運(yùn)動(dòng)速度，從而達(dá)到調(diào)速和穩(wěn)速的目的。P10432§2.2沖擊氣缸

一、結(jié)構(gòu)組成包含頭腔（有桿腔），尾腔（活塞腔）和儲(chǔ)能腔三個(gè)工作腔，具有一個(gè)帶噴嘴和排氣小孔的中蓋。二、工作原理當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入儲(chǔ)能腔時(shí)，其壓力只能通過噴嘴口的小面積作用在活塞上。33§2.2沖擊氣缸

還不能克服有桿腔排氣背壓力和各密封處的摩擦力，此時(shí)噴嘴處于關(guān)閉狀態(tài)。隨著儲(chǔ)能腔中充氣壓力逐漸升高，當(dāng)作用在噴嘴口的面積上的總推力能克服有桿腔的排氣壓力的作用力和摩擦力的總和時(shí)，活塞向下移動(dòng)，噴嘴口開啟。34§2.2沖擊氣缸

積蓄在儲(chǔ)能腔中的壓縮空氣通過噴嘴突然作用在活塞的全部面積上，噴嘴口處的氣流速度達(dá)到聲速。噴入活塞腔的高速氣流進(jìn)一步碰撞，產(chǎn)生沖擊波，波的振面壓力高達(dá)氣源壓力的幾倍到幾十倍，給予活塞很大的向下的推力。35§2.2沖擊氣缸

而此時(shí)有桿腔處于排氣狀態(tài)，氣壓很低，活塞便在很大壓差作用下立即加速下行，加速度可達(dá)1000m/s2以上，在約0.25～1.25s的很短時(shí)間內(nèi)，以平均8m/s的速度高速向下沖擊，從而獲得很大的動(dòng)能。36§2.2沖擊氣缸

使壓縮空氣在缸內(nèi)形成短時(shí)的高速氣流，推動(dòng)活塞等快速下行并產(chǎn)生很大的動(dòng)能，以完成破碎、模鍛等需要順勢(shì)大能量的工作，如型材下料、打印、鉚接、彎曲、沖孔、鍛粗等。37§2.2沖擊氣缸

三、排氣小孔的作用

1、要求在活塞開始沖擊之前，使活塞腔的壓力接近于大氣壓力。當(dāng)活塞開始沖擊時(shí)又最好能關(guān)閉，以免造成泄漏。

2、選擇通常采用低壓排氣閥作為排氣小孔，也可使用小型針閥。38第三章

氣動(dòng)控制元件及基本回路39氣動(dòng)控制元件控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動(dòng)方向和發(fā)送信號(hào)的重要元件方向控制閥，壓力控制閥和流量控制閥氣動(dòng)基本回路方向控制回路，壓力控制回路和速度（流量）控制回路§3.1

方向控制閥與方向控制回路方向控制閥單向型控制閥換向型控制閥

——通過改變氣體通路使氣流方向發(fā)生改變換向型控制閥按驅(qū)動(dòng)方式可分為氣壓控制閥、電磁控制閥、機(jī)械控制閥、手動(dòng)控制閥和時(shí)間控制閥

方向控制回路：?jiǎn)巫饔脷飧讚Q向回路、雙作用氣缸換向回路一、單向型控制閥1、單向閥氣流只能向一個(gè)方向流動(dòng)而不能反向流動(dòng)通過的閥單向閥多與節(jié)流閥組合起來控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度圖17-1單向閥工作原理圖圖17-2單向閥2、梭閥（或門）相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合

梭閥在手動(dòng)—自動(dòng)換向回路中的應(yīng)用3、雙壓閥（與門）兩個(gè)單向閥的組合雙壓閥在鉆床控制回路中的應(yīng)用

4、快速排氣閥

1）作用：加快氣缸排氣腔排氣，以提高氣缸運(yùn)動(dòng)速度快速排氣閥通常裝在換向閥與氣缸之間，使氣缸的排氣不需要通過換向閥而快速完成，從而加快了氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度

2）原理快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路二、換向型控制閥1、氣壓控制換向閥利用氣體壓力推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向

2、電磁控制換向閥電磁鐵的銜鐵直接推動(dòng)閥芯進(jìn)行換向

3、時(shí)間控制換向閥使氣流通過氣阻（如小孔、縫隙等）節(jié)流后到氣容（儲(chǔ)氣空間）中，經(jīng)過一定時(shí)間氣容內(nèi)建立起一定的壓力后，再使閥芯動(dòng)作的換向閥。三、方向控制回路1、單作用氣缸換向回路

2、雙作用氣缸換向回路

壓力控制閥的功能：控制系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力,以滿足系統(tǒng)對(duì)不同壓力的需要壓力控制閥的工作原理：均是利用空氣壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的壓力控制閥的分類:

減壓閥、定值器：降壓穩(wěn)壓作用安全閥、限壓切斷閥：限壓安全保護(hù)作用順序閥、平衡閥：根據(jù)氣路壓力不同進(jìn)行某種控制§3.2壓力控制閥與壓力控制回路一、減壓閥減壓和穩(wěn)壓減壓閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中必不可少的一種調(diào)壓元件。二、順序閥

依靠回路中壓力的高低變化實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。順序閥的應(yīng)用三、安全閥（溢流閥）當(dāng)儲(chǔ)氣罐或氣動(dòng)回路中的壓力超過一定值時(shí)，安全閥能立即打開放氣，以阻止壓力繼續(xù)升高產(chǎn)生危險(xiǎn)，系統(tǒng)中起過壓保護(hù)作用。四、壓力控制回路

1、一次壓力控制回路使儲(chǔ)氣罐送出的氣體壓力不超過規(guī)定壓力

2、二次壓力控制回路

用于氣動(dòng)控制系統(tǒng)氣源壓力控制，以保證系統(tǒng)使用的氣體壓力為一穩(wěn)定值。回路由空