气压传动与控制也成为气动技术,是指以压缩空气为工作介质传递动力和控制信号的系统。气动控制的优点:1.以空气为工作介质,较容易取得,用后的空气排入大气中,处理方便,与液压传动相比不必设置回收油的邮箱和管道2.因空气的粘度小(约为液压油的万分之一),其损失也小,所以便于集中供气、远距离输送。外泄露不会像液压传动一样污染环境3.与液压传动相比,气动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁、不存在介质变质及补充的问题4.工作环境适应性好,特别在易燃易爆、多尘埃、强磁辐射、震动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制优越5.成本低,过载能自动保护6.储存方便气动控制缺点:1.由于空气具有可压缩性,因此工作速度稳定性稍差。采用气液联动装置会得到较满意效果2.因工作压力低(0.3-1MPa),又因结构尺寸不宜过大,总输出力不宜大于10-40KN3.噪声较大,在高速排气时要加消声器4.气信号传输比电子及光速慢,气信号传递不适用高速传递复杂的回路。5.工作介质无润滑性气动系统由四部分组成:1.气压发生装置,是获得压缩空气的能源装置,主体部分为空气压缩机。将原动机供给的机械能转化为气体的压力能2.执行元件,是以压缩空气为工作介质产生机械运动,并将气体的压力能转变为机械能的能量转换装置,有气缸,摆动缸,气马达。3.控制元件(操纵、运算、检测元件)用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向,以便使执行机构完成预定运动规律的元件。如压力阀、流量阀、方向阀、逻辑元件、4.辅助元件,是使压缩空气净化,润滑,消声以及用于元件间连接等所需要的一些装置。分水滤气器、油雾器、消声器。空气压缩机:是将机械能转换成气体压力能的装置。润滑形式分:加油润滑式和无油润滑式。结构形式分:容积型/速度型。原理为往复活塞式。大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。空气压缩机的供气量可按系统中用气设备的平均耗气量计算。后冷却器:将空气压缩机排出的压缩空气的温度由140-170℃降至40-50℃,促使其中水汽、油汽大部分凝结成水滴和油滴,以便经油水分离器析出。一般用水冷换热器,结构形式有:列管式、散热片式、套管式、蛇管式。热的压缩空气由管内流过,冷却水从管外水套中流动进行冷却。油水分离器:作用分离压缩空气中凝结的水分和油分等杂志,使压缩空气得到初步净化。有环形回转式、撞击并折回式、离心旋转式、水浴式。入口出口不能反接。一般高度设计为H=(3.5-4)Dm储气罐:消除压力波动,保证输出气流的连续性,储存一定数量的压缩空气,调节用气量或者以备发生故障和临时需要应急使用,进一步分离压缩空气中的水分和油分。采用焊接结构,立式居多。进气口在下,出气口在上。罐上设有安全阀、压力表、清洗用人员或工具操作孔及排放油水的管阀、压力继电器。干燥器:对于某些要求较高的气动仪表、射流装置,还必须经过干燥、过滤时所用的装置。有吸附法、冷冻法。过滤器:滤除压缩空气中的杂质微粒,达到气动系统所要求的净化程度。有一次过滤器(简易过滤器),二次过滤器(分水滤气器)气动三大件:分水滤气器与减压阀、油雾器一起称为气动三大件,三大件依次无管化连成组件称为三联件,是多数气动设备中必不可少的装置。分水滤气器:离心分离作用,过滤作用,排污作用。性能:1.过滤度,过滤精度,指被拦截过滤掉的最小尘埃杂质粒径大小,或者允许通过杂质的最大粒径。有5-10、10-25、25-50、50-70um四种规格,特殊有0-5um。2.分水离效率,分离水分的能力,在规定的压力和流量下,压缩空气中被分离出的水分量与输入的水分量之比。规定谁分离效率不小于65﹪。3.压力降-流量特性,也称流量特性。表征了在给定进口压力下,随着通过空气流量的变化,分水滤气器进、出口压力降变化的情况。安装:必须垂直安装,并将放水阀朝下,壳体上箭头所示为气流方向,不可装反。油雾器:一种特殊的注油装置,是使润滑油雾化后注入空气流中,随着空气流进入需要润滑的部件,达到润滑的目的,每分钟几滴的油速。有关实验表明:气流压力较高或流苏较高时,液滴破碎过程明显地表现出气流的气动力和粘性力对液滴的作用。性能:1.起雾流量,存油杯中油位处于正常工作油位,油雾器进口压力为规定值,油滴约为每分钟5滴(节流阀全开)时的空气流量。2.压力降-流量特性,也称流量特性,表征了在给定进口压力下,随着通过空气流量的变化,油雾器进、出口压力降变化的情况。3.润滑油流量调节,注油等性能。润滑油流量调节指一定压力和流量下,滴油量为0-120滴/分钟之间均匀可调;注油指不停气注油结构的油雾器,在0.1-0.5MPa下注油时,无油滴从加油口溅出。引射现象:利用一股高速的流体射流将另一股液体(静止或低速的流体)吸入并相互混合后一起流动的现象。辅助元件:消声器(吸收型、膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型)、转换器(气电转换器、电气转化器、气液转换器)、延时器。管道与管接头:常用管道有硬管(钢管、紫铜管,用于高温高压及固定不动得部件之间)、软管(塑料管、尼龙管、橡胶管,用于一般气动设备)管接头是连接、固定管道必须的辅件。管接头形式:硬管,螺纹连接,薄管扩口式卡套连接。软管,卡箍式接头(较大直径软管连接,密封可靠,拆卸较费力,用于不经常拆卸的的连接处),扩口螺纹接头(尼龙或金属管管口扩大,螺帽压紧在接头上,锥面密封,保证良好的密封性,要求管子扩口均匀、光滑),长管卡箍式接头(较小直径软管连接,装卸方便,密封可靠),插入式快接接头(微型气动元件、逻辑元件小直径软管连接,对管接头及管外径加工尺寸要求较严,否则漏气)管道设计:设计注意系统压力、流量的要求,空气干燥净化的质量要求及供气可靠性。气动执行元件:气缸,实现往复运动。气马达,实现回转运动和摆动。气缸:单作用气缸:柱塞式气缸、活塞式气缸、薄膜式气缸。双作用气缸:普通气缸、双活塞杆气缸、不可调和缓冲气缸。特殊气缸:差动气缸、双活塞气缸、多位气缸、串联气缸、冲击式气缸。活塞式气缸:压缩空气驱动活塞向一个方向运动,借助外力或者重力复位,较双作用气缸耗气量小。(有弹簧的:弹簧起背压作用,输出力随行程变化而变化,适用于小行程)普通气缸:压缩空气驱动活塞向两个方向运动,活塞行程可根据实际需要选定。双作用的力和速度不同。气缸工作时总阻力:运动部件的惯性力、背压产生的背压阻力、各秘方处的摩擦力。气缸特性:分为静特性和动特性,气缸静特性指与输出力及耗气量密切相关的最低工作压力、最高工作压力、摩擦阻力等静态参数。动特性指气缸各腔压力变化、活塞速度变化、动作时间及缓冲特性。设计合理性时参照无负载特性,安全性参照带负载特性。气马达:工作原理分为容积式和透平式。结构形式容积式气马达分为叶片式、活塞式、齿轮式。最常用的气马达是叶片式和镜像活塞式马达。控制阀:气动系统中,控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的气动控制元件。其作用是保证执行元件的启动、进退、停止、变速、换向或实现顺序等动作。,按作用分:压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。压力控制阀:减压阀(调压阀,分直动式减压阀,先导式减压阀)、单项顺序阀(顺序阀与单向阀的组合阀)、安全阀(溢流阀,压力超过某一调定值时,实现自动向外排气)减压阀的使用:1.安装次序,分水滤气器、减压阀、定值器、油雾器。2.安装时注意气流方向,不要把接口接反3.装配前把管道里面的铁屑等赃物吹掉,并洗去阀上的矿物油,气源需净化后再用4.阀不用时应把旋钮放松,以免膜片经常受压变形。流量控制阀:通过改变阀的流通面积来实现流量或流速的控制元件。包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀。气控流量阀对气缸调速注意:1.管道上不能存在漏气现象2.气缸、活塞间的状态要好3.外加负载应当稳定,如载荷的变动不能消除,应借助液压或机械装置来补偿由于载荷变动造成的速度变化。4.流量阀应尽量安装在气缸附近。方向控制阀:用来控制压缩空气的流动方向和气流的通断。分类:按阀内气流流动方向分为换向型控制阀、单向性控制阀。前者改变气流流动方向,后者只允许气流沿着一个方向流动按阀芯结构,分为截止式换向阀和滑阀式换向阀。滑阀式换向阀特点:1.阀芯行程比截止式长,即阀芯达到完全开启所需要的时间长。可动部分重量大、惯性大,这就需要把承受冲击部件设计成抗冲击的结构,一般大口径的阀不宜采用滑阀式的结构2.切换时,不承受背压阻力,所以换向力小、动作灵敏。3.由于结构的对称性、静止时用气压保持轴向平衡,容易做到有记忆性能。4.通用性强,易设计成多位多通阀5.滑阀的阀芯对介质比较敏感、对气动系统的过滤、润滑、维护要求高。截止式换向阀特点:1.用很小的移动量就可以使阀完全开启,阀的流通能力强,便于设计成结构紧凑的大口径阀2.截止阀多采用软质材料密封,又因阀门开启后,气流流动,阀门关闭后始终存在背压,因此,密封性好、泄漏量小、不借助弹簧也能关闭3.比滑阀式换向阀阻力损失小、对过滤精度要求不高4.因背压的存在,所以换向力较大,冲击力较大,影响换向频率的提高。气压控制换向阀:以气压为动力切换主阀,使回路换向或开闭的控制。适用于易燃易爆、潮湿粉尘多的场合、操作安全可靠。按作用原理分为加压控制、泄压控制和差压控制三种。单向型控制阀:1.单向阀,指气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀2.梭阀,相当于两个单向阀组合的阀,其作用相当于“或”门3.双压阀,也相当于两个单向阀组合的阀,其作用相当于“与”门.时间控制换向阀:是使气流通过气阻、气容等延迟一定时间再使阀芯切换的阀。包括延时阀和脉冲阀基本回路:气动基本回路是气动回路的基本组成部分,按功能:压力与力控制回路、换向控制回路、速度控制回路、位置控制回路及逻辑回路。安全保护回路:1.双手操作安全回路,锻压、冲击设备中必须设置有安全保护回路,以保证操作者双手的安全。2.过载保护回路,当活塞杆伸出过程中遇到故障造成气缸过载,而使活塞自动返回的回路3.互锁回路,防止各缸的活塞同时工作,而保证只有一个活塞动作。往复动作回路:由右端机控阀和左端手控阀控制活塞往复动作。每按一次手动阀,气缸活塞往复动作一次。