气压传动

第11章气压传动概述11.1气压传动的工作原理11.2气压传动的基本组成11.3气压传动的优缺点第11章气压传动概述气压传动在工业生产中得到了广泛的应用。气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递、转换和控制的传动形式。由于空气介质来源易得、无污染，易防火、防爆，因此，气压传动在一些行业生产中起着重要的作用。第11章气压传动概述气压传动气压发生装置分水滤气器压力控制阀油雾器方向控制阀消声器流量控制阀汽缸气压传动气压传动•气压发生装置第11章气压传动概述气压传动系统如图11-1所示图11-1气压传动系统1－电动机2－空气压缩机3－储气罐4－压力控制阀5－逻辑元件6－方向控制阀7－流量控制阀8－机控阀9－气缸10－消声器11－油雾器12－空气过滤器11.1气压传动的工作原理第12章气压传动元件12.1气源装置--空气压缩机12.2气动辅助元件12.3气动控制元件12.3.1压力控制阀12.3.2流量控制阀12.3.3方向控制阀12.4气动执行元件12.4.1气缸12.4.2气马达第12章气压传动元件气压传动元件主要有气源装置、气动辅助元件、气动控制元件和气动执行元件组成。12.1气源装置－空气压缩机第12章气压传动元件第12章气压传动元件a）b）a）压缩机工作原理b）图形符号1－排气阀2－气缸3－活塞4－活塞杆5、6－十字头与滑道7－连杆8－曲柄9－吸气阀图12-1活塞式空气压缩机工作原理第12章气压传动元件12.2气动辅助元件第12章气压传动元件a）蛇管式冷却器结构原理图b）图形符号图12-2蛇管式冷却器第12章气压传动元件2.除油器除油器又称为油水分离器，用于分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，以初步净化空气。除油器有撞击挡板式、环形回转式、离心旋转式和水浴式等。如图12-3所示为撞击挡板式除油器。压缩空气从入口进入，受到隔离板的阻挡转而向下流动，再折返向上回升并形成环形气流，气体最后通过除油器上部从出口流出。空气流动过程中，由于油分和水分的密度比空气大，在惯性力和离心力的作用下分离析出，沉降于除油器底部，定期打开阀门排出。a）b）图12-3撞击挡板式除油器a）除油器结构原理图b）图形符号第12章气压传动元件3.储气罐储气罐用来储存空气压缩机排出的气体，可以减小输出压缩空气的压力脉动，增大其压力稳定性和连续性，进一步分离水分和油分等杂质，并在空气压缩机意外停机时，避免气动系统立即停机。储气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，大多为立式。如图12-4所示，立式储气罐的高度H为其内径Ｄ的2～3倍，进气口在下、出气口在上，而且应尽量使二者间距离较远，以利于分离油水杂质。在生产实践中，冷却器、除油器和储气罐三者一体的结构形式现在已有应用，使得压缩空气站的设备大为简化。a）b）图12-4立式储气罐a）储气罐结构原理图b）图形符号第12章气压传动元件空气通过中间的滤芯２，得到再次过滤，最后经输出口输出。挡水板４的作用是防止水杯底部的污水被卷起，污水可通过定期打开手动排水阀５排出。某些不便手动操作的场合，可采用自动排水装置。a）b）图12-5手动式空气过滤器a）空气过滤器结构原理图b）图形符号1—旋风叶子2—滤芯3—存水杯4—挡水板5—手动排水阀第12章气压传动元件a）油雾器结构原理图b）图形符号1—气流入口2、3—小孔4—出口5—贮油杯6—单向阀7—节流阀8—视油器9—油塞10—截止阀11—吸油管图12-6普通油雾器第12章气压传动元件12.3.1压力控制阀压力控制阀按功能可分为减压阀、溢流阀和顺序阀等。压力控制阀的工作原理是利用阀芯上压缩空气的作用力和弹簧力相平衡的原理来工作的。12.3气动控制元件第12章气压传动元件a）结构原理图b）图形符号1—手轮2、3、9—弹簧4—阀座5—膜片6—气室7—阻尼孔8—阀芯10—阀口11—排气孔12—溢流孔图12-7QTY型直动式减压阀第12章气压传动元件a）b）c）a）溢流阀原理图p＜ptb）溢流阀原理图p≥ptc）图形符号图12-8直动式溢流阀工作原理图第12章气压传动元件a）b）c）a）顺序阀原理图p≥ptb）单向阀原理图c）图形符号图12-9单向顺序阀工作原理图第12章气压传动元件a）b）图12-10圆柱斜切型节流阀a）结构原理图b）图形符号在气压传动系统中，执行元件的运动速度通常是通过改变流量控制阀的通流面积，以调节压缩空气的流量来实现的。流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀和柔性节流阀等，工作原理与液压的节流阀相似。由于气体的可压缩性，气动流量控制阀的控制精度较低，为提高精度或运动平稳性，可采用气液联动的方式。1.节流阀圆柱斜切型节流阀的结构简图及图形符号如图12-10所示。压缩空气自P口流入，从A口流出。旋转阀芯螺杆即可调节阀芯开口面积，从而改变气流流量。12.3.2流量控制阀第12章气压传动元件a）b）c）图12-11单向节流阀工作原理图a）节流阀原理图b）单向阀原理图c）图形符号1—节流口2—阀盖3—弹簧4—阀芯2.单向节流阀单向阀和节流阀组合便可组成单向节流阀。图12-11所示为其工作原理及图形符号。当气流从进口P流向出口A时，经节流阀的节流口１而受到控制，调节阀芯４便可改变节流口1的大小，若气流反向流动，从A口流向P口时，则气体压力作用力会将单向阀2顶开，从而直接到达P口流出，此时节流口１不再起节流调速作用。第12章气压传动元件方向控制阀是气动系统中应用最多的一种元件，用以改变压缩空气的流动方向和气流的通断，从而控制执行元件的起动、停止及其运动方向。按阀内气体的流动方向分类，方向控制阀可分为单向型和换向型两种。12.3.3方向控制阀第12章气压传动元件a）结构原理图b）图形符号图12-12或门型梭阀结构图第12章气压传动元件12-13与门型梭阀结构图a）结构原理图b）图形符号a）b）第12章气压传动元件a）b）a）结构原理图b）图形符号12-14膜片式快速排气阀结构图第12章气压传动元件12.4气动执行元件图12-15单作用气缸第12章气压传动元件图12-16双作用气缸第12章气压传动元件4.标准气缸简介标准化气缸按如下方法标记：QG×其中QG——表示气缸；A——无缓冲普通气缸；B——细杆缓冲气缸；C——粗杆缓冲气缸；D——气液阻尼缸；H——回转气缸；D——标准化气缸的缸筒内径；L——行程（mm），对无缓冲气缸：L＝（0.5～2）D，对有缓冲气缸：L＝（1～10）D。如：QGA100×125表示直径为100mm、行程为125mm的无缓冲普通气缸。A、B、C、D、H缸径D行程L