第十章：气压传动

53-1第十章气压传动第一节气动元件第二节气动基本回路第三节气压传动在汽车上的应用重点：（根据自校实际情况，自行确定）难点：教学目的：53-2第一节气动元件一、执行元件二、控制元件三、逻辑元件四、其他辅助装置及附件53-3气动系统常用的执行元件为气缸和气马达。气缸用于实现直线往复运动，气马达用于实现连续回转运动。一、执行元件53-41.气缸的组成和工作原埋组成：气缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及密封件等组成。1－活塞杆2－缸筒3－活塞4－缸盖53-52.气马达的工作原理叶片式气马达一般有3～10个叶片，它们可以在转子的槽内作径向移动。53-6二、控制元件控制元件按其作用和功能分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类。压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀。流量控制阀主要有节流阀、单向节流阀和排气节流阀。方向控制阀主要有单向型和换向型两种。其阀芯心结构主要有截止型和滑阀型。53-71.压力控制阀压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀。（1）减压阀减压阀的作用是降低系统中的压力，以适于执行装置的需要，并使这一部分压力保持稳定。减压阀按结构的不同分为有直动型和先导型两种。1）直动型减压阀a)结构原理图b)图形符号1－手柄2、3－调压弹簧4－溢流孔5－膜片6－阀杆7－阻尼孔8－阀座9－阀心10－复位弹簧11－进气阀口12－膜片室13－排气口53-81.压力控制阀2）先导型减压阀先导型减压阀，由先导阀和主阀两部分组成。减压阀选择时应根据气源压力确定阀的额定输入压力，气源的最低压力应高于减压阀最高输出压力0.1MPa以上。减压阀一般安装在空气过滤器之后，油雾器之前。a)结构原理图b)图形符号1－固定节流孔2－喷嘴3－挡板4－上气室5－中气室6－下气室7－阀杆8－排气孔9－进气阀口53-91.压力控制阀a)结构原理图b)图形符号（2）溢流阀溢流阀的作用是当系统压力超过调定值时，便自动排气，使系统的压力下降，以保证系统安全。溢流阀有直动型和先导型两种。1）直动型溢流阀53-101.压力控制阀2）先导型溢流阀溢流阀的先导阀为减压阀，由它减压后的空气从上部K口进入阀内，以代替直动型的弹簧控制溢流阀。先导型溢流阀适用于管道通径较大及远距离控制的场合。溢流阀选用时，其最高工作压力应略高于所需控制压力。a)结构原理图b)图形符号53-111.压力控制阀（3）顺序阀顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制执行机构按顺序动作。顺序阀常与单向阀并联结合成一体，称为单向顺序阀。a)开启状态b)关闭状态c)图形符号1－调压手柄2－调压弹簧3－活塞4－阀左腔5－阀右腔6－单向阀53-122.流量控制阀流量控制阀主要有节流阀、单向节流阀和排气节流阀等。（1）节流阀节流阀的作用是通过改变阀的通流面积来调节流量。a)结构原理图b)图形符号1－阀座2－调节螺杆3－阀心4－阀体53-132.流量控制阀（2）单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式控制阀。单向节流阀工作原理53-142.流量控制阀a)结构图b)图形符号1－调节杆2－弹簧3－单向阀4－节流口单向节流阀结构53-152.流量控制阀（3）带消声器的节流阀带消声器的节流阀是安装在元件的排气口处，用来控制执行元件排入大气中气体的流量并降低排气噪声的一种控制阀。a)结构原理图b)图形符号1－阀座2－垫圈3－阀心4－消声套5－阀套6－锁紧法兰7－锁紧螺母8－旋钮53-163.方向控制阀方向控制阀主要有单向型和换向型两种，其阀心结构主要有截止式和滑阀式。（1）单向型控制阀单向型控制阀中包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀。其中，单向阀与液压单向阀类似，这里不再重复。53-173.方向控制阀1）或门型梭阀或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。a)结构原理图b)图形符号1－阀体2－阀心53-183.方向控制阀2）与门型梭阀（双压阀）与门型梭阀又称双压阀，它也相当于两个单向阀的组合。a)结构原理图b)图形符号53-193.方向控制阀3）快速排气阀快速排气阀的作用是使气动元件或装置快速排气。a)结构原理图b)图形符号1－膜片2－阀体53-203.方向控制阀（2）换向型控制阀换向型控制阀是用来改变压缩空气的流动方向，从而改变执行元件的运动方向。按照控制方式不同分为电磁控制、机械控制、手动控制、时间控制阀等。换向型方向控制阀的结构和工作原理与液压阀中的方向控制阀基本相似，切换位置和接口数也分几位几通，图形符号也基本相同，此处不再赘述。53-21三、逻辑元件气动逻辑元件是一种以压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部件的动作，改变气流流动的方向，从而实现一定逻辑功能的流体控制元件。气动逻辑元件按工作压力分为高压、低压、微压三种。按结构形式分类，主要包括截止式、膜片式、滑阀式和球阀式等几种类型。53-221.“是门”和“与门”元件1－手动按钮2－显示活塞3－膜片4－阀心5－阀体6－阀片53-232.“或门”元件1－显示活塞2－阀体3－阀片53-243.“非门”和“禁门”元件1－阀片2－阀体3－阀杆4－手动按钮5－显示活塞6－膜片53-254.“或非”元件1、2－阀柱3－阀心4－膜片53-265.记忆元件记忆元件分为单输出和双输出两种。双输出记忆元件称为双稳元件，单输出记忆元件称为单记忆元件。1－阀体2－阀心3－手动按钮4－滑块53-27单记忆元件1、3－膜片2－阀心4－小活塞53-281.气源装置气源装置是用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处理及储存的一套装置，主要由以下元件组成：空气压缩机，后冷却器，除油器，干燥器，空气过滤器，储气罐。53-29气源装置组成示意图1－空气压缩机2－后冷却器3－除油器4、7－储气罐5－干燥器6－过滤器8－输气管道路53-302.气动附件(1)油雾器油雾器是气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统中各润滑部位，满足润滑的需要。53-31油雾器结构1－喷嘴2－节流阀3－视油器4－油塞5－特殊单向阀6－弹簧7－阀座8－吸油管9－单向阀10－储油杯a)结构原理图b)图形符号53-32特殊单向阀的工作原理a)不工作时b)工作进气时c)加油时53-33消声器消声器的作用是排除压缩气体高速通过气动元件排到大气时产生的刺耳噪声污染。a)结构原理图b)图形符号1－扩散室2－反射套3－消声材料4－壳体5－对称斜孔53-34第二节气动基本回路气动系统与液压系统一样，都由一些具有不同功能的基本回路组成。基本回路按其控制目的、控制功能分为方向控制回路、压力控制回路和速度控制回路等几类。复杂的气动系统是由基本回路有机地组合在一起而构成的，因此掌握基本的气动回路是设计气压系统的基础。一、方向控制回路二、压力控制回路三、速度控制回路四、其他回路53-351.单作用气缸换向回路53-362.双作用气缸换向回路53-371.调压回路1—油雾器2、4、5—调压阀3—过滤器53-382.增压回路1－电磁阀2、3－增压缸4－节流阀5－工作缸53-391.节流调速回路通过调节节流阀的开度来调节气缸工作进程和回程的运动速度。53-402.缓冲回路53-411.同步动作回路53-42气/液转换同步回路1、2－气缸3－接放气装置53-432.安全保护回路（1）互锁回路53-441、2、4－换向阀3－顺序阀（2）过载保护回路53-453.往复动作回路1－手动换向阀2－机控阀3－气动换向阀53-46第三节气压传动在汽车上的应用一、汽车气压防抱死制动系统二、汽车主动空气动力悬架系统53-47一、汽车气压防抱死制动系统气压制动ABS主要用于中、重型载货汽车上，所装用的ABS主要分为两类：一类是用于四轮后驱动气压制动的汽车上，另一类是用于汽车列车上的ABS。53-481.四轮后驱动气压制动汽车ABS四轮后驱动气压制动系统汽车装用的ABS，一般采用四传感器、四通道、四轮独立控制。1－齿圈2－轮速传感器3－制动气室4－制动压力调节器（PCV阀）5－快放阀6－制动总阀7－储气筒8－继动阀9－ABSECU（电脑）10－报警灯53-492.汽车列车气压ABSl－齿圈2－轮速传感器3－制动气室4－制动压力调节器（PCV阀）5－快放阀6－制动总阀7－储气筒8－继动阀9－ABSECU（电脑）10－报警灯11－信号控制12－5端子连接器13－信号灯14－空气软管53-50二、汽车主动空气动力悬架系统汽车主动空气动力悬架系统能够根据本身的负载情况、行驶状态和路面情况等，主动地调节包括悬架系统的阻尼力、汽车车身高度和行驶姿势、弹性元件的刚度在内的多项参数。这类悬架系统大多采用空气弹簧或油气弹簧作弹性元件，通过改变弹簧的空气压力或油液压力的方式来调节弹簧的刚度，使汽车的相关性始终处于最佳状态。汽车主动空气动力悬架系统主要由传感器、ECU、高度控制器、空气悬架等组成。53-51封闭式空气动力悬架系统1－流量控制电磁阀2－前悬架控制用电磁阀3－右前带减振器的空气弹簧4－后悬架控制用电磁阀5－右后带减振器的空气弹簧6－左后带减振器的空气弹簧7－左前带减振器的空气弹簧8－空气压缩机9－空气干燥器10－储气筒工作过程：气压的建立；车身高度的调整；车身高度的降低；空气的内部循环53-52空气悬架空气悬架由空气弹簧、减振器、执行器、空气管等组成。1－执行器2－副气室3－减振器阻尼调节杆4－主气室5－减振器活塞杆6－滚动膜7－减振器53-53悬架刚度的调节原理1－阻尼调节杆2－气阀控制杆3－主、副气室通路4－主气室5－副气室6－气阀体7－气体通路小孔8－阀心9－气体通路大孔