液壓與傳動(dòng)第九章

第十章氣動(dòng)元件本章重點(diǎn)：

1、氣源系統(tǒng)的組成、工作原理及作用；2、所有元件職能符號(hào)；3、油霧器、減壓閥（氣動(dòng)調(diào)壓閥）、分水濾氣器。本章難點(diǎn)：

油霧器、減壓閥工作原理第一節(jié)氣源裝置及氣動(dòng)輔件

一、氣源裝置

作用：為系統(tǒng)提供足夠清潔干燥且具有一定壓力和流量的壓縮空氣.組成1、空氣壓縮機(jī)(1)類型：按工作原理分：

按輸出壓力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≤100MPa超高壓空壓機(jī)：p＞100MPa

按輸出流量(即銘牌流量或自由流量)分類：微型空壓機(jī)：qz0.017m3/s(1m3/min)小型空壓機(jī)：0.017m3/s＜qz0.17m3/s中型空壓機(jī)：0.17m3/s＜qz1.7m3/s大型空壓機(jī)：qz＞1.7m3/s≤≤≤(2)空氣壓縮機(jī)的工作原理

吸氣過程壓縮過程排氣過程膨脹過程(3)空壓機(jī)的選用

依據(jù)是：工作壓力和流量。一般氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力為0.4～0.8MPa，故常選用低壓空壓機(jī)，特殊需要亦可選用中、高壓或超高壓空壓機(jī)?？諌簷C(jī)或空壓站的供氣量(自由流量)qz可按下式估算：式中：qimax為第i臺(tái)設(shè)備的最大自由空氣耗量;

n為系統(tǒng)內(nèi)所用氣動(dòng)設(shè)備總臺(tái)數(shù);為利用系數(shù)（查圖）；

K1為漏損系數(shù)，取1.15-1.5；K2為備用系數(shù)，取1.3-1.6m3/s(4)空壓機(jī)的職能符號(hào)

2、冷卻器3、油水分離器用離心、撞擊、水洗等方法使壓縮空氣中凝聚的水分、油分等雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出來，讓壓縮空氣得到初步凈化。其結(jié)構(gòu)形式有環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊并折回式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式以及以上形式的組合使用等。4、貯氣罐

貯氣罐的作用：（1）儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，保證輸出氣流的連續(xù)性；（2）消除壓力波動(dòng)，穩(wěn)定輸出；（3）當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)或突然停電或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，儲(chǔ)存空氣或臨時(shí)需要應(yīng)急使用，保證系統(tǒng)安全；（4）降低空氣溫度，進(jìn)-步分離壓縮空氣中的水分和油分。5、干燥器※作用：進(jìn)一步吸收和排除壓縮空氣中的水分、油分，使之變?yōu)楦稍锟諝?，以供?duì)氣源品質(zhì)要求較高的氣動(dòng)儀表、射流元件組成的系統(tǒng)使用?！稍锓椒ǎ何椒ê屠鋬龇ɡ鋬龇ǎ豪弥评湓O(shè)備使空氣冷卻到-定的露點(diǎn)溫度，析出空氣中超過飽和水蒸汽壓部分的水分，以降低其含濕量，增加干燥程度的方法。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，使壓縮空氣得到干燥的方法。吸附法除水效果很好。采用焦炭作吸附劑效果較差，但成本低，還可以吸附油分。二、氣動(dòng)輔件

1、過濾器（1）作用：除去壓縮空氣中的油污、水分和灰塵等雜質(zhì)。（2）類型：一次過濾器、二次過濾器和高效過濾器。一次過濾器：又稱簡(jiǎn)易過濾器，置于空壓站內(nèi)干燥器之后，常用濾網(wǎng)、毛氈、硅膠、焦炭等材料起吸附過濾作用，其濾灰效率為50％～70％。二次過濾器：又稱分水濾氣器，在氣動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛，其濾灰效率為70％～90％。（3）分水濾氣器高效過濾器：采用濾芯孔徑很小的精密分水濾氣器，常用于氣動(dòng)傳感器和檢測(cè)裝置等，裝在二次過濾器之后作為第三級(jí)過濾，其濾灰效率達(dá)到99％。1）普通分水濾氣器（人工放水型）2）自動(dòng)放水型分水濾氣器分水濾氣器一般裝在減壓閥之前，也可單獨(dú)使用；要按殼體上的箭頭方向正確連接其進(jìn)、出口，不可將進(jìn)、出口接反，也不可將存水杯朝上倒裝。（4）過濾器的使用2、油霧器（1）作用：使?jié)櫥挽F化，并隨氣流進(jìn)入到需要潤(rùn)滑的部件，使?jié)櫥透街诓考?，以達(dá)到潤(rùn)滑的目的。（2）類型：一次油霧器、二次油霧器。（3）一次油霧器應(yīng)用很廣，潤(rùn)滑油在油霧器中只經(jīng)過一次霧化，油霧粒徑20～35μm左右。一般輸送距離在5m以內(nèi)，適于一般氣動(dòng)元件的潤(rùn)滑。（4）二次油霧器使?jié)櫥瓦M(jìn)行兩次霧化，粒徑可達(dá)5μm，適用于氣馬達(dá)和氣動(dòng)軸承等對(duì)潤(rùn)滑要求特別高的場(chǎng)合。(4)油霧器的使用油霧器一般安裝在減壓閥之后，盡量靠近換向閥；油霧器進(jìn)出口不能接反，儲(chǔ)油杯不可倒置。油霧器的給油量應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)，一般10m3的自由空氣供給1mL的油量。氣動(dòng)系統(tǒng)中分水濾氣器、減壓閥和油霧器常組合在一起使用，俗稱氣動(dòng)三聯(lián)件（氣動(dòng)三大件），其安裝次序如下圖所示。（5）氣動(dòng)三聯(lián)件按氣流方向依次為分水濾氣器減壓閥油霧器氣動(dòng)三聯(lián)件結(jié)構(gòu)圖及職能符號(hào)3、消聲器（1）類型原理：依靠吸聲材料來消聲的。吸聲材料有玻璃纖維、毛氈、泡沫塑料、燒結(jié)材料等，應(yīng)用：用于消除中、高頻噪聲，可降噪約20dB，在氣動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣。（2）吸收型消聲器吸收型、膨脹干涉型和膨脹干涉吸收型。原理：利用一段比排氣孔口徑大的空腔，當(dāng)氣流通過時(shí)，讓氣流在其內(nèi)部擴(kuò)散、膨脹、碰壁撞擊、反射、相互干涉而消聲。應(yīng)用：主要用于消除中、低頻噪聲，尤其是低頻噪聲。（3）膨脹干涉型消聲器原理：氣流先經(jīng)膨脹干涉減速，再通過敷設(shè)在消聲器內(nèi)壁的吸聲材料排向大氣。應(yīng)用：低頻可消聲20dB，高頻可消聲約45dB。一般根據(jù)排氣口通徑選用吸收型消聲器，對(duì)消聲效果要求較高的場(chǎng)合，可選用膨脹干涉型或膨脹干涉吸收型消聲器。（4）膨脹干涉吸收型消聲器機(jī)控?fù)Q向閥自動(dòng)排污器梭閥旋轉(zhuǎn)手柄式人控?fù)Q向閥快速排氣閥閥單向節(jié)流閥氣動(dòng)三聯(lián)件按鈕式手控?fù)Q向閥油霧器第二節(jié)氣動(dòng)控制元件

作用：

類型：

壓力控制閥流量控制閥方向控制閥氣動(dòng)邏輯元件控制和調(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，利用它們可以組成各種氣動(dòng)回路，使氣動(dòng)執(zhí)行元件技設(shè)計(jì)要求正常工作。一、方向控制閥

（一）單向型方向控制閥

1、單向閥

2、梭閥

P2P1AP2P1APA用在手動(dòng)－自動(dòng)切換回路3、快速排氣閥閥

PAO12PTA用在快速排氣回路（二）換向型方向控制閥

簡(jiǎn)稱換向閥。類型：氣壓控制換向閥、電磁控制換向閥、機(jī)械控制換向閥、人力控制換向閥和時(shí)間控制換向閥等。１、氣壓控制換向閥

類型：加壓控制、卸壓控制和差壓控制加壓控制是指所加的控制信號(hào)壓力是逐漸上升的．當(dāng)氣壓增加到閥芯的動(dòng)作壓力時(shí)，主閥便換向；差壓控制是使主閥芯在兩端壓力差的作用下?lián)Q向。卸壓控制是指所加的氣控信號(hào)壓力是減小的，當(dāng)減小到某一壓力值時(shí)，主閥換向；二、壓力控制閥

類型：一是起降壓穩(wěn)壓作用的減壓閥、定值器；二是起限壓安全保護(hù)作用的安全閥；三是根據(jù)氣路壓力不同進(jìn)行某種控制的順序閥等。（一）減壓閥作用：減壓和穩(wěn)壓類型：直動(dòng)式（包括溢流式、非溢流式、恒量排氣式）、先導(dǎo)式?QTY型減壓閥的工作原理

1）靠進(jìn)氣閥口節(jié)流作用減壓；2）靠膜片上力的平衡和溢流孔口的溢流作用穩(wěn)壓；3）調(diào)節(jié)旋鈕可使輸出壓力在規(guī)定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)?？傊?，直接利用輸出壓力變化，通過膜片和閥桿調(diào)節(jié)閥口開度來穩(wěn)定輸出壓力。?減壓閥的主要性能指標(biāo)

（1）輸入壓力（一次壓力）：一般在0～1MPa間（2）調(diào)壓范圍：減壓閥輸出壓力（二次壓力）的可調(diào)范圍，一般在0.05～0.6MPa。（3）流量特性：當(dāng)輸入壓力為定值時(shí)，外界使用流量的變化而引起輸出壓力的變化特性。（4）壓力特性：當(dāng)外界使用流量一定時(shí)，由于輸入壓力的波動(dòng)而引起輸出壓力的變化特性。三、流量控制閥

節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、排氣節(jié)流閥和柔性節(jié)流閥等類型：（一）排氣節(jié)流閥（二）柔性節(jié)流閥第三節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件

作用：類型：氣缸：產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，輸出力和速度；氣動(dòng)馬達(dá)：產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出力矩和轉(zhuǎn)速；將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。一、氣缸分類

1、按壓縮空氣作用方式分：

單作用氣缸、雙作用氣缸2、按氣缸結(jié)構(gòu)分：

活塞式：薄膜式擺動(dòng)式伸縮式有桿活塞式、無桿活塞式3、按氣缸功能分：普通氣缸、緩沖氣缸、氣-液阻尼缸、步進(jìn)氣缸、沖擊型氣缸等二、幾種典型氣缸（一）無桿氣缸（PneumaticRodlessCylinder）（1）往返速度和出力相等；（2）行程任意調(diào)節(jié)；（3）節(jié)省空間；（4）可承受懸臂載荷；（5）自我導(dǎo)向功能；（6）摩擦阻力??；（7）剛性好。1、特點(diǎn)：2、應(yīng)用：（二）氣-液阻尼缸ABB’A’特點(diǎn)：（2）與