氣壓傳動(dòng)知識(shí)

傳動(dòng)類型：1.機(jī)械傳動(dòng)由齒輪、軸、絲杠螺母、曲柄連桿、帶等傳動(dòng)件組成的傳動(dòng)。如齒輪、皮帶等傳動(dòng)。2.電力傳動(dòng)利用電能來(lái)進(jìn)行能量傳遞的工作方式。3.液體傳動(dòng)以液體作為工作介質(zhì)利用液體的壓力能傳遞能量。液壓傳動(dòng)液力傳動(dòng)利用液體的動(dòng)能傳遞能量。液力傳動(dòng)4.氣壓傳動(dòng)氣體為工作介質(zhì)，利用氣體壓力能傳遞能量。5.復(fù)合傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、液體傳動(dòng)、氣體傳動(dòng)等傳動(dòng)類型的組合。

上圖的齒輪缸是由液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)組成的復(fù)合傳動(dòng)，其中液壓油推動(dòng)柱塞在缸中作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞上的齒條和一個(gè)齒輪軸相嚙合，從而輸出一個(gè)擺動(dòng)的力矩。氣壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)是指以壓縮空氣作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制的一門(mén)技術(shù)。氣壓傳動(dòng)具有防火、防爆、節(jié)能、高效、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)、冶金工業(yè)、輕紡食品工業(yè)、化工、交通運(yùn)輸、航空航天、國(guó)防建設(shè)等各個(gè)部門(mén)已得到廣泛的應(yīng)用。一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理氣壓傳動(dòng)的工作原理式利用空氣壓縮機(jī)將電動(dòng)機(jī)或其它原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?，然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過(guò)執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外作功。第一節(jié)氣壓傳動(dòng)基本知識(shí)二、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成能源元件（氣源裝置）：將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，為系統(tǒng)提供壓縮空氣。它由空氣壓縮機(jī)、貯氣罐、氣源凈化處理裝置等組成。執(zhí)行元件：將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件，如氣缸、氣馬達(dá)?？刂圃嚎刂茪怏w的壓力、流量及流動(dòng)方向，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成預(yù)定的工作循環(huán)。如各種壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等。輔助元件：用于元件內(nèi)部潤(rùn)滑、排氣、消聲、元件間的連接以及信號(hào)轉(zhuǎn)換、顯示、放大、檢測(cè)等各種氣動(dòng)元件。如消聲器、油霧器、管道及管接頭接頭等。三、氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)空氣隨處可取，取之不盡，節(jié)省了購(gòu)買、貯存、運(yùn)輸介質(zhì)的費(fèi)用和麻煩；用后的空氣直接排入大氣，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，處理方便，不必設(shè)置回收管路，因而也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充和更換等問(wèn)題。2.因空氣粘度?。s為液壓油的萬(wàn)分之一），在管內(nèi)流動(dòng)阻力小，壓力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。即使有泄漏，也不會(huì)像液壓油一樣污染環(huán)境。3.與液壓相比，氣動(dòng)反應(yīng)快，動(dòng)作迅速，維護(hù)簡(jiǎn)單，管路不易堵塞。4.氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，適于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。5.氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中工作時(shí)，安全可靠性優(yōu)于液壓、電子和電氣系統(tǒng)。6.空氣具有可壓縮性，使氣動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)，也便于貯氣罐貯存能量，以備急需。7.排氣時(shí)氣體因膨脹而溫度降低，因而氣動(dòng)設(shè)備可以自動(dòng)降溫，長(zhǎng)期運(yùn)行也不會(huì)發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象。四、氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)空氣具有可壓縮性，當(dāng)載荷變化時(shí)，氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作穩(wěn)定性差，但可以采用氣液聯(lián)動(dòng)裝置解決此問(wèn)題。2.工作壓力較低（一般為0.4～0.8MPa），又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，因而輸出功率較小。3.氣信號(hào)傳遞的速度比光、電子速度慢，故不宜用于要求高傳遞速度的復(fù)雜回路中，但對(duì)一般機(jī)械設(shè)備，氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能夠滿足要求的。4.排氣噪聲大，需加消聲器。第二節(jié)氣壓傳動(dòng)元件空氣壓縮站作用：對(duì)壓縮空氣進(jìn)行降溫、凈化和穩(wěn)壓等一系列處理組成：

產(chǎn)生壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置，如空氣壓縮機(jī)凈化壓縮空氣的輔助裝置和設(shè)備，如過(guò)濾器、油水分離器、干燥器等輸送壓縮空氣的供氣管道系統(tǒng)

空氣壓縮機(jī)作用：將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成氣壓力能分類：

按結(jié)構(gòu)分：容積式—活塞式、羅滋式速度式—蝸桿式、離心式

按輸出壓力：低壓0.2~1MPa、中壓1~10MPa、高壓10~100MPa

超高壓≥

100MPa活塞式壓縮機(jī)工作原理

吸氣過(guò)程：曲柄6回轉(zhuǎn)帶動(dòng)氣缸活塞2作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞2向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸腔1容積增大形成局部真空，在大氣壓作用下，吸氣閥7打開(kāi)，大氣進(jìn)入氣缸1。

排氣過(guò)程：當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸1內(nèi)容積縮小，氣體被壓縮，壓力升高，排氣閥8打開(kāi)，壓縮空氣排出?？諝鈨艋b置

空氣在被壓縮機(jī)壓縮的過(guò)程中形成高溫高壓，同時(shí)空氣中的水蒸氣凝結(jié)，壓縮機(jī)中的潤(rùn)滑油氣化于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰塵等混合雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)氣動(dòng)設(shè)備形成管道堵塞、元件磨損、零件腐蝕、運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)、故障頻發(fā)等影響。因此需要將空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，通過(guò)空氣凈化設(shè)備進(jìn)行降溫、過(guò)濾、干燥等處理。后冷卻器

安裝在空氣壓縮機(jī)的出口

作用：把空壓機(jī)排出的壓縮空氣的溫度降低；將其中大部分的水汽、油汽轉(zhuǎn)化成液態(tài)。類型：水冷式、風(fēng)冷式。圖例：蛇管式冷卻器（水冷式）油水分離器（除油器）

作用：利用回轉(zhuǎn)離心、撞擊、等方法使水滴、油滴及其他雜質(zhì)顆粒從壓縮空氣中分離出來(lái)。類型：環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊擋板式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式等。圖例：撞擊擋板式油水分離器。貯氣罐

作用：儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣流脈動(dòng)，減弱氣流脈動(dòng)引起的管道振動(dòng)，進(jìn)一步分離壓縮空氣的水分和油分。類型：立式貯氣罐、臥式貯氣罐干燥器

作用：進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥；方法：吸附法、冷凍法；用于：對(duì)氣源質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)儀表等。分水濾氣器（空氣過(guò)濾器）

作用：除去空氣中的灰塵、雜質(zhì)，并將空氣中的水分分離出來(lái)；原理：回轉(zhuǎn)離心、撞擊；性能指標(biāo)：過(guò)濾度、水分離率、濾灰效率、流量特性氣動(dòng)三聯(lián)件：

組成：分水濾氣器（空氣過(guò)濾器）、減壓閥、油霧器

安裝連接次序：分水過(guò)濾器、減壓閥、油霧器。一般三件組合使用，有時(shí)也只用一件或兩件。其他輔助裝置

作用：將油變成霧狀混入壓縮空氣的氣流中，隨氣流帶到需要潤(rùn)滑的地方。油霧器消聲器

作用:

消除排氣聲音

安裝：在氣動(dòng)元件排氣口，用于消除聲音

類型：吸收型、膨脹干涉型、膨脹干涉吸收型膨脹干涉吸收型吸收型

此元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能并對(duì)外作功的元件，包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)。氣缸的分類按活塞受力狀態(tài)分：?jiǎn)巫饔酶缀碗p作用缸按結(jié)構(gòu)特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、葉片式擺動(dòng)缸、齒輪齒條式擺動(dòng)缸等按功能分：普通缸和特殊缸氣缸第三節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件氣動(dòng)馬達(dá)

氣動(dòng)馬達(dá)是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置。

氣動(dòng)控制元件可分為壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和氣動(dòng)邏輯元件等。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，利用氣動(dòng)控制元件組成的各種氣動(dòng)控制回路，控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向等，從而使氣動(dòng)執(zhí)行元件按設(shè)定的程序工作。第四節(jié)氣動(dòng)控制元件

壓力控制閥

壓力控制閥按功能可分為減壓閥、溢流閥和順序閥等。壓力控制閥的工作原理是利用閥芯上壓縮空氣的作用力和彈簧力相平衡的原理來(lái)工作的。

減壓閥

氣動(dòng)系統(tǒng)中，一般氣源壓力都高于每臺(tái)設(shè)備所需的壓力，而且許多情況下是多臺(tái)設(shè)備共用一個(gè)氣源。利用減壓閥可以將氣源壓力降低到各個(gè)設(shè)備所需的工作壓力，并保持出口壓力穩(wěn)定。氣動(dòng)減壓閥也稱調(diào)壓閥，與液壓減壓閥一樣，都是以閥的出口壓力作為控制信號(hào)。調(diào)壓閥按調(diào)壓方式不同可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式。減壓閥應(yīng)安裝在空氣過(guò)濾器之后，油霧器之前。直動(dòng)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥順序閥作用：依靠氣路中壓力的大小來(lái)使閥芯啟閉從而控制系統(tǒng)中各個(gè)執(zhí)行元件先后順序動(dòng)作的壓力控制閥，其工作原理與液壓順序閥基本相同。順序閥常與單向閥組合成單向順序閥。

直動(dòng)式順序閥先導(dǎo)式順序閥安全閥（溢流閥）

當(dāng)氣動(dòng)系統(tǒng)中的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，溢流閥自動(dòng)打開(kāi)并排氣，以降低系統(tǒng)壓力，保證系統(tǒng)安全。因此，溢流閥也稱安全閥直動(dòng)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥方向控制閥

能控制氣體的流動(dòng)方向和氣路的通斷的閥，分單向控制閥和換向控制閥兩類。

換向控制閥按控制方式分為手動(dòng)控制、氣動(dòng)控制、電動(dòng)控制、機(jī)動(dòng)控制、電氣動(dòng)控制等；按切換的通路數(shù)目，換向閥分為二通閥、三通閥、四通閥和五通閥；按閥芯工作位置的數(shù)目，方向閥分為二位閥和三位閥。單向型控制閥單向閥

氣體只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，反方向不能流動(dòng)的閥。

氣壓控制換向閥：

Airpressureoperateddirectionalvalve以氣壓為動(dòng)力切換主閥，主要用于易燃、易爆、潮濕和粉塵多的場(chǎng)合，操作安全可靠。電磁控制換向閥

是利用電磁力的作用推動(dòng)閥芯。

流量控制閥在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度通常是通過(guò)改變流量控制閥的通流面積，以調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。流量控制閥包括節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、排氣節(jié)流閥和柔性節(jié)流閥等，工作原理與液壓節(jié)流閥相似。由于氣體的可壓縮性，氣動(dòng)流量控制