氣壓傳動知識

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

上圖的齒輪缸是由液壓傳動和機械傳動組成的復(fù)合傳動，其中液壓油推動柱塞在缸中作直線往復(fù)運動，柱塞上的齒條和一個齒輪軸相嚙合，從而輸出一個擺動的力矩。氣壓傳動氣壓傳動是指以壓縮空氣作為工作介質(zhì)來傳遞動力和實現(xiàn)控制的一門技術(shù)。氣壓傳動具有防火、防爆、節(jié)能、高效、無污染等優(yōu)點，在機械工業(yè)、冶金工業(yè)、輕紡食品工業(yè)、化工、交通運輸、航空航天、國防建設(shè)等各個部門已得到廣泛的應(yīng)用。一、氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理氣壓傳動的工作原理式利用空氣壓縮機將電動機或其它原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ埽缓笤诳刂圃目刂坪洼o助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運動并對外作功。第一節(jié)氣壓傳動基本知識二、氣壓傳動系統(tǒng)組成能源元件（氣源裝置）：將原動機提供的機械能轉(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、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)換成機械能的元件，如氣缸、氣馬達?？刂圃嚎刂茪怏w的壓力、流量及流動方向，以便使執(zhí)行機構(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)部潤滑、排氣、消聲、元件間的連接以及信號轉(zhuǎn)換、顯示、放大、檢測等各種氣動元件。如消聲器、油霧器、管道及管接頭接頭等。三、氣壓傳動的優(yōu)點空氣隨處可取，取之不盡，節(jié)省了購買、貯存、運輸介質(zhì)的費用和麻煩；用后的空氣直接排入大氣，對環(huán)境無污染，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)、補充和更換等問題。2.因空氣粘度小（約為液壓油的萬分之一），在管內(nèi)流動阻力小，壓力損失小，便于集中供氣和遠距離輸送。即使有泄漏，也不會像液壓油一樣污染環(huán)境。3.與液壓相比，氣動反應(yīng)快，動作迅速，維護簡單，管路不易堵塞。4.氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，適于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。5.氣動系統(tǒng)對工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、振動等惡劣工作環(huán)境中工作時，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，使氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護，也便于貯氣罐貯存能量，以備急需。7.排氣時氣體因膨脹而溫度降低，因而氣動設(shè)備可以自動降溫，長期運行也不會發(fā)生過熱現(xiàn)象。四、氣壓傳動的缺點空氣具有可壓縮性，當(dāng)載荷變化時，氣動系統(tǒng)的動作穩(wěn)定性差，但可以采用氣液聯(lián)動裝置解決此問題。2.工作壓力較低（一般為0.4～0.8MPa），又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，因而輸出功率較小。3.氣信號傳遞的速度比光、電子速度慢，故不宜用于要求高傳遞速度的復(fù)雜回路中，但對一般機械設(shè)備，氣動信號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)氣壓傳動元件空氣壓縮站作用：對壓縮空氣進行降溫、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，如空氣壓縮機凈化壓縮空氣的輔助裝置和設(shè)備，如過濾器、油水分離器、干燥器等輸送壓縮空氣的供氣管道系統(tǒng)

空氣壓縮機作用：將機械能轉(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活塞式壓縮機工作原理

吸氣過程：曲柄6回轉(zhuǎn)帶動氣缸活塞2作直線往復(fù)運動，當(dāng)活塞2向右運動時，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，大氣進入氣缸1。

排氣過程：當(dāng)活塞向左運動時，氣缸1內(nèi)容積縮小，氣體被壓縮，壓力升高，排氣閥8打開，壓縮空氣排出?？諝鈨艋b置

空氣在被壓縮機壓縮的過程中形成高溫高壓，同時空氣中的水蒸氣凝結(jié)，壓縮機中的潤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)會對氣動設(shè)備形成管道堵塞、元件磨損、零件腐蝕、運動不穩(wěn)、故障頻發(fā)等影響。因此需要將空壓機產(chǎn)生的壓縮空氣，通過空氣凈化設(shè)備進行降溫、過濾、干燥等處理。后冷卻器

安裝在空氣壓縮機的出口

作用：把空壓機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。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：儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣流脈動，減弱氣流脈動引起的管道振動，進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：對氣源質(zhì)量要求較高的氣動裝置、氣動儀表等。分水濾氣器（空氣過濾器）

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；原理：回轉(zhuǎn)離心、撞擊；性能指標(biāo)：過濾度、水分離率、濾灰效率、流量特性氣動三聯(lián)件：

組成：分水濾氣器（空氣過濾器）、減壓閥、油霧器

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

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

作用:

消除排氣聲音

安裝：在氣動元件排氣口，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)變成機械能并對外作功的元件，包括氣缸和氣動馬達。氣缸的分類按活塞受力狀態(tài)分：單作用缸和雙作用缸按結(jié)構(gòu)特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、葉片式擺動缸、齒輪齒條式擺動缸等按功能分：普通缸和特殊缸氣缸第三節(jié)氣動執(zhí)行元件氣動馬達

氣動馬達是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)機械能的轉(zhuǎn)換裝置。

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

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工作的。

減壓閥

氣動系統(tǒng)中，一般氣源壓力都高于每臺設(shè)備所需的壓力，而且許多情況下是多臺設(shè)備共用一個氣源。利用減壓閥可以將氣源壓力降低到各個設(shè)備所需的工作壓力，并保持出口壓力穩(wěn)定。氣動減壓閥也稱調(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。調(diào)壓閥按調(diào)壓方式不同可分為直動式和先導(dǎo)式。減壓閥應(yīng)安裝在空氣過濾器之后，油霧器之前。直動式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥順序閥作用：依靠氣路中壓力的大小來使閥芯啟閉從而控制系統(tǒng)中各個執(zhí)行元件先后順序動作的壓力控制閥，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。

直動式順序閥先導(dǎo)式順序閥安全閥（溢流閥）

當(dāng)氣動系統(tǒng)中的壓力超過設(shè)定值時，溢流閥自動打開并排氣，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式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥方向控制閥

能控制氣體的流動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控制、氣動控制、電動控制、機動控制、電氣動控制等；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

氣體只能沿一個方向流動，反方向不能流動的閥。

氣壓控制換向閥：

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

是利用電磁力的作用推動閥芯。

流量控制閥在氣壓傳動系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的運動速度通常是通過改變流量控制閥的通流面積，以調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量來實現(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，氣動流量控制