氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)

關(guān)于氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)第1頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣源是給氣動(dòng)系統(tǒng)提供符合一定要求的壓縮空氣的系統(tǒng)。氣源系統(tǒng)包括壓縮空氣發(fā)生裝置壓縮空氣凈化裝置傳輸管道等。

4.1.1氣源基本知識(shí)第2頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．壓縮空氣

氣動(dòng)裝置的工作介質(zhì)是壓縮空氣，壓縮空氣的質(zhì)量直接關(guān)系到氣動(dòng)裝置能否正常工作。⑴干壓縮空氣在空氣壓縮過程中，在中間冷卻器中可以將空氣中的大部分的水蒸氣除去，在儲(chǔ)氣罐中壓縮空氣還可以被進(jìn)一步冷卻，因此從空氣壓縮站輸出的壓縮空氣是很干燥的，這種干燥的壓縮空氣就稱為干壓縮空氣。

第3頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵無油壓縮空氣不含油氣的壓縮空氣稱為無油壓縮空氣。由壓縮機(jī)排出的油氣是不能用于氣動(dòng)功率部件潤(rùn)滑的，應(yīng)該經(jīng)除油過濾器除油之后，再向氣動(dòng)系統(tǒng)供氣；若系統(tǒng)中的某些部件需要潤(rùn)滑，則應(yīng)該在靠近該部件的氣路前加裝油霧器來達(dá)到潤(rùn)滑目的。

2．壓力

⑴計(jì)量單位國(guó)際單位制：帕斯卡（簡(jiǎn)稱帕，Pa）過去常用的單位：大氣壓（atm）或千克力每平方厘米（kgf/cm2）實(shí)際應(yīng)用單位：兆帕（MPa）或巴（bar）第4頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月各個(gè)壓力單位之間的關(guān)系：1Pa=1N/m2，1MPa=106Pa，1bar=105Pa=0.1MPa1atm=1.033kgf/cm2=1.0133bar=101330Pa⑵表壓力表壓力指相對(duì)于大氣壓的壓力差。在工程領(lǐng)域中，常用表壓力來表示。表壓力為0時(shí)，絕對(duì)壓力即為大氣壓。⑶壓力的正負(fù)以大氣壓力為參考0點(diǎn)，大于大氣壓力的壓力為正壓力，小于大氣壓力的壓力則為負(fù)壓力。負(fù)壓力也稱為真空。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓正壓力負(fù)壓力（真空）0第5頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1.2氣源設(shè)備

1.空氣壓縮機(jī)壓縮空氣是通過空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的，它是氣動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。空氣壓縮機(jī)的種類很多，有以下幾種分類：⑴按工作原理分類：分為容積型和速度型。⑵按結(jié)構(gòu)形式分類：往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式容積型活塞式膜片式滑片式螺桿式離心式軸流式混流式速度型第6頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶按輸出壓力分類

低壓空壓機(jī) 0.2～1.0Mpa中壓空壓機(jī) 1.0～10MPa高壓空壓機(jī) 10～100MPa

超高壓空壓機(jī)＞100MPa

⑷按輸出流量分類微型空壓機(jī) ＜1 m3/min

小型空壓機(jī) 1～10m3/min

中型空壓機(jī) 10～100m3/min

大型空壓機(jī) ＞100m3/min

第7頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.凈化裝置

壓縮空氣凈化裝置是用于除去壓縮空氣中的水份、油份以及固體顆粒雜質(zhì)的裝置。

壓縮空氣凈化裝置分為主管道凈化裝置和支管道凈化裝置。主管道凈化裝置包括：后冷卻器、各種大流量的過濾器（包括除水過濾器、除油過濾器、除臭過濾器等）、各種干燥器、排污器和儲(chǔ)氣罐等。支管道凈化裝置包括各種小流量的過濾器、排水器等。

第8頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.空氣壓縮器站由空氣壓縮機(jī)、后冷卻器和儲(chǔ)氣罐即可組成空氣壓縮器站，用于為氣動(dòng)設(shè)備提供符合要求的壓縮空氣。第9頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2氣動(dòng)元件

氣動(dòng)元件是指利用壓縮空氣工作的元件。按照功能的不同，可以分為：氣動(dòng)執(zhí)行元件氣動(dòng)控制元件氣動(dòng)檢測(cè)元件真空元件其它氣動(dòng)輔助元件第10頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1

氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣動(dòng)執(zhí)行元件的作用是利用壓縮空氣的能量，實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)（直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)）的裝置。

氣動(dòng)執(zhí)行元件的特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)速度快輸出調(diào)節(jié)方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低維修方便環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等。

主要的執(zhí)行元件有氣缸和氣馬達(dá)。

第11頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．氣缸分類

⑴按結(jié)構(gòu)分

活塞式膜片式氣缸結(jié)構(gòu)分類單活塞式雙活塞式有桿式無桿式磁耦合式機(jī)械耦合式單活塞桿式雙活塞桿式單作用型雙作用型單作用型雙作用型平膜片式滾動(dòng)膜片式皮囊式第12頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵按照缸徑尺寸分類

微型氣缸 缸徑＝2.5～6mm

小型氣缸 缸徑＝8～25mm

中型氣缸 缸徑＝32～320mm

大型氣缸 缸徑＞320mm

⑶按照安裝形式分類整體式可拆式多面安裝式

⑷按照運(yùn)動(dòng)形式分類直線氣缸：沿直線運(yùn)動(dòng)的氣缸擺動(dòng)氣缸：可在360°的范圍內(nèi)作往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸：能夠連續(xù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣缸第13頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑸按照功能分類導(dǎo)向氣缸：具有精密導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)、支撐功能的氣缸。坐標(biāo)氣缸：具有精密導(dǎo)向、極強(qiáng)的抗扭矩性能和良好的負(fù)載性能、位置重復(fù)精度很高的氣缸。手指氣缸：具有“手指”，能實(shí)現(xiàn)各種抓取功能的氣缸

⑹按照外形分類圓柱型氣缸

矩形氣缸

扁平形氣缸氣缸的種類很多，以上只是作了一個(gè)簡(jiǎn)單劃分，并未全部囊括。

第14頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．氣缸介紹

⑴普通氣缸普通氣缸——在結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)活塞和一個(gè)氣缸桿雙作用氣缸——兩個(gè)方向上都受氣壓控制的氣缸單作用氣缸——只有一個(gè)方向上是受氣壓控制的氣缸①基本結(jié)構(gòu)

第15頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②圖形符號(hào)

第17頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵標(biāo)準(zhǔn)氣缸是指符合ISO6430、ISO6431、ISO6432、ISO21287、NFPA、VDMA24562等標(biāo)準(zhǔn)的氣缸。第18頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶短行程氣缸

短行程氣缸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸比普通氣缸短，即氣缸桿運(yùn)動(dòng)的行程短。

第19頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑷阻擋氣缸

阻擋氣缸是一種專門為阻擋工件傳輸而設(shè)計(jì)的氣缸，一般為單作用氣缸。阻擋氣缸具有動(dòng)作迅速、安裝簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

第20頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑸雙活塞桿氣缸

缸體的兩端都有活塞桿伸出的氣缸。

第21頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑹無桿氣缸

無桿氣缸，顧名思義，就是沒有活塞桿的氣缸。它是通過活塞直接或間接地帶動(dòng)外滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種氣缸的最大特點(diǎn)是行程長(zhǎng)，可以大量地節(jié)省安裝空間。第22頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第23頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑺擺動(dòng)氣缸擺動(dòng)氣缸是指能在一定的角度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)的氣缸。在結(jié)構(gòu)上有葉片式擺動(dòng)氣缸、齒輪齒條式等結(jié)構(gòu)形式。第24頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑻導(dǎo)向氣缸導(dǎo)向氣缸是指具有導(dǎo)向功能的氣缸。一般為（標(biāo)準(zhǔn)）氣缸和導(dǎo)向裝置的集合體。

第25頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑼手指氣缸手指氣缸也稱作氣爪，是一種具有抓取功能的氣缸。它具有雙向抓取、自動(dòng)對(duì)中、重復(fù)精度高、抓取力矩恒定等特點(diǎn)。第26頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑾其它種類的氣缸第27頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．氣缸應(yīng)用的一般安全規(guī)范

氣缸使用前，應(yīng)檢查安裝是否牢固，有無松動(dòng)現(xiàn)象；對(duì)于順序控制，在操作前，應(yīng)檢查氣缸的工作位置；工作結(jié)束時(shí)，氣缸內(nèi)的壓縮空氣應(yīng)該排空；應(yīng)安裝緊急停止裝置，在發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)停止設(shè)備。第29頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2.2氣動(dòng)控制元件

流量控制閥（或流量調(diào)節(jié)閥）——起控制與調(diào)節(jié)流量作用。方向控制閥——起控制氣流方向或控制氣路通斷作用。壓力控制閥（或壓力調(diào)節(jié)閥）——起控制與調(diào)節(jié)壓力作用。氣動(dòng)控制閥的種類很多。

氣動(dòng)控制元件是指在氣動(dòng)系統(tǒng)中起控制氣流的流量、方向、壓力的氣動(dòng)元件。第30頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．壓力控制閥按照壓力控制閥在氣動(dòng)系統(tǒng)中的作用不同，壓力控制閥可以分為三類：減壓閥、溢流閥、順序閥。

⑴減壓閥減壓閥在氣動(dòng)系統(tǒng)中的作用是將輸入壓力降到氣動(dòng)工作系統(tǒng)所需的工作壓力，并保持壓力恒定。

直動(dòng)式是利用彈簧力直接作用來達(dá)到調(diào)壓目的的。先導(dǎo)式是利用一個(gè)預(yù)先調(diào)整好的氣壓來代替直動(dòng)式中的調(diào)壓彈簧來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的的。

減壓閥的調(diào)壓方式有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。第31頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾種常用的減壓閥

第32頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵溢流閥溢流閥在氣動(dòng)系統(tǒng)中的作用是當(dāng)系統(tǒng)中的工作壓力超過設(shè)定值時(shí)，排出多余的壓縮空氣，以保證進(jìn)口的壓力為設(shè)定值。

在系統(tǒng)中起著安全保護(hù)（過載）作用的溢流閥稱為安全閥。

⑶順序閥順序閥是利用回路中的壓力變化來控制動(dòng)作順序的壓力控制閥。第33頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑷壓力控制閥的圖形符號(hào)第34頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.流量控制閥

⑴簡(jiǎn)介

流量控制閥是控制壓縮空氣流量的控制閥，是通過改變壓縮空氣在管道中流動(dòng)時(shí)受到的局部阻力而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)方法有兩種，一種是采用固定式裝置，如孔板、毛細(xì)管等；另一種是采用可調(diào)節(jié)式裝置，如節(jié)流閥。

節(jié)流閥的種類有多種，主要有：延時(shí)閥節(jié)流閥單向節(jié)流閥排氣節(jié)流閥精密節(jié)流閥等。

第35頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾種形式的節(jié)流閥

第36頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵常用節(jié)流閥的圖形符號(hào)第39頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．方向控制閥

用于控制壓縮空氣的流動(dòng)方向的控制閥即為方向控制閥。方向控制閥的種類最多，分類也較為復(fù)雜。

⑴分類

①按控制方式分類

按照閥的控制方式的不同，一般可以將方向控制閥分為：氣控閥、電磁閥、機(jī)控閥和人控閥。②按閥的氣路端口數(shù)量分類按照P口（輸入口）、A口（輸出口）和R口(排氣口)的數(shù)目之和進(jìn)行分類，可以將閥分為二通閥、三通閥、四通閥、五通閥等。第40頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③按閥芯可變換的位置數(shù)量分類按閥芯的工作位置數(shù)量分類，閥克分為二位閥和三位閥。

④按控制信號(hào)的數(shù)量分類按控制信號(hào)的數(shù)量來分類，閥可以分為單控閥和雙控閥。⑤按閥芯的結(jié)構(gòu)分類按照其結(jié)構(gòu)的不同閥可以分為截止式、滑柱式和同軸截止式。⑥按氣流在閥內(nèi)的流通方向是否可換進(jìn)行分類按氣流在閥內(nèi)的流通方向是否可換進(jìn)行分類，閥可以分為單向閥和雙向閥。第41頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑦按閥的連接方式分類按照閥的連接方式進(jìn)行分類，閥有管式連接、板式連接、集成式連接、法蘭式連接等幾種。⑧按照是否符合某種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類按照是否符合某種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，可以分為標(biāo)準(zhǔn)閥和普通閥。第42頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵基本名稱①用閥芯工作位置的數(shù)量和閥的氣路端口數(shù)量來描述，稱為幾位幾通閥，例如：二位三通閥，三位五通閥等。②按閥的控制方式及控制信號(hào)的數(shù)量描述。例如：?jiǎn)?雙電磁（先導(dǎo)）閥（也稱為單/雙電控閥），單/雙氣控閥等。第43頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶方向控制閥的圖形符號(hào)控制元件

第44頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月控制方式第45頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月舉例：二位三通電磁先導(dǎo)閥（常斷型）二位三通電磁先導(dǎo)閥（常通型）第46頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑷常見方向控制閥符合各種標(biāo)準(zhǔn)的方向控制閥第47頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月手動(dòng)式方向控制閥機(jī)械驅(qū)動(dòng)式方向控制閥第48頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑸電磁閥①分類

直動(dòng)式電磁閥

直動(dòng)式電磁閥是利用電磁力直接推動(dòng)閥芯改變位置達(dá)到氣路換向目的的。

分為單電控直動(dòng)式電磁閥和雙電控直動(dòng)式電磁閥。先導(dǎo)式電磁閥先導(dǎo)式電磁閥是由小型的直動(dòng)式電磁閥和大型的氣控?fù)Q向閥組成的。它是利用小型直動(dòng)式電磁閥輸出的先導(dǎo)氣壓來控制大型的氣控?fù)Q向閥的閥芯，從而達(dá)到換向目的的。因此，小型直動(dòng)式電磁閥又被稱為電磁先導(dǎo)閥。注意電磁先導(dǎo)閥與先導(dǎo)式電磁閥的區(qū)別。第49頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.真空發(fā)生器

真空發(fā)生器是一種粗真空發(fā)生裝置。它的工作原理是射流原理，

真空發(fā)生器的圖形符號(hào)：

第50頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.閥島

⑴簡(jiǎn)介

閥島是將多個(gè)閥及相應(yīng)的氣控信號(hào)接口、電控信號(hào)接口甚至電子邏輯器件等集成在一起的一種集合體，通常是一個(gè)電子氣動(dòng)單元。⑵CP閥島

CP閥島又稱為緊湊型閥島，它由緊湊型閥（CP閥）組成。CP閥的體積小，流量大，體積—流量比特別大。

第51頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾種最優(yōu)化應(yīng)用閥島

第52頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3氣動(dòng)回路簡(jiǎn)介

能傳輸壓縮空氣的，并使各種氣動(dòng)元件按照一定規(guī)律動(dòng)作的通道即為氣動(dòng)回路。按照作用不同，可以將氣動(dòng)回路分為操作回路安全保護(hù)回路速度控制回路位置控制回路同步控制回路等類型

第53頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.1操作回路包括以下幾種：

安全啟動(dòng)回路：用于實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)系統(tǒng)的安全啟動(dòng)。啟動(dòng)與停車回路：用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的啟動(dòng)與正常停止。手動(dòng)/自動(dòng)操作回路：用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手動(dòng)控制操作與自動(dòng)控制操作之間的切換控制。

急?？刂苹芈罚寒?dāng)某種危險(xiǎn)狀況出現(xiàn)時(shí)，能立即切斷系統(tǒng)的部分或全部氣源，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能立即停止的控制回路。

第54頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年