氣壓傳動(dòng)基本回路及元件介紹

氣壓傳動(dòng)基本回路及元件介紹第1頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

目錄一.氣壓傳動(dòng)概念、組成;二.常用氣壓元件簡(jiǎn)介;(1)氣壓控制閥

減壓閥流量閥電磁閥

(2)氣壓執(zhí)行元件

氣壓缸氣壓馬達(dá)

(3)氣壓輔助元件

空氣過(guò)濾器油霧器氣動(dòng)三聯(lián)件消聲器管道與管接頭

三.簡(jiǎn)單氣動(dòng)回路實(shí)例分析;四.氣壓傳動(dòng)維護(hù)要點(diǎn);

第2頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一.氣壓傳動(dòng)

概念

以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力的一種流體傳動(dòng)。傳遞動(dòng)力是將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動(dòng)執(zhí)行元件，把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而作功；

氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)工作壓力低,氣體粘度小，管道阻力損失小，使用安全，無(wú)爆炸和電擊危險(xiǎn)，有過(guò)載保護(hù)能力；但氣壓傳動(dòng)速度低，需要?dú)庠础?/p>

氣壓傳動(dòng)主要分以下四個(gè)部分:

(1)氣源裝置

獲得壓縮空氣的裝置,(2)控制元件

壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等

(3)執(zhí)行元件

氣體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置

(4)輔助元件它包括過(guò)濾器、油霧器、管接頭及消聲器等第3頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月傳動(dòng)方式

氣壓傳動(dòng)

液壓傳動(dòng)

優(yōu)點(diǎn)

能源經(jīng)濟(jì)，其工作介質(zhì)是空氣，取之不盡，用之不竭工作介質(zhì)是液壓油，需補(bǔ)充和更換防火防爆，工作環(huán)境條件適應(yīng)強(qiáng)相對(duì)氣動(dòng)環(huán)境要求較高能源損失小，容易實(shí)現(xiàn)集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送每臺(tái)裝置需要一臺(tái)泵站，而且安裝不能太遠(yuǎn)適合于高速間歇運(yùn)動(dòng)適合于中、低速連續(xù)運(yùn)動(dòng)自保持能力強(qiáng)，即斷電后由于氣體的壓縮性機(jī)械裝置能在較長(zhǎng)的一段時(shí)間停留在原來(lái)的位置上

可靠性高，壽命長(zhǎng)壽命較短安全方便，氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，安裝維修方便結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維修不方便缺點(diǎn)

穩(wěn)定性差穩(wěn)定性好輸出功率小輸出功率大噪聲大噪聲小潤(rùn)滑性差潤(rùn)滑性好液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)第4頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月消聲器輔助元件油霧器氣缸執(zhí)行元件分水過(guò)濾器電動(dòng)機(jī)空氣壓縮機(jī)氣罐

氣源裝置

控制元件壓力控制閥邏輯元件方向控制閥流量控制閥行程閥第5頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在氣動(dòng)系統(tǒng)中，控制元件是控制和調(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。氣動(dòng)控制元件，按功能和用途可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三大類(lèi)。

二.氣動(dòng)控制元件

一.減壓閥（調(diào)壓閥）減壓閥的工作原理:減壓閥是靠進(jìn)氣口的節(jié)流作用減壓，調(diào)節(jié)彈簧即可使輸出壓力在一定范圍內(nèi)改變。減壓閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中必不可少的一種調(diào)壓元件

減壓閥作用:將較高的輸入壓力調(diào)整到低于輸入壓力的調(diào)定壓力輸出并能保持輸出壓力穩(wěn)定,以保證輸出壓力穩(wěn)定,以保證氣動(dòng)系統(tǒng)或裝置的工作壓力穩(wěn)定,不受輸出空氣流量變化和氣源壓力波動(dòng)的影響.第6頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1-手柄；2、3-調(diào)壓彈簧；4-溢流口；5-膜片；6-閥桿；7-阻尼孔；8-閥座；9-閥芯；10-復(fù)位彈簧；11-排氣孔職能符號(hào)減壓閥（1）減壓閥（調(diào)壓閥）減壓閥第7頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月降壓升壓

拔出

調(diào)整手柄

原理:壓力為P1的壓縮空氣，由左端輸入經(jīng)閥口節(jié)流后，壓力降為P2輸出。P2的大小可由調(diào)壓彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，壓縮彈簧及膜片使閥芯下移，增大閥口的開(kāi)度使P2增大。若反時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，閥口的開(kāi)度減小，P2隨之減小。減壓閥的工作原理:壓入減壓閥結(jié)構(gòu)原理圖減壓閥實(shí)物操作圖第8頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

減壓閥一般安裝在空氣過(guò)濾器之后，油霧器之前，并注意不要將其進(jìn)、出口接反；閥不用時(shí)應(yīng)把旋鈕放松，以免膜片經(jīng)常受壓變形而影響其性能。

減壓閥的調(diào)壓方式有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種.直動(dòng)式是借助彈簧力直接操縱的調(diào)壓方式;先導(dǎo)式是用預(yù)先調(diào)整好的氣壓來(lái)代替直動(dòng)式調(diào)壓彈簧進(jìn)行調(diào)壓的.一般先導(dǎo)式減壓閥的流量特性比直動(dòng)式的好.

直動(dòng)式減壓閥,用于管徑在20~25mm以下,而輸出壓力在0~0.63MPa范圍內(nèi)最為適當(dāng),超過(guò)這個(gè)范圍必須使用先導(dǎo)式減壓閥減壓閥的選用第9頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）順序閥

順序閥是依靠氣路中壓力的作用而控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的壓力控制閥，它根據(jù)彈簧的預(yù)壓縮量來(lái)控制其開(kāi)啟壓力。當(dāng)輸入壓力達(dá)到或超過(guò)開(kāi)啟壓力時(shí)，頂開(kāi)彈簧，于是P到A才有輸出，反之A無(wú)輸出。

圖11.18順序閥工作原理圖a)關(guān)閉狀態(tài)b)開(kāi)啟狀態(tài)第10頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)單向順序閥

順序閥一般很少單獨(dú)使用，往往與單向閥配合在一起，構(gòu)成單向順序閥。第11頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3.1)單向順序閥原理:

當(dāng)壓縮空氣由左端進(jìn)入閥腔后，作用于活塞3上的氣壓力超過(guò)壓縮彈簧3上的力時(shí)，將活塞頂起，壓縮空氣從P經(jīng)A輸出，此時(shí)單向閥4關(guān)閉。第12頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.流量控制閥

在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，有時(shí)需要控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，有時(shí)需要控制換向閥的切換時(shí)間和氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度，都需要調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

流量控制閥就是通過(guò)改變閥的通流截面積來(lái)實(shí)現(xiàn)流量控制的元件。

流量控制閥包括節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、排氣節(jié)流閥和快速排氣閥等。第13頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖11.21所示為圓柱斜切型節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖。壓縮空氣由P口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)節(jié)流后，由A口流出。旋轉(zhuǎn)閥芯螺桿，就可改變節(jié)流口的開(kāi)度，這樣就調(diào)節(jié)了壓縮空氣的流量。由于這種節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，故應(yīng)用范圍較廣。(1)節(jié)流閥

圖11.21節(jié)流閥第14頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的組合式流量控制閥。當(dāng)氣流沿著一個(gè)方向，流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥節(jié)流；反方向流動(dòng)時(shí)，單向閥打開(kāi)。(2)單向節(jié)流閥圖11.22單向節(jié)流閥工作原理圖

單向節(jié)流閥常用于氣缸的調(diào)速和延時(shí)回路。符號(hào)第15頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.氣壓控制換向閥氣壓控制換向閥,原理是利用氣體壓力來(lái)使主閥芯運(yùn)動(dòng)而使氣體改變流向的.氣動(dòng)控制閥與液壓控制閥相似.電磁閥實(shí)物圖

左線(xiàn)圈

右線(xiàn)圈閥體進(jìn)排氣孔氣動(dòng)方向控制閥是用來(lái)控制壓縮空氣的流動(dòng)方向和氣流通斷的。第16頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

左右各有一個(gè)線(xiàn)圈和鐵心鐵心和小活塞式滑閥相連，用以控制壓縮空氣的氣路。當(dāng)滑閥桿處在中間位置時(shí)，兩個(gè)線(xiàn)圈都沒(méi)通電，滑閥把通向氣缸的兩個(gè)氣路都堵住，下面的大活塞就停在原來(lái)位置不動(dòng)。如果右線(xiàn)圈里通電把滑閥門(mén)桿吸到右邊，壓縮空氣就被送往氣缸左端把活塞向右推。反之，如果左線(xiàn)圈里通電把滑閥門(mén)桿吸到左邊，壓縮空氣就被送往氣缸右端把活塞向左推。2.1氣壓控制換向閥工作原理氣壓控制換向閥結(jié)構(gòu)原理圖第17頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.氣壓缸

將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)的傳動(dòng)裝置稱(chēng)為氣壓執(zhí)行元件;在氣壓執(zhí)行元件中有產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)氣壓缸1．氣缸的分類(lèi)

（1）按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向，可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。

（2）按結(jié)構(gòu)不同分為活塞式氣缸、柱塞式氣缸、葉片式氣缸、薄膜式氣缸（3）按安裝方式可分為耳座式、法蘭式、軸銷(xiāo)式、凸緣式。

（4）按氣缸的功能分為普通氣缸和特殊氣缸。氣壓缸實(shí)物圖排氣口氣壓執(zhí)行元件排氣口

氣壓缸解剖圖第18頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.氣動(dòng)馬達(dá)氣馬達(dá)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)的原動(dòng)機(jī)，它是采用壓縮氣體的膨脹作用，把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力裝置.

葉片式和活塞式氣動(dòng)馬達(dá)應(yīng)用比較廣泛。氣動(dòng)馬達(dá)的突出特點(diǎn)是具有防爆、高速等優(yōu)點(diǎn)，也有其輸出功率小、耗氣量大、噪聲大和易產(chǎn)生振動(dòng)等缺點(diǎn)。當(dāng)氣壓不變時(shí)，其轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率均隨外載的變化而改變。因此，當(dāng)產(chǎn)生過(guò)載時(shí)氣動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速會(huì)降低甚至于產(chǎn)生停車(chē)，具有過(guò)載保護(hù)作用。氣動(dòng)攪拌機(jī)氣動(dòng)扳手氣動(dòng)葫蘆第19頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2.1)氣馬達(dá)的結(jié)構(gòu)葉片式氣馬達(dá)與液壓葉片馬達(dá)相似主要包括一個(gè)徑向裝有3~10個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子，偏心安裝在定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子兩側(cè)有前后蓋板，葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可徑向滑動(dòng)，葉片底部通有壓縮空氣，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是靠離心力和葉片底部氣壓將葉片緊壓在定子內(nèi)表面上。定子內(nèi)有半圓形的切溝，提供壓縮空氣及排出廢氣。圖11.16氣馬達(dá)工作原理圖a)葉片式

第20頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)壓縮空氣從A口進(jìn)入定子內(nèi)，會(huì)使葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。廢氣從排氣口C排出；而定子腔內(nèi)殘留氣體則從B口排出。如需改變氣馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向，只需改變進(jìn)、排氣口即可。圖11.16氣馬達(dá)工作原理圖(2.2)氣馬達(dá)的工作原理第21頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.空氣過(guò)濾器過(guò)濾器的作用是進(jìn)一步濾除壓縮空氣中的雜質(zhì)?？諝膺^(guò)濾器在氣動(dòng)系統(tǒng)中,應(yīng)用最普遍?？諝鉃V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。

實(shí)物圖空氣過(guò)濾器輸入

輸出氣壓輔助元件第22頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

從輸入口進(jìn)入的壓縮空氣被旋風(fēng)葉片1導(dǎo)向，使氣流沿存水杯3的圓周產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)，空氣中夾雜的水滴、油污物等在離心力的作用下與存水杯內(nèi)壁碰撞，從空氣中分離出來(lái)到杯底。當(dāng)氣流通過(guò)濾芯2時(shí)，由于濾芯的過(guò)濾作用，氣流中的灰塵及霧狀水分被濾除，潔凈的氣體從輸出口輸出。擋水板4可以防止氣流的旋渦卷起存水杯中的積水。為保證分水濾氣器正常工作，須及時(shí)打開(kāi)手動(dòng)放水閥5放掉存水杯中的污水。

2.普通空氣過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)原理普通空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)原理圖第23頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.油霧器氣動(dòng)系統(tǒng)中使用的油霧器是一種特殊的注油裝置。油霧器可使?jié)櫥挽F化，并隨氣流進(jìn)入到需要潤(rùn)滑的部件，在那里氣流撞壁，使?jié)櫥透街诓考?，以達(dá)到潤(rùn)滑的目的。用這種方法注油，具有潤(rùn)滑均勻、穩(wěn)定、耗油量少和不需要大的貯油設(shè)備等特點(diǎn)。

輸出輸入潤(rùn)滑油油霧器實(shí)物圖第24頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸油管?chē)娮?.鋼球節(jié)流閥彈簧閥座存油杯視油器單向閥密封墊密封墊油塞-螺母、螺釘

壓縮空氣由入口進(jìn)入后，通過(guò)噴嘴1下端的小孔進(jìn)入閥座4的腔室內(nèi)，在截止閥的鋼球2上下表面形成壓差，由于泄漏和彈簧3的作用，而使鋼球處于中間位置，壓縮空氣進(jìn)入存油杯5的上腔油面受壓，壓力油經(jīng)吸油管6將單向閥7的鋼球頂起，鋼球上部管道有一個(gè)方形小孔，鋼球不能將上部管道封死，壓力油不斷流入視油器9內(nèi)，再滴入噴嘴1中，被主管氣流從上面小孔引射出來(lái)，霧化后從輸出口輸出。節(jié)流閥8可以調(diào)節(jié)流量，使滴油量在每分鐘0~120滴內(nèi)變化。81.普通油霧器的結(jié)構(gòu)原理第25頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月普通型油霧器（AL系列）：人工補(bǔ)油。自動(dòng)補(bǔ)油型油霧器（ALF系列）：減少維護(hù)工作量。普通型油霧器自動(dòng)補(bǔ)油型油霧器油霧器主要根據(jù)通氣流量及油霧粒大小來(lái)選擇，一般場(chǎng)合選用一次油霧器，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)，一般的自由空氣供給1mL的油量。

普通油霧器的選擇普通油霧器的類(lèi)型第26頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.氣動(dòng)三聯(lián)件

分水濾氣器、減壓閥和油霧器一起被稱(chēng)為氣動(dòng)三大件。三大件無(wú)管連接而成的組件稱(chēng)為三聯(lián)件。三大件是多數(shù)氣動(dòng)系統(tǒng)中不可缺少的氣源裝置，安裝在用氣設(shè)備近處，是壓縮空氣質(zhì)量的最后保證。三大件的安裝順序依進(jìn)氣方向分別為分水濾氣器、減壓閥和油霧器。在使用中可以根據(jù)實(shí)際要求采用一件或兩件，也可多于三件.目前新結(jié)構(gòu)的三聯(lián)件平插裝在同一支架上，形成無(wú)管化連接，其結(jié)構(gòu)緊湊、裝拆及更換元件方便.

三聯(lián)件1-分水濾氣器；2-減壓閥；3-油霧器；4-壓力錶系統(tǒng)

三聯(lián)件示意圖第27頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

四.消聲器(silencer)

氣缸、氣馬達(dá)及氣閥等排出的氣體速度很高，氣體體積急劇膨脹，引起氣體振動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的排氣噪聲，有時(shí)可達(dá)100-120dB。噪聲是一種公害，影響人體健康，一般噪聲高于85dB就要設(shè)法降低。消聲器就是通過(guò)阻尼或增加排氣面積等方法降低排氣速度和功率，達(dá)到降低噪聲的目的。常用的消聲器有吸收型、膨脹干涉型和膨脹干涉吸收型三種。

作用：通過(guò)阻尼或增加排氣面積來(lái)降低排氣速度和功率，從而降低噪聲的。

消聲器

消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第28頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、管道與管接頭

管道

氣動(dòng)系統(tǒng)中常用的有硬管和軟管。硬管以鋼管、紫銅管為主，常用于高溫高壓和固定不動(dòng)的部件之間連接。軟管有各種塑料管、尼龍管和橡膠管等，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、拆裝方便、密封性好，但應(yīng)避免在高溫、高壓、有輻射場(chǎng)合使用。

管接頭

管接頭是連接、固定管道所必需的輔件，分為硬管接頭和軟管接頭兩類(lèi)。硬管接頭有螺紋連接及薄壁管擴(kuò)口式卡套連接，與液壓用管接頭基本相同。常用軟管接頭形式如下圖。對(duì)于通徑較大的氣動(dòng)設(shè)備、元件、管道等可采用法蘭連接。第29頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.氣動(dòng)系統(tǒng)的基本回路過(guò)濾器減壓閥

油霧器消聲器氣壓缸電磁方向閥氣壓系統(tǒng)由氣源、氣路、控制元件、執(zhí)行元件和輔助元件等組成;任何複雜的氣壓系統(tǒng)都是由一些特定功能的氣壓回路組成.三聯(lián)件前進(jìn)后退單向節(jié)流閥第30頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

速度控制回路就是通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量，來(lái)控制氣動(dòng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，使之保持在一定范圍內(nèi)的回路,供氣節(jié)流多用于垂直安裝的氣缸供氣回路中.1.1單向調(diào)速回路

1.速度控制回路a）供氣節(jié)流調(diào)速回路b）排氣節(jié)流調(diào)速速度控制回路回路有以下特點(diǎn)：

（1）氣缸速度隨負(fù)載變化較小，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)；

（2）能承受與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同的負(fù)載。

第31頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2雙向調(diào)速回路

a）采用單向節(jié)流閥b）采用排氣節(jié)流閥

第32頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備使用中，如