第九章常用氣壓傳動(dòng)元件

1、第第9章章 常用氣壓傳動(dòng)元件常用氣壓傳動(dòng)元件9.1氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件9.2氣動(dòng)執(zhí)行元件9.3氣動(dòng)控制元件9.4氣動(dòng)轉(zhuǎn)換元件9.5氣動(dòng)邏輯元件 9.1氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件 9.1.1氣源裝置 1）對(duì)氣源裝置的要求2）壓縮空氣站的設(shè)備組成及布置 圖9-1 壓縮空氣站設(shè)備組成及布置示意圖3）空氣壓縮機(jī)的分類及選用原則 圖9-2往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)工作原理圖圖9-3滑片式空壓機(jī)工作原理圖9-4 螺桿式空氣壓縮機(jī)工作原理4）壓縮空氣站的設(shè)計(jì)壓縮空氣站的設(shè)計(jì)依據(jù) 壓縮空氣站的設(shè)計(jì)步驟 9.1.2氣源凈化裝置1、后冷卻器圖9-5 風(fēng)冷式后冷卻器工作原理圖圖9-6 后冷卻器后冷卻器的選用：根據(jù)系統(tǒng)的使用

2、壓力，后冷卻器入口空氣溫度、環(huán)境溫度、后冷卻器出口空氣溫度及需要的空氣量，選擇后冷卻器的型號(hào)。當(dāng)入口空氣溫度超過100或處理空氣量很大，只能選用水冷式后冷卻器。使用時(shí)應(yīng)注意通風(fēng)和冷卻水量在額定范圍內(nèi)并注意水質(zhì)，配管尺寸應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)連接尺寸，要注意定期排放冷凝水。2、油水分離器 圖9-7 撞擊折回并回轉(zhuǎn)式油水分離器3.貯氣罐1）儲(chǔ)氣罐的作用2）儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)3）儲(chǔ)氣罐容積的計(jì)算圖9-8 貯氣罐結(jié)構(gòu)圖4、干燥器圖9-9 吸附式干燥器結(jié)構(gòu)圖5、過濾器圖9-10 一次過濾器結(jié)構(gòu)圖 圖9-11 普通分水濾氣器結(jié)構(gòu)圖9.1.3氣動(dòng)輔助元件1、霧化器1）霧化原理圖9-12 射流的卷吸和引射2）霧化器的典型結(jié)構(gòu)圖

3、9-13 QIU型普通一次油霧器圖9-14 特殊單向閥的工作情況3)油霧器的主要性能指標(biāo)4）油霧器的使用油霧器的選擇主要是根據(jù)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)所需額定流量及油霧粒徑大小來進(jìn)行。所需油霧粒徑在50m左右選用一次油霧器。若需油霧粒徑很小可選用二次油霧器。油霧器在使用過程中一定要注意進(jìn)、出口不能裝錯(cuò)，垂直安裝，它可以單獨(dú)使用，也可以與空氣過濾器、減壓閥三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱為氣動(dòng)三聯(lián)件），使之具有過濾、減壓和油霧的功能，聯(lián)合使用時(shí)，其順序?yàn)榭諝膺^濾器減壓閥油霧器，不能顛倒，安裝中氣源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)盡量靠近氣動(dòng)設(shè)備附近，距離不應(yīng)大于5m 。油霧器供油量是根據(jù)使用條件的不同而不同，一般以10m3

4、自由空氣（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）供給1mL的油量為基準(zhǔn)，在使用中可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)節(jié)滴油量。油霧器和換向閥之間的管道容積應(yīng)為氣缸行程容積的80%以下，當(dāng)通道中有節(jié)流裝置時(shí)上述容積應(yīng)比例減半。2、消音器圖9-15 吸收型消音器 9-16 膨脹干涉型消音器1）消聲器的類型及原理2）消聲器選用注意事項(xiàng)選擇消聲器的主要依據(jù)是排氣孔直徑的大小和噪音范圍，設(shè)計(jì)要求消聲器的有效面積大于排氣管道的有效面積。當(dāng)選用塑料消聲器時(shí)，注意周圍環(huán)境（不會(huì)被撞擊、敲擊），安裝擰緊力不宜過大，不宜在有機(jī)溶劑場合下適用。有些使用者嫌氣缸速度太慢而拆除消聲器是不允許的。這種操作不僅大幅增加噪聲，而且使得閥換向時(shí)從排氣口吸入空氣中的灰塵

5、、雜質(zhì)。消聲器排氣時(shí)，由于氣體絕熱膨脹溫度下降，在消聲器結(jié)冰，也需定期清潔，對(duì)于集中過濾消聲器，必須定時(shí)定期更換濾芯。對(duì)于抗靜電場合，應(yīng)采用金屬型消聲器（包括濾芯應(yīng)為銅燒結(jié)或不銹鋼燒結(jié)）接地使用。9.1.4供氣系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)1、供氣系統(tǒng)管路分類2、供氣管道的選擇原則3、供氣系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)的原則 4、管道連接件 5、壓縮空氣的應(yīng)用原則 圖9-17 管網(wǎng)供氣系統(tǒng)(a)環(huán)狀管網(wǎng) (b)雙樹枝狀管網(wǎng) (c)單樹枝狀管網(wǎng)9.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件9.2.1氣缸1、氣缸的分類2、氣缸的工作特性9-18 氣缸工作原理簡圖圖9-19 氣缸的壓力特性曲線3、其它類型的氣缸 圖9-20 氣液阻尼缸的工作原理圖 圖9-21

6、 薄膜式氣缸結(jié)構(gòu)簡圖圖9-22 沖擊氣缸工作原理圖圖9-23 繩索氣缸圖9-24 擺動(dòng)氣缸1-葉片；2-轉(zhuǎn)子；3-定子；4-缸體9.2.2氣動(dòng)馬達(dá)1氣馬達(dá)的分類及特點(diǎn)2氣馬達(dá)的工作原理 圖9-25 氣馬達(dá)工作原理圖(a)葉片式 (b)活塞式 (c)薄膜式3氣動(dòng)馬達(dá)的應(yīng)用圖9-26 氣馬達(dá)應(yīng)用(a)閥 (b)升降機(jī) (c)攪拌機(jī)4氣動(dòng)馬達(dá)的選擇與使用形式轉(zhuǎn)矩速度功率/ kW每千瓦耗氣量Q(m3/min)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍葉片式低轉(zhuǎn)矩高速度由零點(diǎn)幾千瓦到l3小型：1.82.3大型：1.01.4制造簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，但低速啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，低速性能不好， 適用于要求低或中功率的機(jī)械，如手提工具、復(fù)合工具傳送帶、

7、升降機(jī)、泵、拖拉機(jī)等活塞式中高轉(zhuǎn)矩低速或中速由零點(diǎn)幾千瓦到17小型：1.92.3大型：1.01.4在低速時(shí)有較大的功率輸出和較好的轉(zhuǎn)矩特性。啟動(dòng)準(zhǔn)確，且啟動(dòng)和停止特性均較葉片式好，適用于載荷較大和要求低速轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如手提工具、起重機(jī)、絞車、絞盤、拉管機(jī)等薄膜式高轉(zhuǎn)矩低速度小于l1.21.4適用于控制要求很精確、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩極高和速度低的機(jī)械9.3 氣動(dòng)控制元件9.3.1氣動(dòng)控制元件分類9.3.2方向控制元件1方向控制元件的分類表9-5 氣動(dòng)換向閥的通路數(shù)與切換位置圖9-28 閥的密封形式1-閥芯； 2-閥套； 3-隔套； 4-密封圈2氣動(dòng)方向控制元件圖9-29 截止式換向閥芯1-截止閥芯；

8、2-密封材料； 3-截止閥座1）截止式換向閥2) 滑柱式方向控制閥3) 單向型方向控制閥圖9-30 單向閥 圖9-31 或門型梭閥圖9-32 雙壓閥 圖9-33 快速排氣閥4）換向型方向控制閥圖9-36 二位三通單氣控截止式換向閥圖9-37 單電控直動(dòng)換向閥 圖9-38 單電控先導(dǎo)換向閥圖9-39 雙電控直動(dòng)式換向閥 圖9-40 雙電控先導(dǎo)式換向閥圖9-41直動(dòng)式行程換向閥 圖9-42 杠桿滾輪式行程換向閥圖9-43 可通過式杠桿滾輪行程換向閥4）時(shí)間控制換向閥圖9-44 氣動(dòng)延時(shí)換向閥1-氣容；2-閥芯；3-單向閥；4-節(jié)流閥；閥體圖9-45氣動(dòng)脈沖閥1-閥體；2-閥芯；3-氣容5）方向控制

9、閥的選擇與使用(1）根據(jù)所需流量選擇閥的通徑。 (2）考慮閥的機(jī)能是否保證工作需要，要盡量選擇與所需機(jī)能一致的閥。(3）考慮閥的技術(shù)條件與使用場合是否一致。(4）根據(jù)使用條件和要求來選擇閥的結(jié)構(gòu)形式。 (5）安裝方式的選擇，要從安裝維護(hù)方面考慮，板式連接較好，特別對(duì)集中控制的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)更為突出。(6）優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品，盡量避免采用專用閥。9.3.3壓力控制元件1.減壓閥圖9-46 直動(dòng)式減壓閥 圖9-47 先導(dǎo)式減壓閥圖9-48 定值器工作原理減壓閥的性能參數(shù)（1）進(jìn)口壓力 （2）調(diào)壓范圍 （3）流量特性（動(dòng)特性） （4）壓力調(diào)節(jié)（5）壓力特性圖9-49減壓閥的壓力和流量特性曲線2.順序閥

10、圖9-50 單向順序閥3、安全閥圖9-51 氣動(dòng)直動(dòng)安全閥1-閥座；2-閥芯；3-調(diào)壓彈簧；4調(diào)壓手輪圖9-52 氣動(dòng)先導(dǎo)安全閥1-閥座；2-閥芯；3-膜片；4-先導(dǎo)壓力控制口9.3.4流量控制元件1、節(jié)流閥；2、柔性節(jié)流閥；3、排氣節(jié)流閥圖9-53氣動(dòng)節(jié)流閥1-閥座；2-閥芯；3-手輪4、單向節(jié)流閥圖9-54 氣動(dòng)單向節(jié)流閥1-單向閥芯；2-單向截止閥口；3-節(jié)流閥座；4-節(jié)流閥芯；5-調(diào)節(jié)手輪；6-閥座5.流量控制閥的選擇和使用流量控制的選擇應(yīng)考慮的因素有：根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)或執(zhí)行元件的進(jìn)、排氣口通徑來選擇；根據(jù)調(diào)節(jié)流量范圍來選用；根據(jù)使用條件（如普通氣動(dòng)控制系統(tǒng)或邏輯控制系統(tǒng)）選用。9.4氣動(dòng)

11、轉(zhuǎn)換元件1.磁性開關(guān)圖9-55 舌簧式磁性開關(guān)結(jié)構(gòu)及工作原理2.背壓式氣動(dòng)位置傳感器圖9-56 背壓式位置傳感器噴嘴擋板機(jī)構(gòu)3.轉(zhuǎn)化器壓力開關(guān)4.氣動(dòng)放大器5.氣動(dòng)變送器圖9-57 高壓氣電轉(zhuǎn)換器1-螺母；2-彈簧；3-微動(dòng)開關(guān)；4-爪樞 圖5-58 氣液轉(zhuǎn)換器9.5氣動(dòng)邏輯元件9.5.1邏輯控制概述9.5.2邏輯元件9.5.3氣動(dòng)邏輯元件的分類9.5.4主要邏輯元件1.高壓截止式邏輯元件圖9-59 氣動(dòng)或門元件1-下閥座；2-閥芯；3-上閥座圖9-60 氣動(dòng)是門和與門元件1-彈簧；2-下密封閥芯；3-下截止閥芯；4-上介質(zhì)閥芯；5-上密封閥芯；6-膜片；7-手動(dòng)按鈕；8-指示活塞圖9-61 氣動(dòng)非門和禁門元件1-下截止閥座；2-