上海撒姆爾SME測控技術(shù)有限公司氣動(dòng)技術(shù)開窗器開窗機(jī)

1、氣壓傳動(dòng)及控制 哈工大氣動(dòng)技術(shù)中心2009年8月31日教材及參考書氣壓傳動(dòng)及控制，吳振順主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995年?，F(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)，SMC中國有限公司，機(jī)械工業(yè)出版社，1998年。 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 李建藩著 華南理工大學(xué)出版社1990 氣動(dòng)元件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)北方工業(yè)大學(xué)流體傳動(dòng)及控制教研室 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 多媒體教學(xué)材料本課程主要內(nèi)容緒論氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)氣源發(fā)生裝置氣動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行元件氣動(dòng)系統(tǒng)控制元件真空系統(tǒng)氣動(dòng)系統(tǒng)回路氣動(dòng)順序控制系統(tǒng)1.1 什么是氣動(dòng)技術(shù)？1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成1.3 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史1.5 主要應(yīng)用行業(yè)1.6 氣動(dòng)行業(yè)概況1.7

2、氣動(dòng)技術(shù)的新進(jìn)展主 要 內(nèi) 容氣動(dòng)（Pneumatic）是氣壓傳動(dòng)及控制的簡稱。傳動(dòng):傳遞動(dòng)力使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)。控制:掌握住對(duì)象不使任意活動(dòng)或超出范圍;或使其按控制者的意愿活動(dòng)。氣動(dòng)技術(shù)是指以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的技術(shù)。氣動(dòng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段之一。1.1 什么是氣動(dòng)技術(shù)？典型的氣動(dòng)系統(tǒng)由氣壓發(fā)生裝置、氣源處理元件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助元件組成。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成氣壓發(fā)生裝置即能源元件，它是獲得壓縮空氣的裝置，將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能，其主體部分是空氣壓縮機(jī)。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成氣源處理元件主要是凈化壓縮

3、空氣的凈化器，有過濾器、干燥器等。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成氣動(dòng)執(zhí)行元件是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。執(zhí)行元件分為實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的直線氣缸、實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的擺動(dòng)氣缸和實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)馬達(dá)三大類。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成氣動(dòng)控制元件是用來調(diào)節(jié)和控制壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的程序和性能工作?？刂圃譃閴毫刂崎y、流量控制閥、方向控制閥和邏輯元件。通過控制壓縮空氣的壓力可以控制執(zhí)行元件的輸出力、控制流量可以控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、控制流動(dòng)方向可以控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成輔助元件包括消除噪聲的消聲器，

4、提供系統(tǒng)冷卻的冷卻器，還有連接元件的管件和所必須的儀器、儀表如壓力表等。1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的組裝、維修以及元件的更換比較簡單（相對(duì)液壓）。易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)（相對(duì)電、機(jī)械）。執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度快。價(jià)格低。氣壓具有較高的自保持能力。即使壓縮機(jī)停止運(yùn)行，閥關(guān)閉，氣動(dòng)系統(tǒng)仍可維持一個(gè)穩(wěn)定的壓力?？砂踩煽康貞?yīng)用于易燃、易爆場所。1.3 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)缺點(diǎn)：剛度低 ：由于空氣有壓縮性，氣缸的動(dòng)作易受負(fù)載變化和外部干擾的影響。穩(wěn)定性差 (體現(xiàn)在速度變化大，位置控制和速度控制精度低)。 和液壓傳動(dòng)相比，輸出力小。1.3 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)各種傳動(dòng)系統(tǒng)的選用對(duì)于工程中常用的傳動(dòng)方式，主要有機(jī)械（包含電

5、）、液壓和氣動(dòng)三大類。這三類系統(tǒng)由于原理不同各有優(yōu)缺點(diǎn)，各自有適于使用的場合。選用原則：對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行比較，揚(yáng)長避短，選出一種最適合的方式或幾種方式的組合。1.3 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.3 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用歷史悠久，在公元前，埃及就開始利用風(fēng)箱產(chǎn)生壓縮空氣用于助燃。18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始，氣動(dòng)技術(shù)逐漸被應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)中。例如，礦山用的風(fēng)鉆，火車剎車裝置等。氣動(dòng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于一般產(chǎn)業(yè)中的自動(dòng)化和省力化則是近五十年的事情。1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史在我國，氣動(dòng)元件作為商品生產(chǎn)和銷售，始于20世紀(jì)60年代中后期。1967年6月，首次在北京召開了由少數(shù)單位參加的氣動(dòng)專業(yè)會(huì)議，重點(diǎn)圍繞為第二汽車制

6、造廠提供生產(chǎn)線配套的氣動(dòng)元件，成立了以濟(jì)南鑄鍛機(jī)械研究所、上海機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究院為主體的兩個(gè)攻關(guān)組，相繼開發(fā)了電磁換向閥和氣源處理元件等產(chǎn)品。到60年代末，自行開發(fā)生產(chǎn)的氣動(dòng)元件只有16個(gè)品種、80多個(gè)規(guī)格。 1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史1975年，在廣東肇慶召開了第一次全國氣動(dòng)技術(shù)專業(yè)會(huì)議，成立了由科研院所和工廠共同參加的四個(gè)聯(lián)合設(shè)計(jì)組，組織了換向閥、流量閥、氣缸、氣動(dòng)邏輯元件等一批新產(chǎn)品的開發(fā)，并確定了氣動(dòng)元件發(fā)展規(guī)劃和定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)。到1978年，使氣動(dòng)元件增加至61個(gè)品種、256個(gè)規(guī)格。 1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史“六五”時(shí)期，氣動(dòng)元件被列入國家38項(xiàng)重點(diǎn)科技攻關(guān)內(nèi)容，機(jī)械工業(yè)部與科研單位和工

7、廠簽訂了新產(chǎn)品研制合同119項(xiàng)，科研攻關(guān)項(xiàng)目10項(xiàng)。開發(fā)了鋁合金氣缸、帶閥氣缸、三位五通同軸截止式換向閥、電磁先導(dǎo)閥等產(chǎn)品。1982年，我國首次由上海氣動(dòng)元件廠引進(jìn)了西德HERION公司氣源處理元件、機(jī)控?fù)Q向閥、電控?fù)Q向閥、多介質(zhì)氣閥等4大類19個(gè)品種、96個(gè)規(guī)格的氣動(dòng)產(chǎn)品及制造技術(shù)。 1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史“七五”期間，氣動(dòng)元件先后被列入國家“50條龍”和76項(xiàng)重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃，無錫氣動(dòng)技術(shù)研究所及部分企業(yè)承擔(dān)了國家級(jí)科研項(xiàng)目18項(xiàng) 。在此期間，肇慶氣動(dòng)元件總廠、煙臺(tái)無錫氣動(dòng)元件總廠大連組合機(jī)床研究所氣動(dòng)元件廠引進(jìn)了日本、西德等多個(gè)公司的數(shù)十個(gè)品種、數(shù)百個(gè)規(guī)格的氣動(dòng)元件。到1990年末，我

8、國氣動(dòng)元件發(fā)展到450多個(gè)品種、1930多個(gè)規(guī)格。 1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史至1993年底，我國氣動(dòng)產(chǎn)品品種約為1080個(gè)，規(guī)格為4730個(gè)（不包括管接頭141個(gè)品種、940個(gè)規(guī)格） 1998年底，氣動(dòng)元件的品種約有1350個(gè)，規(guī)格約有8000多個(gè)（另有管接頭180個(gè)品種、1200個(gè)規(guī)格）。2000年底，品種有1480余種，規(guī)格達(dá)上萬個(gè)。 2003年全國約有各類氣動(dòng)元件生產(chǎn)企業(yè)400多家，全行業(yè)年生產(chǎn)總值約13億元，氣動(dòng)產(chǎn)品約1700多個(gè)品種，11000多個(gè)規(guī)格。1.4 氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展歷史冶金礦山機(jī)械汽車制造業(yè)半導(dǎo)體電子及家電行業(yè)加工制造業(yè)石油化工業(yè)包裝業(yè)其它1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)1999

9、年氣動(dòng)產(chǎn)品銷售去向分析冶金礦山機(jī)械 10.91% 塑料機(jī)械 5.45% 機(jī)床7.28% 石油化工機(jī)械 7.28% 輕工機(jī)械 10% 汽車 7.27% 食品制藥機(jī)械 7.28% 包裝機(jī)械 7.27% 電子 7.27% 工程運(yùn)輸機(jī)械 5.45% 紡織機(jī)械 7.27% 其他 17.27% 1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)氣動(dòng)技術(shù)在汽車生產(chǎn)線上的應(yīng)用1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)線上的應(yīng)用（沈陽華潤）1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)氣壓式測漏儀1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)氣壓式測漏儀1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)1.5 氣動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用行業(yè)氣動(dòng)自動(dòng)平衡式助力器在海爾最

10、近20多年，氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快，70年代，液壓與氣動(dòng)元件的產(chǎn)值比約為9:1，目前在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國家該比例達(dá)到6:4，甚至接近5:5。氣動(dòng)元件的生產(chǎn)可以說美洲(以美國為中心)、歐洲(歐洲各工業(yè)發(fā)達(dá)國家)和亞太地區(qū)(以日本為中心)三分天下。作為氣動(dòng)行業(yè)的知名企業(yè)，有日本的SMC,德國的FESTO、英國的NORGREN和美國的PARKER等。1.6 氣動(dòng)行業(yè)概況中國氣動(dòng)行業(yè)的知名企業(yè): 無錫氣動(dòng)技術(shù)研究所 中國濟(jì)南華能氣動(dòng)元器件公司 浙江新益氣動(dòng)工業(yè)有限公司 寧波億日科技實(shí)業(yè)有限公司 寧波星箭航天機(jī)械廠 1.6 氣動(dòng)行業(yè)概況1.7 氣動(dòng)技術(shù)的新進(jìn)展無給油化 ：氣動(dòng)元件采用自潤滑方式，無須

11、外部供油。節(jié)能化：降低氣動(dòng)系統(tǒng)的電力消耗和空氣消耗量。小型化與輕量化：降低元件的成本，節(jié)省功率，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；減少運(yùn)動(dòng)部分的重量，易于實(shí)現(xiàn)控制。 控制的高精度化：力控制、位置控制、速度控制。1.7 氣動(dòng)技術(shù)的新進(jìn)展電氣一體化：氣動(dòng)元件與電氣元件的結(jié)合，使氣動(dòng)技術(shù)獲得大幅度的提高，其應(yīng)用范圍也得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展。例如電氣壓力控制閥，內(nèi)藏位移傳感器的測長氣缸，電機(jī)直接通過絲杠控制活塞運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)氣缸等。 集成化：將不同的氣動(dòng)元件或機(jī)構(gòu)疊加組合而形成新的帶有附加功能的集成元件或機(jī)構(gòu)。采用這種具有多功能的集成元件或機(jī)構(gòu)，將會(huì)縮短氣動(dòng)裝置和自動(dòng)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)周期，減少現(xiàn)場裝配、調(diào)試時(shí)間。 1.7 氣動(dòng)技術(shù)的新進(jìn)展智能化：指在氣動(dòng)元件或單元中集成了微處理器、并具