氣壓傳動基本回路及元件介紹

氣壓傳動基本回路及元件介紹第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

目錄一.氣壓傳動概念、組成;二.常用氣壓元件簡介;(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

(3)氣壓輔助元件

空氣過濾器油霧器氣動三聯(lián)件消聲器管道與管接頭

三.簡單氣動回路實例分析;四.氣壓傳動維護要點;

第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

一.氣壓傳動

概念

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

氣壓傳動的特點工作壓力低,氣體粘度小，管道阻力損失小，使用安全，無爆炸和電擊危險，有過載保護能力；但氣壓傳動速度低，需要氣源。

氣壓傳動主要分以下四個部分:

(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

氣體的壓力能轉換成機械能的一種能量轉換裝置

(4)輔助元件它包括過濾器、油霧器、管接頭及消聲器等第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一傳動方式

氣壓傳動

液壓傳動

優(yōu)點

能源經(jīng)濟，其工作介質是空氣，取之不盡，用之不竭工作介質是液壓油，需補充和更換防火防爆，工作環(huán)境條件適應強相對氣動環(huán)境要求較高能源損失小，容易實現(xiàn)集中供應和遠距離輸送每臺裝置需要一臺泵站，而且安裝不能太遠適合于高速間歇運動適合于中、低速連續(xù)運動自保持能力強，即斷電后由于氣體的壓縮性機械裝置能在較長的一段時間停留在原來的位置上

可靠性高，壽命長壽命較短安全方便，氣動元件結構簡單、輕便，安裝維修方便結構復雜，安裝維修不方便缺點

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滑性差潤滑性好液壓傳動與氣壓傳動優(yōu)缺點第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一消聲器輔助元件油霧器氣缸執(zhí)行元件分水過濾器電動機空氣壓縮機氣罐

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，共36頁，2023年，2月20日，星期一

在氣動系統(tǒng)中，控制元件是控制和調節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動方向和發(fā)送信號的重要元件，利用它們可以組成各種氣動回路，使氣動執(zhí)行元件技設計要求正常工作。氣動控制元件，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。

二.氣動控制元件

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

減壓閥作用:將較高的輸入壓力調整到低于輸入壓力的調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的影響.第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

1-手柄；2、3-調壓彈簧；4-溢流口；5-膜片；6-閥桿；7-阻尼孔；8-閥座；9-閥芯；10-復位彈簧；11-排氣孔職能符號減壓閥（1）減壓閥（調壓閥）減壓閥第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一降壓升壓

拔出

調整手柄

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的大小可由調壓彈簧進行調節(jié)。順時針旋轉旋鈕，壓縮彈簧及膜片使閥芯下移，增大閥口的開度使P2增大。若反時針旋轉旋鈕，閥口的開度減小，P2隨之減小。減壓閥的工作原理:壓入減壓閥結構原理圖減壓閥實物操作圖第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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

減壓閥的調壓方式有直動式和先導式兩種.直動式是借助彈簧力直接操縱的調壓方式;先導式是用預先調整好的氣壓來代替直動式調壓彈簧進行調壓的.一般先導式減壓閥的流量特性比直動式的好.

直動式減壓閥,用于管徑在20~25mm以下,而輸出壓力在0~0.63MPa范圍內最為適當,超過這個范圍必須使用先導式減壓閥減壓閥的選用第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一（2）順序閥

順序閥是依靠氣路中壓力的作用而控制執(zhí)行元件按順序動作的壓力控制閥，它根據(jù)彈簧的預壓縮量來控制其開啟壓力。當輸入壓力達到或超過開啟壓力時，頂開彈簧，于是P到A才有輸出，反之A無輸出。

圖11.18順序閥工作原理圖a)關閉狀態(tài)b)開啟狀態(tài)第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一(3)單向順序閥

順序閥一般很少單獨使用，往往與單向閥配合在一起，構成單向順序閥。第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一(3.1)單向順序閥原理:

當壓縮空氣由左端進入閥腔后，作用于活塞3上的氣壓力超過壓縮彈簧3上的力時，將活塞頂起，壓縮空氣從P經(jīng)A輸出，此時單向閥4關閉。第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一二.流量控制閥

在氣壓傳動系統(tǒng)中，有時需要控制氣缸的運動速度，有時需要控制換向閥的切換時間和氣動信號的傳遞速度，都需要調節(jié)壓縮空氣的流量來實現(xiàn)。

流量控制閥就是通過改變閥的通流截面積來實現(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，共36頁，2023年，2月20日，星期一

圖11.21所示為圓柱斜切型節(jié)流閥的結構圖。壓縮空氣由P口進入，經(jīng)過節(jié)流后，由A口流出。旋轉閥芯螺桿，就可改變節(jié)流口的開度，這樣就調節(jié)了壓縮空氣的流量。由于這種節(jié)流閥的結構簡單、體積小，故應用范圍較廣。(1)節(jié)流閥

圖11.21節(jié)流閥第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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。當氣流沿著一個方向，流動時，經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流；反方向流動時，單向閥打開。(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速和延時回路。符號第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一三.氣壓控制換向閥氣壓控制換向閥,原理是利用氣體壓力來使主閥芯運動而使氣體改變流向的.氣動控制閥與液壓控制閥相似.電磁閥實物圖

左線圈

右線圈閥體進排氣孔氣動方向控制閥是用來控制壓縮空氣的流動方向和氣流通斷的。第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

左右各有一個線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。當滑閥桿處在中間位置時，兩個線圈都沒通電，滑閥把通向氣缸的兩個氣路都堵住，下面的大活塞就停在原來位置不動。如果右線圈里通電把滑閥門桿吸到右邊，壓縮空氣就被送往氣缸左端把活塞向右推。反之，如果左線圈里通電把滑閥門桿吸到左邊，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構原理圖第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一1.氣壓缸

將壓縮空氣的能量轉變?yōu)闄C械能,實現(xiàn)直線轉動或擺動的傳動裝置稱為氣壓執(zhí)行元件;在氣壓執(zhí)行元件中有產(chǎn)生直線運動稱氣壓缸1．氣缸的分類

（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）按結構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。氣壓缸實物圖排氣口氣壓執(zhí)行元件排氣口

氣壓缸解剖圖第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

2.氣動馬達氣馬達是以壓縮空氣為工作介質的原動機，它是采用壓縮氣體的膨脹作用，把壓力能轉換為機械能的動力裝置.

葉片式和活塞式氣動馬達應用比較廣泛。氣動馬達的突出特點是具有防爆、高速等優(yōu)點，也有其輸出功率小、耗氣量大、噪聲大和易產(chǎn)生振動等缺點。當氣壓不變時，其轉矩、轉速、功率均隨外載的變化而改變。因此，當產(chǎn)生過載時氣動馬達的轉速會降低甚至于產(chǎn)生停車，具有過載保護作用。氣動攪拌機氣動扳手氣動葫蘆第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一(2.1)氣馬達的結構葉片式氣馬達與液壓葉片馬達相似主要包括一個徑向裝有3~10個葉片的轉子，偏心安裝在定子內，轉子兩側有前后蓋板，葉片在轉子的槽內可徑向滑動，葉片底部通有壓縮空氣，轉子轉動是靠離心力和葉片底部氣壓將葉片緊壓在定子內表面上。定子內有半圓形的切溝，提供壓縮空氣及排出廢氣。圖11.16氣馬達工作原理圖a)葉片式

第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

當壓縮空氣從A口進入定子內，會使葉片帶動轉子逆時針旋轉，產(chǎn)生轉矩。廢氣從排氣口C排出；而定子腔內殘留氣體則從B口排出。如需改變氣馬達旋轉方向，只需改變進、排氣口即可。圖11.16氣馬達工作原理圖(2.2)氣馬達的工作原理第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

1.空氣過濾器過濾器的作用是進一步濾除壓縮空氣中的雜質?？諝膺^濾器在氣動系統(tǒng)中,應用最普遍?？諝鉃V氣器一般裝在減壓閥之前，也可單獨使用；要按殼體上的箭頭方向正確連接其進、出口，不可將進、出口接反，也不可將存水杯朝上倒裝。

實物圖空氣過濾器輸入

輸出氣壓輔助元件第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

從輸入口進入的壓縮空氣被旋風葉片1導向，使氣流沿存水杯3的圓周產(chǎn)生強烈的旋轉，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壁碰撞，從空氣中分離出來到杯底。當氣流通過濾芯2時，由于濾芯的過濾作用，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，須及時打開手動放水閥5放掉存水杯中的污水。

2.普通空氣過濾器的結構原理普通空氣過濾器結構原理圖第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一二.油霧器氣動系統(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，并隨氣流進入到需要潤滑的部件，在那里氣流撞壁，使?jié)櫥透街诓考希赃_到潤滑的目的。用這種方法注油，具有潤滑均勻、穩(wěn)定、耗油量少和不需要大的貯油設備等特點。

輸出輸入潤滑油油霧器實物圖第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一吸油管噴嘴2.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

壓縮空氣由入口進入后，通過噴嘴1下端的小孔進入閥座4的腔室內，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，再滴入噴嘴1中，被主管氣流從上面小孔引射出來，霧化后從輸出口輸出。節(jié)流閥8可以調節(jié)流量，使滴油量在每分鐘0~120滴內變化。81.普通油霧器的結構原理第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一普通型油霧器（AL系列）：人工補油。自動補油型油霧器（ALF系列）：減少維護工作量。普通型油霧器自動補油型油霧器油霧器主要根據(jù)通氣流量及油霧粒大小來選擇，一般場合選用一次油霧器，油霧器一般安裝在減壓閥之后，盡量靠近換向閥；油霧器進出口不能接反儲油杯不可倒置。油霧器的給油量應根據(jù)需要調節(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型第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一三.氣動三聯(lián)件

分水濾氣器、減壓閥和油霧器一起被稱為氣動三大件。三大件無管連接而成的組件稱為三聯(lián)件。三大件是多數(shù)氣動系統(tǒng)中不可缺少的氣源裝置，安裝在用氣設備近處，是壓縮空氣質量的最后保證。三大件的安裝順序依進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)實際要求采用一件或兩件，也可多于三件.目前新結構的三聯(lián)件平插裝在同一支架上，形成無管化連接，其結構緊湊、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，共36頁，2023年，2月20日，星期一

四.消聲器(silencer)

氣缸、氣馬達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，產(chǎn)生強烈的排氣噪聲，有時可達100-120dB。噪聲是一種公害，影響人體健康，一般噪聲高于85dB就要設法降低。消聲器就是通過阻尼或增加排氣面積等方法降低排氣速度和功率，達到降低噪聲的目的。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：通過阻尼或增加排氣面積來降低排氣速度和功率，從而降低噪聲的。

消聲器

消聲器內部結構圖第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一五、管道與管接頭

管道

氣動系統(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，其特點是經(jīng)濟、拆裝方便、密封性好，但應避免在高溫、高壓、有輻射場合使用。

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。硬管接頭有螺紋連接及薄壁管擴口式卡套連接，與液壓用管接頭基本相同。常用軟管接頭形式如下圖。對于通徑較大的氣動設備、元件、管道等可采用法蘭連接。第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一三.氣動系統(tǒng)的基本回路過濾器減壓閥

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)件前進后退單向節(jié)流閥第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一速度控制回路就是通過調節(jié)壓縮空氣的流量，來控制氣動執(zhí)行元件的運動速度，使之保持在一定范圍內的回路,供氣節(jié)流多用于垂直安裝的氣缸供氣回路中.1.1單向調速回路

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

（1）氣缸速度隨負載變化較小，運動較平穩(wěn)；

（2）能承受與活塞運動方向相同的負載。

第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一1.2雙向調速回路

a）采用單向節(jié)流閥b）采用排氣節(jié)流閥

第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

氣動系統(tǒng)設備使用中，如果