第9章-气动元件

1、 气源装置气源装置 9.1 气动执行元件气动执行元件 9.2 气动逻辑元件气动逻辑元件 9.4 气动辅助元件气动辅助元件 9.5 气动控制元件气动控制元件 9.3 9.1 气 源 装 置 9.1.1 空气压缩机 图图9.1 活塞式空气压缩机工作原理图活塞式空气压缩机工作原理图 1排气阀；排气阀；2气缸；气缸；3活塞；活塞；4活塞杆；活塞杆； 5、6十字头与滑道；十字头与滑道；7连杆；连杆；8曲柄；曲柄； 9吸气阀；吸气阀；10弹簧弹簧 9.1.2 空气净化装置 1冷却器 2除油器 图图9.2 冷却器冷却器 图图9.3 除油器除油器 3空气干燥器 图图9.4 无加热再生式干燥器无加热再生式干燥器

2、 4空气过滤器 图图9.5 空气过滤器空气过滤器 1旋风叶片；旋风叶片；2滤芯；滤芯；3存水杯；存水杯； 4挡水板；挡水板；5排水阀排水阀 9.1.3 储气罐 9.1.4 油雾器 1油雾器的工作原理 2油雾器的结构 9.2 气动执行元件 9.2.1 气缸 1气缸的分类 2普通气缸 3气缸的规格 气缸的使用 一般对气缸有如下几个选择要点。 （1）根据气缸的负载状态和负载运动状态确定负载力 F和负载率，再根据使用压力应小于气源压力85%的 原则，按气源压力确定使用压力p。 对单作用缸按杆径与缸径比为0.5，双作用缸杆径与缸 径比为0.30.4预选，求得缸径D，将所求出的D值标 准化即可。如D尺寸过

3、大，可采用机械扩力机构。 （2）根据气缸及传动机构的实际运行距离来预选气 缸的行程，为便于安装调试，对计算出的距离以加大 10mm20mm为宜，但不能太长，以免增大耗气量。 （3）根据使用目的和安装位置确定气缸的品种和安 装形式。可参考相关手册或产品样本。 （4）活塞（或缸筒）的运动速度主要取决于气缸进、 排气口及导管内径，选取时以气缸的进、排气口连接 螺纹尺寸为基准。 为获得缓慢而平稳的运动可采用气、液阻尼缸。普通 气缸的运动速度为0.5m/s1m/s左右，对高速运动 的气缸应选用缓冲缸或在回路中加缓冲装置。 气缸的使用一般有如下几个使用要求。 （1）气缸的一般工作条件是周围环境及介质温度在

4、 560范围内，工作压力在0.4MPa0.6MPa范 围内（表压）。超出此范围时，应考虑使用特殊密封 材料及十分干燥的空气。 （2）安装前应在1.5倍的工作压力下试压，不允许有 泄漏。 （3）在整个工作行程中，负载变化较大时应使用有 足够出力余量的气缸。 （4）不使用满行程工作（特别在活塞伸出时），以 避免撞击损坏零件。 （5）注意合理润滑，除无油润滑气缸外，应正确设 置和调整油雾器，否则将严重影响气缸的运动性能， 甚至不能工作。 （6）气缸使用时必须注意活塞杆强度问题。由于活 塞杆头部的螺纹受冲击而遭受破坏，大多数场合活塞 杆承受的是推力负载，因此必须考虑细长杆的压杆稳 定性，以及气缸水平安

5、装时，活塞杆伸出因自重而引 起活塞杆头部下垂的问题。 安装时还要注意受力方向，活塞杆不允许承受径向载 荷。 （7）活塞杆头部连接处，在大惯性负载运动停止时， 往往伴随着冲击。由于冲击作用而容易引起活塞杆头 部遭受破坏，因此，在使用时应检查负载的惯性力， 设置负载停止的阻挡装置和缓冲装置，以及消除活塞 杆上承受的不合理的作用力。 薄膜式气缸 图图9.11 薄膜式气缸薄膜式气缸 1缸体；缸体；2膜片；膜片；3膜盘；膜盘；4活塞杆活塞杆 回转式气缸 图9.12为回转式气缸的工作原理图。回转 式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组 成。 这种气缸的缸体连同缸盖及导气头芯6可 被携带回转，活塞4及活塞

6、杆1只能做往复直线 运动，导气头体外接管路，固定不动。 图图9.12 回转式气缸回转式气缸 1活塞杆；活塞杆；2、5密封装置；密封装置；3缸体；缸体；4活塞；活塞； 6缸盖及导气头芯；缸盖及导气头芯；7、8轴承；轴承；9导气头体导气头体 7摆动气缸 摆动气缸可以将压缩空气的压力能转变 成气缸输出轴的有限角度的回转机械能，用在 夹具的回转、阀门的开启等场合。 9.2.2 气动马达 叶片式气动马达 图图9.13 叶片式气动马达叶片式气动马达 1叶片；叶片；2转子；转子；3定子定子 2活塞式气动马达 9.3 气动控制元件 9.3.1 压力控制阀 1减压阀 2溢流阀 9.3.2 流量控制阀 1节流阀

7、图图9.16 排气节流阀排气节流阀 1节流口；节流口；2消声套；消声套；3手轮手轮 2流量节流阀的选用 流量控制阀的选用主要考虑以下两点。 （1）根据气动装置或者气动执行元件的进、出口口径 来选择。 （2）根据所控制气缸的缸径和缸速，计算流量调节 范围，然后从样本上查流量特性曲线，选择流量控制 阀的规格。用流量控制的方法控制气缸的速度，因为 受空气压缩性及气流阻力的影响，一般气缸的运动速 度不得小于30m/s。 3柔性节流阀 图图9.17 柔性节流阀柔性节流阀 9.3.3 方向控制阀 1单向型方向控制阀 图图9.18 单向阀单向阀 1弹簧；弹簧；2阀芯；阀芯；3阀座；阀座；4阀体阀体 2换向型

8、方向控制阀 9.4 气动逻辑元件 1高压截止式逻辑元件 （1）是门和与门元件 图图9.21 是门和与门元件是门和与门元件 1膜片；膜片；2阀芯阀芯 （2）或门元件 图图9.22 或门元件或门元件 （3）非门元件 图图9.23 非门元件非门元件 1膜片；膜片；2阀芯阀芯 2逻辑阀元件的选用 气动逻辑控制元件所用气源的压力变化 必须保障逻辑元件正常工作需要的气压范围和 输出端切换时所需的切换压力，逻辑元件的输 出流量和响应时间等在设计系统时可根据系统 要求参照有关资料选取。 不管采用什么形式的逻辑元件，都要尽 量将元件集中布置，以便于集中管理。 由于信号的传输有一定的延时，信号的 发出点（例如行程开关）与接收点（例如元件 之间），不能相距太远。一般说来，最好不要 超过几十米。 当逻辑元件要相互串联时，一定要有足