第九章常用气压传动元件

1、第第9章章 常用气压传动元件常用气压传动元件9.1气源装置及气动辅助元件9.2气动执行元件9.3气动控制元件9.4气动转换元件9.5气动逻辑元件 9.1气源装置及气动辅助元件 9.1.1气源装置 1）对气源装置的要求2）压缩空气站的设备组成及布置 图9-1 压缩空气站设备组成及布置示意图3）空气压缩机的分类及选用原则 图9-2往复活塞式空气压缩机工作原理图图9-3滑片式空压机工作原理图9-4 螺杆式空气压缩机工作原理4）压缩空气站的设计压缩空气站的设计依据 压缩空气站的设计步骤 9.1.2气源净化装置1、后冷却器图9-5 风冷式后冷却器工作原理图图9-6 后冷却器后冷却器的选用：根据系统的使用

2、压力，后冷却器入口空气温度、环境温度、后冷却器出口空气温度及需要的空气量，选择后冷却器的型号。当入口空气温度超过100或处理空气量很大，只能选用水冷式后冷却器。使用时应注意通风和冷却水量在额定范围内并注意水质，配管尺寸应大于标准连接尺寸，要注意定期排放冷凝水。2、油水分离器 图9-7 撞击折回并回转式油水分离器3.贮气罐1）储气罐的作用2）储气罐的结构3）储气罐容积的计算图9-8 贮气罐结构图4、干燥器图9-9 吸附式干燥器结构图5、过滤器图9-10 一次过滤器结构图 图9-11 普通分水滤气器结构图9.1.3气动辅助元件1、雾化器1）雾化原理图9-12 射流的卷吸和引射2）雾化器的典型结构图

3、9-13 QIU型普通一次油雾器图9-14 特殊单向阀的工作情况3)油雾器的主要性能指标4）油雾器的使用油雾器的选择主要是根据气压传动系统所需额定流量及油雾粒径大小来进行。所需油雾粒径在50m左右选用一次油雾器。若需油雾粒径很小可选用二次油雾器。油雾器在使用过程中一定要注意进、出口不能装错，垂直安装，它可以单独使用，也可以与空气过滤器、减压阀三件联合使用，组成气源调节装置（通常称为气动三联件），使之具有过滤、减压和油雾的功能，联合使用时，其顺序为空气过滤器减压阀油雾器，不能颠倒，安装中气源调节装置应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m 。油雾器供油量是根据使用条件的不同而不同，一般以10m3

4、自由空气（标准状态下）供给1mL的油量为基准，在使用中可根据实际情况适当调节滴油量。油雾器和换向阀之间的管道容积应为气缸行程容积的80%以下，当通道中有节流装置时上述容积应比例减半。2、消音器图9-15 吸收型消音器 9-16 膨胀干涉型消音器1）消声器的类型及原理2）消声器选用注意事项选择消声器的主要依据是排气孔直径的大小和噪音范围，设计要求消声器的有效面积大于排气管道的有效面积。当选用塑料消声器时，注意周围环境（不会被撞击、敲击），安装拧紧力不宜过大，不宜在有机溶剂场合下适用。有些使用者嫌气缸速度太慢而拆除消声器是不允许的。这种操作不仅大幅增加噪声，而且使得阀换向时从排气口吸入空气中的灰尘

5、、杂质。消声器排气时，由于气体绝热膨胀温度下降，在消声器结冰，也需定期清洁，对于集中过滤消声器，必须定时定期更换滤芯。对于抗静电场合，应采用金属型消声器（包括滤芯应为铜烧结或不锈钢烧结）接地使用。9.1.4供气系统的管道设计1、供气系统管路分类2、供气管道的选择原则3、供气系统管道设计的原则 4、管道连接件 5、压缩空气的应用原则 图9-17 管网供气系统(a)环状管网 (b)双树枝状管网 (c)单树枝状管网9.2 气动执行元件9.2.1气缸1、气缸的分类2、气缸的工作特性9-18 气缸工作原理简图图9-19 气缸的压力特性曲线3、其它类型的气缸 图9-20 气液阻尼缸的工作原理图 图9-21

6、 薄膜式气缸结构简图图9-22 冲击气缸工作原理图图9-23 绳索气缸图9-24 摆动气缸1-叶片；2-转子；3-定子；4-缸体9.2.2气动马达1气马达的分类及特点2气马达的工作原理 图9-25 气马达工作原理图(a)叶片式 (b)活塞式 (c)薄膜式3气动马达的应用图9-26 气马达应用(a)阀 (b)升降机 (c)搅拌机4气动马达的选择与使用形式转矩速度功率/ kW每千瓦耗气量Q(m3/min)特点及应用范围叶片式低转矩高速度由零点几千瓦到l3小型：1.82.3大型：1.01.4制造简单，结构紧凑，但低速启动转矩小，低速性能不好， 适用于要求低或中功率的机械，如手提工具、复合工具传送带、

7、升降机、泵、拖拉机等活塞式中高转矩低速或中速由零点几千瓦到17小型：1.92.3大型：1.01.4在低速时有较大的功率输出和较好的转矩特性。启动准确，且启动和停止特性均较叶片式好，适用于载荷较大和要求低速转矩较高的机械，如手提工具、起重机、绞车、绞盘、拉管机等薄膜式高转矩低速度小于l1.21.4适用于控制要求很精确、起动转矩极高和速度低的机械9.3 气动控制元件9.3.1气动控制元件分类9.3.2方向控制元件1方向控制元件的分类表9-5 气动换向阀的通路数与切换位置图9-28 阀的密封形式1-阀芯； 2-阀套； 3-隔套； 4-密封圈2气动方向控制元件图9-29 截止式换向阀芯1-截止阀芯；

8、2-密封材料； 3-截止阀座1）截止式换向阀2) 滑柱式方向控制阀3) 单向型方向控制阀图9-30 单向阀 图9-31 或门型梭阀图9-32 双压阀 图9-33 快速排气阀4）换向型方向控制阀图9-36 二位三通单气控截止式换向阀图9-37 单电控直动换向阀 图9-38 单电控先导换向阀图9-39 双电控直动式换向阀 图9-40 双电控先导式换向阀图9-41直动式行程换向阀 图9-42 杠杆滚轮式行程换向阀图9-43 可通过式杠杆滚轮行程换向阀4）时间控制换向阀图9-44 气动延时换向阀1-气容；2-阀芯；3-单向阀；4-节流阀；阀体图9-45气动脉冲阀1-阀体；2-阀芯；3-气容5）方向控制

9、阀的选择与使用(1）根据所需流量选择阀的通径。 (2）考虑阀的机能是否保证工作需要，要尽量选择与所需机能一致的阀。(3）考虑阀的技术条件与使用场合是否一致。(4）根据使用条件和要求来选择阀的结构形式。 (5）安装方式的选择，要从安装维护方面考虑，板式连接较好，特别对集中控制的系统优点更为突出。(6）优先采用标准化系列产品，尽量避免采用专用阀。9.3.3压力控制元件1.减压阀图9-46 直动式减压阀 图9-47 先导式减压阀图9-48 定值器工作原理减压阀的性能参数（1）进口压力 （2）调压范围 （3）流量特性（动特性） （4）压力调节（5）压力特性图9-49减压阀的压力和流量特性曲线2.顺序阀

10、图9-50 单向顺序阀3、安全阀图9-51 气动直动安全阀1-阀座；2-阀芯；3-调压弹簧；4调压手轮图9-52 气动先导安全阀1-阀座；2-阀芯；3-膜片；4-先导压力控制口9.3.4流量控制元件1、节流阀；2、柔性节流阀；3、排气节流阀图9-53气动节流阀1-阀座；2-阀芯；3-手轮4、单向节流阀图9-54 气动单向节流阀1-单向阀芯；2-单向截止阀口；3-节流阀座；4-节流阀芯；5-调节手轮；6-阀座5.流量控制阀的选择和使用流量控制的选择应考虑的因素有：根据气动系统或执行元件的进、排气口通径来选择；根据调节流量范围来选用；根据使用条件（如普通气动控制系统或逻辑控制系统）选用。9.4气动

11、转换元件1.磁性开关图9-55 舌簧式磁性开关结构及工作原理2.背压式气动位置传感器图9-56 背压式位置传感器喷嘴挡板机构3.转化器压力开关4.气动放大器5.气动变送器图9-57 高压气电转换器1-螺母；2-弹簧；3-微动开关；4-爪枢 图5-58 气液转换器9.5气动逻辑元件9.5.1逻辑控制概述9.5.2逻辑元件9.5.3气动逻辑元件的分类9.5.4主要逻辑元件1.高压截止式逻辑元件图9-59 气动或门元件1-下阀座；2-阀芯；3-上阀座图9-60 气动是门和与门元件1-弹簧；2-下密封阀芯；3-下截止阀芯；4-上介质阀芯；5-上密封阀芯；6-膜片；7-手动按钮；8-指示活塞图9-61 气动非门和禁门元件1-下截止阀座；2-