第十二章--真空元件

1、第十二章第十二章第十二章 真空元件真空元件真空元件第十二章 真空元件第一节第一节 真空发生器真空发生器第二节第二节 真空吸盘真空吸盘第三节第三节 真空顺序阀真空顺序阀第四节第四节 真空开关真空开关第五节第五节 真空回路真空回路第十二章 真空元件在低于大气压力下工作的元件称为真空元件，由真空元件所组成的系统称为真空系统（或称为负压系统）。以真空吸附为动力源，作为实现自动化的一种手段，已在许多方面得到广泛的应用 。 真空系统的真空是依靠真空发生装置产生的，真空发生装置有真空泵和真空发生器两种。真空泵是一种吸入口形成负压，排气口直接通大气，两端压力比很大的抽除气体的机械。它主要用于连续大流量，适合集

2、中使用，且不宜频繁启、停的场合。真空发生器是利用压缩空气的流动而形成一定真空度的气动元件，适合从事流量不大的间歇工作和表面光滑的工件。 第一节 真空发生器真空发生器结构简单，体积小，无可动机械部件，使用寿命长，安装使用方便，真空度可达88kPa，尽管产生的负压力（真空度）不大，流量也不大，但可控、可调，稳定可靠，瞬时开关特性好，无残余负压，同一输出口可正负压交替使用。 一、工作原理 典型的真空发生器的结构原理如图121所示。第一节 真空发生器 （a） （b） 图121 真空发生器工作原理（a） 结构图 （b） 符号1拉瓦尔喷管 2负压腔 3接收管第一节 真空发生器 二、主要性能 1真空发生器的

3、耗气量 真空发生器耗气量是由工作喷嘴直径决定的，但同时也与工作压力有关。同一喷嘴直径，其耗气量随工作压力的增加而增加，如图122所示。 图123反映了真空发生器的排气特性和流量特性。第一节 真空发生器 图122 真空发生器耗 图123 真空发生器排气特性和流量特性气量与工作压力的关系 （a） 排气特性 （b） 流量特性第一节 真空发生器 2真空度 图124所示为真空度特性曲线。由图可知，真空度存在最大值，当超过最大值，即使增加工作压力，真空度非但没有增加反而会下降 。图124 真空度特性第一节 真空发生器 3抽吸时间 抽吸时间表示了真空发生器的动态指标，即在工作压力为0.6MPa时，抽吸1L容

4、积空气所需的时间。 4特点： 用真空发生器产生真空有如下几个特点： （1）结构简单，体积小，使用寿命长。 （2）产生的真空度（负压力）可达88kPa，吸入流量不大，但可控、可调，稳定、可靠。 （3）瞬时开关特性好，无残余负压。第二节 真空吸盘 真空吸盘是直接吸吊物体的元件，是真空系统中的执行元件。吸盘通常是由橡胶材料和金属骨架压制而成的。制造吸盘的材料通常有丁晴橡胶、聚氨脂橡胶和硅橡胶等，其中硅橡胶适用于食品行业。 根据吸取对象的不同，除要求吸盘材料的性能要适应外，吸盘的形状和安装方式也要与吸取对象的工作要求相适应。图125所示为常见真空吸盘的形状和结构。 除材料、形状和安装形式外，真空吸盘的

5、一个重要使用性能指标就是吸力。 第二节 真空吸盘 图125 真空吸盘的形状和结构第三节 真空顺序阀 如要变化真空信号，可使用真空顺序阀（或称真空控制阀），其结构原理与压力顺序阀相同，只是用于负压控制。如图127所示为其职能符号，图中当真空顺序阀的控制口上的真空达到设定值时，二位三通换向阀就换向。图127 真空顺序阀的职能符号第四节 真空开关 真空压力开关是用于检测真空压力的开关。当真空压力未达到设定值时，开关处于断开状态。当真空压力达到设定值时，开关处于接通状态，发出电信号，指挥真空吸附机构动作。当真空系统存在泄漏、吸盘破损或气源压力变动等原因而影响到真空压力大小时，装上真空压力开关便可保证真

6、空系统安全可靠的工作。 真空压力开关按功能分，有通用型和小孔口吸着确认型；按电触点的形式分，有无触点式（电子式）和有触点式（磁性舌簧开关式等）。一般使用的压力开关，主要用于确认设定压力，但真空压力开关确认设定压力的工作频率高，故真空压力开关应具有较高的开关频率，即响应速度要快。第四节 真空开关 小孔口吸着确认型真空压力开关的工作原理是气桥原理，见图128 。图128 吸着确认型真空压力开关的工作原理第五节 真空回路 真空吸附回路是利用真空泵或真空发生器产生真空以吸附物体，从而达到吊运物体、组装产品的目的。 一、真空泵真空吸附回路 图129所示为由真空泵组成的真空吸附回路。真空泵产生真空，当电磁阀通电后，产生的真空度达到规定值时，吸盘将工件吸起；当电磁阀断电时，真空消失，工件依靠自重与吸盘脱离。图129 真空泵回路第五节 真空回路 二、真空发生器真空吸附回路 真空发生器是利用压缩空气通过喷嘴时的高速流动在喷口处产生真空。图1210所示为采用三位三通阀控制真空吸附和真空破坏的回路。 图1211所示为采用真空发生器组件的回路。 第五节 真空回路图121