富士康成都科技园讲义模板(自动化专班)111

1、2022-4-27 2022-4-27課程名稱課程名稱: : 日日 期：期：2013/04/202013/04/20制作人：董军辉制作人：董军辉單單 位：成都工业学院机电工程系位：成都工业学院机电工程系2022-4-27n課程大綱課程大綱:(:(計計8 8學時學時) )1.气源气源 ( (2 2學時學時) ) 2.执行元件执行元件( (2 2學時學時) ) 3.控制元件控制元件( (2 2學時學時) ) 4.基本回路基本回路( (2 2學時學時) ) 2022-4-27 现以客车门开关机构来说现以客车门开关机构来说明气动技术的工作原理。它是明气动技术的工作原理。它是利用压缩空气来驱动气缸从而利

2、用压缩空气来驱动气缸从而带动门的开关，当气缸活塞杆带动门的开关，当气缸活塞杆伸出，门就关上；气缸活塞杆伸出，门就关上；气缸活塞杆收缩，门就打开。收缩，门就打开。客车门开关机构2022-4-271 汽车制造业：汽车制造业：车身外壳的吸起和放下、点焊。2 电子、半导体制造业：电子、半导体制造业：显象管的吸起，芯片的搬运、寿命实验3 生产自动化的实现：生产自动化的实现：搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配4 包装自动化的实现：包装自动化的实现：化肥的计量、粘稠、有毒气体包装气动技术的应用气动技术的应用2022-4-272022-4-27气动螺丝刀 气动系统举例气动系统举例气动抓取传送系统Fest

3、o阀岛系统气动传送系统无活塞杆气缸(3500mm行程) 2022-4-27气压传动概述气压传动概述 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。2022-4-27气动系统的组成由四部分组成的，它们是： (1)气源装置 是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能； (2)控制元件 是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完

4、成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等； (3)执行元件 是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马在等； (4)辅助元件 是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。 2022-4-27气动系统的组成气动系统的组成 信号控制元件 信号输入元件 执行元件 方向控制元件 气源系统2022-4-27气源装置气源装置 气压传动系统中的气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气压传动系统的重要组成部分。由空气压缩机产生的压缩空气

5、，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系列处理后，才能供给控制元件和执行元件使用。而用过的压缩空气排向大气时，会产生噪声，应采取措施，降低噪声，改善劳动条件和环境质量 2022-4-27l、对压缩空气的要求、对压缩空气的要求 气源处理气源处理不良空气质量不良空气质量对气动装置的影响对气动装置的影响对生产制造工艺的影响对生产制造工艺的影响为什么我们需要做气源处理为什么我们需要做气源处理? ?2022-4-27纷繁复杂的大气环境.压缩空气包含了所有的环境影响因素压缩空气包含了所有的环境影响因素 2022-4-27从空压机输出的压缩空气中就含有大量的水份从空压机输出的压缩空气中就含有大量的水份/油份和

6、粉尘等污染物油份和粉尘等污染物,直接应用的话直接应用的话2022-4-27空气质量空气质量 固态微粒固态微粒固态微粒固态微粒 研磨会产生密封损害（活塞，活塞杆）研磨会产生密封损害（活塞，活塞杆） 带气动元件带气动元件( (如如MiniMini阀阀) )的小型结构堵塞的小型结构堵塞结果结果: :可靠性降低可靠性降低使用寿命减少使用寿命减少速度降低速度降低2022-4-27固态微粒影响固态微粒影响阀活塞阀活塞问题问题: :泄漏泄漏/ / 故障故障原因原因: :固态微粒污染破坏了密封固态微粒污染破坏了密封2022-4-272022-4-27空气质量空气质量 湿气水份湿气水份湿气水份湿气水份管道金属生

7、锈管道金属生锈腐蚀腐蚀水结成冰水结成冰, ,使小型结构堵塞使小型结构堵塞使润滑油变质及冲洗掉润滑脂使润滑油变质及冲洗掉润滑脂结果结果: : 可靠性降低可靠性降低 使用寿命缩短使用寿命缩短2022-4-27湿气水份影响阀: CPE-24-M1H-3GL-3/8问题:使用4周后产生故障原因: 湿度过高湿气水份影响湿气水份影响2022-4-27空气质量空气质量 油份油份油份油份 压缩机油会改变材料特性压缩机油会改变材料特性, ,损坏密封，损坏密封，它会引起气动元件故障、使用寿命减它会引起气动元件故障、使用寿命减少少 油会堵塞带气动元件的小型结构油会堵塞带气动元件的小型结构 冲走润滑脂冲走润滑脂结果结

8、果: :可靠性降低可靠性降低使用寿命减少使用寿命减少2022-4-27油份油份的影响的影响2022-4-27早期磨损早期磨损沉淀物沉淀物由微粒引起由微粒引起腐蚀腐蚀速度变低速度变低由湿气引起由湿气引起洗去固有润滑洗去固有润滑粘附微粒粘附微粒 由油引起由油引起固态微粒固态微粒湿气水份湿气水份油份油份对气动装置的影响对气动装置的影响能源损耗能源损耗,频繁保养频繁保养,停工停工,增加成本增加成本2022-4-272、压缩空气站的设备组成及布置、压缩空气站的设备组成及布置压缩空气站的设备一般包括产生压缩空气的空气压缩机和使气源净化的辅助设备。图11是压缩空气站设备组成及布置示意图。图11 压缩空气站设

9、备组成及布置示意图1-空气压缩机；2-后冷却器；3-油水分离器；4、7-贮气罐；5-干燥器；6-过滤器2022-4-27空气压缩机的分类及选用原则空气压缩机的分类及选用原则 空气压缩机是一种气压发生装置，它是将机械能将机械能转化成气体压力能的能量转换装置转化成气体压力能的能量转换装置。 按其工作原理可分为容积型压缩机容积型压缩机和速度型压缩速度型压缩机机。 容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增大以提高压缩空气的压力。 速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，然后使气体的动能转化为压力能以提高压缩空气的压力。 2022-4-27 选用空气压缩机的根据是气压

10、传动系统所需要的工作压力和流量两个参数。一般空气压缩机为中压空气压缩机，额定排气压力为1MPa。另外还有低压空气压缩机，排气压力0.2MPa；高压空气压缩机，排气压力为1OMPa；超高压空气压缩机，排气压力为1OOMPa。 输出流量的选择，要根据整个气动系统对压缩空气的需要再加一定的备用余量，作为选择空气压缩机的流量依据。空气压缩机铭牌上的流量是自由空气流量。2022-4-27气动辅助元件 气动辅助元件分为 气源净化装置 后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器、过滤器等。 其它辅助元件2022-4-27后冷却器气冷式冷却器气冷式冷却器水冷式冷却器水冷式冷却器后冷却器安装在空气压缩机出口处的管道上

11、。它的作用是将空气压缩机排出的压缩空气温度由140170降至4050。这样就可使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出。 2022-4-27油水分离器油水分离器 油水分离器安装在后冷却器出口管道上，它的作用是分离并排出压缩空气中凝聚的油分、水分和灰尘杂质等，使压缩空气得到初步净化。 2022-4-27储气罐储气罐安全阀压力表维修窗排水器储气罐的作用:1.消除压力脉动;2.依靠绝热膨胀及自然冷却降温，进一步分离掉压缩空气中的水分和油份;3.贮存一定量压缩空气。可解决短时间内用气量大于空压机输出量的矛盾;4.在空压机出现故障或停电时，维持短时间的

12、供气，以便采取措施保证气动设备的安全。2022-4-27空气干燥器空气干燥器 经过后冷却器、油水分离器和贮气罐后得到初步净化的压缩空气，已满足一般气压传动的需要。但压缩空气中仍含一定量的油、水以及少量的粉尘。如果用于精密的气动装置、气动仪表等，上述压缩空气还必须进行干燥处理。 压缩空气干燥方法主要采用吸附法和冷却法。2022-4-27气动三联件的组成气动三联件的组成 气动三联件是在气动控制系统的入口所必须的器件。气动三联件是在气动控制系统的入口所必须的器件。 它的组成是由过滤器、减压阀、油雾器三位一体。它的组成是由过滤器、减压阀、油雾器三位一体。2022-4-27 过滤器减压阀油雾器2022-

13、4-27过滤器的作用过滤器的作用过滤器的作用是将压缩空气里的杂质，油过滤器的作用是将压缩空气里的杂质，油污，水份等过滤掉，存放在过滤器里，达污，水份等过滤掉，存放在过滤器里，达到使压缩空气干燥，清洁的目的。到使压缩空气干燥，清洁的目的。过滤器应定期排污。过滤器应定期排污。2022-4-27过滤器工作原理压缩空气进入过滤器内部后，因导流压缩空气进入过滤器内部后，因导流板的导向，产生了强烈的旋转，在板的导向，产生了强烈的旋转，在离心力作用下，压缩空气中混有的大离心力作用下，压缩空气中混有的大颗粒固体杂质和液态水滴等被甩到滤颗粒固体杂质和液态水滴等被甩到滤杯内表面上，在重力作用下沿壁面沉杯内表面上，

14、在重力作用下沿壁面沉降至底部，然后，经过这样预净化的降至底部，然后，经过这样预净化的压缩空气通过滤芯流出。压缩空气通过滤芯流出。为防止造成二次污染，滤杯中每天都为防止造成二次污染，滤杯中每天都应该是空的。应该是空的。2022-4-27压力表压力表减压阀减压阀过滤器过滤器排放杂质油污和排放杂质油污和水分水分2022-4-27减压阀的作用 减压阀的作用是用来调整压缩空气压力的。 减压阀调整到合适的压力后，应将锁定装置锁定，避免误操作。2022-4-27减压阀解锁锁定2022-4-27减压阀工作原理 若工作压若工作压力增大，膜力增大，膜片打开压缩片打开压缩空气就经阀空气就经阀体上的溢流体上的溢流孔排

15、出孔排出2022-4-27油雾器可以根据需要调节滴油的快慢；油雾器应定期加油，加油时不要超过油线。为什么需要油雾器?气动元件内部有许多相对滑动的部分靠密封圈来密封，保证良好的润滑很有必要。润滑必要性的原因：1、减少相对运动件间的摩擦力,2、减少密封材料的磨损,以防止泄漏,3、防止管道及金属零部件的腐蚀,延长元件使用寿命.2022-4-27滴油快慢调节2022-4-27错误的润滑使用错误或太多的润滑油会堵塞先导部分的流道,导致先导阀不能正常的工作油量的测试使用一张白纸用风枪在距离大约30cm处吹气30s; 白纸应该微微泛黄,不能有油滴流下!2022-4-2740常见气动辅件常见气动辅件常见的气动

16、辅件有常见的气动辅件有: : 1. 1.消声器消声器 2.2.气动接头气动接头 3.3.气管气管快速接头解剖图快速接头解剖图消声器消声器气管气管压力表压力表快速接头快速接头2022-4-27消声器消声器 在气压传动系统之中，气缸、气阀等元件工作时，排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排量和空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100120dB，为了降低噪声可以在排气口装消声器。 2022-4-27工厂压缩机房实图工厂压缩机房实图储气罐储气罐压缩机压缩机干燥器干燥器输送管道输送管道2022-4-27为何不同的气动设备可以由统一的为何

17、不同的气动设备可以由统一的空压站集中供气？空压站集中供气？ 空气具有可压缩性，便于能量的存储；空气的粘度很小，空气具有可压缩性，便于能量的存储；空气的粘度很小，即使远距离输送，空气在管道中的压力损失也很小；常用即使远距离输送，空气在管道中的压力损失也很小；常用的气动设备工作压力大致相同，都小于的气动设备工作压力大致相同，都小于1MPa；空气被压；空气被压缩后必需进行净化、降温、稳压等处理；所以应采用空压缩后必需进行净化、降温、稳压等处理；所以应采用空压站集中供气。另外，空压站中的装置和设备大多包含有压站集中供气。另外，空压站中的装置和设备大多包含有压力容器，从安全角度考虑，这些设备必须与生产设

18、备分离力容器，从安全角度考虑，这些设备必须与生产设备分离，单独布置，远距离送气。集中供气能节省投资成本、便，单独布置，远距离送气。集中供气能节省投资成本、便于安排专人日常管理和维护、便于提高压缩空气的质量和于安排专人日常管理和维护、便于提高压缩空气的质量和流量稳定性、减少主厂区噪声污染。流量稳定性、减少主厂区噪声污染。2022-4-27BF系列系列 1.压力损失小，分水效压力损失小，分水效率高；率高； 2.水杯外有高强度塑料水杯外有高强度塑料保护罩，使用安全可靠；保护罩，使用安全可靠；3.过滤精度过滤精度5m，40m可选。可选。2022-4-27工厂的压缩空气输送流程工厂的压缩空气输送流程45

19、低压压缩机低压压缩机干燥干燥过滤过滤低压储存缸低压储存缸高压压缩机高压压缩机0.8MPa0.9MPa用途：生产线用途：生产线3.68MPa3.92MPa 吹瓶间吹瓶间吹瓶模具吹瓶模具水份水份微粒灰尘微粒灰尘去除去除去除去除按空压机输出压力大小分类按空压机输出压力大小分类 低压空压机低压空压机 0 02 2 1 10MPa0MPa 中压空压机中压空压机 1 10 0 10MPa10MPa 高压空压机高压空压机 10 10 100MPa100MPa 超高压空压机超高压空压机 100MPa 100MPa 2022-4-2746气源系统气源系统1.3 1.3 压力的概念及单位压力的概念及单位绝对压力：

20、相对于绝对真空的压力值表压力：相对于大气压的压力，比大气压高真空度：相对于大气压的压力，比大气压低标准大气压：温度为0，纬度为45度，海平面的大气压，现在已规定为1.01325X105Pa2022-4-27470大气压大气压1Bar2Bar3Bar4Bar真空度真空度绝对压力绝对压力1Bar2Bar3Bar表压力表压力1 1标准大气压标准大气压=1.01325Bar=1.01325Bar( (相对于绝对相对于绝对真空真空) )绝对真空绝对真空2022-4-2748压力的单位基本单位基本单位: Pa: Pa（N/mN/m2 2）常用单位常用单位: : MpaMpa、 Bar Bar工程单位工程单

21、位: Kgf/cm: Kgf/cm2 2英制单位英制单位: psi: psi（bf/inbf/in2 2）2022-4-2749压力单位的换算压力单位的换算 1MPa=1X106Pa=10Bar 1Bar=1X105Pa=14.5psi 1atm=1.01325X105Pa 1kgf/cm2=9.8X104Pa=0.098MPa 1psi=6.89X103Pa2022-4-2750请大家看以下压力表并读出压力值请大家看以下压力表并读出压力值2022-4-2751压力表异常如何处理？红色表示异常，红色表示异常，检查中发现如何处理？检查中发现如何处理？蓝色表示正常蓝色表示正常1 1、及时按照指引调

22、整、及时按照指引调整2 2、报告领班、线长、报告领班、线长2022-4-27 执行元件二、气动执行元件二、气动执行元件2022-4-27 气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转是将压缩空气的压力能转化为机械能的能量转换装置，包括气缸化为机械能的能量转换装置，包括气缸(cylinder)(cylinder)和气动马达和气动马达(motor) (motor) 。 气缸气缸用于实现直线往复运动。用于实现直线往复运动。 气动气动马达马达用于实现旋转动力。用于实现旋转动力。气动执行元件气动执行元件2022-4-2754二、气动执行元件二、气动执行元件2.1 2.1 气缸的分类气缸的分类(Cyli

23、nder types)(Cylinder types)1）按结构分类，其分类如图。）按结构分类，其分类如图。2022-4-272.2 2.2 气缸是怎么动作的气缸是怎么动作的2022-4-27气缸是怎么动作的气缸是怎么动作的2022-4-2757VaFPqm(Mp)V=V0+atF=MaPS-f=FP1S1P2S2mf=umgV气缸是怎么动作的气缸是怎么动作的2022-4-272.3 2.3 典型气缸的介绍典型气缸的介绍普通气缸普通气缸 普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸。的气缸。 有单作用和双作用气缸两种。有单作用和双作用气缸两种。 2

24、022-4-272.3 2.3 典型气缸的介绍典型气缸的介绍普通气缸普通气缸单作用气缸动作原理 单作用气缸在缸盖一端气口输入压缩空气使活塞杆伸出（或缩回）,而另一端靠弹簧、自重或其它外力等使活塞杆恢复到初始位置。 单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节约一半压缩空气。主要用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上。2022-4-2760l双作用气缸动作原理（双作用气缸动作原理（Double-acting cylinders） 2022-4-272022-4-27设备基础知识 气动部分62密封件密封件2022-4-27632.4 2.4 气缸的密封气缸的密封密封原理密封原理2022-4-

25、2764O 型密封圈的使用型密封圈的使用 在气缸中，在气缸中， O型密封圈用于气缸的活塞部位。型密封圈用于气缸的活塞部位。O 型密封圈型密封圈还必须用于指定尺寸的操作部件中。即使是在紧急情况下，还必须用于指定尺寸的操作部件中。即使是在紧急情况下，不同尺寸的不同尺寸的O 型密封圈也不能使用。这是因为使用同一厚度型密封圈也不能使用。这是因为使用同一厚度且外部直径较小的且外部直径较小的O 型密封圈容易发生损坏甚至在受到拉力型密封圈容易发生损坏甚至在受到拉力的时候就会破碎的时候就会破碎 2022-4-2765O 型密封圈使用注意事项型密封圈使用注意事项1.O1.O型密封圈的外部直径是否符合管子接头的大

26、小型密封圈的外部直径是否符合管子接头的大小2.2.涂一些油脂保证涂一些油脂保证O O型密封圈不会掉下来。型密封圈不会掉下来。2022-4-27气缸检查标准气缸检查标准 现象：1、漏气、2、动作不良 检查提示：1、密封老化、2、导向套磨损2022-4-272.5 2.5 几种特殊气缸简介几种特殊气缸简介 薄膜气缸diaphragm cylinder 2022-4-271- 1-缸盖缸盖 2-2-膜片膜片 3-3-膜盘膜盘 4-4-弹簧弹簧 5-5-缸体缸体 6-6-活塞杆活塞杆 7-7-呼吸孔呼吸孔 工作时，膜片在压缩空工作时，膜片在压缩空气作用下推动活塞杆运动。气作用下推动活塞杆运动。 它的优

27、点是：结构简单、它的优点是：结构简单、紧凑、体积小、重量轻；密紧凑、体积小、重量轻；密封性好，不易漏气；加工简封性好，不易漏气；加工简单，成本低，无磨损件，维单，成本低，无磨损件，维护修方便等。适用于行程短护修方便等。适用于行程短的场合。的场合。 缺点是：行程短，一般缺点是：行程短，一般不超过不超过50mm50mm。平膜片的行程平膜片的行程更短，约为其直径的更短，约为其直径的1/101/10。 2022-4-27图2.4 薄膜式气缸结构简图(a)缸体；2-膜片；3-膜盘；4-活塞杆2022-4-27 气液阻尼缸n由气缸和液压缸共同组成的。它以压缩空气为能源，利用液压油的不可压缩性和对油液流量的

28、控制，使活塞获得稳定的运动，并可调节活塞的运动速度 2022-4-27冲击气缸冲击气缸 冲击气缸是一种体积小、结构简单、易于制造、耗气功率小但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸。与普通气缸相比，冲击气缸的结构特点是增加了一个具有一定容积的蓄能腔和喷嘴。 冲击气缸工作原理图2022-4-27 在压缩空气作在压缩空气作用下，活塞用下，活塞滑块机械组合滑块机械组合装置可以作往装置可以作往复运动。复运动。无杆气缸无杆气缸( ( rodlessrodless cylinder) cylinder)无杆气缸主要分为无杆气缸主要分为机械接触式和磁性耦合式机械接触式和磁性耦合式两种。通常将磁性耦合无两种。通常

29、将磁性耦合无杆气缸称为杆气缸称为磁性气缸磁性气缸。2022-4-2773摆动气缸摆动气缸摆动气缸摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸旋转气缸。2022-4-27当气缸的活塞运动速度较高时（一般为当气缸的活塞运动速度较高时（一般为1m/s 1m/s 左右），在行程的末端左右），在行程的末端将会猛烈撞击气缸的前、后端盖，容易引起气缸的振动和损坏。在行将会猛烈撞击气缸的前、后端盖，容易引起气缸的振动和损坏。在行程末端装上缓冲装置，可减轻或消除端部撞击程末端装上缓冲装置，可减轻或消除端部撞击缓冲气缸缓冲气缸为缓解气

30、缸动作过程中活塞与前后端盖的碰撞，而设计的内部为缓解气缸动作过程中活塞与前后端盖的碰撞，而设计的内部缓冲结构。分两种：弹性缓冲（缓冲结构。分两种：弹性缓冲（P P）和可调气缓冲（）和可调气缓冲（PPVPPV）弹性缓冲可调气缓冲2022-4-27 增力气缸 增力气缸综合了两个双作用气缸的特点，即将两个双作用气缸串联连接在一起形成一个独立执行元件。双活塞双作用气缸双活塞双作用气缸2022-4-27齿轮齿条式齿轮齿条式2022-4-27气爪（手指气缸）（气爪（手指气缸）（grippergripper）气爪气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部

31、件。图所示的图所示的气爪的特点气爪的特点是：是：所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高；所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高；抓取力矩恒定；在气缸两侧可安装非接触式检测开关；有多种安装、抓取力矩恒定；在气缸两侧可安装非接触式检测开关；有多种安装、连接方式。连接方式。2022-4-272.6 FESTO气缸的选型气缸的选型l 气缸的基本概念气缸标示举例说明气缸标示举例说明订货号 型号 163501 DNC- 125 - 100 - PPV - A- S6缸径缸径可调气缓冲可调气缓冲带位置感应带位置感应行程行程衍生类型衍生类型气缸型号气缸型号202

32、2-4-27l 气缸的基本概念FESTO气缸的选型气缸的选型气缸缸径气缸缸径一般指气缸内壁直径或是活塞的直径规格：8、10、12、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、320mm*不同类型的缸有不同的大小缸径范围2022-4-27l 气缸的基本概念FESTO气缸的选型气缸的选型气缸行程气缸行程一般指活塞杆伸出的距离或活塞运动的距离标准行程：5、10、15、20、25、30、40、50、。100。2000mm样本上可直接订购，基本保证常备库存缩短订货周期*不同类型的缸，最长行程有限制。可配置行程： 根据用户的要求定制行程，可通过样本选型软件完成2

33、022-4-2781气缸怎么调速气缸怎么调速? ?气缸的行程如何选择气缸的行程如何选择? ?气缸为什么到位置后会缩回一段行程气缸为什么到位置后会缩回一段行程? ?2.72.7气缸常见的现象解释气缸常见的现象解释2022-4-2782气缸怎么调速气缸怎么调速?v 调节流量qm 加排气向节流阀GRLAv 调节压力 加精密减压阀LRP 恒定的稳定的排气压力 同时要具备大流量的溢流口2022-4-2783气缸的行程如何选择气缸的行程如何选择?v 要求力的输出需要余量行程 mFmF=0在终端不设外缓冲装置时要注意行程不易选取太长,PPV气缓冲轴套长度大约为3070mm(缸径不同有效气缓冲长度不同)202

34、2-4-2784气缸为什么到位置后会缩回行程的现象气缸为什么到位置后会缩回行程的现象?v 排气背压过大时 v 气缸内泄 m2022-4-27ISO15552VDMA24562DNC方形型材气缸方形型材气缸 DNG 四拉杆气缸四拉杆气缸DSNU圆形气缸圆形气缸ADN紧凑型短行程气缸紧凑型短行程气缸ISO标准气缸标准气缸ISO15552VDMA24562ISO21287标准化产品的优点标准化产品的优点： 不同的厂家的气缸只要符合同一种标准化指标，就可以相互替换。FESTO在汽车行业中倡导的气缸在汽车行业中倡导的气缸ISO64322022-4-27l ISO 6432 (圆型气缸圆型气缸ISO标准标

35、准) ISO 15552 (方型气缸方型气缸ISO标准标准) ISO 21287 (紧凑型气缸紧凑型气缸ISO标准标准) ISO 5599/1 (电磁阀电磁阀ISO标准标准) ISO 5599/2 (阀岛阀岛ISO标准标准,包括电接口部分包括电接口部分) ISO 15407/1 (电磁阀电磁阀ISO标准标准) ISO 15407/2 (阀岛阀岛ISO标准标准,包括电接口部分包括电接口部分) CNOMO标准标准2022-4-272.8 2.8 气缸的固定方式气缸的固定方式2022-4-27气马达气马达 气马达也是气动执行元件的一种。它的作用相当于电动机或液压马达，即输出力矩，拖动机构作旋转运动。

36、 气马达按结构形式可分为：叶片式气马达、活塞式气马达叶片式气马达、活塞式气马达和齿轮式气马达和齿轮式气马达等。 最为常见的是活塞式气马达和叶片式气马达。 叶片式气马达制造简单，结构紧凑，但低速运动转矩小，低速性能不好，适用于中、低功率的机械，目前在矿山及风动工具中应用普遍。 活塞式气马达在低速情况下有较大的输出功率，它的低速性能好，适宜于载荷较大和要求低速转矩的机械，如起重机、绞车、绞盘、拉管机等。2022-4-27 信号控制元件 信号输入元件 方向控制元件三、气动控制元件三、气动控制元件2022-4-2790三、气动控制元件三、气动控制元件 在气压传动系统中，气动控制元件是用来在气压传动系统

37、中，气动控制元件是用来控制和调节控制和调节压缩压缩空气的空气的压力、流量、流动方向和发送信号压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件，利用它的重要元件，利用它们可以组成各种气动控制回路，以保证气动执行元件或机构按们可以组成各种气动控制回路，以保证气动执行元件或机构按设计的程序正常工作。设计的程序正常工作。 控制元件控制元件按功能和用途按功能和用途可分为可分为方向控制阀、流量控制阀和方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀三压力控制阀三大类。大类。 控制和调节压缩空气压力的元件称为控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀压力控制阀。 控制和调节压缩空气流量的元件称为控制和调节压缩空气流量的元件称为流

38、量控制阀流量控制阀。 改变和控制气流流动方向的元件称为改变和控制气流流动方向的元件称为方向控制阀方向控制阀。2022-4-272022-4-27923.1 3.1 压力控制阀压力控制阀压力控制阀是压力控制阀是用来控制气动系统中压缩空气的压力用来控制气动系统中压缩空气的压力，满足各种满足各种压力需求或用于节能压力需求或用于节能。压力控制阀有压力控制阀有减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀三种。三种。2022-4-27931)、直动式减压阀直动式减压阀2022-4-27顺序阀顺序阀顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按顺序动作的压力控制阀。图3.2 顺序阀工作原理

39、图2022-4-27图3.3 单向顺序阀工作原理图(a)关闭状态；(b)开启状态1-调节手柄；2-弹簧；3-活塞；4-单向阀 顺序阀一般很少单独使用，往往与单向阀配合在一起，构成单向顺序阀。2022-4-27963)安全阀安全阀（当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出）2022-4-2797 在气压传动系统中，有时需要控制气缸的运动速度，有时需要控制换向阀的切换时间和气动信号的传递速度，这些都需要调节压缩空气的流量来实现。 流量控制阀就是通过改变阀的通流截面积阀的通流截面积来实现流量控制的元件。 流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀节流阀、单向节流阀、排气节流阀和快速排气阀和快

40、速排气阀等。 3.2 3.2 流量控制阀流量控制阀2022-4-27981).节流阀节流阀(Throttle valve)2022-4-27992)单向节流阀（单向节流阀（One way flow control valve）：）：2022-4-271003).排气节流阀（排气节流阀（Exhaust throttle valve)排气节流阀是装在执行元件的排气口处，调节进入大气中气体流量的一种控制阀。它不仅能调节执行元件的运动速度，还常带有消声器件，所以也能起降低排气噪声的作用。2022-4-274).快速排气阀快速排气阀 图3.8 快速排气阀工作原理 快速排气阀常安装在换向阀和气缸之间。 2

41、022-4-273.3 3.3 方向控制阀方向控制阀 方向控制阀是气压传动系统中通过改变压缩空气的流动方向和气流的通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气动元件。2022-4-272022-4-272022-4-272022-4-272022-4-272022-4-272022-4-272022-4-27单电控二位三通换向阀单电控二位三通换向阀 只有一个电磁只有一个电磁铁，有两个确定的工作状态（两个工作铁，有两个确定的工作状态（两个工作位置），共有三个通气口位置），共有三个通气口 。采用电磁。采用电磁力来获得轴向力使阀芯迅速移动来实现力来获得轴向力使阀芯迅速移动来实现阀的切换以控制气流的流

42、动方向。阀的切换以控制气流的流动方向。2022-4-27双电控二位五通换向阀双电控二位五通换向阀有两个电磁铁，当左线圈通电、右线圈断有两个电磁铁，当左线圈通电、右线圈断电时，阀芯被推向右端，其通路状态是电时，阀芯被推向右端，其通路状态是P P与与A A、B B与与T2T2相通，相通，A A口进气、口进气、B B口排气。当口排气。当左线圈断电时，阀芯仍处于原有状态，即左线圈断电时，阀芯仍处于原有状态，即具有记忆性。当电磁右线圈通电、左断电具有记忆性。当电磁右线圈通电、左断电时，阀芯被推向左端，其通路状态是时，阀芯被推向左端，其通路状态是P P与与B B、A A与与T1T1相通，相通，B B口进气

43、、口进气、A A口排气。若电磁口排气。若电磁线圈断电，气流通路仍保持原状态。线圈断电，气流通路仍保持原状态。2022-4-27112电磁阀电磁阀用来控制流体的运动方向，是自动化基础用来控制流体的运动方向，是自动化基础元件。在工厂的液压、气动机械装置中普遍使用。元件。在工厂的液压、气动机械装置中普遍使用。电磁阀工厂常用：工厂常用：2位位5通，通，3位位2通，通，3位位5通，通，5位位3通通2022-4-272022-4-272022-4-272022-4-27四、气动基本回路四、气动基本回路 气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基本回路相同，但由于组

44、合方式不同，所得到的系本回路相同，但由于组合方式不同，所得到的系统的性能却各有差异。因此，要想设计出高性能统的性能却各有差异。因此，要想设计出高性能的气动系统，必须熟悉各种基本回路和经过长期的气动系统，必须熟悉各种基本回路和经过长期生产实践总结出的常用回路生产实践总结出的常用回路。2022-4-27气动基本常用回路气动基本常用回路换向回路、速度控制回路换向回路、速度控制回路 、压力控制回路压力控制回路 、气液联动回路、气液联动回路 、计数回路、延时回路、计数回路、延时回路、安全保护和操作回路、顺序动作回路安全保护和操作回路、顺序动作回路2022-4-27一、一次压力控制回路：一、一次压力控制回

45、路：作用：使储气罐送出的作用：使储气罐送出的气体压力不超过规定压气体压力不超过规定压力。力。特点：采用溢流阀结构特点：采用溢流阀结构简单，工作可靠，但气简单，工作可靠，但气量浪费大；电接点压力量浪费大；电接点压力表对电机及控制要求高，表对电机及控制要求高，常用于对小型空压机的常用于对小型空压机的控制。控制。4.1 4.1 压力控制回路压力控制回路2022-4-27二、二次压力控制：二、二次压力控制： 主要是气源压力控制：主要是气源压力控制：由气动三大件由气动三大件空气过空气过滤器（分水滤气器）、减滤器（分水滤气器）、减压阀与油雾器组成的压力压阀与油雾器组成的压力控制回路。控制回路。采用溢流式减

46、压阀对气采用溢流式减压阀对气源实行定压控制。源实行定压控制。是气动设备中必不可少是气动设备中必不可少的常用回路。的常用回路。2022-4-27三、高、低压力控制回路三、高、低压力控制回路由减压阀控制同时由减压阀控制同时输出高低压力输出高低压力p p1 1、p p2 22022-4-27由换向阀控制分时由换向阀控制分时输出高低压力输出高低压力p p1 1、p p2 2三、高、低压力控制回路三、高、低压力控制回路2022-4-27 增力控制回路 (a) (b)增力控制回路2022-4-274.2 4.2 换向回路换向回路 用三位五通换向阀可控制单作用气缸伸、缩、任意位置停用三位五通换向阀可控制单作

47、用气缸伸、缩、任意位置停止，但定位精度不高。止，但定位精度不高。 2022-4-27b b）图只有当）图只有当A A有气时，气缸才能伸出，反之则缩回。有气时，气缸才能伸出，反之则缩回。c c）图可用小通径手动换向阀控制二位五通阀换向。）图可用小通径手动换向阀控制二位五通阀换向。2022-4-27 图中双电控的两个电磁铁和两个按钮均不能同图中双电控的两个电磁铁和两个按钮均不能同时动作。用三位五通换向阀可控制双作用气缸时动作。用三位五通换向阀可控制双作用气缸伸、缩、任意位置停止，但定位精度不高。伸、缩、任意位置停止，但定位精度不高。 2022-4-274.3 4.3 速度控制回路速度控制回路 因气

48、动系统所用功率都不大，故常用因气动系统所用功率都不大，故常用的调速回路主要是节流调速的调速回路主要是节流调速2022-4-27一、单作用气缸的速度控制回路一、单作用气缸的速度控制回路a)a)升降速度升降速度分别由两个分别由两个节流阀控制节流阀控制b)b)快返回路，活快返回路，活塞返回时，气缸塞返回时，气缸下腔通过快速排下腔通过快速排气阀排气。气阀排气。2022-4-27二、双作用气缸的速度控制回路二、双作用气缸的速度控制回路1 1、单向调速：、单向调速：在气动系统中，对水在气动系统中，对水平安装的气缸，较少使平安装的气缸，较少使用进口节流调速，主要用进口节流调速，主要是气缸在运动中易产生是气缸

49、在运动中易产生“爬行爬行”或或“跑空跑空”现现象。象。为获得稳定的运动速为获得稳定的运动速度，气动系统多采用出度，气动系统多采用出口节流调速。口节流调速。2022-4-272 2、双向调速回路、双向调速回路排气节流阀排气节流阀调速回路调速回路 ：通过两个单向通过两个单向节流阀或两个节流阀或两个排气节流阀控排气节流阀控制气缸伸缩的制气缸伸缩的速度。速度。2022-4-27三、快速往返运动回路三、快速往返运动回路 用两个快排阀实现双用两个快排阀实现双作用气缸的快速往返作用气缸的快速往返，可达到节省时间的，可达到节省时间的要求。要求。2022-4-27四、速度换接回路四、速度换接回路 采用二位二通采

50、用二位二通阀与节流阀并联，阀与节流阀并联，由行程开关发出电由行程开关发出电信号，控制二位二信号，控制二位二通阀换向，改变排通阀换向，改变排气通路，从而控制气通路，从而控制气缸速度改变。行气缸速度改变。行程开关的位置，可程开关的位置，可根据需要选定。根据需要选定。2022-4-27五、五、缓冲回路缓冲回路2022-4-27气液联动回路气液联动回路 由于气体的可压缩性，运动速度不由于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精度不高。在气动调速稳定，定位精度不高。在气动调速、定位不能满足要求的场合，可采、定位不能满足要求的场合，可采用气液联动。用气液联动。2022-4-27一、气液转换器的速度控制回路一

51、、气液转换器的速度控制回路 利用利用气液转换器气液转换器将将气压变成液压，驱气压变成液压，驱动液压缸运动，调动液压缸运动，调节节流阀的开度，节节流阀的开度，就可改变液压缸的就可改变液压缸的运动速度。运动速度。 充分发挥了气动供充分发挥了气动供气方便和液压速度气方便和液压速度容易控制的特点。容易控制的特点。2022-4-27二、气液阻尼缸的速度控制回路二、气液阻尼缸的速度控制回路（1 1）双向速度控制）双向速度控制 通过两个单向节通过两个单向节流阀，利用液压油不流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现可压缩的特点，实现两个方向的无级调速，两个方向的无级调速，油杯油杯3 3为补充漏油而设。为补充漏油而

52、设。2022-4-27三、气液增压缸增力回路三、气液增压缸增力回路利用气液增压器利用气液增压器1 1 把较低的气压变为把较低的气压变为较高的液压力，提较高的液压力，提高了气液缸高了气液缸2 2的输的输出力。出力。2022-4-27四、同步回路四、同步回路气液缸串联同步回路气液缸串联同步回路速度同步速度同步要求：缸要求：缸2 2有杆腔的面有杆腔的面积必须与缸积必须与缸1 1无杆腔的无杆腔的面积相等。面积相等。2022-4-274.5 4.5 安全保护和操作回路安全保护和操作回路 由于气动机构负荷的过载、气压的突然降由于气动机构负荷的过载、气压的突然降低以及气动执行机构的快速动作等原因，低以及气动

53、执行机构的快速动作等原因，都可能危及操作人员或设备的安全，因此都可能危及操作人员或设备的安全，因此在气动回路中，常常需要设计安全保护回在气动回路中，常常需要设计安全保护回路。路。2022-4-27一、双手操作安全回路一、双手操作安全回路 锻压、冲压设备中必须设置安全保护回路，以保证操作锻压、冲压设备中必须设置安全保护回路，以保证操作者双手的安全。者双手的安全。 注意：注意： 两个手动阀的安装距离必须保证单手不能同时操作。两个手动阀的安装距离必须保证单手不能同时操作。2022-4-27二、过载保护回路二、过载保护回路 活塞杆在伸活塞杆在伸出过程中，出过程中，系统过载时系统过载时，活塞杆立，活塞杆立即缩