气压传动资料PPT学习教案

1、会计学1气压传动气压传动(chundng)资料资料第一页，共66页。第1页/共66页第二页，共66页。第2页/共66页第三页，共66页。第二节 气源装置(zhungzh)及辅助元件第三节 气动执行(zhxng)元件 第四节 气动控制元件气动控制元件第五节 气动基本回路气动基本回路 第六节 气动系统实例气动系统实例 第一节 气压传动基本知识气压传动基本知识第3页/共66页第四页，共66页。第一节第一节 气压气压(qy)传动基本知识传动基本知识气压传动系统组成气压传动系统组成能源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存能源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、储、 净化的辅助装置。为系统提供

2、合乎质量要求净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。的压缩空气。执行元件：将气体压力能转换成机械能的元件，如执行元件：将气体压力能转换成机械能的元件，如气缸、气马达。气缸、气马达。气动控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的气动控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元件，如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。元器件等。辅助元件：系统中的辅助元件，如消声器、管道、辅助元件：系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头接头(ji tu)等。等。工作介质：系统的工作媒介。工作介质：系统的工作媒介。第4页/共66页第五页，共66页。第5页/共

3、66页第六页，共66页。第6页/共66页第七页，共66页。按流量分：微型按流量分：微型1m3/min 、 小型小型10m3/min 中型中型10100m3/min 大型大型(dxng) 100m3/min按润滑方式分：有油润滑按润滑方式分：有油润滑 无油润滑无油润滑第7页/共66页第八页，共66页。工作工作(gngzu)原理原理 吸气过程：曲柄吸气过程：曲柄6回转带动气缸活塞回转带动气缸活塞2作直线往复运动，当作直线往复运动，当活塞活塞2向右运动时，气缸腔向右运动时，气缸腔1容积增大形成局部真空，在大气容积增大形成局部真空，在大气压作用下，吸气阀压作用下，吸气阀7打开，大气进入气缸打开，大气进

4、入气缸1。 排气过程：当活塞向左运动时，气缸排气过程：当活塞向左运动时，气缸1内容积缩小，气体内容积缩小，气体(qt)被压缩，压力升高，排气阀被压缩，压力升高，排气阀8打开，压缩空气排出。打开，压缩空气排出。第8页/共66页第九页，共66页。空气压缩机的选用空气压缩机的选用(xunyng) 空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目前，气动系统常用的工作压力为前，气动系统常用的工作压力为0.1MPa0.8MPa0.1MPa0.8MPa，可直接选用额，可直接选用额定定( dng)( dng)压力为压力为0.7MPa1MPa0.7M

5、Pa1MPa的低压空气压缩机，的低压空气压缩机， 特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。第9页/共66页第十页，共66页。第10页/共66页第十一页，共66页。第11页/共66页第十二页，共66页。第12页/共66页第十三页，共66页。第13页/共66页第十四页，共66页。干燥器干燥器 作用：进一步除去压缩空作用：进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥粒杂质等，使压缩空气干燥； 方法：吸附法、冷冻方法：吸附法、冷冻(lngdng)法；法； 用于：对气源质量要求较用于：对气源质量要求较高的气动装置、气

6、动仪表等高的气动装置、气动仪表等。第14页/共66页第十五页，共66页。第15页/共66页第十六页，共66页。第16页/共66页第十七页，共66页。油雾器油雾器第17页/共66页第十八页，共66页。膨胀干涉膨胀干涉(gnsh)吸收吸收型型吸收吸收(xshu)型型第18页/共66页第十九页，共66页。 此元件此元件(yunjin)是将压缩空气的压力能转变成机械是将压缩空气的压力能转变成机械能并对外作功的元件能并对外作功的元件(yunjin)，包括气缸和气动马达。，包括气缸和气动马达。气缸的分类气缸的分类 按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸 按结构特征分：活塞

7、式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶按结构特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等 按功能分：普通按功能分：普通(ptng)缸和特殊缸缸和特殊缸气缸气缸(q n)第三节第三节 气动执行元件气动执行元件第19页/共66页第二十页，共66页。常见气缸的工作常见气缸的工作(gngzu)原理原理及用途及用途普通气缸普通气缸(q n) 普通汽缸与液压缸相似，由缸体、活塞活塞杆普通汽缸与液压缸相似，由缸体、活塞活塞杆、导向机构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度、导向机构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度较快，耐压较低。较快，耐压较低。第20页/共66页第

8、二十一页，共66页。 组成：气缸和液压缸组组成：气缸和液压缸组合而成。合而成。 类型：串联、并联类型：串联、并联 原理：以压缩空气为动原理：以压缩空气为动力，以液压油作为阻力，力，以液压油作为阻力，来控制调节气缸的运动速来控制调节气缸的运动速度，即利用液体不可压缩度，即利用液体不可压缩的特性来获得的特性来获得(hud)的的稳定的运动速度。活塞的稳定的运动速度。活塞的移动速度可由节流阀来调移动速度可由节流阀来调节，油杯起补油作用。节，油杯起补油作用。气液阻尼气液阻尼(zn)缸缸第21页/共66页第二十二页，共66页。膜式气缸膜式气缸(q n) 原理：压缩空气推动原理：压缩空气推动(tu dng)

9、非金属膜片推动非金属膜片推动(tu dng)活塞杆作活塞杆作往复运动，一般是单作用式气缸。往复运动，一般是单作用式气缸。 特点：结构简单、紧凑、制造容特点：结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长易、维修方便、寿命长 类型：按照膜片的结构分平膜片、蝶类型：按照膜片的结构分平膜片、蝶形膜片和滚动膜片适用于：用于气动形膜片和滚动膜片适用于：用于气动夹具车辆制动等短行程的工作场合。夹具车辆制动等短行程的工作场合。第22页/共66页第二十三页，共66页。 原理：分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔原理：分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔A 供气孔供气孔B 排气时，活塞上升至密封垫封

10、住喷嘴；排气时，活塞上升至密封垫封住喷嘴； 当气源由孔当气源由孔B 进气孔进气孔A 排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，使上排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，使上腔贮存很高的能量；腔贮存很高的能量； 上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下间的空间。活塞将以极大的加速度向下(xin xi)运动。运动。 特点特点：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠第23页/共66页第二十

11、四页，共66页。 控制调节压缩空气的压力、流量和控制调节压缩空气的压力、流量和方向方向(fngxing)的控制阀称气动控制的控制阀称气动控制元件元件 压力控制阀压力控制阀 主要有减压阀、顺序阀和安全阀。主要有减压阀、顺序阀和安全阀。减压阀减压阀 作用：减压、稳压作用：减压、稳压 原理：压缩空气从阀左端输入，原理：压缩空气从阀左端输入，经节流减压后从右端输出，经阻尼管进入膜片气经节流减压后从右端输出，经阻尼管进入膜片气室的部分气流，作用在膜片下面产生室的部分气流，作用在膜片下面产生(chnshng)向上推力，此力能把阀口关小，使向上推力，此力能把阀口关小，使输出压力下降；作用在膜片上的推力与弹簧

12、力互输出压力下降；作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡，使阀的输出压力保持稳定。相平衡，使阀的输出压力保持稳定。 第四节第四节 气动气动(q dn)控制元件控制元件第24页/共66页第二十五页，共66页。顺序阀顺序阀 作用：依靠气路中的作用：依靠气路中的 压力压力(yl)来控制气动回路中来控制气动回路中 各执行元件动作的先后各执行元件动作的先后 顺序。顺序。 原理：当压缩空气原理：当压缩空气 由由P口输入时，单向阀在压力口输入时，单向阀在压力(yl)差及弹簧差及弹簧力的作用下处于关闭状态，作用在活塞上输力的作用下处于关闭状态，作用在活塞上输入侧的空气压力入侧的空气压力(yl)如超过弹簧的预紧力如

13、超过弹簧的预紧力时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由A输出；当压缩空气反向流动时，输入侧变输出；当压缩空气反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧变成进气口，其进气压力成排气口，输出侧变成进气口，其进气压力(yl)将顶开单向阀，由将顶开单向阀，由O口排气。口排气。 第25页/共66页第二十六页，共66页。安全阀安全阀 作用：压系统中作用：压系统中 防止管路、气罐等破防止管路、气罐等破 坏，限制回路中最高坏，限制回路中最高 压力。压力。 原理：当系统中的原理：当系统中的 压力低于调定值时，压力低于调定值时， 阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安阀处于关闭状态。

14、当系统的压力升高到安全阀的开启压力时，压缩空气推动活塞全阀的开启压力时，压缩空气推动活塞(husi)上移，阀门开启排气，直到系统上移，阀门开启排气，直到系统压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。量来调节。 第26页/共66页第二十七页，共66页。流量流量(liling)控制阀控制阀 通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从而控制气缸运动速度的气动控制元件。而控制气缸运动速度的气动控制元件。节流阀节流阀 原理：压缩空气由原理：压缩

15、空气由P口口进入，经过进入，经过(jnggu)节流后，由节流后，由A口口流出，旋转阀芯螺杆可改变流出，旋转阀芯螺杆可改变节流口开度调节气体的流量。节流口开度调节气体的流量。 特点：结构简单，体积小特点：结构简单，体积小 第27页/共66页第二十八页，共66页。第28页/共66页第二十九页，共66页。第29页/共66页第三十页，共66页。l 换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动控制、换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等；机动控制、电气动控制等；l 按切换的通路数目，换向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五按切换的通路数目，换向阀分为二通阀、三通阀、

16、四通阀和五通阀；通阀；l 按阀芯工作位置的数目，方向按阀芯工作位置的数目，方向(fngxing)阀分为二位阀和三位阀分为二位阀和三位阀。阀。 第30页/共66页第三十一页，共66页。第31页/共66页第三十二页，共66页。第32页/共66页第三十三页，共66页。第33页/共66页第三十四页，共66页。第34页/共66页第三十五页，共66页。第35页/共66页第三十六页，共66页。第36页/共66页第三十七页，共66页。第37页/共66页第三十八页，共66页。第38页/共66页第三十九页，共66页。第39页/共66页第四十页，共66页。 高压元件（工作高压元件（工作(gngzu)压力压力0.20

17、.8MPa） 低压元件（工作低压元件（工作(gngzu)压力压力0.020.2MPa） 微压元件（工作微压元件（工作(gngzu)压力压力0.02MPa以下）以下） 截止截止(jizh)(jizh)式元件式元件 滑阀式元件滑阀式元件 膜片式元件膜片式元件按逻辑功能分按逻辑功能分按结构形式分按结构形式分按工作压力分按工作压力分 或门元件或门元件与门元件与门元件非门元件非门元件禁门元件禁门元件双稳元件双稳元件第40页/共66页第四十一页，共66页。第41页/共66页第四十二页，共66页。第42页/共66页第四十三页，共66页。第43页/共66页第四十四页，共66页。第44页/共66页第四十五页，共

18、66页。撤除控制信号 b ，s2仍保持有输出。逻辑符号：见图b第45页/共66页第四十六页，共66页。 气动基本回路是组成气动控制系统气动基本回路是组成气动控制系统(kn zh x tn)的基本单元，也是设计气动控制回路的基的基本单元，也是设计气动控制回路的基础气动基本回路分为压力控制、速度控制和方向础气动基本回路分为压力控制、速度控制和方向控制基本回路。控制基本回路。压力控制回路压力控制回路 作用：调压、稳压作用：调压、稳压 一次压力控制回路一次压力控制回路 指用安全阀将空指用安全阀将空 气压缩机的输出压力气压缩机的输出压力 控制在控制在 0.8MPa左右。左右。 二次压力控制回路二次压力控

19、制回路 指把经一次调压后的压力指把经一次调压后的压力p1再经减压阀减压稳压再经减压阀减压稳压后所得到的输出压力后所得到的输出压力p2（称为二次压力），作为（称为二次压力），作为气动控制系统气动控制系统(kn zh x tn)的工作气压使用。的工作气压使用。 第五节第五节 气动基本气动基本(jbn)回路回路第46页/共66页第四十七页，共66页。高低压选择回路高低压选择回路 高低压选择回路高低压选择回路 由多个减压阀控制，由多个减压阀控制，实现多个压力同时输出实现多个压力同时输出。 用于系统同时需要用于系统同时需要(xyo)高高低压力的场合。低压力的场合。 高低压切换回路高低压切换回路 利用换向

20、阀和减压阀利用换向阀和减压阀实高低压切换输出。实高低压切换输出。 用于系统分别需要用于系统分别需要(xyo)高高低压力的场合低压力的场合第47页/共66页第四十八页，共66页。方向控制回路方向控制回路单作用气缸单作用气缸(q n)换向回路换向回路 利用电磁换向阀通利用电磁换向阀通断电，将压缩空气间歇断电，将压缩空气间歇送入气送入气 缸的无杆腔，与缸的无杆腔，与弹簧一弹簧一 起推动活塞往复起推动活塞往复运动。运动。双作用气缸双作用气缸(q n)换向回路换向回路 分别将控制信号到气控换向阀的分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控的控制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实制腔，使换向阀的换向

21、，从而控制压缩空气实现使气缸现使气缸(q n)的活塞往复运动。的活塞往复运动。第48页/共66页第四十九页，共66页。差动控制回路差动控制回路 用二位三通手拉阀用二位三通手拉阀控制差动联接气缸。实控制差动联接气缸。实现气缸的差动控制。现气缸的差动控制。多位运动控制回路多位运动控制回路 给各三位换向阀分别加入开关给各三位换向阀分别加入开关量信号时，各气缸可分别完成向左量信号时，各气缸可分别完成向左、向右、停止三种运动状态。当信、向右、停止三种运动状态。当信号解除号解除(jich)后，缸可以停止在后，缸可以停止在原位；若更换不同中为机能的三位原位；若更换不同中为机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停

22、留状换向阀，缸可以得到不同的停留状态。态。第49页/共66页第五十页，共66页。速度控制回路速度控制回路单作用气缸速度控制回路单作用气缸速度控制回路 双向调速回路双向调速回路 采用二只单向节流阀串联采用二只单向节流阀串联 分别实现进气节流和排气节流，分别实现进气节流和排气节流， 控制气缸活塞的运动速度。控制气缸活塞的运动速度。 慢进快退调速回路慢进快退调速回路 在图示回路中当有控制信号在图示回路中当有控制信号 K时，换向阀换向，其输出经节时，换向阀换向，其输出经节 流阀、快排阀入单作用缸的无杆流阀、快排阀入单作用缸的无杆 腔，使活塞杆慢速伸出，伸出速腔，使活塞杆慢速伸出，伸出速 度的大小取决于

23、节流阀的开口量；当无控制信号度的大小取决于节流阀的开口量；当无控制信号K时，时，换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气(dq)，活塞在弹簧作用下缩回。活塞在弹簧作用下缩回。 第50页/共66页第五十一页，共66页。双作用缸速度控制回路双作用缸速度控制回路 双向调速回路双向调速回路 在换向阀的排气口上安装在换向阀的排气口上安装排排 气节流阀，两种调速回路的气节流阀，两种调速回路的调速调速 效果基本相同。效果基本相同。 慢进快退回路慢进快退回路 控制活塞杆伸出时采用控制活塞杆伸出时采用(ciyng)排气排气 节流控制，节流控制，活塞杆慢速伸出；活活塞杆慢速

24、伸出；活 塞杆缩塞杆缩回时，无杆腔余气经快排回时，无杆腔余气经快排 阀阀排空，活塞杆快速退回。排空，活塞杆快速退回。第51页/共66页第五十二页，共66页。第52页/共66页第五十三页，共66页。气气液联动速度液联动速度(sd)控制回路控制回路 在气在气液联动速度液联动速度(sd)控制回路中，采用气控制回路中，采用气液联动液联动目的，使气缸得到平稳的运动速度目的，使气缸得到平稳的运动速度(sd)。 常用两种方式：气常用两种方式：气液阻尼缸的回路；用气液阻尼缸的回路；用气液转换液转换器的回路。器的回路。 气气液阻尼缸调速回路液阻尼缸调速回路 慢进快退回路慢进快退回路 在气在气液阻尼缸中，液阻尼缸

25、中， 气缸是动力缸，油缸是阻气缸是动力缸，油缸是阻 尼缸，气缸与阻尼缸，气缸与阻 尼缸串联尼缸串联 联接。联接。第53页/共66页第五十四页，共66页。变速回路变速回路 气液缸串联调速回路气液缸串联调速回路 通过单向节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实通过单向节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现现(shxin)气缸单方向的无级调速，油杯用于补充油缸气缸单方向的无级调速，油杯用于补充油缸漏油。漏油。 气液缸串联变速回路气液缸串联变速回路 当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装运动。改变撞块的安装位置，即可改变位置，即可改变开

26、始变速的位置。开始变速的位置。第54页/共66页第五十五页，共66页。气气液转换液转换(zhunhun)器的调速回路器的调速回路 气气液转换液转换(zhunhun)器是一种气液共存又可以器是一种气液共存又可以相互转换相互转换(zhunhun)的气的气液转换液转换(zhunhun)元元件。其作用是在一端输入压缩空气时，另一端输出件。其作用是在一端输入压缩空气时，另一端输出液体。液体。 图图a)为双作用缸慢进快退的回路，活塞的慢进运为双作用缸慢进快退的回路，活塞的慢进运动速动速 度通过节流阀度通过节流阀2控制气缸控制气缸的右腔与气的右腔与气液转换液转换(zhunhun)器器间油液的流量调节。间油液

27、的流量调节。 图图b) 为可以实现快慢为可以实现快慢速换接的慢进快退的回路速换接的慢进快退的回路 当挡快压下行程阀当挡快压下行程阀6时，时，活塞实现快慢速换接。活塞实现快慢速换接。第55页/共66页第五十六页，共66页。安全保护回路安全保护回路互锁回路互锁回路 单缸互锁回路单缸互锁回路 只有只有(zhyu)a和和b两个信号同时存两个信号同时存在时，在时，换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否则活塞保持缩回状态。则活塞保持缩回状态。 多缸互锁回路多缸互锁回路 在操作换向阀（在操作换向阀（1）（2）时，只允许与所）时，只允许与所操作换向阀相应的气缸操作换向阀相应的气缸动作，其

28、余气缸被锁于动作，其余气缸被锁于原位置。原位置。 第56页/共66页第五十七页，共66页。过载保护回路过载保护回路 当气缸活塞杆外伸超载时，气缸左腔压力升高，当气缸活塞杆外伸超载时，气缸左腔压力升高，顺序阀顺序阀5打开，压缩空气经梭阀排出，换打开，压缩空气经梭阀排出，换 向阀向阀3换向换向并处于右位，活塞杆缩回。因而，防止了系统因过并处于右位，活塞杆缩回。因而，防止了系统因过载而可能造成载而可能造成(zo chn)的事故。的事故。第57页/共66页第五十八页，共66页。往复运动回路往复运动回路 一次往复运动回路一次往复运动回路 加压控制回路加压控制回路 手动按钮阀手动按钮阀1与行与行程阀程阀3

29、交替控制换向交替控制换向阀阀4换向，使气缸换向，使气缸(q n)往复运动。往复运动。 单向顺序阀的回路单向顺序阀的回路 手动按钮阀手动按钮阀1与顺与顺序阀序阀4交替控制换向交替控制换向阀阀2换向，使气缸换向，使气缸(q n)往复运动。往复运动。 第58页/共66页第五十九页，共66页。二次自动往复运动回路二次自动往复运动回路(hul) 手动阀、梭阀、换向阀、手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞气罐交互作用，使气缸活塞连续二次往复运动。连续二次往复运动。连续往复运动回路连续往复运动回路 操作手动阀通过两个操作手动阀通过两个行程阀交替控制行程阀交替控制(kngzh)换向阀换向使换向阀换向使气缸活塞连续往复运动气缸活塞连续往复运动第59页/共66页第六十页，共66页。供气点选择回路供气点选择回路 操作操作(cozu)手动阀（手动阀（1）经梭阀（）经梭阀（1）控）控制换向阀（制换向阀（3）使换向阀（）使换向阀（1）换向向）换向向1号供气号供气点供气。通过对四个手动阀点供气。通过对四个手动阀 的操作的操作(cozu)分别分别给给14号供气点供气。号供气点供气。第60页/共66页第六十一页，共66页。门户开闭装置门户开闭装置(zhungzh) 拉门开闭回路之一拉门开闭回路之一 门前后装有略微浮门前后装有