模块7 气压传动《液压与气压传动技术》教学课件

《液压与气压传动技术》✩精品课件合集第X章XXXX模块7

气压传动模块七

气压传动课题一气压传动概述学习目标1.掌握气压传动系统的工作原理及其基本组成；2.理解气压传动的优缺点

3.了解气动剪切机的结构与工作原理。气压传动与液压传动一样，都是依靠流体作为工作介质，利用压力能实现传动的。因而，在工作原理，系统组成、元件结构与图形符号等方面，二者之间有许多相似之处。

一、气压传动工作原理

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。

下面我们以气动剪切机为例，看看气压传动是怎么工作的吧！

图7-2为气动剪切机工作原理示意图。

空气压缩机1产生的压缩空气→后冷却器2→油水分离器3→贮气罐4→空气过滤器5→调压阀6→油雾器7→气控换向阀9→气缸10上腔。送料机将工料送到规定位置，阀9阀芯下移，空气压缩→气缸10下腔→剪刃切掉工料。然后阀8复位，气缸10带动剪刃返回。等待再次剪切。

气源装置气源装置是压缩空气的发生装置，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。

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。包括气缸、气马达、摆动马达；

控制元件用以控制压缩空气的压力、流量、流动方向的阀类元件，保证系统执行机构按要求实现运动。包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。

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装置，它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。

工作介质具有一定压力的气体，它是气压传动的工作介质。

二、气压传动系统的组成气动技术广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测装置等的大量应用，在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。气动技术应用如此广泛，这得益于气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下独特的优点。三、气压传动的优缺点

比较模块传动模块操作力大小动作快慢工作环境负载变化影响操纵距离无级调速使用寿命维护构造价格气压传动中等较快适应性强较大中距离较好较长简单简单便宜液压传动最大较慢要求较高较小短距离良好一般要求高复杂稍贵电气传动中等快要求高基本没有远距离良好较短要求高稍贵稍复杂机械传动较大一般一般没有短距离困难一般简单简单便宜气压传动与其他传动方式的比较1.空气来源方便，用后排入大气，无污染。2.空气黏度小，传输中损失小，可以集中供气，远距离输送。3.动作迅速、反应快、调节方便，可利用气压信号实现自动控制。4.对工作环境的适应性好，可应用于易燃、易爆等场所。5.气压传动装置结构简单、成本低，寿命长、易于实现标准化，系列化和通用化。一、优点：1.空气有可压缩性，运动平稳性差，工作速度受负载的影响大。2.工作压力较低，输出力或转矩较小。3.气源中的杂质及水分须净化处理，空气净化处理较复杂。4.空气黏度小，润滑性差，需设置单独的润滑装置。二、缺点课题二气源装置与辅助元件向气压传动系统提供压缩空气的装置是称气源装置，气源装置的主体是空气压缩机。而由空压机产生的压缩空气，须经过降温、净化、减压、稳压等处理之后，才能供给控制元件和执行元件使用，就需要在管路上安装一系列辅助元件，以保证可靠工作学习目标：1.掌握空气压缩机的分类，活塞式空气压缩机的结构和工作原理，会针对不同需求选择空气压缩机；2.掌握气源净化装置的结构与工作原理；

3.了解气动辅助元件与液压辅助元件的区别一、气源装置图1气源装置组成示意图

气源装置用来产生具有足够压力和流量的压缩空气，并将其净化、处理及储存的一套装置。其组成如下：

空气压缩机是将机械能转变成气体压力能的装置，是气压传动系统的动力源。空气压缩机的种类很多，一般有活塞式、膜片式、叶片式、螺杆式等，其中最常用的是活塞式空气压缩机。如图7-4所示

1.工作原理（一）空气压缩机

2.选用

空气压缩机的选用应以气压传动系统需要的工作压力和排气流量两个参数为依据。（1）排气压力:

一般气动系统需要的工作压力为0.5—0.8MPa，可选额定排气压力为0.7—1MPa的低压空气压缩机。此外，还有中压空气压缩机，额定排气压力1MPa；高压空气压缩机，额定排气压力为10MPa。（2）排气流量:

排气流量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，作为选择空压机的依据。空压机按流量分为微型(小于1m3/min)，小型(1—10m3/min)，中型(10—100m3/min)和大型(大于1m3/min)。（二）气源净化装置

气源净化装置一般包括：后冷却器、油水分离器、干燥器、空气过滤器和储气罐1.后冷却器后冷却器安装在空气压缩机的出口。

作用：将空气压缩机产生的高温压缩空气由140—170℃降低到40℃左右，使压缩空气中的油雾和水汽达到饱和析出，凝结成油滴和水滴，经除油器排出。后冷却器主要有风冷式和水冷式两种结构：水冷式后冷却器有：蛇管式、套管式、列管式等。其结构及图形符号分别如图7-6（a）（b）（c）所示。

原理：以图7-6（a）为蛇管式为例説明，蛇管式后冷却器结构简单，使用维护方便，应用广泛。作用：将降温析出的水滴、油滴等杂质从压缩空气中分离出来。

结构：有多种类型：环形回转式、撞击折回式、离心旋转式、水浴式等。

原理：以图7-7撞击折回并环形回转式油水分离器为例。其结构与符号如图。2.油水分离器

作用：

（1）调节气流，减小排气压力波动，保证输出气流流量连续，压力稳定。

（2）存储压缩空气，当空压机突然停电时，作为应急动力源使用。

（3）进一步分离压缩空气中的水和油等杂质。

结构：如图7-8所示结构符号3.贮气罐

作用：进一步除去压缩空气中的水分、油分和杂质。

原理：常用的是冷冻法和吸附法（1）冷冻式干燥器

使压缩空气冷却到一定的露点温度，析出空气中的水分。（2）吸附式干燥器

利用具有吸附性能的吸附剂（如硅胶、活性氧化铝、焦碳、分子筛等物质）表面能够吸附水分的特性来清除水分的，从而达到干燥、过滤的目的。4.空气干燥器二、辅助元件

辅助元件主要有过滤器、油雾器、消声器、转换器、管道及管接头等

1.分水滤气器（二次过滤器）

压缩空气从输入口进入后，经过旋风叶子1上的成一定角度的缺口引导并射入，使气流沿切线方向产生强烈旋转。夹杂在空气中的较大水滴、油滴和灰尘等便获得较大的离心力与存水杯的内壁碰撞，从空气中分离出来，沉到水杯底部。为防止气体旋转的旋涡将存水杯3中积存的污水卷起，在滤芯下部设有挡水板4。挡水板旋风叶子存水杯滤芯排水阀

功用：消除和减弱排气噪声

结构与原理：

（1）吸收型消声器在气体流动的管道内固定吸声材料，利用吸声材料来降低噪声。（2）膨胀干涉型消声器

其结构相当于一段比排气孔口径大的管件。当气流通过时，让气流在管道里膨胀、扩散、反射、相互干涉而消声。（3）膨胀干涉吸收型消声器

是综合上述两种消声器的特点而构成的，其结构如图7-12所示。原理是：气流由端盖上的斜孔引入，在A室膨胀、减速、与反射套碰壁撞击后，反射到B室，气流束互相冲撞、干涉，进一步减速，最后通过消声器内壁的吸声材料排向大气。3.消声器

功用：将电、液、气信号相互转换的辅件。常用的有气-电转换器、电-气转换器、气液转换器。

结构与原理：

（1）气-电转换器：是把空气的压力信号转换为电信号的元件。如图7-13所示。当压缩空气由下部部输入后，膜片受压变形，推动圆盘和顶杆，压缩弹簧向上移动，带动爪枢触动微动开关，发出电信号。

（2）电-气转换器：是把电信号转换为气压信号的元件。如各种电磁换向阀，无电信号时，输出口便无气压输出。有电流时，输出口就有气压输出。（3）气-液转换器:是把气体压力转换成液体压力