气动基础知识讲座

气动技术基础

气动技术是以压缩空气作为动力源驱动气动执行元件完成一定的运动规律的应用技术。气源是给气动系统提供符合一定要求的压缩空气的系统。气源系统包括:压缩空气发生装置压缩空气净化装置传输管道等。

1.气源基本知识1.1压缩空气

气动装置的工作介质是压缩空气，压缩空气的质量直接关系到气动装置能否正常工作。⑴干压缩空气在空气压缩过程中，在中间冷却器中可以将空气中的大部分的水蒸气除去，在储气罐中压缩空气还可以被进一步冷却，因此从空气压缩站输出的压缩空气是很干燥的，这种干燥的压缩空气就称为干压缩空气。

⑵无油压缩空气

不含油气的压缩空气称为无油压缩空气。由压缩机排出的油气是不能用于气动功率部件润滑的。

1.2压力

⑴计量单位国际单位制：帕斯卡（简称帕，Pa）过去常用的单位：大气压（atm）或千克力每平方厘米（kgf/cm2）实际应用单位：兆帕（MPa）或巴（bar）1psi=6.895kPa=0.06895bar

1Pa=1N/m2，1MPa=106Pa，1bar=105Pa=0.1MPa1atm=1.033kgf/cm2=1.0133bar=101330Pa（2）各个压力单位之间的关系：以大气压力为参考0点，大于大气压力的压力为正压力，小于大气压力的压力则为负压力。负压力也称为真空。标准大气压正压力负压力（真空）0（3）压力的正负1.3气源设备

1.3.1空气压缩机空气压缩机的种类很多，有以下几种分类：⑴按工作原理分类：分为容积型和速度型。⑵按结构形式分类：往复式旋转式容积型活塞式膜片式滑片式螺杆式离心式轴流式混流式速度型⑶按输出压力分类

低压空压机 0.2～1.0Mpa中压空压机 1.0～10MPa高压空压机 10～100MPa

超高压空压机＞100MPa

1.3.2净化装置

压缩空气净化装置是用于除去压缩空气中的水份、油份以及固体颗粒杂质的装置。

压缩空气净化装置分为主管道净化装置和支管道净化装置。主管道净化装置包括：后冷却器、各种大流量的过滤器（包括除水过滤器、除油过滤器、除臭过滤器等）、各种干燥器、排污器和储气罐等。支管道净化装置包括各种小流量的过滤器、排水器等。

1.3.3空气压缩器站由空气压缩机、后冷却器和储气罐即可组成空气压缩器站，用于为气动设备提供符合要求的压缩空气。1.3.4气动三联件过滤器减压阀油雾器过滤器用于对气源的清洁，可过滤压缩空气中的水份，避免水份随气体进入装置。1）过滤器减压阀用来减小气源压力并对其进行稳压，使气源处于恒定状态。2）减压阀油雾器用来对气动执行部件进行润滑，可以对不方便加润滑油的部件进行润滑，大大延长机体的使用寿命。3）油雾器过滤器，减压阀，油雾器，它们通常组合在一起使用，称为气动三联件，可用下面的符号表示：4）三联件符号2.气动元件

气动元件是指利用压缩空气工作的元件。按照功能的不同，可以分为：气动执行元件气动控制元件气动检测元件真空元件其它气动辅助元件2.1

气动执行元件

气动执行元件的作用是利用压缩空气的能量，实现各种机械运动的装置。

气动执行元件的特点：运动速度快输出调节方便结构简单制造成本低维修方便环境适应性强等。

主要的执行元件有气缸和气马达。

（1）气缸分类

1）按结构分

活塞式膜片式气缸结构分类单活塞式双活塞式有杆式无杆式磁耦合式机械耦合式单活塞杆式双活塞杆式单作用型双作用型单作用型双作用型平膜片式滚动膜片式皮囊式2）按照缸径尺寸分类

微型气缸 缸径＝2.5～6mm

小型气缸 缸径＝8～25mm

中型气缸 缸径＝32～320mm

大型气缸 缸径＞320mm

3)按照安装形式分类整体式可拆式多面安装式

(2)气缸介绍

1)普通气缸普通气缸——在结构上只有一个活塞和一个气缸杆双作用气缸——两个方向上都受气压控制的气缸单作用气缸——只有一个方向上是受气压控制的气缸①基本结构

②图形符号

3)短行程气缸

短行程气缸结构紧凑，轴向尺寸比普通气缸短，即气缸杆运动的行程短。

2.2气动控制元件

流量控制阀（或流量调节阀）——起控制与调节流量作用。方向控制阀——起控制气流方向或控制气路通断作用。压力控制阀（或压力调节阀）——起控制与调节压力作用。

气动控制元件是指在气动系统中起控制气流的流量、方向、压力的气动元件。(1)压力控制阀按照压力控制阀在气动系统中的作用不同，压力控制阀可以分为三类：减压阀、溢流阀、顺序阀。

1)减压阀减压阀在气动系统中的作用是将输入压力降到气动工作系统所需的工作压力，并保持压力恒定。

直动式是利用弹簧力直接作用来达到调压目的的。先导式是利用一个预先调整好的气压来代替直动式中的调压弹簧来实现调压目的的。

减压阀的调压方式有直动式和先导式两种。几种常用的减压阀

2)溢流阀溢流阀在气动系统中的作用是当系统中的工作压力超过设定值时，排出多余的压缩空气，以保证进口的压力为设定值。

在系统中起着安全保护（过载）作用的溢流阀称为安全阀。

3)顺序阀顺序阀是利用回路中的压力变化来控制动作顺序的压力控制阀。4)压力控制阀的图形符号(2)流量控