液压与气动技术（第六版） 课件 9.1真空元件

6.真空元件

（Vacuumcomponents）授课人：宋志刚12345真空发生器真空吸盘真空顺序阀真空开关真空回路主要内容CONTENTS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）。真空系统作为实现自动化的一种手段已广泛用于轻工、食品、印刷、医疗、塑料制品以及自动搬运和机械手等各种机械，如玻璃的搬运、装箱；机械手抓取工件；印刷机械中的纸张检测、运输；包装机械中包装纸的吸附、送标、贴标、包装袋的开启；精密零件的输送；塑料制品的真空成型；电子产品的加工、运输、装配等各种工序作业。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。主要用于连续大流量，适合集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。0.绪论旋片式真空泵旋片式真空泵工作原理典型的真空发生器的工作原理图如图11-1所示，它由先收缩后扩张的拉伐尔喷管1、负压腔2、接收管3和消声器4等组成。真空发生器是根据文丘里原理产生真空。当压缩空气从供气口P（1）流向排气口R（3）时，在真空口U（1V）上就会产生真空。吸盘与真空口1V连接，靠真空压力便可吸起物体。如果切断供气口P的压缩空气，则抽空过程就会停止。1、真空发生器（Vacuumgenerator）1、真空发生器（Vacuumgenerator）

图真空发生器其结构原理

图为其结构原理，由先收缩后扩张的喷嘴、扩散管和吸附口等组成。压缩空气从输入口供给，在喷嘴两端压差高于一定值后，喷嘴射出超声速射流或近声速射流。由于高速射流的卷吸作用，将扩散腔的空气抽走。使该腔形成真空。在吸附口接上真空吸盘，便可形成一定的吸力，吸起各种物体。

1、真空发生器（Vacuumgenerator）1、真空发生器（Vacuumgenerator）

真空发生器常设计成二级扩散管形式，如图所示。采用二级式真空发生器与单级式产生的真空度是相同的，但在低真空度时吸入流量增加约一倍。这样，在保持低真空度的应用场合，吸附动作响应快。如用于吸取透气性工件时特别有效。

图二级真空发生器

a)结构b)特性曲线特点用真空发生器产生真空的特点有：结构简单、体积小、使用寿命长。产生的真空度(负压力)可达88Kpa，吸入流量不大，但可控、可调，稳定可靠瞬时开关特性好，无残余负压。1、真空发生器（Vacuumgenerator）2、真空吸盘（Vacuumsuctioncups）

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。制造吸盘的材料通常由丁晴橡胶，聚氨脂橡胶和硅橡胶等，其中硅橡胶适用于食品行业。其吸力为1—10000N，适用于抓取薄片状的工件，如塑料片、硅钢片、纸张(盒)及易碎的玻璃器皿等，要求工件表面平整光滑、无孔和无油污。应用实例应用实例2、真空吸盘（Vacuumsuctioncups）真空吸盘的安装是靠吸盘上的螺纹直接与真空发生器或者真空安全阀、空心活塞杆气缸相连，见图11-3。3、真空顺序阀（Adjustablevacuumactuator）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。图11-4为其原理图，图中当真空顺序阀的控制口1V上的真空达到设定值，二位三通换向阀就换向。3、真空顺序阀（Adjustablevacuumactuator）真空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，控制真空吸附机构动作。真空开关按触点形式可分为有触点式（磁性舌簧管开关）和无触点式（半导体真空开关）。膜片式真空开关属于有触点式真空开关，它是利用膜片感应真空压力变化，再用舌簧管开关配合磁环提供压力信号。图11-5为膜片式真空开关的工作原理图。4、真空开关（Vacuumswitch）4、真空开关（Vacuumswitch）典型的真空组件由真空发生器、真空吸盘、压力开关和控制阀构成。04图5.49b所示为真空释放电磁阀B通电时的工作状况。当被吸附的工件到位需要释放时，真空发生电磁阀A和释放电磁阀B同时动作(A断电，B通电)。此时。停止产生真空,同时压缩空气经B从吸附口流向吸盘，将工件快速释放。由此可见，真空发生用的电磁阀A的作用是接通供气，真空释放电磁阀B的作用是加快工件释放。03真空组件里常用两种电磁阀，真空发生用电磁阀和真空释放用电磁阀。01图5.49所示为一种真空组件动作原理图。图5.49a所示为真空发生电磁阀A通电时的工作状况，此时供气通路接通，压缩空气流人真空发生器产生真空，可以用来吸附工件。025、控制阀5、控制阀图5.49真空组件1a)真空发生电磁阀通电b)真空释放电磁阀通电25、真空回路5、真空回路图11-6为一个真空吸附回路。当启动手动阀1向真空发生器3提供压缩空气即产生真空，对吸盘2进行抽吸，当吸盘内的真空度达到调定值时，真空顺序阀4打开，推动二位三通阀换向，使控制阀5切换，气缸A活塞杆缩回（吸盘吸着工件移动）。当活塞杆缩回压下行程阀7时，延时阀7动作，同时开关1换向，真空断开（吸盘放开工件），经过设定时间延时后，主控制阀5换向，气缸伸出，完成一次