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气动基础培训 气动技术的含义 气动技术是以压缩机为动力源 以压缩空气为工作介质 进行能量传递或信号传递的工程技术压缩空气经过一系列控制元件后 将能量传递至执行元件 输出力 直线气缸 或者力矩 摆缸或气马达 气动技术的特点 气动元件结构简单 紧凑 易于制造 价格便宜介质取之不尽 对环境污染较少可靠性高 使用寿命长由于空气的可压缩性 因此可以实现能量贮存 可以远距离传输 气动技术的特点 与机械 液压 电气相比 气动技术具有广泛的工作适应性易于实现快速的直线往返运动 摆动和高速移动输出力 运动速度调节方便 改变运动方向简单在恶劣环境下工作安全可靠 容易实现防潮 防爆安装与控制有较高的自由度具有过载保护能力 气动技术的缺点 与机械 液压 电气相比 气动技术也具有一定的缺点由于空气的压缩性 气缸的动作速度容易受到负载变化的影响 很难达到匀速状态低速运动时 摩擦力占推力的比例较大 易出现爬行 因此低速稳定性不好气缸的输出力相对较小 气动技术的应用 气动技术广泛应用于工业生产的各个领域 可以实现工件的拾取 吸吊 搬运 定位 夹紧 装配 清洗 清扫 冷却 检测等等领域 例如 汽车组装线 家电装配线 电子 半导体生产线自动 半自动机床烟草工业 粮食 食品饮料工业 化学工业 制药工业橡胶 塑料 皮革冶金 印刷 建筑 农业玻璃制品 第一节气动理论 设备标准工作压力是多少 设备压力我们调整在多少合适 空压机压缩空气出口压力在0 65Mpa 0 8Mpa而一般气缸要求最大工作压力为0 8Mpa而压缩空气从空压机到设备会有0 1Mpa的压降 也就是压力损失 设备厂家一般要求空气压力为大于0 5Mpa所以我们设备入口压力需要调整到0 55 0 65Mpa之间 第二节常用气动系统的构成 第二节第一章空气净化组件 调压阀作用 第二节第三章控制部分组件 压力控制阀 方向控制阀怎么分类 方向控制阀怎么分类 电磁阀的中位机能 换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各接口的连通形式 体现了换向阀的控制机能 单向阀与梭阀工作原理 单向阀是流体只能沿进水口流动 出水口介质却无法回流 俗称单向阀 单向阀又称止回阀或逆止阀 用于液压系统中防止油流反向流动 或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动 单向阀有直通式和直角式两种 直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上 直角式单向阀有螺纹连接 板式连接和法兰连接三种形式 梭阀相当于两个单向阀组合的阀 其作用相当于 或门 梭阀有两个进气口P1和P2 一个出口A 其中P1和P2都可与A口相通 但P1和P2不相通 P1和P2中的任一个有信号输入 A都有输出 若P1和P2都有信号输入 则先加入侧或信号压力高侧的气信号通过A输出 另一侧则被堵死 仅当P1和P2都无信号输入时 A才无信号输出 梭阀在气动系统中应用较广 它可将控制信号有次序地输入控制执行元件 常见的手动与自动控制的并联回路中就用到梭阀 双压阀与快速排气阀 双压阀的工作原理 双压阀也相当于两个单向阀的组合结构形式 其作用相当于 与门 它有两个输入口P1和P2 一个输出口A 当P1和P2单独有输入时 阀芯被推向另一侧 A无输出 只有当P1和P2同时有输入时 A才有输出 当P1和P2输入的气压不等时 气压低的通过A输出 双压阀在气动回路中常当 与门 元件使用 快速排气阀的工作原理快速排气阀的工作原理如图1所示 它有三个阀口P A T P接气源 A接执行元件 T通大气 当P有压缩空气输入时 推动阀芯右移 P与A通 给执行元件供气 当P无压缩空气输入时 执行元件中的气体通过A使阀芯左移 堵住P A通路 同时打开A T通路 气体通过T快速排出 快速排气阀常装在换向阀和气缸之间 使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出 从而加快了气缸往复运动速度 缩短了工作周期 节流阀的分类和对比 为什么大多气缸都用排气节流阀不是进气节流阀 1 排气节流方式使得排气腔具有一定背压 有利于控制活塞运动速度的稳定 而进气节流只能靠调节进气流量 流量不稳定 排气腔压力小 都容易导致速度波动 不利于控制 2 当然理想情况下 进气节流和排气节流可以达到同样的目的 但是实际情况是是活塞在气缸中的运动总会受摩擦力 也会有泄漏 且行程中的摩擦力不稳定 因此有时会出现爬行等现象 所以排气节流通常效果更好 气缸的分类 1 按结构分类 其分类如图 气缸的分类 2 按尺寸分类通常将缸径为2 5 6mm的称为微型气缸8 25mm为小型气缸32 320mm为中型气缸大于320mm为大型气缸 气缸的分类 3 按安装方式分类 气缸的分类 4 按缓冲方式分类活塞运动到行程终端的速度较大 为防止活塞在行程终端撞击端盖造成气缸损伤和降低撞击噪音 在气缸行程终端 一般都设有缓冲装置 缓冲可分为单侧缓冲和双侧缓冲 固定缓冲和可调缓冲 设有缓冲装置的气缸 称缓冲气缸 否则 就是无缓冲气缸 无缓冲气缸适用于微型气缸 小型单作用气缸和短行程气缸 气缸的缓冲可分为弹性垫缓冲 一般为固定的 和气垫缓冲 一般为可调的 弹性垫缓冲是在活塞两侧设置橡胶垫 或者在两端缸盖上设置橡胶垫 吸收动能 常用于缸径小于25mm的气缸 气垫缓冲是利用活塞在行程终端前封闭的缓冲腔室所形成的气垫作用来吸收动能的 适用于大多数气缸的缓冲 气缸的分类 5 按润滑方式分类可分为给油气缸和不给油气缸两种 给油气缸使用的工作介质是含油雾的压缩空气 对气缸内活塞 缸筒等相对运动部件进行润滑 不给油气缸所使用的压缩空气中不含油雾 是靠装配前预先添加在密封圈内的润滑脂使气缸运动部件润滑的 使用时应注意 不给油气缸也可以给油使用 但一旦给油使用后 则必须一直给油使用 否则将引起密封件过快磨损 这是因为压缩空气中的油雾已将润滑脂洗去 而使气缸内部处于无油润滑状态了 目前绝大部分气缸都是免润滑气缸 6 按驱动方式分类按驱动气缸时压缩空气作用在活塞端面上的方向分有单作用气缸和双作用气缸两种 下面详细介绍我们公司常用的几种气缸 1 标准型气缸 2 无杆气缸 2 无杆气缸工作原理 3 叶片式气动马达 如图所示为叶片式气动马达结构原理图 主要由定子 转子 叶片及壳体构成 在定子上有进一排气用的配气槽孔 转子上铣有长槽 槽内装有叶片 定子两端盖有密封盖 转子与定子偏心安装 这样 沿径向滑动的叶片与壳体内腔构成气动马达工作腔室 气动马达工作原理同液压马达相似 压缩空气从输人口A进入 作用在工作室两侧的叶片上 由于转子偏心安装 气压作用在两侧叶片上产生的转矩差 使转子按逆时针方向旋转 当偏心转子转动时 工作室容积发生变化 在相邻工作室的叶片上产生压力差 利用该压力差推动转子转动 作功后的气体从输出口排出 若改变压缩空气输入方向 即可改变转子的转向 图a所示叶片式气动马达采用了不使压缩空气膨胀的结构形式 即非膨胀式 工作原理如上所述 图b所示叶片式气动马达采用了保持压缩空气膨胀行程的结构形式 当转子转到排气口C位置时 工作室内的压缩空气进行一次排气 随后其余压缩空气继续膨胀直至转子转到输出口B位置进行二次排气 气动马达采用这种结构能有效地利用部分压缩空气膨胀时的能量 提高输出功率 非膨胀式气动马达与膨胀式气马达相比 其耗气量大 效率低 单位容积的输出功率大 体积小 重量轻 4 气动夹爪 气动夹爪是能实现各种抓取功能 是现代气动机械手的关键部件 其特点有1 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 2 抓取力矩恒定 4 气动夹爪 平行夹爪 摆动夹爪 旋转夹爪三点夹爪1 双曲柄2 滚轮3 环形槽4 耳轴5 环形槽 三条 6 驱动轮7 环形槽8 曲柄 4 气动夹爪 一 平行夹爪如图所示平行夹爪的手指是通过两个活塞动作的 每一活塞由一个滚轮和一个双曲柄与气动手指相连 形成一个特殊的驱动单元 这样 气动手指总是轴向对心移动 每个手指是不能单独移动的 如是手指反向移动 则先前受压的活塞处于排气状态 而另一个活塞处于受压状态 如图动画所示平行夹爪是由单活塞驱动 轴心带动曲柄 两片爪片上各有一个相对应的曲柄槽 为减小磨擦阻力 爪片与本体连接为钢珠滑轨结构 二 摆动夹爪 Y形夹爪 如图所示摆动夹爪的活塞杆上有一个环槽 由于手指耳轴与环形槽相连 因而手指可同时移动且自动对中 并确保抓取力矩终恒定 三 旋转夹爪如图所示旋转夹爪的动作是按照齿条的啮合原理工作的 活塞与一根可上下移动的轴固定在一起 轴的未端有三个环开槽 这些槽与两个驱动轮的啮合 因而 气动手指可同时移动并自动对中 齿轮齿条原理确保了抓取力度始终恒定 四 三点夹爪如图所示三点夹爪的活塞上有一个环形槽 每一个曲柄与一个气动手指相连 活塞运动能马驱动三个曲柄动作 因而可控制三个手指同时打开和合拢 5 模具压紧缸 5 模具压紧缸 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 1 需要准备的工具 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 2 气缸常见故障的判断方法 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 3 常见漏气故障维修步骤1 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 3 常见漏气故障维修步骤2 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 3 常见漏气故障维修步骤3 气缸常见故障的判断及基本维修技巧 4 气动执行元件维修过程中的注意事项 1 气缸在动作过程中不能将身体任何部位置于其运动范围内 以免受伤 2 在维修设备上的气缸时 必须先切断气源 保证气缸内气体排空 直至设备处于停止状态方可作业 3 维修气缸结束后 应先检查身体任何部位未置于其行程范围内并清除工具等杂物 方可接通气源试运行 接通气源时 应先缓慢通入部分气体 使气缸缓慢充气运行到原始位置再完全接通气源 4 手动运行几次直至气缸运行平稳 最后简单介绍一下气动元件的图形符号及说明 常用气动元件图形符号及说明 一 气源处理部分 常用气动元件图形符号及说明 一 气源处理部分 常用气动元件图形符号及说明 二 换向阀符号1 常用气动元件图形符号及说明 二 换向阀符号2 常用气动元件图形符号及说明 二 换向阀符号 气接口 常用气动元件图形符号及说明 三 阀的控制方式 常用气动元件图形符号及说明 三 阀的控制方式 常用气动元件图形符号及说明 四 控制元件 常用气动元件图形符号及说明 四 控制元件 常用气动元件图形符号及说明 四 控制元件 常用气动元件图形符号及说明 五 执行元件 常用气动元件图形符号及说明 五 执行元件 常用气动元件图形符号及说明 六 气动回路图 常用气动元件图形符号