24857汽车机械基础汽车维修学习课件第十章

第十章,主编,第十章,第一节气压传动基本知识第二节气动元件第三节气动基本回路第四节气压传动应用举例,第一节气压传动基本知识,一、气压传动的工作原理二、气压传动系统的组成三、气压传动的优缺点,一、气压传动的工作原理,图10-1剪切机气动系统的工作原理示意图a)结构原理b)图形符号1工料2气缸3气控换向阀4机动阀5油雾器6减压阀7空气过滤器8空气干燥器9气罐10分水排水器11冷却器12空气压缩机,二、气压传动系统的组成,(1)气源装置其主体部分是空气压缩机。(2)执行元件包括各种气缸和气动马达。(3)控制元件包括各种阀类，如各种压力阀、流量阀、方向阀、逻辑元件等，用以控制压缩空气的压力、流量和流动方向以及执行元件的工作程序，以便使执行元件完成预定的运动。(4)辅助元件它是使压缩空气净化、润滑、消声以及用于元件间连接所需的装置，如各种过滤器、干燥器、油雾器、消声器及管件等。,三、气压传动的优缺点,第二节气动元件,一、气源装置二、气动辅助元件三、气动执行元件四、气动控制元件五、气动控制阀的选择,一、气源装置,(一)空气压缩机1.活塞式空气压缩机的工作原理,图10-2活塞式空气压缩机的工作原理图1排气阀2气缸3活塞4活塞杆5、6十字头与滑道7连杆8曲柄9吸气阀10弹簧,2.空气压缩机的选择(1)输出压力的选择整个气动系统中，若各装置对压缩空气的工作压力有不同的要求，则应按其中的最高压力考虑。,一、气源装置,(2)输出流量的选择以各气动装置需要压缩空气的理论最大耗气量(此耗气量必须转换为自由空气流量)之和为基础，并考虑各气动装置是否同时需要连续供气、管路系统的泄漏量等因素，同时还需进一步考虑待用的气动装置和设备的耗气量，在上述估算耗气量之和的基础上再加上一定的备用供气裕量，以此作为选用空气压缩机(或机组)流量的依据。,(二)气源净化装置1.气源净化装置的作用1)油气聚集在储气罐内，形成易燃物，有时甚至是爆炸混合物。2)由于水、油、尘埃的混合物沉积在管道内，使管道流通面积减小，增大了气流阻力或者造成堵塞，致使整个系统工作不稳定。3)在冰冻季节，水气凝结后会使管道和辅件因冻结而损坏。,一、气源装置,4)压缩空气中的灰尘等物质，对有相对运动零件的元件产生研磨作用，使之磨损严重，泄漏增加，影响它们的使用寿命。2.几种常见的气源净化装置(1)冷却器冷却器的作用是将空气压缩机排出的气体由140170降至4050，使压缩空气中的油雾和水气迅速达到饱和，大部分析出并凝结成水滴和油滴，以便经油水分离器排出。(2)除油器除油器的作用是分离并排除压缩空气中凝结的水分、油分和灰尘等杂质，其结构形式和图形符号如图10-4所示。,一、气源装置,图10-4除油器,一、气源装置,图10-4除油器,(3)储气罐,一、气源装置,1)消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力波动，保证输出气流的连续性和平稳性。2)储存一定数量的压缩空气，以备发生故障或临时需要应急使用。3)进一步分离压缩空气中的油、水等杂质。,二、气动辅助元件,1.空气过滤器,二、气动辅助元件,图10-5人工排出式空气过滤器1旋风叶子2滤芯3存水杯4挡水板5排水阀,二、气动辅助元件,2.消声器,图10-6吸收型消声器的结构原理a)结构原理b)符号,3.油雾器,二、气动辅助元件,图10-7油雾器工作原理,二、气动辅助元件,图10-8油雾器的结构原理1气流入口2、3小孔4出口5储油杯6单向阀7节流阀8视油帽9旋塞10截止阀11吸油管,二、气动辅助元件,图10-9截止阀的作用a)不工作时b)工作时(进气)c)不停气加油时,二、气动辅助元件,图10-10单气液转换器a)结构原理b)符号,4.气液转换器,三、气动执行元件,(一)气缸,图10-11普通气缸,1.气缸的种类,三、气动执行元件,(1)普通气缸主要指活塞式单作用气缸和双作用气缸，用于无特殊使用要求的场合，如一般的驱动、定位、夹紧装置的驱动等。(2)气-液阻尼缸普通气缸工作时，由于气体的可压缩性，当外部载荷变化较大时，会产生“爬行”或“自走”现象，使气缸的工作不稳定。,三、气动执行元件,图10-12串联式气-液阻尼缸的工作原理,(3)薄膜式气缸薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片的变形来,三、气动执行元件,推动活塞杆作直线运动的气缸。,图10-13薄膜式气缸a)单作用式b)双作用式1缸体2膜片3膜盘4活塞杆,三、气动执行元件,图10-14冲击气缸的工作原理1活塞杆腔2活塞腔3蓄能腔4喷嘴口5中盖6泄气口7活塞8缸体,三、气动执行元件,(4)冲击气缸冲击气缸是把压缩空气的能量转化为活塞高速运动能量的一种气缸。(5)伸缩气缸图10-15为伸缩气缸的结构示意图，其特点是行程长，径向尺寸较大而轴向尺寸较小，推力和速度随工作行程的变化而变化。(6)回转气缸回转气缸的工作原理如图10-16所示。,三、气动执行元件,图10-16回转气缸的工作原理,三、气动执行元件,图10-16回转气缸的工作原理1导气头体2、3密封装置4缸盖及导气头芯5、8轴承6活塞7缸体9活塞杆,三、气动执行元件,(7)摆动气马达摆动气马达是将压缩空气的压力能转变成气缸输出轴的有限回转机械能的一种气动马达。,三、气动执行元件,图10-18磁性开关气缸,三、气动执行元件,图10-18磁性开关气缸,(8)磁性开关气缸磁性开关气缸是采用磁性活塞与磁感应信号组合应用的新技术，即在磁性活塞气缸上装有无触点接近开关(图10-18)。2.气缸的选择及使用,三、气动执行元件,1)输出力的大小。2)活塞的行程长度。3)活塞的运动速度。4)安装形式。(二)气动马达1.气动马达的分类和工作原理,图10-19气动马达的工作原理a)叶片式b)径向活塞式c)薄膜式,三、气动执行元件,2.气动马达的优缺点,四、气动控制元件,(一)压力控制阀,四、气动控制元件,图10-20直动式减压阀的工作原理1手柄2调压弹簧3下弹簧座4膜片5阀芯6阀套7阻尼孔8阀口9复位弹簧,四、气动控制元件,(二)流量控制阀,图10-21带消声器的节流阀的工作原理a)工作原理b)符号1节流口2消声套,(三)方向控制阀1.单向型控制阀(1)或门型梭阀图10-22所示为或门型梭阀的工作原理和符号。,四、气动控制元件,图10-22或门型梭阀的工作原理a)、b)工作原理c)符号,(2)与门型梭阀这种阀又称双压阀，其工作原理如图10-24a、b、c所示。,四、气动控制元件,图10-24与门型梭阀的工作原理,四、气动控制元件,图10-24与门型梭阀的工作原理a)c)工作原理d)符号,(3)快速排气阀快速排气阀简称快排阀，,四、气动控制元件,它是为加快气缸运动速度作快速排气用的。,四、气动控制元件,图10-26快速排气阀,四、气动控制元件,图10-26快速排气阀1膜片2阀体,四、气动控制元件,2.换向型控制阀(1)气压控制换向阀气压控制换向阀是利用气体压力来使主阀阀芯运动，从而使气体改变流向的一种控制阀，按常用控制方式有加压控制和差压控制两种。,四、气动控制元件,图10-28气压控制换向阀图形符号,四、气动控制元件,图10-28气压控制换向阀图形符号a)二位三通加压控制换向阀b)二位五通差压控制换向阀,四、气动控制元件,(2)电磁控制换向阀(电磁阀)气压传动中的电磁控制换向阀由电磁铁控制部分和主阀两部分组成。,图10-29单电磁铁直动型电磁换向阀a)电磁阀处于原始(不通电)状态b)电磁阀处于通电状态c)符号,四、气动控制元件,图10-30双电磁铁直动型电磁换向阀a)左位工作状态b)右位工作状态c)符号,四、气动控制元件,图10-31双电磁铁先导型电磁换向阀a)左位工作状态b)右位工作状态c)符号,五、气动控制阀的选择,1)根据气动装置使用要求和工作环境，如工作压力、电源状况(交流、直流、电压等)、环境状况(防霉、防潮、防爆、防燃、防腐、防尘等)、介质温度等，综合分析后选用技术性能与要求基本一致的阀类。2)阀的通径应根据气动执行元件在工作压力状态下的流量选取。3)行程阀应根据主换向阀的远近、被控主阀的数量和动作时间等要求来选择。4)根据使用条件和使用要求选用阀的结构形式。5)在易燃易爆的场合，应选用气控阀而不宜使用电控阀。6)可编程序控制器的输出信号为电信号，用可编程序控制器控制的气动系统必须用电控阀。,五、气动控制阀的选择,7)从安装的紧凑性及维修方便考虑，采用板式连接较好，阀的安装底板可供多个阀安装，称为公共底板或汇流板。,第三节气动基本回路,一、压力控制回路二、速度控制回路三、换向回路四、延时控制回路和同步动作回路,一、压力控制回路,图10-32一次压力控制回路1外控溢流阀2电接点压力表,1.一次压力控制回路,一、压力控制回路,2.二次压力控制回路3.高、低压转换回路,图10-34高、低压转换回路,一、压力控制回路,图10-34高、低压转换回路,二、速度控制回路,1.单作用缸速度控制回路,图10-35单作用缸速度控制回路a)采用可调节流阀的调速回路b)采用可调单向节流阀的调速回路,2.双作用缸速度控制回路3.双向调速回路,二、速度控制回路,图10-37双向调速回路,二、速度控制回路,图10-37双向调速回路a)用单向节流阀组成的双向调速回路b)用带消声器的节流阀组成的双向调速回路,二、速度控制回路,4.气-液联动速度控制回路,二、速度控制回路,图10-39利用气-液阻尼缸的,二、速度控制回路,图10-39利用气-液阻尼缸的速度控制回路,三、换向回路,图10-40单作用气缸换向回路a)二位三通电磁阀控制的换向回路b)二位二通电磁阀控制的换向回路c)三位三通电磁阀控制的换向回路,三、换向回路,1.单作用气缸换向回路2.双作用气缸换向回路,图10-41双作用气缸换向回路a)采用二位五通电磁阀控制b)采用二位五通单气控换向阀控制c)采用双电控换向阀控制d)采用双气控换向阀控制e)采用三位五通电磁换向阀控制,四、延时控制回路和同步动作回路,1.延时控制回路,图10-42延时控制回路a)延时输出回路b)延时退回回路1、4阀2止回节流阀3、7气缸5按钮阀6主控阀8节流阀9行程阀,四、延时控制回路和同步动作回路,图10-43同步动作回路1、2气液缸3截止阀,2.同步动作回路,第四节气压传动应用举例,1)按下起动阀q，主控阀C将处于C0位，活塞杆退回，即得到C0。2)当C缸活塞杆上的挡铁碰到c0，则控制器将使主控阀B处于B1位，使B缸活塞杆伸出，即得到B1。3)当B缸活塞杆上的挡铁碰到b1，则控制器将使主控阀A处于A0位，A缸活塞杆退回，即得到A0。4)当A缸活塞杆上的挡铁碰到a0，则控制器将使主控阀B处于b0，B缸活塞杆退回，即得到B0。5)当B缸活塞杆上的挡铁碰到b0，则控制器将使主控阀D处于D1位，D缸活塞杆往右，即得到D1。6)当D缸活塞杆上的挡铁碰到d1，则控制器将使主控阀C处于C1位，使C缸活塞杆伸出，即得到C1。,第四节气压传动应用举例,7)当C缸活塞杆上的挡铁碰到c1，则控制器将使主控阀A处于A1位，使A缸活塞杆伸出，得到A1。8)当A缸活塞杆上的挡铁碰到a1。9)当D缸活塞杆上的挡铁碰到d0，则控制器经起动阀q又使主控阀C处于C0位，于是新的一轮工作循环又重新开始。,第四节气压传动应用举例,图10-44气动机械手结构示意图,第四节气压传动应用举例,图10-45气动机械手的气压传动系统,1)按下起动阀q，主控阀C将处于C0位，活塞杆退回，即得到C0。,2)当C缸活塞杆上的挡铁碰到c0，则控制器将使主控阀B处于B1位，使B缸活塞杆伸出，即得到B1。,3)当B缸活塞杆上的挡铁碰到b1，则控制器将使主控阀A处于A0位，A缸活塞杆退回，即得到A0。,4)当A缸活塞杆上的