气动元件的认识与基本回路

1、 气动元件的认识与基本气动元件的认识与基本 回路的组建回路的组建 气压传动是指以压缩空气作为工作介气压传动是指以压缩空气作为工作介 质来传递动力和实现控制的一门技术，质来传递动力和实现控制的一门技术， 它包含传动技术和控制技术两个方面它包含传动技术和控制技术两个方面 的内容。气压传动具有防火、防爆、的内容。气压传动具有防火、防爆、 节能、高效、无污染等优点，在国工节能、高效、无污染等优点，在国工 业生产中的得到了广泛应用。业生产中的得到了广泛应用。 气动元件的认识与基本回路的组建气动元件的认识与基本回路的组建 教学要求教学要求 掌握各种气压元件的工作原理掌握各种气压元件的工作原理 了解气源及气

2、源净化装置工作原理了解气源及气源净化装置工作原理 掌握气动回路基本工作原理掌握气动回路基本工作原理 掌握气压系统分析设计能力掌握气压系统分析设计能力 掌握气压系统故障诊断排除方法掌握气压系统故障诊断排除方法 重点难点重点难点 气动回路基本工作原理气动回路基本工作原理 气压系统分析设计能力气压系统分析设计能力 气压系统故障诊断排除方法气压系统故障诊断排除方法 目录目录 1. 1.气压传动基础知识气压传动基础知识 2 2. . 气源装置及气动辅助元件气源装置及气动辅助元件 3 3. . 气动执行元件气动执行元件 4 4. . 气动控制元件气动控制元件 5 5. . 气动基本回路气动基本回路 1 1

3、. .气压传动基础知识气压传动基础知识 干空气干空气 不含水蒸气的空气不含水蒸气的空气 湿空气湿空气 含有水蒸气的空气含有水蒸气的空气 1. 1.空气的性质空气的性质 干空气的组成干空气的组成 空气的压缩性和膨胀性空气的压缩性和膨胀性 压缩性压缩性 气体的体积随压力增大而减小的性质。气体的体积随压力增大而减小的性质。 膨胀性膨胀性 气体的体积随温度升高而增大的性质。气体的体积随温度升高而增大的性质。 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性 和膨胀性和膨胀性 。 2 2 气源装置及气动辅件元件气源装置及气动辅件元件 1. 1.气源装置气源装置 气

4、源装置气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的 辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。 执行元件执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件， 如气缸、气马达。如气缸、气马达。 控制元件控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀 类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、 转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器

5、及信号处理装转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装 置。置。 气动辅件气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。 气动系统的基本组成示例气动系统的基本组成示例 气源气源 分水滤气器分水滤气器 压力控制阀压力控制阀 油雾器油雾器 方向控制阀方向控制阀 消声器消声器 流量控制阀流量控制阀 气气 缸缸 气压的传递、分配和控制即输送系统气压的传递、分配和控制即输送系统 气压的消耗气压的消耗 气源装置（压缩空气站）气源装置（压缩空气站） 气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压

6、缩空气，是 气动系统的重要组成部分。气动系统的重要组成部分。 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并 具有一定的净化程度。具有一定的净化程度。 气源装置由以下四部分组成气源装置由以下四部分组成 气压发生装置气压发生装置空气压缩机；空气压缩机； 净化、贮存压缩空气的装置和设备；净化、贮存压缩空气的装置和设备； 管道系统；管道系统； 气动三大件。气动三大件。 气源的净化装置气源的净化装置 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有 一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不一定压力和足

7、够的流量，具有一定的净化程度。不 同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。 混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生 不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压 缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处 理的辅助设备。理的辅助设备。 一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。 油水分离器油水分离器 作用作用 分离并排出压缩空气分离并排出压缩空气 中凝聚的油分、水

8、分和灰尘中凝聚的油分、水分和灰尘 杂质等，使压缩空气得到初杂质等，使压缩空气得到初 步净化。步净化。 结构形式结构形式 环形回转式、撞环形回转式、撞 击折回式、离心旋转式、水击折回式、离心旋转式、水 浴式以及以上形式的组合使浴式以及以上形式的组合使 用蛇形管式用蛇形管式 撞击折回并回转式油水分离器撞击折回并回转式油水分离器 过滤器过滤器 作用作用 分离分离 水分、过滤水分、过滤 杂质。杂质。 类型类型 一次过滤器一次过滤器 分水滤气器分水滤气器 一次过滤器结构图一次过滤器结构图 普通分水滤气器结构图普通分水滤气器结构图 气动三联件气动三联件 分水过滤器分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、杂质，

9、作用是除去空气中的灰尘、杂质， 并将空气中的水分分离出来。并将空气中的水分分离出来。 油雾器油雾器 特殊的注油装置。特殊的注油装置。 减压阀减压阀 起减压和稳压作用。起减压和稳压作用。 气动三联件是气动元件及气动系统使用压缩空气动三联件是气动元件及气动系统使用压缩空 气的质量最后保证。气的质量最后保证。 气动辅助元件气动辅助元件 油雾器油雾器 油雾器是一种特殊的油雾器是一种特殊的 注油装置。它以空气注油装置。它以空气 为动力，使润滑油雾为动力，使润滑油雾 化后，注入空气流中，化后，注入空气流中， 并随空气进入需要润并随空气进入需要润 滑的部件，达到润滑滑的部件，达到润滑 的目的。的目的。 油雾

10、器的结构油雾器的结构 消声器消声器 消声器就是通过阻尼消声器就是通过阻尼 或增加排气面积来降或增加排气面积来降 低排气速度和功率，低排气速度和功率， 从而降低噪声的。从而降低噪声的。 三种类型：吸收型消三种类型：吸收型消 声器、膨胀干涉型消声器、膨胀干涉型消 声器和膨胀干涉吸收声器和膨胀干涉吸收 型消声器。型消声器。 吸收型消声器结构简图吸收型消声器结构简图 1- 1-连接螺丝；连接螺丝；2-2-消声罩消声罩 转换器转换器 气气- -电转换器及电电转换器及电- -气转换器气转换器. .如如: :压力继电器、电磁换向压力继电器、电磁换向 阀阀 气气- -液转换器液转换器: :气液阻尼缸、气气液阻

11、尼缸、气- -液转换器液转换器 管件与管路系统管件与管路系统 管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需 要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时 使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、 铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、 尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管 等等。常用的是紫铜管和尼龙管。等等。常用的是紫铜管和尼龙管。

12、 1. 1.气缸气缸 气动执行元件气动执行元件 按结构分类按结构分类 膜式气缸膜式气缸 原理原理 压缩空气推动非金属膜片压缩空气推动非金属膜片 推动活塞杆作往复运动，一般是推动活塞杆作往复运动，一般是 单作用式气缸。单作用式气缸。 特点特点 结构简单、紧凑、制造容结构简单、紧凑、制造容 易、维修方便、寿命长易、维修方便、寿命长 类型：按照膜片的结构分平膜片、类型：按照膜片的结构分平膜片、 蝶形膜片和滚动膜片适用于：用蝶形膜片和滚动膜片适用于：用 于气动夹具车辆制动等短行程的于气动夹具车辆制动等短行程的 工作场合。工作场合。 方向控制阀方向控制阀 单向型控制阀单向型控制阀 单向阀单向阀：气流只能

13、单方向流动。：气流只能单方向流动。 气动控制元件气动控制元件 1. 1.气动控制阀气动控制阀 梭阀（或门）梭阀（或门） 结构特点结构特点 有两个输入口，一个输出口。相当于两个有两个输入口，一个输出口。相当于两个 单向阀组成的阀。单向阀组成的阀。 梭阀工作原理梭阀工作原理 P1P1，P2P2有一个有输入，有一个有输入，A A有输出。都有输入，有输出。都有输入， A A有输出。有输出。 双压阀（与门）双压阀（与门） 结构特点结构特点 有两个输入口，一个输出口。有两个输入口，一个输出口。 相当于两个单向阀组成的阀。相当于两个单向阀组成的阀。 工作原理工作原理 P P1 1，P P2 2有一个有输入，

14、有一个有输入，A A无输无输 出。、都有输入，出。、都有输入，A A有输出。有输出。 1 P 快速排气阀快速排气阀 常装在换向阀和气缸之间，它使气缸不通过换向阀常装在换向阀和气缸之间，它使气缸不通过换向阀 而快速排出气体，可以加快气缸往复动作速度。快而快速排出气体，可以加快气缸往复动作速度。快 速排气阀可使气缸运动速度提高速排气阀可使气缸运动速度提高4545倍。倍。 快速排气阀工作原理快速排气阀工作原理 P P进气进气A A输出，到气缸。输出，到气缸。 A A进气进气OO输出，快速排气输出，快速排气 气动换向控制阀气动换向控制阀 气压控制换向阀气压控制换向阀 利用压缩空气的压力推动阀芯换向。利

15、用压缩空气的压力推动阀芯换向。 分为：加压控制、泄压控制、差压控制和延时控制分为：加压控制、泄压控制、差压控制和延时控制 双气控换向阀双气控换向阀 电磁控制换向阀电磁控制换向阀 是利用电磁力的作用推动阀是利用电磁力的作用推动阀 芯。分为直动式和先导式两大类芯。分为直动式和先导式两大类 直动式电磁换向阀直动式电磁换向阀 直动式电磁换向阀换向直动式电磁换向阀换向 阀又分为单电控和双电控两阀又分为单电控和双电控两 种，工作原理与液压传动中种，工作原理与液压传动中 的电磁换向阀相似。的电磁换向阀相似。 压力控制阀压力控制阀 减压阀减压阀气动三大件气动三大件 之一，用于稳定用气之一，用于稳定用气 压力。

16、压力。 溢流阀溢流阀只作安全阀只作安全阀 用。用。 顺序阀顺序阀由于气缸由于气缸 （马达）的软特性，（马达）的软特性， 很难用顺序阀实现两很难用顺序阀实现两 个执行元件的顺序动个执行元件的顺序动 作作 流量控制阀流量控制阀 用于控制执行元件运用于控制执行元件运 动速度。动速度。 节流阀节流阀 单向节流阀单向节流阀 排气节流阀排气节流阀 通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实 现一定逻辑功能的气动控制元件。现一定逻辑功能的气动控制元件。 分类分类 高压元件（工作压力高压元件（工作压力0.20.8MPa） 低压元件（工作压力低压元件（工作压力0.0

17、20.020.20.2MPa） 微压元件（工作压力微压元件（工作压力0.020.02MPa以下）以下） 截止式元件截止式元件 滑阀式元件滑阀式元件 膜片式元件膜片式元件 按逻辑功能分按逻辑功能分 按结构形式分按结构形式分 按工作压力分按工作压力分 或门元件或门元件 与门元件与门元件 非门元件非门元件 禁门元件禁门元件 双稳元件双稳元件 2.2.气动逻辑元件气动逻辑元件 与门元件与门元件 原理：原理：当当a a、b b 同同 时有信号时有信号s s 有信号输出；有信号输出； 当当a a、b b 只有一个有信只有一个有信 号时，号时，s s 无信号输出。无信号输出。 逻辑表达式：逻辑表达式： s s = =a ba b 逻辑符号：逻辑符号：见图见图b b 应用：应用：用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。 或门元件或门元件 原理：原理：当当a a、b b有一个有有一个有 气信号，气信号，s s就有信号输出；就有信号输出； 若若a a、b b两个均有输入，两个均有输入， 则信号强者将关闭信号则信号强者将关闭信号 弱的阀口，弱的阀口，s s仍然有气信仍然有气信 号输出。号输出。 逻辑表达