液压与气压传动第10章

1、液压与气压传动第10章 气源装置及气动元件210.1 气源装置气源装置10.2 气动辅件气动辅件10.3 气动执行元件气动执行元件10.4 气动控制阀气动控制阀第10章 气源装置及气动元件3 气动系统由以下元件及装置组成：气动系统由以下元件及装置组成：（1 1）气源装置）气源装置 （2 2）气动执行元件）气动执行元件（3 3）气动控制元件）气动控制元件 （4 4）气动辅件）气动辅件第10章 气源装置及气动元件4 向气压传动系统提供压缩空气(具有定压力和流量，并具有一定的净化程度)的装置称为气源装置。 气源装置一般由四个部分组成： 1)气压发生装置。 2)净化、贮存压缩空气的装置和设备。 3)传

2、输压缩空气的管道系统。 4)气动三大件。 往往将1）、2）部分设备布置在压缩空气站内，作为工厂或车间统一的气源，如图10-1所示。第10章 气源装置及气动元件5图图10-1 气源系统组成示意图气源系统组成示意图 1用以产生压缩空气。2用以降温冷却压缩空气。3用以分离并排出降温冷却凝结的水滴、油滴、杂质等。4和7用以贮存压缩空气，稳定压缩空气的压力，并除去部分油分和水分。5用以进一步吸收或排除压缩空气中的水分及油分。6用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、杂质颗粒。1-空气压缩机空气压缩机 2-后冷却器后冷却器 3-油水分离器油水分离器 4、7-贮气罐贮气罐 5-干燥剂干燥剂 6-过滤器过滤器第10章

3、 气源装置及气动元件610.1.1 气压发生装置气压发生装置1.1.空压机的类型空压机的类型按工作原理：按工作原理：分为容积型空压机和速度型空压机。按结构形式分类按结构形式分类，见图102所示。按输出压力大小可分为：按输出压力大小可分为：低压空压机（0.21.0MPa）；中压空压机（1.010MPa）；高压空压机（10100MPa）；超高压空压机（100MPa）。按输出流量（排量）可分为：按输出流量（排量）可分为：微型（100m3/min）。第10章 气源装置及气动元件7图图10-2 空气压缩机基本类型空气压缩机基本类型 第10章 气源装置及气动元件82.2.空压机的工作原理空压机的工作原理以

4、活塞式压缩机为例介绍空压机的工作原理。 图图10-3 活塞式空压机的工作原理图活塞式空压机的工作原理图1-排气阀 2-气缸 3-活塞 4-活塞杆 5-滑块 6-连杆 7-曲柄 8-吸气阀 9-弹簧第10章 气源装置及气动元件910.1.2 压缩空气的净化装置和设备压缩空气的净化装置和设备1.1.气动系统对压缩空气质量的要求气动系统对压缩空气质量的要求2. 2. 压缩空气净化贮存设备压缩空气净化贮存设备（1 1）冷却器）冷却器 冷却器的结构形式有：蛇形管式（见图10-4a）、列管式（见图10-4b）、散热片式、套管式等。 冷却方式有水冷和风冷式两种； 第10章 气源装置及气动元件10a) 蛇管式

5、b) 列管式 图图10-4 冷却器冷却器第10章 气源装置及气动元件11图图10-5 撞击折回式油水分离器撞击折回式油水分离器 （2 2）油水分离器）油水分离器 第10章 气源装置及气动元件12图图10-6 贮气罐贮气罐 （3 3）贮气罐）贮气罐 第10章 气源装置及气动元件13图图10-7 不加热再生式干燥器不加热再生式干燥器 （4）空气干燥器）空气干燥器 第10章 气源装置及气动元件1410.1.3 气动三大件气动三大件 空气过滤器、减压阀、油雾器一起称为气动三大件，其安装次序根据进气方向为空气过滤器（二次过滤器）、减压阀和油雾器，如图10-8所示。 图图10-8 气动三联件气动三联件1-

6、空气滤气器空气滤气器 2- 减压阀减压阀 3- 压力表压力表 4- 油雾器油雾器第10章 气源装置及气动元件15 1. 1.空气过滤器空气过滤器（1 1）工作原理）工作原理图图10-9 空气过滤器空气过滤器1-旋风叶子 2-滤芯 3-水杯 4-挡水板 5-排水阀第10章 气源装置及气动元件16（2 2）性能指标）性能指标 1）过滤度121（10-110-1）2)水分离率 是指分离水分的能力，用符号表示。3）滤灰效率： 第10章 气源装置及气动元件174）流量特性：额定流量下，输入压力与输出压力之差不超过输入压力的5。 2. 2.油雾器油雾器(1) (1) 工作原理及结构工作原理及结构 油雾器的

7、分类如下：变节流式固定节流式）径微雾型油雾器（油雾粒变节流式固定节流式）径普通型油雾器（油雾粒油雾器mm3220第10章 气源装置及气动元件18图10-10 油雾器放大放大第10章 气源装置及气动元件19 a)不工作时不工作时 b)工作时工作时 c)加油时加油时图图10-11特殊单向阀的三种工作状态特殊单向阀的三种工作状态第10章 气源装置及气动元件20（2 2）主要性能、指标）主要性能、指标1)流量持性 2)起雾流量 油雾器的其他性能指标还有滴油量调节、油雾粒度、脉冲特性、最低不停气加油压力等。3.3.减压阀减压阀（1 1）工作原理及结构）工作原理及结构第10章 气源装置及气动元件21图10

8、-12 减压阀1- 调整手柄 2,3- 调压弹簧 4- 弹簧座 5- 膜片 6- 反馈管7- 阀杆 8- 阀芯 9- 复位弹簧 放大放大放大放大第10章 气源装置及气动元件22（2 2）主要性能）主要性能1）压力特性）压力特性 压力特性是指输出流量q一定时，输入压力p1的波动而引起输出压力P2波动的特性，用特性曲线表示如图10-13a所示。2）流量特性）流量特性 流量特性是指输入压力p1一定时，输出流量q的变化而引起输出压力P2变化的特性，用特性曲线表示如图10-13b所示。第10章 气源装置及气动元件23 a）压力特征曲线 b)流量特征曲线 图10-13 气动减压阀性能曲线 第10章 气源装

9、置及气动元件2410.2.1 消声器消声器 气动元件上使用的消声器的类型一般有三种：吸收型消声器，膨胀干涉型消声器，膨胀干涉吸收型消声器。 图10-14 吸收型消声器1-连接螺纹 2-消声套第10章 气源装置及气动元件25 10.2.2 管道连接件管道连接件 管道连接件包括管子和各种管接头。管子可分为硬管及软管两种。气动系统中使用的管接头分为卡套式、扩口螺纹式、卡箍式、插入快换式等。第10章 气源装置及气动元件26 11.3.1 气缸气缸1. 气缸工作原理及功用气缸工作原理及功用（1 1）薄膜式气缸）薄膜式气缸 薄膜式气缸是以膜片取代活塞带动活塞杆运动。其结构常为盘状。有单作用与双作用式之分。

10、如图10-15a）、图10-15b）所示。 （2 2）气）气液阻尼缸液阻尼缸 气液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成，它以压缩空气为动力源，利用油液的可压缩性小和流量容易控制的特点，可获得运动平稳和速度可调的目的。如图10-16 示。示。第10章 气源装置及气动元件27 a) 单作用单作用 b) 双作用双作用 图图10-15 薄膜式气缸薄膜式气缸 1- 膜盘膜盘 2- 膜片膜片 3- 活塞杆活塞杆 4-缸体缸体 a,b-进进出气口出气口 第10章 气源装置及气动元件28 图图10-16 气气-液阻尼缸液阻尼缸1-气缸气缸 2-液压缸液压缸 3-单向节流阀单向节流阀 4-节流阀节流阀 5-补油箱补油

11、箱 第10章 气源装置及气动元件29（3 3）无杆气缸）无杆气缸 图图10-17 无杆气缸无杆气缸a) 无杆气缸结构图无杆气缸结构图 b) 缸筒槽密封布置缸筒槽密封布置 1,4- 防尘密封带防尘密封带 2- 导导架架 3- 传动舌片传动舌片 5- 无杆活塞无杆活塞6- 缸筒缸筒 放大放大放大放大第10章 气源装置及气动元件30（4 4）冲击气缸）冲击气缸 冲击气缸是将压缩空气的压力能瞬间转化为活塞高速运动能量的一种气缸，活塞速度可达每秒十几米，以适应冲击性工作场合。 冲击气缸的结构示意图及工作过程如图10-18所示，它是在普通气缸中间增加一个带有喷嘴D和排气小孔E的中盖3，中盖与缸体固接在一起

12、，中盖和活塞把气缸分成三个腔室，即：活塞杆腔A，无杆腔B和蓄能腔C。其工作过程可简单地分为三个阶段。第10章 气源装置及气动元件311 1）复位段）复位段 如图如图10-18a10-18a）所示）所示 图图10-18a 冲击气缸之一冲击气缸之一复位段复位段A- 活塞轩腔活塞轩腔 B-无杆腔无杆腔 C-蓄能腔蓄能腔 D-喷嘴口喷嘴口 E-泄气口泄气口 1- 缸筒 2- 活塞 3- 中盖 4- 控制阀 5- 活塞杆第10章 气源装置及气动元件322 2）储能段）储能段 如图如图10-18b10-18b）所示）所示 图10-18b 冲击气缸之二储能段第10章 气源装置及气动元件333）冲击段）冲击段

13、 如图如图10-18c）所示）所示 图图10-18c 冲击气缸之三冲击气缸之三冲击段冲击段 第10章 气源装置及气动元件3411.3.2 气动马达气动马达1. 1. 气动马达工作原理及特性气动马达工作原理及特性（1 1）叶片式气动马达）叶片式气动马达 叶片式气动马达的工作原理图及特性曲线分别见图10-19a和图10-20a。（2 2）径向活塞式气动马达）径向活塞式气动马达 径向活塞式气动马达的工作原理图及特性曲线分别见图10-19b和图10-20b。（3 3）薄膜式气动马达）薄膜式气动马达 薄膜式气动马达的工作原理图见图10-19c。第10章 气源装置及气动元件35图图10-19a 叶片式气动

14、马达的工作原理图叶片式气动马达的工作原理图1-叶片叶片 2-定子定子3- 转子转子 第10章 气源装置及气动元件36图图10-19b 活塞式气动马达的工作原理图活塞式气动马达的工作原理图1-进气口 2-分配阀 第10章 气源装置及气动元件37图图10-19c薄膜式气动马达的工作原理图薄膜式气动马达的工作原理图 第10章 气源装置及气动元件38图图10-20 叶片式气动马达的特性曲线叶片式气动马达的特性曲线 第10章 气源装置及气动元件39图10-21活塞式气动马达工作特性曲线a) 功率-转速曲线 b)转矩-速度曲线 第10章 气源装置及气动元件402.气动马达选择与应用气动马达选择与应用1 1

15、）气动马达选择）气动马达选择2 2）气动马达的应用）气动马达的应用 3 3）气动马达的润滑）气动马达的润滑 第10章 气源装置及气动元件41表表10-1 气动调节阀气动调节阀表表10-1列出了三大类气动控制阀及其特点。列出了三大类气动控制阀及其特点。 第10章 气源装置及气动元件42表表10-1 气动调节阀（续）气动调节阀（续）第10章 气源装置及气动元件43第10章 气源装置及气动元件44第10章 气源装置及气动元件45它是通过曲柄连杆机构使活塞作往复运动而实现吸、排气，并达到提高气体压力的目的。其工作原理和第三章图3-1所示的单柱塞式液压泵工作原理相似，其中活塞3的往复运动由电动机带动曲柄滑块机构实现，即由曲柄7的旋转运动转换为滑块5和活塞3的往复运动。大多数空气压缩机是多缸和多活塞的组合。第10章 气源装置及气动元件46图10-4a 蛇管式冷却器第10章 气源装置及气动元件47图10-4b 列管式冷却器第10章 气源装置及气动元件48第10章 气源装置及气动元件49第10章 气源装置及气动元件50第10章 气源装置及气动元件51图10-5 撞击折回式油水分离器 第10章 气源装置及气动元件52图10-9视频演示:过滤器第10章 气源装置及气动元件53图图10-10视频演示视频演示:油雾器油雾