气动元器件培训材料(安全极致版)

1、气动基础知识培训1、本次培训的目的、气动技术的发展状况2、气动常用计量单位3、常见气动常用元器件符号4、气动回路的组成，气动元器件工作原理4.1、减压阀（调压阀）4.2、过滤器4.3、油雾器4.4、节流阀4.5、方向控制向阀4.6、气缸、气动马达4.7、真空元件5、常见气动回路介绍目录：目录： 1、本次培训的目的 让广大刚刚进入公司的新员工，对气动知识、原理、及实践在有一个初步的了基础上，进一步进行提升，气动技术是以压缩空气为介质来传动和控制机械的一门专业技术。由于它具有节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、结构简单等优点，广泛应用于各种机械和生产线上。在我们公司对气动技术和产品的使用也十分的

2、广泛和普遍，无论是冲压、焊装、涂装、还是总装都有十分多的运用。各位员工都对自己所处车间的设备情况有所了解了，大家想一想在车间自己遇到哪些气动的设备。自己对哪些气元件有已有较深的了解？大家能不能说一下，自己对气动及相关知识的认识？ 1 1、与液压、电气相比，气动技术是实现低成本自动化的最佳手段、与液压、电气相比，气动技术是实现低成本自动化的最佳手段 2 2、气动元件结构简单、紧凑、易于制造，价格便宜、气动元件结构简单、紧凑、易于制造，价格便宜 3 3、介质取之不尽、对环境污染较少、介质取之不尽、对环境污染较少 4 4、可靠性高，使用寿命长、可靠性高，使用寿命长 5 5、由于空气的可压缩性，因此可

3、以实现能量贮存，可以远距离传、由于空气的可压缩性，因此可以实现能量贮存，可以远距离传输输 6 6、易于实现快速的直线往返运动、摆动和高速移动易于实现快速的直线往返运动、摆动和高速移动 7 7、输出力、运动速度调节方便，改变运动方向简单、输出力、运动速度调节方便，改变运动方向简单 8 8、在恶劣环境下工作安全可靠，容易实现防潮、防爆、在恶劣环境下工作安全可靠，容易实现防潮、防爆 9 9、安装与控制有较高的自由度、安装与控制有较高的自由度 1010、具有过载保护能力、具有过载保护能力 气动技术的优点气动技术的优点 气动技术也具有一定的缺点 1、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

4、响，很难达到匀速状态 2、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 3、气缸的输出力相对较小 气动技术的发展方向 由于气动技术越来越多地应用于各行业的自动装配和自动加工小件、特殊物品的设备上，原有传统的气动元件性能正在不断提高，同时陆续开发出适应市场要求的新产品，使气动元件的品种日益增加，其发展趋势主要有以下几个方面： 体积更小，重量更轻，功耗更低.在电子元件、药品等制造行业中，由于被加工件体积很小，势必限制了气动元件的尺寸，小型化、轻型化是气动元件的第一个发展方向。国外已开发了仅大姆指大小、有效截面积为0.2mm2的超小型电磁阀。能开发出外形尺寸小而流量较大的元件

5、更为理想。为此，相同外形尺寸的阀，流量已提高23.3倍。有一种系列的小型电磁阀，其阀体宽仅10mm，有效面积可达5mm2;宽15mm,有效面积达10mm2等。 国外电磁阀的功耗已达0.5W，还将进一步降低，以适应与微电子相结合。 气源处理组合件，国内外大多采用了积木式的砌块结构，不仅尺寸紧凑，而且结合、维修都很方便。 执行元件的定位精度提高，刚度增加，活塞杆不回转，使用更方便.为了提高气缸的定位精度，附带制动机构和伺服系统的气缸应用越来越普遍。带伺服系统的气缸，即使供气压力和所负的载荷变化，仍可获得0.1mm的定位精度。 电子技术结合，大量使用传感器，气动元件智能化.带开关的气缸国内已普遍使用

6、，开关体积将更小，性能更高，可嵌入气缸缸体；有些还带双色显示，可显示出位置误差，使系统更可靠。用传感器代替流量计、压力表、能自动控制压缩空气的流量、压力，可以节能并保证使用装置正常运行。气动伺服定位系统已有产品进入市场。该系统采用三位五通气动伺服阀，将预定的定位目标与位置传感器的检测数据进行比较，实施负反馈控制。气缸最大速度达2m/s、行程300mm时，系统定位精度0.1mm。日本试制成功一种新型智能电磁阀，这种阀配带有传感器的逻辑回路，是气动元件与光电子技术结合的产物。它能直接接受传感器的信号，当信号满足指定条件时，不必通过外部控制器，即可自行完成动作，达到控制目的。它已经应用在物体的传送带

7、上，能识别搬运物体的大小，使大件直接下送，小件分流。 向高速、高频、高响应、高寿命方向发展.为了提高生产设备的生产效率，提高执行元件的工作速度势在必行。现在我国的气缸工作速度一般在0.5m/s以下。根据日本专家预测，五年以后大部分的气缸工作速度将提高到12m/s，有的要求达5m/s。气缸工作速度的提高，不仅要求气缸的质量提高，而且结构上也要相应改进，例如要配置油压吸震器以增加缓冲效果等。电磁阀的响应时间将小于10ms，寿命提高到5000万次以上。美国有一种间隙密封的阀，由于阀芯悬浮在阀体内，相互不接触，在无需润滑下，寿命高达2亿次 普遍使用无油润滑技术，满足某些特殊要求.由于环境污染以及电子、

8、医疗、食品等行业的要求，环境中不允许有油，因此无油润滑是气动元件的发展趋向，同时无油润滑可使系统简化。欧洲市场上油雾器已属淘汰的产品，普遍做到了无油润滑。此外，为了满足某些特殊要求，除臭、除菌和精密过滤器正在不断开发，过滤精度已达0.10.3m，过滤效率已达99.9999%。 二、气动常用计量单位密度：M/V kg/m3M - 气体的质量V - 气体的体积=g/L(克每升）=0.001g/mL3 = 0.001g/cm3 压强：P =F/S F 的含义：作用在单位面积上的力 N S 的含义：单位面积 m2 压强单位：Pa 帕 即1Pa=1N/m2在工程计算中，为简化常取“当地大气压” Pa=0

9、.1MPa。各种压力单位的换算关系各种压力单位的换算关系帕帕巴巴标准大气标准大气压压公斤力公斤力/ /平方平方厘米厘米米水柱米水柱毫米汞柱毫米汞柱磅力磅力/ /平方平方英寸英寸PaPabarbaratmatm kgf.cm kgf.cm-2-2 /mh/mh2 2o o /mmHg/mmHgIbf.inIbf.in-2-21 11010-5-50.990.99* *1010-5-51.021.02* *1010-5-510.210.2* *1010- -5 57575* *1010-4-414.514.5* *1010-5-510106 6 (1MPa)(1MPa)10109.99.910.2

10、10.21at(工程大气压）=1kgf/cm2=0.96784atm 常见螺纹口径区分实例：1、1/2、3/4、1/4空压站空压站用气设备用气设备作动与复归方式符号作动与复归方式符号方向阀：(1)口与位的观念一个方块代表一个作动位置方块内的箭头表示气流的方向 ( T代表不通的口 )一个作动位置中进气与出气口的总和为口数现在大家来看一下，这是这个图是几位几通： A AP PA AR RP PA AR RP PA AB BP PR RB BA AEAEAP PEBEBA AB BEAEAP PEBEBA AB BEAEA P PEBEBA AB BEAEAP PEBEB2 2位位2 2通通 2 2

11、位位4 4通通 2 2位位5 5通通 3 3位位5 5通中间排气式通中间排气式3 3位位5 5通中间封闭式通中间封闭式3 3位位5 5通中间加压式通中间加压式 位置数位置数 ( (正方形正方形) )气口数气口数 (P/A/B/R1/R2)(P/A/B/R1/R2)进进/ /排气口画在正方形下面排气口画在正方形下面输出口画在正方形上面输出口画在正方形上面2位3通 按钮作动 弹簧复归 的方向阀 大家说一下这几个阀的含义大家说一下这几个阀的含义现在把两部分进行组合现在把两部分进行组合气动元件的工作原理 2468104080120lbf/in2barP1P2反馈孔反馈孔膜片膜片主阀芯主阀芯调压弹簧调压

12、弹簧溢流孔溢流孔2468104080120lbf/in2barP1P2反馈孔反馈孔膜片膜片主阀芯主阀芯调压弹簧调压弹簧溢流孔溢流孔 设定减压阀时，应该沿着压设定减压阀时，应该沿着压力升高的方向进行；力升高的方向进行； 如果减压阀安装在电磁阀之如果减压阀安装在电磁阀之后，由于压力急剧变化，减压后，由于压力急剧变化，减压阀和压力表的寿命都相对缩短阀和压力表的寿命都相对缩短，请注意；，请注意； 贮气罐设置在减压阀进口，贮气罐设置在减压阀进口，可以减少进口压力波动；设置可以减少进口压力波动；设置在出口在出口 ，可以改善出口压力波，可以改善出口压力波动。各有优缺点；动。各有优缺点； 减压阀溢流孔经常排气

13、，说减压阀溢流孔经常排气，说明出口压力波动大；如果压力明出口压力波动大；如果压力波动太大，则需要选用溢流量波动太大，则需要选用溢流量大的减压阀。大的减压阀。减 压 阀 动 作 空气进入过滤器时，顺着导流片螺旋前进，依靠离心作用将水滴甩至杯壁后空气进入过滤器时，顺着导流片螺旋前进，依靠离心作用将水滴甩至杯壁后沉降，然后再穿过滤芯，去除粉尘。沉降，然后再穿过滤芯，去除粉尘。必须定期排放冷凝水。必须定期排放冷凝水。滤芯要定期更换。一般是每滤芯要定期更换。一般是每2 2年更换一次或者压力差超过年更换一次或者压力差超过0.1MPa0.1MPa时更换时更换油雾器的原理P1P2P1P2 压缩空气流动时，在舌

14、状活门的上方因为流速大，压力降低，而此时油杯中的压力和进口压力相同，从而通过内部通道将杯中的油压至滴油窗滴下，被高速流动的压缩空气吹成雾状！舌状活门舌状活门滴油窗滴油窗吸油管吸油管 请使用请使用透平一号透平一号油油 一旦加油，不能停油一旦加油，不能停油经常添加润经常添加润滑油：滑油：可以可以不停气加油不停气加油调整适量的调整适量的油雾量油雾量排水器排水器安装组件安装组件托架托架压力表压力表压力锁定压力锁定油调节旋钮油调节旋钮油杯护罩油杯护罩维修安装时，残压排放必要，以免发生危险！维修安装时，残压排放必要，以免发生危险！调速阀大流量直通型速度控制阀的单向阀为一座阀式阀芯，当手轮开启圈数少时，进行

15、小流量调节。当手轮开启圈数多时，节流阀杆将单向阀顶开至一定开度，可实现大流量调节。直通式接管方便，占用空间小。单向节流阀 是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。单向节流阀外型图节流阀工作演示方向控制类阀 有两个通口,气流只能向一个方向流动而不能反方向流动的阀称为单向阀。 作用：逆流防止；保持夹紧力；防止压力突然下降。1、单向阀 在气动系统中，单向阀除单独使用外，还经常与流量阀、换向阀和压力阀组合成单向节流阀、延时阀和单向压力阀，广泛用于调速控制回路，延时控制、顺序控制系统中。2、快速排气阀 当进口压力下降到一

16、定值时，出口有压气体自动从排气口迅速排气的阀。进口有气压时，推开阀芯（单向型密封圈或膜片），封住排气口，并从出口输出。当进口排空时，出口压力将阀芯顶起，封住进口，出口气体经排气口迅速排空。它实际上是一个自控式反馈差压平衡二位三通阀，常将这种阀安装在气缸和换向阀之间，应尽量靠近气缸排气口，或直接拧在气缸排气口上，使气缸快速排气，故叫做快速排气阀，达到提高生产效率的作用。3、梭阀（或门阀） 有两个进口，一个出口。当进口中的一个有输入时出口便有输出；若两个进口压力不等，则高压进口与出口相通，若两个进口压力相等，则先输入压力的进口与输出口相通。在切换过程中，存在短时间内路路通现像。 相同于两个单向组合

17、，它实际上是一个二输入自控导通式二位三通阀，在气动系统中多用于控制回路中，特别是逻辑回路中，起逻辑“或”的作用，故又称为或门阀。也可用于执行回路中。4、双压阀 （与门阀） 有两个进口，一个出口。当两个进口同时有气信号时，出口才有输出，起与门的作用。主要用于互锁回路中，它实际上是一个二输入自控关断式二位三能阀，起逻辑“与”的作用，故也称“与门阀”5、换向阀直动阀由电磁力直接推动主阀芯换向，先导阀由先导压缩空气推动主阀芯；直动阀可以在低压或真空环境中使用，先导阀一般要求在0.15MPa以上使用；直动阀响应快，高频阀（10HZ以上）一般采用直动阀；直动阀功耗大，温升大，一般只用于6分以下的小口径；当

18、阀芯卡住时，直动阀容易烧毁。操作力较大动作可靠直动阀与先导阀的区别先导式操作力小动作灵敏可靠寿命长结构复杂为卸压控制，有气压损耗。阀芯结构阀芯结构滑柱式滑阀滑柱式滑阀 由于对称结构，阀芯动作阻由于对称结构，阀芯动作阻力小，反应灵敏，功耗小，可力小，反应灵敏，功耗小，可以直接用以直接用PLCPLC控制，简单可靠控制，简单可靠 对气源要求较高对气源要求较高12121212L 很小的移动量就能使阀芯完全开启，相同口径下流通能力很强，耐脏； 阀芯运动阻力大，功耗大，需要采用中间继电器控制，控制复杂，寿命短，可靠性差；滑柱截止式综合了滑柱式和截止式的优点，避开了各自的缺点滑柱截止式电控换向阀单线圈：一个

19、线圈控制阀芯切换，利用弹簧或差压等方法，复位称为单电控。双线圈：两个线圈交替通、断电，控制阀芯切换，称为双电控。直流： 控制可靠，过载能力大，换向冲击小，启动力小，在潮湿环境中工作击穿可能性小，但需要整流设备，常见电压有24V,12V 交流：换向时间短，启动时间短，启动力大，但用在直动式时，如遇到铁芯卡死时，易烧坏线圈，可靠性差，换向冲击大，寿命短，易产生噪声，电压有220V,110V等。执行元件1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 缓冲密封圈 2 磁环 3 缓冲套 4 缸筒 5 导向套 6 防尘圈 7 前端盖 8 前气口 9 磁性开关10 活塞杆11 耐磨环1

20、2 活塞密封圈13 后端盖14 缓冲调节螺栓常用气缸的结构：单作用气缸单作用气缸双作用气缸双作用气缸带磁环带磁环用于检测气缸的活塞位置以及活塞的运动 行程，并输出信号 气缸活塞内带有磁环，能够产生磁场 气缸的缸筒一定不能是铁制材料1234561 缓冲针阀密封圈缓冲针阀密封圈2 缓冲密封圈缓冲密封圈4 活塞密封圈活塞密封圈O型圈型圈5 缸筒密封圈缸筒密封圈6 防尘圈防尘圈3 耐磨环耐磨环压缩密封压缩密封气压密封气压密封气缸密封的好坏，直接影响到气缸的性能和使用寿命，正确的设计、选择密封装置，对保证气缸的工作十分的重要，对密封元件 的要求如下：1、密封性好，耐磨损，使用寿命长。2、稳定性好，不易膨

21、胀和收缩，难于溶解，不易老化及软化。3、摩擦力小。4、密封件表面平整、光滑、无气泡、杂质等缺陷。密封件常用材料有：耐油橡胶、聚氯乙烯、灰铸铁、耐磨铸铁活塞环等。密封元件的形状，O型、Y型，L型、U型、V型等。 O型密封可靠、结构简单，摩擦阻力小，O形密封圈安装后，应比密封表面的内径或外径分别大于或小于0.150.6mm，如果预压缩量太大，摩擦阻力会增大。Y形密封密封可靠，使用寿命长，磨擦阻力较O形圈大，一般用于直径大于100mm的气缸，Yx形密封，具有高的耐磨性和耐油性，强度高，弹性好，其使用寿命比耐油橡胶密封圈高几倍，摩擦阻力比O形和Y形都要小很多，密封圈在使用过程中不会翻转，自封性好，在低

22、压下也不会产生泄漏。研配密封（间隙密封） 用于直径40mm以下的气缸，摩擦阻力很小，环形槽不宜太少，配合用H6/g5，表面粗糙度Ra=0.2微米，用45钢或T8，硬度40HRC以上，配合间隙不大于0.01mm，橡胶垫缓冲橡胶垫缓冲气缓冲气缓冲缓冲针阀缓冲针阀单向密封圈单向密封圈气动马达 气马达是把压缩空气的压力能转换成机械能的又一种能量转换装置，输出的是力矩和转速，驱动机构实现旋转运动。气动马达按工作原理分为容积式和蜗轮式两大类。容积式气马达都是靠改变空气容积的大小和位置来工作的。气动马达的特点： 1、可以实现无级调速 2、可实现瞬间时换向。 3、工作安全 4、有过载保护作用 5、具有较高的启

23、动转矩 6、功率范围及转速范围较宽 7、长时间满载连续运转，温升较小8、操纵方便，维修简便。真空元件真空发生器的原理：它是由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等组成。有供气口、排气口和真空口。当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流。由于气体的粘性，高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空度。在真空口处接上真空吸盘，靠真空压力便可吸起吸吊物。真空原理真空原理2真空产生装置有真空泵和真空发生器两种真空吸盘的材料真空发生器系统供给阀：供给真空发生器压缩空气的阀。破坏阀：破坏吸盘内的真空状态，使工件脱离吸盘。一般使用二位二通阀真空泵系统切换阀：接通或断开真空压力源。一般使用二位二通阀选择阀：可控制吸盘对工件的吸着和脱离。一般使用二位三通阀一般情况下，不要选用内部先导式和气控换向阀。此外真空系统中用到节流阀和单向阀节流阀用于控制真空破坏的快慢，节流阀出口压力不得高于0.5Mpa，可使用AS系列弯