气动元件讲解PPT

1、气动元件，讲座：大山时间：6.18，气动系统常用的执行器有气缸和气动马达。气缸用于实现直线往复运动、输出力和直线位移。气动马达用于实现连续旋转运动，输出扭矩和角位移。气缸的分类1。气缸有多种类型和不同的分类方法。一般来说，它们可以根据作用在活塞端面上的压缩空气的方向、结构特征和安装形式来分类。气缸的类型和安装形式分别列于表1和表2。普通气缸的特点(1)普通气缸主要由缸筒、活塞杆、前后端盖和密封件等组成。如图1所示，它们是普通的圆柱体结构。(2)膜缸膜缸主要由缸体、隔膜、膜盘和活塞杆组成。如图2所示。薄膜滚筒主要用于印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动控制、机器人等领域。与活塞缸相

2、比，膜缸结构紧凑简单，制造容易，成本低，使用寿命长，泄漏小，效率高。然而，隔膜的变形是有限的，并且冲程是短的。(3)无杆气缸无杆气缸没有刚性活塞杆，直接或间接实现直线运动。如图3所示。磁力联轴器无杆气缸已经淘汰。机械式已成为目前设备上的主流气动产品。使用气缸时应注意以下几点：1)根据工作任务的要求，选择气缸的结构形式和安装方式，确定活塞杆的推力和张力。2)一般不使用全冲程，而使用其全冲程余量；3)气缸的推荐工作速度为(根据动作要求一般为0.30.5m/s)，工作压力为0.4 0.6兆帕，环境温度为5 60.空气马达的工作原理如图4所示。第二部分中气动控制元件的控制元件根据其功能分为压力控制阀、

3、流量控制阀和方向控制阀。一、方向控制阀：型单向换向阀芯结构：截止滑阀型；1.单向控制阀单向控制阀包括单向阀，或门梭阀和快速排气阀。其中单向阀类似于液压单向阀。(1)或门梭阀或门梭阀相当于两个单向阀的组合。图5是或门梭阀的结构图，其具有两个输入端口P1、P2和一个输出端口a。阀芯在两个方向上用作单向阀。工作原理：P1进气，P2切断，P1A，A有输出；P2取水口，P1切断，P2甲，甲有产出；P1、P2进气道、高压侧进气道A；P1=P2，先加一方压力A；通道另一侧是封闭的；应用，(2)闸门梭阀和闸门梭阀相当于两个单向阀的组合，适用于联锁回路。与门梭阀的结构如图7所示。工作原理P1、P2输入的同时，A

4、口有输出；P1和P2没有投入也没有产出。P1P2，低压侧A；高压侧关闭；和闸阀应用电路，(3)快速排气阀功能：使气动元件或装置快速排气。结构：见图9。工作原理p入口，隔膜左密封排气口，pa；气流反向流动，压力为P，端口A处的气压向上推动膜片，密封端口P、AO；快速排气阀的应用安装在换向阀和气缸之间，这样气缸的排气过程可以不经过换向阀而完成。反向控制阀的功能是通过改变气体流动的通道来改变气体流动的方向，从而改变致动器的方向。控制方法：气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制和时间控制。2.压力控制阀压力控制阀主要由减压阀、溢流阀和顺序阀组成。1.减压阀的作用是降低空气压缩机的压力，以满足各气动设备

5、的需要，并保持这部分压力稳定。有两种类型的减压阀，dire当手柄1顺时针旋转时，压缩2和3向下推动隔膜5，导致阀杆7向下驱动阀芯9，打开入口阀口11。压缩空气通过阀口11的节流作用，使输出压力低于输入压力，从而实现减压效果。同时，一部分气流通过阻尼孔6进入隔膜室12，在隔膜的下部产生向上的推力。当推力和弹簧的作用平衡时，阀口的开度稳定在一定值，减压阀输出一定压力的气体。阀口11的开口越小，节流效果越强，压降越大。(2)先导减压阀的组成：先导阀主阀的工作原理：当气流从P1流入阀体时，一部分通过阀口9P2，另一部分通过固定孔1气室5喷嘴2挡板3和管道反馈至下气室6 阀杆中心孔7和排气孔8大气。将手

6、柄转到一定位置，使喷嘴挡板的距离在工作范围内，减压阀将进入工作状态。气室5的压力随着喷嘴和挡板之间的距离的减小而增加，从而推动阀芯打开入口阀开口9，即气流流向出口，同时通过节流孔供给到上部气室4，与压力调节弹簧平衡。如果输入压力瞬间增加，输出压力也会相应增加。通过节流孔的气流也将增加下部腔室6的压力，破坏隔膜的原始平衡，导致阀杆7上升，节流阀开度下降，节流效果增加，输出压力下降，隔膜两端的作用力重新平衡，输出压力返回到原始设定值。当输出压力瞬间下降时，通过喷嘴挡板的扩大也将导致气室5中的压力显著上升，从而导致阀芯向下移动，阀口打开，输出压力上升并稳定到初始值。选择减压阀时，应根据气源压力确定阀

7、门的额定输入压力。气源的最小压力应比减压阀的最大输出压力高0.1兆帕以上。减压阀通常安装在空气过滤之后和喷油器之前。(3)设定装置设定装置是一种高精度减压阀。结构见图13。规格：0.14兆帕输出范围0 0.1兆帕0.35兆帕输出范围0 0.25兆帕性能：当气源压力为10%时，设定器的输出压力不得超过0.3%；当气源压力额定时，输出压力为最大值的80%，流量为0 600升/小时，输出压力变化1%。(4)泄压阀的应用，2)泄压阀的功能当系统压力超过设定值时，它会自动排气以降低系统压力，保证系统的安全，所以也叫安全阀。根据控制方式，溢流阀可分为直动式和先导式。如图15所示，直接作用安全阀将阀口p与系

8、统相连，阀口o对大气压力开放。当系统压力大于安全阀的设定压力时，气体推开阀芯，从端口o排放到大气中，以将系统压力稳定在设定值。(2)先导安全阀如图16所示。安全阀的先导阀是一个安全阀。被安全阀减压的空气从上端口K进入阀门，以代替直接作用弹簧来控制安全阀。(3)安全阀的应用，(3)顺序阀顺序阀的功能是根据气路中的压力控制机构顺序运行。顺序阀通常与单向阀结合，称为单向顺序阀。工作原理：当压缩空气从端口p流向腔室4时，如果作用在活塞3上的力小于作用在弹簧2上的力，阀门将关闭。当施加在活塞上的力大于弹簧力时，活塞被顶起，压缩空气通过t从A口流出单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联组合而成的组合控

9、制阀。该结构如图23所示。工作原理是当气流从p流向a时，单向阀在弹簧和气压的作用下关闭，气流被节流阀节流后流出。然而，当气流从a向p反向流动时，单向阀打开，没有节流作用。带消音器的节流阀的功能：安装在执行机构的排气口，控制执行机构排放到大气中的气体流量，降低排气噪音。第三节逻辑元件气动逻辑元件是一种以压缩空气为工作介质的流体控制元件，通过元件内部活动部件的作用改变气流方向，从而实现一定的逻辑功能。分类：根据工作压力：高压、低压和微压。按结构可分为截止阀型、隔膜型、滑阀型和球阀型。气动逻辑元件1的特性。该元件孔径大，抗污染能力强，对空气源净化要求低。2.该元件可以在切割操作完成后切断气源和排气孔

10、之间的通道，无功功率消耗低。3.负载能力强，具有多种相同类型的组件。4.组成系统时，组件易于连接和调试。5.适应性强，能在各种恶劣环境下工作。6.响应时间通常在10ms以内。2。高压切断逻辑元件1。“是门”和“与门”元件图26是“是门”元件和“与门”元件的结构图。在图中，P是气源端口，A是信号输入端口，S是输出端口。工作原理a无信号，PS，s无输出；a有信号，PS和S有输出。当气体源端口P变为信号端口B时，它变成与门元件，即，只有当A和B同时输入信号时，S才有输出，否则S没有输出。2。“或门”组件图27是“或门”组件的结构图。工作原理当只有一个信号输入时，阀板3被压下，上阀口打开，aS通路接通

11、，S有输出。同样，当只有B信号输入时，bS接通，S也有输出。显然，当A和B都有信号输入时，S有输出。显示活塞1用于显示输出状态。3。“非门”和“禁门”组件图28是“非门”和“禁门”组件的结构图。a是信号输入孔，S是信号输出孔，P是气源孔。其工作原理是当A无信号输入时，阀板1在气源压力的作用下向上移动，打开下阀口，关闭上阀口，连接PS路径，S有输出。当A具有信号输入时，隔膜6在输入信号的作用下向下推动阀杆3和阀板1，以打开上阀口并关闭下阀口，而S没有输出。显然这是一个“非门”元素。如果气源端口P变为信号端口B，则该元件变成“禁止门”元件。当A和B都有信号时，阀板1和阀杆3在A输入信号的作用下密封

12、孔B，而S没有输出。当a没有信号输入，b有输入信号时，s有输出，即a输入信号起“禁止”作用。4。“nor”组件图29是“nor”组件的工作原理图。p是气源端口，s是输出端口，a、b和c是三个信号输入端口。工作原理当三个输入口都没有信号输入时，阀芯3在气源压力的作用下向上移动，打开下阀口，连接PS通路，S有输出。只要三个输入端口中的一个有信号输入，阀芯将向下移动关闭阀口，切断PS路径，S没有输出。非元件是多功能逻辑元件，可用于形成与门、或门、非门、双稳态逻辑元件等。存储元件存储元件分为单输出和双输出。双输出存储元件称为双稳态元件，单输出存储元件称为单存储元件。图30是“双稳态”部件的示意图。工作

13、原理当A有控制信号输入时，阀芯2带动滑块4向右移动，连接PS1通道。S1有输出，而S2与exhau通信工作原理当B有信号输入时，隔膜1向上移动阀芯2，顶起小活塞4，打开气源通道，关闭排气口，使S有输出。如果B信号取消，膜片1恢复，阀芯在输出端压力的作用下仍能保持在上部位置，S仍有输出，从而对B设定“1”信号起到记忆作用。当A具有信号输入时，阀芯2向下移动，排气通道打开，活塞4向下移动，气源切断，并且S没有输出。逻辑元件的应用示例1“或门”元件控制电路图32是使用梭阀作为“或门”元件控制电路的原理。当信号a和b没有输入(如图所示)时，气缸处于原始位置。当输入信号A和B时，梭阀S输出，使二位四通阀

14、克服弹簧力的作用切换到上部位置，压缩空气通过二位四通阀进入气缸的下腔，活塞向上移动。当信号A或B被释放时，二位四通阀在弹簧的作用下复位，而S没有输出。二位四通阀也在弹簧的作用下复位，压缩空气进入气缸的上腔，使气缸复位。2.双手操作的安全电路图33是一个安全电路，由一个二位三通按钮换向阀和一个逻辑“无门”元件组成。当两个按钮阀同时被按下时，或门的输出信号S1通过单向节流阀3进入蓄能器4，经过一定的延时后可以通过逻辑“禁止门”5输出，而与门的输出信号S2直接输入到“禁止门”6。因此S2比S1更早到达“禁门”6，“禁门”6有输出。一方面，输出信号S4推动主控制阀8反转，使气缸7前进；另一方面，输出信

15、号S4用作“禁止门”5的输入信号。由于该信号比S1更早到达“禁门”5，“禁门”5没有输出。如果首先按压阀1，然后按压阀2，按压时间间隔大于循环中的延迟时间t，则“或”门的输出信号S1首先到达“禁止门”5，“禁止门”5具有输出S3，并且输出信号S3用作“禁止门”6的输入信号。由于S3比S2早到达“禁止门”6，“禁止门”6没有输出，主控制阀不能切换，气缸7不能工作。如果先按下阀门1，其效果与同时按下两个阀门的效果相同。然而，如果只有一个阀被压下，换向阀8不能反转。空气源装置是一套用于产生具有足够压力和流量的压缩空气并对其进行净化、处理和储存的装置。图34示出了公共空气源装置。它主要由以下组件组成。

16、空气压缩机的功能：将机械能转化为气压能的装置是启动系统的动力源。分类：活塞式、隔膜式和螺杆式，其中最常用的气压系统是活塞式压缩机。选择空气压缩机时，其额定压力工作压力，其流量应等于系统设备的最大气体消耗量，并考虑管道泄漏等因素。后冷器的作用是将压缩机排出的压缩气体温度从120-150降低到40-50，使水蒸汽和油雾蒸汽凝结成水滴和油滴，通过除油器分离出来。分类：后冷器一般采用水冷换热器，其结构形式有：管式、翅片式、管套式、盘管式和板式。其中，盘管冷却器是最常用的。除油器的作用：从压缩空气和其他杂质中分离冷凝水和油，初步净化压缩空气。分类：环式、冲击式、离心式和水浴式。图35是冲击折叠环形旋转除油器。工作原理：压缩空气从入口进入后，由于撞击隔板而向下折回，然后向上上升，形成旋转的环形流，使水滴、油滴和弹匣在离心力和惯性力的作用下从空气中分离出来，沉淀在底部。底部的阀门定期打开以排放空气干燥器：吸收式，空气干燥器：吸附式，空气干燥器：冷冻式，5。空气过滤器的功能：过滤掉压缩空气中的水分、油滴和杂质，以达到气动系统所需的净化程度。安装：属于二级过滤器，主要与减压阀和油雾装置组成气动三联体。通常垂直安装在气动设备的入口处，进气孔和出气孔不得