第十章 气动元件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,气动元件,无锡工艺职业技术学院,一、气源装置及辅件,1,、气源装置,气源装置包括压缩空气的发生装置以及压缩空气的存,贮、净化等辅助装置。它为气动系统提供合乎质量要,求的压缩空气，是气动系统的一个重要组成部分。气,动系统对压缩空气的主要要求有：具有一定压力和流,量，并具有一定的净化程度。,气源装置一般由气压发生装置、净化及贮存压缩空气,的装置和设备、传输压缩空气的管道系统和气动三大,件四部分组成。如下图所示。,第十章 气动元件,气源装置的组成和布置示意图,1,空气压缩机,2,后冷却器,3,油水分离器,4,、,7,贮气罐,5,干燥器,6,过滤器,8,加热器,9,四通阀,1,为空气压缩机，用以产生压缩空气，一般由电动机带动。,其吸气口装有空气过滤器，以减少进入空气压缩机内气体的,杂质量。,2,为后冷却器，用以降温冷却压缩空气，使气化的,水、油凝结起来。,3,为油水分离器，用以分离并排出降温冷,却凝结的水滴、油滴、杂质等。,4,为贮气罐，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,为,干燥器，用以进一步吸收或排除压缩空气中的水分及油分，,使之变成干燥空气。,6,为过滤器，用以进一步过滤压缩空气,中的灰尘、杂质颗粒。,7,为贮气罐。贮气罐,4,输出的压缩空气,可用于一般要求的气压传动系统，贮气罐,7,输出的压缩空气,可用于要求较高的气动系统（如气动仪表及射流元件组成的,控制回路等）。,8,为加热器，可将空气加热，使热空气吹入,闲置的干燥器中进行再生，以备干燥器,、,交替使用。,9,为四通阀，用于转换两个干燥器的工作状态。,空气压缩机的分类,空气压缩机简称空压机，是气源装置的核心，用以,将原动机输出的机械能转化为气体的压力能。空压,机有以下几种分类方法：,按工作原理分类：,活塞式,往复式,膜片式 轴流式,容积型 速度型 离心式,滑片式 转子式,回转式 螺杆式,转子式,后冷却器,后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，空,气压缩机排出具有,140,170,的压缩空气,经过后冷却器，温度降至,40,50,。这,样，就可使压缩空气中油雾和水汽达到饱和,使其大部分凝结成滴而析出。后冷却器的结,构形式有：蛇形管式、列管式、散热片式和,套管式等，冷却方式有水冷和气冷式两种。,油水分离器,油水分离器安装在后冷却器后的管道上，作,用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂,质，使压缩空气得到初步净化。油水分离器,的结构形式有环形回转式，撞击折回式、离,心旋转式、水浴式以及以上形式的组合使用,等。油水分离器主要利用回转离心、撞击、,水浴等方法使水滴、油滴及其它杂质颗粒从,压缩空气中分离出来。,贮气罐,贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空,气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续,性，减弱空气压缩机排出气流脉动引起的管,道振动；进一步分离压缩空气中的水分和油,分。,干燥器,干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有,的水分、油分和颗粒杂质等，使压缩空气干,燥，提供的压缩空气，用于对气源质量要求,较高的气动装置、气动仪表等。压缩空气干,燥方法主要采用吸附、离心、机械降水及冷,冻等方法。,2,、气动三大件,空气过滤器、减压阀和油雾器一起称为气动,三大件，三大件依次无管化连接而成的组件,称为三联件，是多数气动设备必不可少的气,源装置。大多数情况下，三大件组合使用，,其安装次序依进气方向为空气过滤器、减压,阀和油雾器。三大件应安装在用气设备的近,处。,压缩空气经过三大件的最后处理，将进入各,气动元件及气动系统。因此，三大件是气动,元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保,证。其组成及规格，须由气动系统具体的用,气要求确定，可以少于三大件，只用一件或,二件，也可多于三件。,空气过滤器又名分水滤气器、空气滤清器，,它的作用是滤除压缩空气中的水分、油滴及,杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。,它属于二次过滤器，大多与减压阀，油雾器,一起构成气动三联件，安装在气动系统的入,口处。,图,9-7,为普通空气过滤器（二次过滤,器）的结构图。其工作原理是：压,缩空气从输入口进入后，被引入旋,风叶子,1,，旋风叶子上有许多成一定,角度的缺口，迫使空气沿切线方向,产生强烈旋转。这样夹杂在空气中,的较大水滴、油滴和灰尘便依靠自,身的惯性与存水杯,3,的内壁碰撞，并,从空气中分离出来沉到杯底。而微,粒灰尘和雾状水汽则由滤芯,2,滤除。,为防止气体旋转将存水杯中积存的,污水卷起，在滤芯下部设挡水板,4,。,为保证其正常工作，必须及时将存,水杯,3,中的污水通过手动排水阀,5,放,掉。,空气过滤器要根据气动设备要求的过滤精度,和自由空气流量来选用。空气过滤器一般装,在减压阀之前，也可单独使用；要按壳体上,的箭头方向正确连接其进、出口，不可将,进、出口接反，也不可将存水杯朝上倒装。,油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空,气为动力，将润滑油喷射成雾状并混合于压,缩空气中，使压缩空气具有润滑气动元件的,能力。目前气动控制阀、气缸和气马达主要,是靠这种带有油雾的压缩空气来实现润滑,的，其优点是方便、干净、润滑质量高。,减压阀,气动三大件中所用的减压阀，起减压和稳压,作用，工作原理与液压系统减压阀相同。,气动三大件的安装次序,气动系统中气动三大件的安装次序如图所,示。目前新结构的三大件插装在同一支架,上，形成无管化连接，如图所示。其结构紧,凑、装拆及更换元件方便，应用普遍。,气动三大件的安装次序,1,空气过滤器,2,减压阀,3,油雾器,4,压力表,二、执行元件,气动执行元件是将压缩空气的压力能转换,为机械能的装置，包括气缸和气马达。,1.,气缸的分类,气缸种类多，结构各异、分类方法多，常用的有以,下几种。,(1),按压缩空气在活塞端面作用力的方向不同分为单,作用气缸和双作用气缸；,(2),按结构特点不同分为活塞式、薄膜式、柱塞式和,摆动式气缸等；,(3),按安装方式可分为耳座式、法兰式、轴销式、凸,缘式、嵌入式和回转式气缸等；,(4),按功能分为普通式、缓冲式、气,-,液阻尼式、冲,击和步进气缸等。,2,、气缸的工作原理,如图所示为双作用气缸，是指活塞的往复运动均由压,缩空气来推动。,在单伸出活塞杆的动力缸中，因活塞右边面积比较,大，当空气压力作用在右边时，提供一慢速的和作用力大,的工作行程；返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所,以速度较快而作用力变小。此类气缸的使用最为广泛，一,般应用于包装机械、食品、机械等设备上。,气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转的机械,能的装置。气动马达有叶片式、活塞式、齿轮式等,多种类型，在气压传动中使用最广泛的是叶片式和,活塞式马达，现以叶片式气动马达为例简单介绍气,动马达的工作原理。,当压缩空气从进气口进入气室后立即喷向叶片,1,，作用在叶片,的外伸部分，产生转矩带动转子,2,作逆时针转动，输出机械,能。若进气、出气口互换，则转子反转，输出相反方向的机,械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力（图,中未画出）使得叶片紧贴在定子,3,的内壁上，以保证密封，提,高容积效率。叶片式气动马达主要用于风动工具，高速旋,转机械及矿山机械等。,三、气动控制元件,1,、压力控制阀,气动压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀。,图为压力控制阀图形符号。它们都是利用作用于阀,芯上的流体（空气）压力和弹簧力相平衡的原理来,进行工作的。而在气压传动中，一般都是由空气压,缩机将空气压缩后贮存于贮气罐中，然后经管路输,送给各传动装置使用，贮气罐提供的空气压力高于,每台装置所需的压力，且压力波动也较大。因此必,须在每台装置入口处设置一减压阀，以将入口处的,空气降低到所需的压力，并保持该压力值的稳定。,(a),调压阀（减压阀）,(b),顺序阀,(c),安全阀（溢流阀）,2,、流量控制阀,气动流量控制阀主要有节流阀，单向节流阀和排气,节流阀等。都是通过改变控制阀的通流面积来实现,流量的控制元件。因此，只以排气节流阀为例介绍,其流量阀的工作原理。上图所示为排气节流阀。,气流从,A,口进入阀内，由节流口,1,节流后经消声套,2,排出。因而它不仅能调节执行元件的运动速度，还,能起到降低排气噪声的作用。,排气节流阀通常安装在换向阀的排气口处与换向阀,联用，起单向节流阀的作用。,3,、方向控制阀,气动方向控制阀和液压方向控制阀相似，分,类方法也大致相同。按其作用特点可分为单,向型和换向型两种，其阀芯结构主要有截止,式和滑阀式。,单向型控制阀,单向型控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与,门型梭阀和快速排气阀。其中单向阀与液压,单向阀类似。,或门型梭阀 在气压传动系统中，当两个,通路,P1,和,P2,均与另一通路,A,相通，而不允许,P1,与,P2,相通时，就要用或门型梭阀，如图所,示。由于阀芯像织布梭子一样来回运动，因,而称之为梭阀，该阀相当于两个单向阀的组,合。在逻辑回路中，它起到或门的作用。,如图,a,所示，当,P1,进气时，将阀芯推向右边，,通路,P2,被关闭，于是气流从,P1,进入通路,A,。,反之，气流则从,P2,进入,A,，如图,b,所示。当,P1,，,P2,同时进气时，哪端压力高，,A,就与哪,端相通，另一端就自动关闭。图,c,为该阀的图,形符号。,与门型梭阀（双压阀）,与门型梭阀又称双压阀，该阀只有当两个输,入口,P1,、,P2,同时进气时，,A,口才能输出。图,所示为与门型梭阀。,P1,或,P2,单独输入时，如,图,a,、,b,所示，此时,A,口无输出，只有当,P1,，,P2,同时有输入时，,A,口才有输出，如图,c,所,示。当,P1,、,P2,气体压力不等时，则气压低的,通过,A,口输出。图,d,为该阀的图形符号。,快速排气阀 快速排气阀又,称快排阀。它是为加快气缸,运动作快速排气用的。图为,膜片式快速排气阀。当,P,口,进气时，膜片被压下封住排气,口，气流经膜片四周小孔，,由,A,口流出，同时关闭下,口。当气流反向流动时，,A,口气压将膜片顶起封住,P,口，,A,口气体经,T,口迅速排,掉。,本章小结,1,、气动系统的执行元件的工作原理及分类,（包括气缸和气马达）；,2,、掌握三大类控制元件：压力控制阀、流量,控制阀及方向控制阀；并熟悉各类包括的阀,类；,3,、熟悉气源装置及其辅件。,