單元4.1氣動(dòng)元件4.1.1氣動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理4.1.2氣動(dòng)元件4.1.1氣動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理氣壓產(chǎn)生裝置分水濾氣器壓力控制閥油霧器方向控制閥消聲器流量控制閥汽缸氣壓的傳遞、分配和控制執(zhí)行元件動(dòng)力元件（氣源裝置）輔助元件控制元件工作介質(zhì)一、氣動(dòng)系統(tǒng)的基本組成示例1、動(dòng)作迅速、反應(yīng)快，操作控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。2、便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送控制。（管道內(nèi)壓力損失?。?、對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在惡劣工作環(huán)境中安全性高于液壓、電子及電氣系統(tǒng)。4、以空氣為工作介質(zhì)，易于取得；用后的空氣直接排入大氣，處理方便，不污染環(huán)境。5、氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且易于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。6、可以自動(dòng)降溫。因排氣時(shí)氣體膨脹，溫度降低。二、氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、工作壓力較低（0.3～1MPa），不易獲得較大的輸出力或力矩。（空氣可壓縮性較大）2、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差。（空氣可壓縮性較大）3、空氣凈化處理比較復(fù)雜。（去掉氣源中雜質(zhì)和水分）4、潤(rùn)滑性差，需設(shè)潤(rùn)滑裝置。5、較大的排氣噪聲。二、氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)缺點(diǎn)：4.1.2氣動(dòng)元件一、氣源裝置及輔助元件氣源裝置為氣動(dòng)系統(tǒng)提供符合規(guī)定質(zhì)量要求的壓縮空氣(清潔、干燥、一定壓力、一定流量)。對(duì)壓縮空氣的主要要求：壓力流量潔凈度氣源裝置的主體是空氣壓縮機(jī)——?jiǎng)恿υ庠磧艋b置:壓縮空氣需降溫、凈化、穩(wěn)壓——冷卻器、油水分離器、過(guò)濾器、干燥器、儲(chǔ)氣罐、油霧器等1、空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)1.空壓機(jī)是氣壓發(fā)生裝置。

空壓機(jī)將電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能。2.按工作原理分類：可分為容積式空壓機(jī)和速度式空壓機(jī)。容積式空壓機(jī)的工作原理是壓縮空壓機(jī)中氣體的體積，使單位體積內(nèi)空氣分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力。速度式空壓機(jī)的工作原理是提高氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度以此增加氣體的動(dòng)能，然后將氣體分子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能以提高壓縮空氣的壓力。3.空氣壓縮機(jī)分為往復(fù)式與回轉(zhuǎn)式兩大類。往復(fù)式可細(xì)分為活塞式與膜片式回轉(zhuǎn)式可細(xì)分為葉片式與螺桿式

空氣壓縮機(jī)4.按空壓機(jī)輸出壓力大小分類低壓空壓機(jī)0．2～1．0MPa中壓空壓機(jī)1．0～10MPa高壓空壓機(jī)10～100MPa超高壓空壓機(jī)＞100MPa5.按空壓機(jī)輸出流量(排量)分類微型＜1m3／Min小型1～10m3／Min中型10～100m3／Min大型＞100m3／Min往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)工作原理圖吸氣－壓縮－排氣1-排氣閥；2-氣缸；3-活塞；4-活塞桿；5-滑塊、6-滑道；7-連桿；8-曲柄；9-吸氣閥；10-彈簧空壓機(jī)的使用注意事項(xiàng)空壓機(jī)的安裝位置?？諌簷C(jī)的安裝地點(diǎn)必須清潔，無(wú)粉塵、通風(fēng)好、濕度小、溫度低且要留有維護(hù)保養(yǎng)空間，所以一般要安裝在專用機(jī)房?jī)?nèi)(大型)。噪音?？諌簷C(jī)一運(yùn)轉(zhuǎn)即產(chǎn)生噪音。必須考慮噪音的防治，如設(shè)置隔聲罩、設(shè)置消聲器、選擇噪音較低的空壓機(jī)等。一般而言，螺桿式空壓機(jī)的噪音較小。

3.使用專用潤(rùn)滑油并定期更換，啟動(dòng)前應(yīng)檢查潤(rùn)滑油位，并用手拉動(dòng)傳動(dòng)帶使機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，以保證啟動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑。啟動(dòng)前和停車后，都應(yīng)及時(shí)排除空壓機(jī)氣罐中水分。二、氣動(dòng)系統(tǒng)各組件及主要功能壓縮機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮耗?。電?dòng)機(jī)：給壓縮機(jī)提供機(jī)械能，它是把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。壓力開(kāi)關(guān)：被調(diào)節(jié)到一個(gè)最高壓力：停止電動(dòng)機(jī)，最低壓力，重新激活電動(dòng)機(jī)。單向閥：阻止壓縮空氣反方向流動(dòng)。儲(chǔ)氣罐：貯存壓縮空氣。壓力表：顯示儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力。自動(dòng)排水器：無(wú)需人手操作，排掉凝結(jié)在儲(chǔ)氣罐內(nèi)所有的水。安全閥：當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力超過(guò)允許限度，可將壓縮空氣排出。冷凍式空氣干燥器：將壓縮空氣冷卻到零上若干度，以減少系統(tǒng)中的水份。主管道過(guò)濾器：它清除主要管道內(nèi)灰塵、水份和油。主管道過(guò)濾器必須具有最小的壓力降和油霧分離能力。二、氣源裝置各組件及主要功能11.壓縮空氣的分支輸出管路：壓縮空氣要從主管道頂部輸出到分支管路，以便偶爾出現(xiàn)的凝結(jié)水仍留在主管道里，當(dāng)壓縮空氣達(dá)到低處時(shí)，水傳到管子的下部，流入自動(dòng)排水器內(nèi)，將凝結(jié)水去除。12.自動(dòng)排水器：每一根下接管的末端都應(yīng)有一個(gè)排水器，最有效的方法是用一個(gè)自動(dòng)排水器，將留在管道里的水自動(dòng)排掉。13.空氣處理組件：使壓縮空氣保持清潔和合適壓力，以及加潤(rùn)滑油到需要潤(rùn)滑的另件中以延長(zhǎng)這些氣動(dòng)組件的壽命．2、冷卻器冷卻器：將空氣壓縮機(jī)排出的高溫氣體冷卻，使壓縮空氣中油霧和水汽達(dá)到飽和，使其大部分凝結(jié)成油滴和水滴而析出。水冷和風(fēng)冷兩種方式熱空氣水冷空氣3、油水分離器分離器：分離壓縮空氣中所含的油分和水分工作原理：當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入分離器后產(chǎn)生流向和速度的急劇變化，再依靠慣性作用，將密度比壓縮空氣大的油滴和水滴分離出來(lái)4、空氣過(guò)濾器1-φ10密孔網(wǎng)；2-280目細(xì)鋼絲網(wǎng)；3-焦炭；4-硅膠等一次過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖4、空氣過(guò)濾器5、干燥器空氣干燥器：吸收和排除壓縮空氣中的水分和部分油分與雜質(zhì)，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝獾难b置6、油霧器結(jié)構(gòu)與工作原理作用：以壓縮空氣為動(dòng)力把潤(rùn)滑油霧化以后注人氣流中，并隨氣流進(jìn)入需要潤(rùn)滑的部件，達(dá)到潤(rùn)滑的目的工作原理

6、油霧器壓縮空氣調(diào)壓裝置所有的氣動(dòng)系統(tǒng)均有一個(gè)最適合的工作壓力，而在各種氣動(dòng)系統(tǒng)中，皆可出現(xiàn)或多或少的壓力波動(dòng)。一個(gè)氣源系統(tǒng)輸出的壓縮空氣通?？晒┒嗯_(tái)氣動(dòng)裝置使用。氣源系統(tǒng)輸出的空氣壓力都高于每臺(tái)裝置所需的壓力，且壓力波動(dòng)較大?？諌簷C(jī)的開(kāi)啟與關(guān)閉所產(chǎn)生的壓力波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的功能會(huì)產(chǎn)生不良影響。每臺(tái)氣動(dòng)裝置的供氣壓力都需要用減壓閥減壓，并保持穩(wěn)定。壓縮空氣的潤(rùn)滑裝置使壓縮空氣產(chǎn)生油霧主要由油霧器來(lái)完成。油霧器是以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的能力。氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制閥、氣缸和氣馬達(dá)主要是靠帶有油霧的壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑的，其優(yōu)點(diǎn)是方便、干凈、潤(rùn)滑質(zhì)量高。油霧器在使用中一定要垂直安裝。它可以單獨(dú)使用，也可以和空氣過(guò)濾器、減壓閥、油霧器三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱之為氣動(dòng)三聯(lián)件），使之具有過(guò)濾、減壓和油霧潤(rùn)滑的功能。聯(lián)合使用時(shí)，其連接順序應(yīng)為空氣過(guò)濾器一減壓閥一油霧器，不能顛倒。安裝時(shí)氣源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)盡量靠近氣動(dòng)設(shè)備附近，距離不應(yīng)大于5m?？諝膺^(guò)濾器＋減壓閥＋油霧器

→氣動(dòng)三聯(lián)件新結(jié)構(gòu)氣動(dòng)三聯(lián)件氣動(dòng)三聯(lián)件消聲器吸收型消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-連接螺絲；2-消聲罩壓力表二、氣動(dòng)執(zhí)行元件在氣動(dòng)系統(tǒng)中，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件被稱為氣動(dòng)執(zhí)行元件?？梢詫?shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件稱為氣缸；可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件稱為氣馬達(dá)。1.單作用氣缸2.雙作用氣缸普通型單活塞桿雙作用氣缸3.氣液阻尼缸普通氣缸工作時(shí)，由于氣體的壓縮性，當(dāng)外部載荷變化較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象，使氣缸的工作不穩(wěn)定。為了使氣缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，普遍采用氣液阻尼缸。它是以壓縮空氣為能源，利用油液的不可壓縮性控制油液排量以獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度。氣缸液壓缸公用活塞桿補(bǔ)油油杯4.膜片式氣缸依靠膜片在氣壓作用下的變形來(lái)使活塞桿運(yùn)動(dòng)?；钊灰票容^小（≤40mm）。適用于氣動(dòng)夾具、短行程工作場(chǎng)合。5、氣馬達(dá)（1）擺動(dòng)氣缸與氣馬達(dá)5、氣馬達(dá)（2）葉片式氣馬達(dá)三、氣動(dòng)控制元件氣動(dòng)控制元件是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向的控制閥，主要有壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。1.方向控制閥（閥芯和閥套產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)）（1）單向型控制閥：?jiǎn)蜗蜷y、梭閥、快速排氣閥梭閥或門(mén)型梭閥：兩個(gè)單向閥的組合若是一邊進(jìn)氣，哪邊進(jìn)氣，哪邊通若是兩邊進(jìn)氣，哪邊壓力高，哪邊通梭閥與門(mén)型梭閥：又稱雙壓閥只有兩邊同時(shí)進(jìn)氣，才有輸出兩邊壓力不等時(shí)，則低氣壓通過(guò)閥口輸出快速排氣閥是為加快氣缸運(yùn)動(dòng)作快速排氣用的。快速排氣閥是為加快氣缸運(yùn)動(dòng)作快速排氣用的。通常裝在換向閥和氣缸之間，它使氣缸的排氣不用通過(guò)換向閥而快速排出。1.方向控制閥(2)換向型控制閥：與液壓閥類似1、方向控制閥2.壓力控制閥:

與液壓閥類似

(1)減壓閥(調(diào)壓閥）1-手柄；2、3-調(diào)壓彈簧；4-溢流口；5-膜片；6-閥桿；7-阻尼孔；8-閥芯；9-閥座；10-復(fù)位彈簧；11-排氣孔其工作原理是：當(dāng)閥處于工作狀態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)手柄l、壓縮彈簧2、3及膜片5，通過(guò)閥桿6使閥芯8下移，進(jìn)氣閥口被打開(kāi)，有壓氣流從左端輸入，經(jīng)閥口節(jié)流減壓后從右端輸出。輸出氣流的一部分由阻尼管7進(jìn)入膜片氣室，在膜片5的下方產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，這個(gè)推力總是企圖把閥口開(kāi)度關(guān)小，使其輸出壓力下降。當(dāng)作用于膜片上的推力與彈簧力相平衡后，減壓閥的輸出壓力便保持一定。當(dāng)輸入壓力發(fā)生波動(dòng)時(shí)，如輸入壓力瞬時(shí)升高，輸出壓力也隨之升高，作用于膜片5上的氣體推力也隨之增大，破壞了原來(lái)的力的平衡，使膜片5向上移動(dòng)，有少量氣體經(jīng)溢流口4、排氣孔11排出。在膜片上移的同時(shí)，因復(fù)位彈簧10的作用，使輸出壓力下降，直到新的平衡為止。重新平衡后的輸出壓力又基本上恢復(fù)至原值。反之，輸出壓力瞬時(shí)下．降，膜片下移，進(jìn)氣口開(kāi)度增大，節(jié)流作用減小，輸出壓力又基本上回升至原值。調(diào)節(jié)手柄1使彈簧2、3恢復(fù)自由狀態(tài)，輸出壓力降至零，閥芯8在復(fù)位彈簧10的作用下，關(guān)閉進(jìn)氣閥口，這樣，減壓閥便處于截止?fàn)顟B(tài)，無(wú)氣流輸出。2.壓力控制閥:(2)順序閥：順序閥是依靠氣路中壓力的作用而控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的壓力控制閥，如圖所示，它根據(jù)彈簧的預(yù)壓縮量來(lái)控制其開(kāi)啟壓力。當(dāng)輸入壓力達(dá)到或超過(guò)開(kāi)啟壓力時(shí)，頂開(kāi)彈簧，于是A才有輸出；反之A無(wú)輸出。常于單向閥配合，構(gòu)成單向順序閥。(3)安全閥：當(dāng)貯氣罐或回路中壓力超過(guò)某調(diào)定值，要用安全閥向外放氣，安全閥在系統(tǒng)中起過(guò)載保護(hù)作用。上圖是安全閥工作原理圖。