1、第一节、气压传动概述 气动（pneumatic）技术是“气压传动与控制”技术的简称，是以压缩空气作为动力源驱动气动执行元件完成一定的运动规律的应用技术，是实现各种生产控制、自动化控制的重要手段之一。气动技术在工业生产中应用十分广泛，它可以应用于包装、进给、计量、材料的输送、工件的转动与翻转、工件的分类等场合，还可车、铣、钻、锯等机械加工的过程。一、气压传动技术的工作原理及应用气压传动系统的工作原理及组成 二、气压传动系统的组成气源装置(即气压发生装置)：它将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。其主要设备是空气压缩机。气动执行装置：将压力能转换成机械能的能量转换装置，如气缸，气马达；二、气压传
2、动系统的组成气动控制装置：控制气体的压力、流量及流动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作的元件，如各种压力阀、流量阀、逻辑阀和方向阀等。气动辅助装置：辅助保证空气系统正常工作的一些装置，主要作是使压缩空气净化、润滑、消声以及用于元件间连接等，如过滤器、油雾器、消声器、管道和管接头等。气动装置的应用优点优点三、气压传动系统的特点（1）气动装置结构简单、安装维护方便、成本低、投资回收快。（2）工作环境适应性好，能在温度变化范围宽、温度高、多灰尘、振动等环境中可靠地工作。（3）对环境无污染，处理方便，无火灾爆炸危险，使用安全。（4）工作寿命长，电磁阀寿命可达3000500
3、0万次气缸寿命可达 20006000km（5）执行元件输出速度高，直线运动可达15m/s.（6）排气时气体因膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象。（7）有过载保护能力，执行元件在过载时会自动停止，无损坏危险，功率不够时会在负载作用下保持不动。缺点缺点三、气压传动系统的特点（1）工作压力较低（一般为0.40.8MPa），又因结构尺寸不宜过大，因而输出力小，一般不大于1040kN。（2）由于空气具有可压缩性，使得工作部件运动速度稳定性差。（3）气信号传递的速度比光、电子速度慢，故不宜用于要求高传递速度的复杂回路中，但对一般机械设备，气动信号的传递速度是能够满足要求的
4、。（4）排气噪声大，需加消声器。第二节 气源装置及辅助元件 气源系统(supplier system)是为气动设备提供满足要求的压缩空气动力源。气源系统一般由空气压缩机和必要的净化处理装置组成。典型的气源及空气净化处理系统如图所示。1-空气压缩机；2-后冷却器；3-除油器；4、7-储气罐；5-干燥器；6-过滤器；8-输气管道一、典型气源系统组成作用与分类 活塞式空压机工作原理 选用原则 空气压缩机安全技术操作方法 空气压缩机常见故障分析 一、典型气源系统组成1.空气压缩机（气压发生装置）一、典型气源系统组成空气压缩机的作用和分类 空气压缩机是将机械能转变为气体压力能的装置，满足气动设备对压缩空
5、气压力（P）和流量（Q）的要求，是启动系统的动力源。一般有活塞式、膜片式、螺杆工等几种类型，其中气压系统最常使用的机型为活塞式压缩机。1.空气压缩机（气压发生装置）1排气阀；2气缸；3活塞；4活塞杆；5十字头；6连杆；7曲柄；8吸气阀；9弹簧原理演示一、典型气源系统组成1.空气压缩机（气压发生装置）活塞式空压机工作原理一、典型气源系统组成选用原则 选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压力和流量两个参数。第一种空气压缩机为中压空气压缩机，额定排气压力为1MPa；第二种是低压空气压缩机，排气压力为0.2MPa；第三种是高压空气压缩机，排气压力为10MPa；第四种为超高压空气压缩机，排气压
6、力为100MPa.输出流量的选择，要根据整个气动系统对压缩空气的需要再加一定的备用余量，作为选择空气压缩机的流量依据。空气压缩机铭牌上的流量是自由空气流量1.空气压缩机（气压发生装置）一、典型气源系统组成 开车前应检查空气压缩机曲轴箱内油位是否正常，各螺栓是否松动，压力表、气阀是否完好，压缩机必须安装在来稳牢固的基础上。压缩机的工作压力不允许超过额定排气压力，以免超负荷运转而损坏压缩机和烧毁电动机。空气压缩机安全技术操作方法1.空气压缩机（气压发生装置）一、典型气源系统组成1.空气压缩机（气压发生装置）不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气管，以免温度过高而烫伤。日常工作结束后，要切断电源，放
7、掉压缩机储气罐中的压缩空气，打开储气罐下边的排污阀，放掉汽凝水和污油。空气压缩机安全技术操作方法二、气动辅助元件二、气动辅助元件 气源净化装置 其他辅助元件1、气源净化装置、气源净化装置压缩空气净化装置一般包括：压缩空气净化装置一般包括：u 后冷却器后冷却器u 油水分离器油水分离器u 储气罐储气罐u 干燥器干燥器u 过滤器等过滤器等二、气动辅助元件二、气动辅助元件 后冷却器安装在空气压缩机出口处的后冷却器安装在空气压缩机出口处的管道上。它的作用是将空气压缩机排出的管道上。它的作用是将空气压缩机排出的压缩空气温度由压缩空气温度由140140170170降至降至40405050。这样就可以使压缩空
8、气中的油雾和水汽迅这样就可以使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出。后冷滴和水滴，以便经油水分离器排出。后冷却器的结构形式有：蛇形管式、列管式、却器的结构形式有：蛇形管式、列管式、散热片式、管套式。散热片式、管套式。后冷却器后冷却器1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 后冷却器后冷却器1、气源净化装置、气源净化装置风冷式后冷1风扇马达；2风扇；3热交换器二、气动辅助元件二、气动辅助元件 后冷却器后冷却器水冷式后冷却器 1外壳；2冷却水管；3自动排水器1、气源净化装置、气源净化装置
9、二、气动辅助元件二、气动辅助元件 油水分离器（除油器）油水分离器（除油器）油水分离器安装在后冷却器出口官道上，它的作用是分离并排出压缩空气中凝聚的油分、水分和灰尘杂质等，使压缩空气得到初步净化。1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 储气罐储气罐 贮气罐的作用贮气罐的作用:贮存一定数量的压缩贮存一定数量的压缩空气；空气；消除压力波动，保证消除压力波动，保证输出气流的连续性；输出气流的连续性；调节用气量或以备发调节用气量或以备发生故障和临时需要应急生故障和临时需要应急使用；使用；进一步分离压力空气进一步分离压力空气中的水分和油分。中的水分和油分。1、气源净化装置、气源净化
10、装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 空气干燥器空气干燥器 作用作用:用于除去压用于除去压缩空气中的水缩空气中的水分，得到干燥分，得到干燥空气。它在气空气。它在气动元件中是属动元件中是属于大型、高价于大型、高价的元件。的元件。冷冻式空气干燥机工作原理冷冻式空气干燥机工作原理1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 吸附式干燥器吸附式干燥器 吸吸附附式式空空气气干干燥燥机机工工作作原原理理1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 选择基本原则：选择基本原则：使用空气干燥器时，必须确定气动系统的露点温使用空气干燥器时，必须确定气动系统的露点温度，然后才能
11、确定选用干燥器的类型和使用的吸度，然后才能确定选用干燥器的类型和使用的吸附剂等。附剂等。决定干燥器的容量时，应注意整个气动系统所需决定干燥器的容量时，应注意整个气动系统所需流量大小以及输入压力、输入端的空气温度。流量大小以及输入压力、输入端的空气温度。若用有油润滑的空气压缩机作气压发生装置，须若用有油润滑的空气压缩机作气压发生装置，须注意压缩空气中混有油粒子，油能粘附于吸附剂注意压缩空气中混有油粒子，油能粘附于吸附剂的表面，使吸附剂吸附水蒸气能力降低，对于这的表面，使吸附剂吸附水蒸气能力降低，对于这种情况，应在空气入口处设置除油装置。种情况，应在空气入口处设置除油装置。干燥器无自动排水器时，需
12、要定期手动排水，否干燥器无自动排水器时，需要定期手动排水，否则一旦混入大量冷凝水后，干燥器的会降低，影则一旦混入大量冷凝水后，干燥器的会降低，影响压缩空气的质量。响压缩空气的质量。空气干燥器空气干燥器 1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 过滤器过滤器 一次过滤器结构图110密孔网；2-280目细钢丝网；3-焦炭；4-硅胶过滤器过滤器的作用的作用:进一步滤除压缩空气中的杂质。原理演示1、气源净化装置、气源净化装置二、气动辅助元件二、气动辅助元件 2、其他辅助元件、其他辅助元件油油雾雾器器 原理演示油雾器是一种特殊的注油装置。它以空气为动力，使润滑油雾化后，注入空气流中
13、，并随空气进入需要润滑的部件，达到润滑的目的。二、气动辅助元件二、气动辅助元件 油雾器在使用中一定要垂直安装，它可以单独使用，也可以和空气过滤器、减压阀、油雾器三件联合使用，组成气源调节装置（通常称之为气动三联件），使之具有过滤、减压和油雾润滑的功能。联合使用时，其连接顺序应为空气过滤器一减压阀一油雾器，不能颠倒，安装时气源调节装置应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m。气动三联件（Air service unit）的工作原理图如图、外形图及图形符号如图所示。压缩空气的润滑装置压缩空气的润滑装置气动三联件气动三联件FRL气动三联件（气动三联件（FRL：Filter Regulator Lub
14、ricator）消消声声器器 消声器图形符号 消声器消声器就是通就是通过阻尼或增加过阻尼或增加排气面积来降排气面积来降低排气速度和低排气速度和功率，从而降功率，从而降低噪声的。低噪声的。2、其他辅助元件、其他辅助元件二、气动辅助元件二、气动辅助元件 管管道道连连接接件件 管道连接件管道连接件包括管子和各种管接头。管包括管子和各种管接头。管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动连接运动 部件和临时使用、希望装拆方部件和临时使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、便的管路
15、应使用软管。硬管有铁管、铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管和尼龙管。和尼龙管。2、其他辅助元件、其他辅助元件二、气动辅助元件二、气动辅助元件 气动系统的管路按其功能分为：1吸气管路：从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路，此段管路管径易大以降低压力损失。2排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路，此段管路应能耐高温高压与振动。3.气管路：从储气罐到气动设备间的管路。送气管路又分成主管路和从主管路连
16、接分配到气动设备之间的分支管路。主管道是一个固定安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路中必须安装断路阀，它能在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分。4控制管路：连接气动执行件和各种控制阀间的管路。此种管路大多数采用软管。5排水管道：收集气动系统中的冷凝水并将水分排出管路。管路的分类管路的分类 第三节第三节 气动执行元件气动执行元件 气缸气缸 气马达气马达 1、气缸分类、气缸分类第三节第三节 气动执行元件气动执行元件一、气缸一、气缸气气液液阻阻尼尼缸缸 普通气缸工作时，由于气体的压缩性，当外部载荷普通气缸工作时，由于气体的压缩性，当外部载荷变化较大时，会产生变化较大时，会产生“爬行爬行”
17、或或“自走自走”现象，例现象，例气缸的工作不稳定。为了使气缸运动平稳，普遍采气缸的工作不稳定。为了使气缸运动平稳，普遍采用气液阻尼缸。用气液阻尼缸。第三节第三节 气动执行元件气动执行元件一、气缸一、气缸薄薄膜膜式式气气缸缸(a)单作用式 (b)双作用式 第三节第三节 气动执行元件气动执行元件一、气缸一、气缸 薄膜式气缸是一种利用膜片在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆作直线运动的气缸。薄膜式气缸与活塞式气缸相比较，具有结构紧凑、简单、成本低、维修方便、寿命长和效率高等优点。第三节第三节 气动执行元件气动执行元件一、气缸一、气缸气缸的使用时应注意以下几点：要使用清洁干燥的压缩空气，连接前配管内应
18、充分清洗；安装耳环式或耳轴式气缸时，应保证气缸的摆动和负载的摆动在一个水平面内，应避免在活塞杆上施加横向负载和偏心负载。根据工作任务的要求，选择气缸的结构形式、安装方式并确定活塞杆的推力和拉力；一般不使用满行程，而其行程余量为30100mm；气缸工作推荐速度在0.51m/s，工作压力为0.40.6Mpa，环境温度为560范围内；气缸运行到终端运动能量不能完全被吸收时，应设计缓冲回路或增设缓冲机构。二、气马达第三节第三节 气动执行元件气动执行元件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。1、叶片
19、式气马达 (a)工作原理图 （b）图形符号 （c）实体第三节第三节 气动执行元件气动执行元件二、气马达现象现象故障原因分析故障原因分析对策对策输输出出功功率率明明显显下下降降叶片严重磨损叶片严重磨损断油或供油不足断油或供油不足空气不净空气不净长期使用长期使用检查供油器，保证润滑检查供油器，保证润滑净化空气净化空气更换叶片更换叶片前后气盖前后气盖磨损严重磨损严重轴承磨损，转子轴向窜动轴承磨损，转子轴向窜动衬套选择不当衬套选择不当更换轴承更换轴承高速衬套高速衬套定子内孔定子内孔纵向波浪槽纵向波浪槽泥砂进入定子泥砂进入定子长期使用长期使用更换修复定子更换修复定子叶片折断叶片折断转子叶片槽喇叭口太大转
20、子叶片槽喇叭口太大更换转子更换转子叶片卡死叶片卡死叶片槽间隙不当或变形叶片槽间隙不当或变形更换叶片更换叶片2、叶片式气马达常见故障分析 第三节第三节 气动执行元件气动执行元件二、气马达第四节 气动控制元件 方向控制阀 流量控制阀 压力控制阀 逻辑控制阀 或或门门型型梭梭阀阀 工作原理演示第四节 气动控制元件 一、方向控制阀工作原理：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。1、换向阀的结构特点及工作原理换向阀的结构特点及工作原理 5.5.梭阀梭阀(Shuttle valve)：梭阀在逻辑回路和气动程序控制回路中应用广泛，常用作信号处理元件。图10-17为数个输入信号
21、需连接（并联）到同一个出口的应用方法，所需梭阀数目为输入信号数减一。1、换向阀的结构特点及工作原理换向阀的结构特点及工作原理 5.5.梭阀梭阀(Shuttle valve)：图10-18为梭阀的应用实例，用两个手动按钮1S1和1S2操纵气缸进退。当驱动两个按钮阀中的任何一个动作时，双作用气缸活塞杆都伸出。只有同时松开两个按钮阀，气缸活塞杆才回缩。梭阀应与两个按钮阀的工作口相连接，这样，气动回路图才可以正常工作。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。与与门门型型梭梭阀阀 工作原理演示第四节 气动控制元件 一、方向控制阀1、换向阀的结构特点及工作原理换向阀的
22、结构特点及工作原理 6.6.双压阀双压阀(Dual pressure valve)：与梭阀一样，双压阀在气动控制系统中也作为信号处理元件，数个双压阀的连接方式如图，只有数个输入口皆有信号时，输出口才会有信号。双压阀的应用也很广泛，主要用于互锁控制、安全控制、检查功能或者逻辑操作。1、换向阀的结构特点及工作原理换向阀的结构特点及工作原理 6.6.双压阀双压阀(Dual pressure valve)：图10-21为一个安全回路。只有当两个按钮阀1S1和1S2都压下时，单作用气缸活塞杆才伸出。若二者中有一个不动作，则气缸活塞杆将回缩至初始位置。快快速速排排气气阀阀 工作原理演示第四节 气动控制元件
23、 一、方向控制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。换向型 第四节 气动控制元件 一、方向控制阀 气动换向阀工作原理与液压换向阀工作原理一样，两者结构也很相似。现象现象故障原因分析故障原因分析对策对策阀不能换阀不能换向向润滑不良，滑动阻力和始动摩擦润滑不良，滑动阻力和始动摩擦力大力大密封圈压缩量大，或膨胀变形密封圈压缩量大，或膨胀变形尘埃或油污等被卡在滑动部分或尘埃或油污等被卡在滑动部分或阀座上阀座上弹簧卡住或损坏弹簧卡住或损坏控制活塞面积偏小，操作力不够控制活塞面积偏小，操作力不够改善润滑改善润滑适当减小密封圈压缩量，改适当减小密封圈压缩量，改进配方进配方消除尘埃或油污消
24、除尘埃或油污重新装配或更换弹簧重新装配或更换弹簧增大活塞面积和摩擦力增大活塞面积和摩擦力阀泄漏阀泄漏密封圈压缩量过小或有损伤密封圈压缩量过小或有损伤阀杆或阀座有损伤阀杆或阀座有损伤铸件有缩孔铸件有缩孔适当增大压缩量，或更换受适当增大压缩量，或更换受损坏密封圈损坏密封圈更换阀杆或阀座更换阀杆或阀座更换铸件更换铸件阀产生振阀产生振动动压力低（先导式）压力低（先导式）电压低（电磁阀）电压低（电磁阀）提高先导操作压力提高先导操作压力提高电源电压或改变线圈参数提高电源电压或改变线圈参数第四节 气动控制元件 一、方向控制阀方向控制阀常见故障分析1、节流阀第四节 气动控制元件 二、流量控制阀压缩空气由P 口
25、进入，经过节流后，由A口流出。旋转阀芯螺杆可改变节流口的开度大小。由于这种节流阀的结构简单、体积小，故应用范围较广。2、流量阀的选用第四节 气动控制元件 二、流量控制阀（1）气动执行器的速度控制有进口节流和出口节流两种方式，出口节流由于背压作用，帮比进口节流速度稳定、动作可靠。只有少数的场合才采用进口节流来控气动执行器的速度，如气缸推举重物等。（2）用流量控制气缸的速比较平稳，但由于空气具有可压缩性，故气压控制比液压困难，一般气缸的运动速度不得低于30mm/s。第四节 气动控制元件 二、流量控制阀（3）在气缸的速度控制中，若能充分注意以下各点，则在多数场合可以达到程度。彻底防止管路中的气体泄漏
26、，包括各元件接管处的泄漏 要注意减小气缸运动的摩擦阻力，以保持气缸运动的平衡。加在气缸活塞杆上的载荷必须稳定。若载荷在行程中途有变化，其速度控制相当困难，甚至不可能。在不能消除变化的情况下，必须借助液压传动 2、流量阀的选用 减压阀的作用是将较高的输入压力调整到系统需要的低于输入压力的调定压力，并能保持输出压力稳定，不受输出空气流量变化和气源压力波动的影响。三、压力控制阀减压阀（调压阀）减压阀（调压阀）第四节 气动控制元件 安全阀（溢流阀）安全阀（溢流阀）工作原理演示第四节 气动控制元件 三、压力控制阀 当储气罐或回路中压力超过某调定值时，要用安全阀向外放气，安全阀在系统中起过载保护作用。顺序
27、阀顺序阀（a）正向流动 （b）反向流动 （c）图形符号 第四节 气动控制元件 三、压力控制阀 顺序阀是依靠气压系统中压力的变化来控制气动回路中各执行元件按顺序动作的压力阀。其工作原理与液压顺序阀基本相同，顺序阀常与单向阀组合成单向顺序阀 第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 气动逻辑元件是以压缩空气为工作介质，在控制气压信号作用下，通过元件内部的可动部件(阀芯、膜片)来改变气流方向，实现一定逻辑功能的气体控制元件。或门或门工作原理演示工作原理演示第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 图中A、B 为信号的输入口，S 为信号的输出口。当仅A 有信号输入时，阀芯a 下移封住信号口B，气流经S 输出；
28、当仅B 有信号输入时，阀芯a 上移封住信号口A，S 也有输出。只要A、B 中任何一个有信号输入或同时都有输入信号，就会使得S 有输出，其逻辑表达式为：S=A+B。是门和与门是门和与门工作原理演示工作原理演示第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀是门和与门是门和与门第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 图中A 为信号的输入口，S 为信号的输出口，中间口接气源P 时为是门元件。当A 口无输入信号时，阀芯2 在弹簧及气源压力作用下使阀芯上移，封住输出口S 与P 口通道，使输出S 与排气口相通，S 无输出；反之，当A有输入信号时，膜片1 在输入信号作用下将阀芯2 推动下移，封住输出口S 与排气口通道，P
29、 与S 相通，S 有输出。即A 端无输入信号时，则S 端无信号输出；A 端有输入信号 时，S端就会有信号输出。元件的输入和输出信号之间始终保持相同的状态。其逻辑表达式为S=A。若将中间口不接气源而换接另一输入信号B，则称为与门元件。即只有当A、B 同时有输入信号时，S 才能有输出，其逻辑表达式为：S=AB。非门与禁门非门与禁门工作原理演示工作原理演示第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀非门与禁门非门与禁门第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 A 为信号的输入端，S 为信号的输出端，中间孔接气源P 时为非门元件。当A 端无输入信号时，阀芯3 在P 口气源压力作用下紧压在上阀座上，使P 与S 相通
30、，S 端有信号输出；反之，当A 端有信号输入时，膜片变形并推动阀杆，使阀芯3 下移，关断气源P 与输出端S 的通道，则S 便无信号输出。即当有信号A 输入时，S 无输出；当无信号A 输入时，则S 有输出，其逻辑表达式为：S A。或非门或非门工作原理演示工作原理演示第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀或非门或非门第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 它是在非门元件的基础上增加两个信号输入端，即具有A、B、C 三个输入信号，中间孔P 接气源，S 为信号输出端。当3 个输入端均无信号输入时，阀芯在气源压力作用下上移，使P 与S 接通，S 有输出。当3 个信号端中任一个有输入信号，相应的膜片在输入信号
31、压力作用下，都会使阀芯下移，切断P 与S 的通道，S 无信号输出。其逻辑表达式为：S=A+B+C。双稳元件双稳元件工作原理演示工作原理演示第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀双稳元件双稳元件第四节 气动控制元件 四、逻辑控制阀 双稳元件具有记忆功能，在逻辑回路中起着重要的作用。双稳元件有两个控制口A、B，有两个工作口S1、S2。当A 口有控制信号输入时，阀芯带动滑块向右移动，接通P 与S1 口之间的通道，S1 口有输出，而S2 口与排气孔相通，此时，双稳元件处于置“1”状态，在B 口控制信号到来之前，虽然A 口信号消失，但阀芯仍保持在右端位置，故使S1 口总有输出。当B 口有控制信号输入时，阀
32、芯带动滑块向左移动，接通P 与S2 口之间的通道，S2 口有输出，而S1 口与排气孔相通。此时，双稳元件处于置“0”状态，在B 口信号消失，而A 口信号到来之前，阀芯仍会保持在左端位置，所以双稳元件具有记忆功能，即1BS=KA，2AS=KB。1、真空发生器工作原理工作原理第五节 气动真空元件 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A处接上真空吸盘，靠真空压力和吸盘吸附面积可吸取物体。u 真空发生器的耗气量u 排气特性和流量特性 u 真空度 u 抽吸时间 性能指标性能指标1、真空发生器第五节 气动真空元件
33、二级真空发生器二级真空发生器1、真空发生器 采用二级式真空发生器与单级式产生的真空度是相同的，但在低真空度时吸入流量增加约1倍，其吸入流量为q1+q2。这样在低真空度的应用场合吸附动作响应快，如用于吸取具有透气性的工作时特别有效。第五节 气动真空元件 2、真空吸盘 真空吸盘是利用吸盘内形成负压（真空）而把工件吸附住的元件。它适用于抓取薄片状的工件，如塑料板、矽钢片、纸张及易碎的玻璃器皿等，要求工件表面平整光滑、无孔无油。第五节 气动真空元件 真空减压阀（真空阀）用于控制真空泵产生的真空的通断，真空吸盘的吸着和脱离。3、真空减压阀第五节 气动真空元件 4、真空开关 真空开关是一种检测真空度范围的
34、开关，又称真空继电器。其作用是：当实际工作中所产生的真空度达到规定要求时，自动开闭控制电路，发出电信号，指令真空吸附机构正常动作。它属于可靠性、安全性元件。第五节 气动真空元件 当真空切换阀7通电、真空破坏阀6断电时，真空泵5产生的真空吸盘1将工件吸起；当真空切换阀7断电、真空破坏阀6通电时，压缩空气进入吸盘，真空被破坏，吹力使吸盘与工作脱离。采用真空泵的真空回路 5、真空回路第五节 气动真空元件 当真空选择阀10断电时，真空泵5产生真空，工件被吸盘吸起；当真空选择阀10通电时，压缩空气使工件脱离吸盘。采用二位三通阀控制的真空回路 5、真空回路第五节 气动真空元件 当三位三通阀4的电磁铁1YA
35、通电，真空发生器1与真空吸盘7接通，真空开关6检验真空度并发出信号给控制器，吸盘7将工件吸起。当三位三通电磁阀不通电时，真空吸着状态能够持续。当三位三通阀4的电磁铁2YA通电，压缩空气进入真空吸盘，真空被破坏，吹力使吸盘与工件脱离。采用真空发生器的真空回路 5、真空回路第五节 气动真空元件 方向控制回路 速度控制回路 压力控制回路 顺序动作回路 安全保护回路 第六节 气动基本回路 当电磁铁通电时，换向阀左位工作，气压使活塞右移；当电磁铁断电时，弹簧使换向阀右位工作，活塞杆在弹簧作用下左移。1、单作用气缸换向回路 工作原理演示工作原理演示 第六节 气动基本回路一、方向控制回路 该回路中通过对换向
36、阀左右两侧输入控制信号，使气缸活塞伸出和缩回。次回路不许左右两侧同时加等压控制信号。工作原理演示工作原理演示 第六节 气动基本回路一、方向控制回路2、双作用气缸换向回路 气缸5的活塞退回（左行），当行程阀3被活塞杆上的活动挡块6压下时，气路处于排气状态。当按下具有定位机构的手动换向阀1时，控制气体经阀1的右位、阀3的上位作用在气控换阀2的右控制腔，阀2切换至右位，气缸的无杆腔进气、有杆腔排气，实现右行进给。当挡块6压下行程阀4时，气路经阀4上位排气，阀2在弹簧力作用下复至图示左位。此时，气缸有杆腔进气，无杆腔排气，做退回运动。当挡块压下阀3时，控制气体又作用在阀2的右控制腔，使气缸换向进给。3
37、、气缸连续往复换向回路 工作原理演示工作原理演示 第六节 气动基本回路一、方向控制回路 当二位五通气控换向阀1切换至左位时，气缸5的无杆腔进气，有杆腔经行程阀4下位、阀1左位排气，实现快速进给。当活动档块6压下行程阀时，缸有杆腔经节流阀2、阀1排气，气缸转为慢速运动。实现了快转慢速的换接控制。用行程阀的快慢换接回路 工作原理演示工作原理演示 第六节 气动基本回路二、速度控制回路 空压机1排出的气体通过单向阀2储存在储气罐3中，空压机排气压力由溢流阀4限定。当气罐中的压力达到阀4的高压值时，阀4启动，空压机排出的气体经溢流阀排向大气。此回路结构简单，但在溢流阀开启过程中无功能耗较大。12341、
38、一次压力控制回路 第六节 气动基本回路三、压力控制回路 主要作用是输出被控元件所需的稳定压力气体。它是在一次压力控制回路的出口（气罐右侧排气口）上串接带压力表4的气动三联件而成。但供给逻辑元件的压缩空气应自油雾器之前引出，即不要对逻辑元件加入润滑油。第六节 气动基本回路2、二次压力控制回路 三、压力控制回路 气源供一定压力，经过两个减压阀分别调至要求的压力，当一个执行器在工作循环中需要高、低两种不同压力时，可通过换向阀进行切换。3、高低压控制回路 第六节 气动基本回路三、压力控制回路4、过载保护回路 用于防止系统过载而损坏元件。当换向阀1切换至左位时，压缩气体使换向阀4和5切换至左位，气缸6进
39、给（活塞杆伸出）。若活塞杆遇到较大负载或行程到右端点时，气缸无杆腔压力急速上升。当气压升高至顺序阀3的设定值时，顺序阀开启，高压气体推动换向阀2切换至上位，使阀4和阀5控制腔的气体经法2排空，阀4和阀5复位，活塞退回，从而实现了系统保护。工作原理演示工作原理演示 第六节 气动基本回路三、压力控制回路 当换向阀7切换至左位时，气缸1无杆腔进气、有杆腔排气，实现动作a。同时，气体经节流阀3进入延时换向阀4的控制腔及气容6中。当气容中的压力达到一定值时，阀4切换至左位，缸2无杆腔进气、有杆腔排气，实现动作b。当阀7的图示右位时，两缸同时有杆腔进气、无杆腔排气而退回，即实现动作c。两气缸进给的间隔时间
40、可通过节流阀3调节。1、延时单向顺序动作控制回路 第六节 气动基本回路四、顺序控制回路 采用两只延时换向阀3和4对气缸1和2进行顺序动作的控制回路。可以实现的动作顺序为：ad。动作ab的顺序有延时换向阀4控制，动作cd的顺序有延时换向阀3控制。第六节 气动基本回路四、顺序控制回路 1、延时双向顺序动作控制回路 为使二位主控阀3控制气缸6的换向，必须使压缩空气信号进入阀3的控制腔。因此必须使两个三通手动阀1和2同时换向，另外这两个阀必须安装在单手不能同时操作的距离上，在操作时，如任何一只手离开时则控制信号消失，主控阀3便复位，则活塞杆后退，以避免因误动作伤及操作者。气缸6还可以通过单向节流阀4和
41、5实现双向节流调速。1、逻辑“与”的双手操作回路 第六节 气动基本回路五、安全保护回路 只有手动阀2和3同时动作时，主控制阀1才切换至上位，气缸活塞杆前进；将信号B作为手动阀2和3的逻辑“或非”回路，即当手动阀2和3同时松开时，主控制阀1切换至下位，活塞杆返回；若手动阀2或3任何一个动作，将使主控制阀复至中位，活塞杆处于停止状态，所以可保证操作者安全。2、用三位主控阀的双手操作回路 第六节 气动基本回路五、安全保护回路 当气控换向阀2切换至左位时，气缸的无杆腔进气、有杆腔排气，活塞杆右行。当活塞杆遇到死挡铁5或行至极限位置时，无杆腔压力快速增高，当压力达到顺序阀4开启压力时，顺序阀开启，避免了
42、过载现象的发生，保证了设备安全。气源经顺序阀、或门梭阀3作用在阀2右控制腔使换向阀复位，气缸退回。3、采用顺序阀的过载保护回路 第六节 气动基本回路五、安全保护回路 气缸5的换向由作为主控阀的四通气控换向阀4控制。而四通阀4的换向受三个串联的机动三通阀13的控制，只有三个都接通时，主控阀4才能换向，实现了互锁。4、互锁回路 第六节 气动基本回路五、安全保护回路 第七节 气压传动系统实例一、数控加工中心气动换刀系统 第七节 气压传动系统实例一、数控加工中心气动换刀系统 工作原理：当数控系统发出换刀指令时，主轴停止转动，同时4YA 通电，压缩空气经气动三联件1换向阀4单向节流阀5主轴定位缸A 的右
43、腔缸A 活塞杆左移伸出，使主轴自动定位，定位后压下无触点开关，使6YA 得电，压缩空气经换向阀6快速排气阀8气液增压缸B 的上腔增压腔的高压油使活塞杆伸出，实现主轴松刀，同时使8YA 得电，压缩空气经换向阀9单向节流阀11缸C 的上腔，使缸C 下腔排气，活塞下移实现拔刀，并由回转刀库交换刀具，同时1YA 得电，压缩空气经换向阀2单向节流阀3 向主轴锥孔吹气。第七节 气压传动系统实例一、数控加工中心气动换刀系统 工作原理：稍后1YA 失电、2YA 得电，吹气停止，8YA 失电，7YA 得电，压缩空气经换向阀9、单向节流阀10 进入缸C 下腔，活塞上移实现插刀动作，同时活塞碰到行程限位阀，使6YA
44、 失电、5YA 得电，则压缩空气经阀6 进入气液增压缸B的下腔，使活塞退回，主轴的机械机构使刀具夹紧。气液增压缸B 的活塞碰到行程限位阀后，使4YA 失电、3YA 得电，缸A 的活塞在弹簧力作用下复位，回复到初始状态，完成换刀动作。第七节 气压传动系统实例二、气液动力滑台气液动力滑台能完成下面的两种工作循环（1）快进慢快快退停止图7-55 气液（2）快进慢进慢退快退停止 第七节 气压传动系统实例三、公共气车车门气压传动系统 第七节 气压传动系统实例三、公共气车车门气压传动系统 在司机的座位和售票员座位处都装有气动开关，司机和售票员都可以开关车门。当车门在关闭过程中遇到障碍物时，这种回路能使车门自动再开启，起到安全保护作用。第七节 气压传动系统实例四、气动机械手控制系统 第七节 气压传动系统实例四、气动机械手控制系统
