1、第11章 气动元件液压与气动技术高等教育出版社01 执行元件02 控制元件03 逻辑元件目录CONTENTS04 气源装置及辅件执 行 元 件0111.1 执 行 元 件一、气缸的分类及工作原理一、气缸的分类及工作原理1.气缸的分类气缸的分类气缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及密封件等组成。气缸的种类很多，分类的方法也不同，一般可按压缩空气作用在活塞端面上的方向、结构特征和安装形式来分类。11.1 执 行 元 件一、气缸的分类及工作原理一、气缸的分类及工作原理2.气缸的选用气缸的选用1）根据工作任务对机构运动要求，选择气缸的结构形式及安装方式。2）根据工作机构所需力的大小来确定活塞杆的推力
2、和拉力。3）根据工作机构任务的要求，确定行程。一般不使用满行程。4）推荐气缸工作速度为 0.5 1 m/s，并按此原则选择管路及控制元件。11.1 执 行 元 件二、气二、气马达的工作原理马达的工作原理如图是叶片式气马达工作原理图。叶片式气马达一般有 3 10 个叶片，它们可以在转子的径向槽内活动。转子和输出轴固连在一起，装入偏心的定子中。控 制 元 件0211.2 控制元件一、压力控制阀一、压力控制阀1.减压阀减压阀减压阀的作用是降低由空气压缩机来的压力，以适于每台气动设备的需要，并使这一部分压力保持稳定。按调节压力方式不同，减压阀有直动型和先导型两种。11.2 控制元件1.减压阀减压阀如图
3、为减压阀应用实例。图a是由减压阀控制同时输出高、低压力 p1、p2。图b是利用减压阀和换向阀得到高、低输出压力 p1、p2。该回路常用于气动设备之前，可根据需要用同一气源得到两种工作压力。11.2 控制元件 2.溢流阀溢流阀溢流阀的作用是当系统压力超过调定值时，便自动排气，使系统的压力下降，以保证系统安全，故也称其为安全阀。按控制方式分，溢流阀有直动型和先导型两种。11.2 控制元件 2.溢流阀溢流阀在图中所示回路中，气缸行程长，运动速度快，如单靠减压阀的溢流孔排气作用，难以保持气缸的右腔压力恒定。为此，在回路中装有溢流阀，并使减压阀的调定压力低于溢流阀的设定压力，缸的右腔在行程中由减压阀供给
4、减压后的压力空气，左腔经换向阀排气。由溢流阀配合减压阀控制缸内压力并保持恒定。11.2 控制元件 3.顺序阀顺序阀顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制执行机构按顺序动作。顺序阀常与单向阀并联结合成一体，称为单向顺序阀。11.2 控制元件 3.顺序阀顺序阀11.2 控制元件二、流量控制阀二、流量控制阀 1.节流阀节流阀节流阀的作用是通过改变阀的通流面积来调节流量。11.2 控制元件 2.单向节流阀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式控制阀。11.2 控制元件 3.带消声器的排气节流阀带消声器的排气节流阀带消声器的节流阀是安装在元件的排气口处，用来控制执行元件排入大气中气
5、体的流量并降低排气噪声的一种控制阀。11.2 控制元件三、方向控制阀三、方向控制阀 1.单向型控制阀单向型控制阀单向型控制阀中包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀。（1）或门型梭阀：或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。11.2 控制元件（2）与门型梭阀（双压阀）：与门型梭阀又称双压阀，它也相当于两个单向阀的组合。11.2 控制元件（3）快速排气阀：快速排气阀的作用是使气动元件或装置快速排气。11.2 控制元件 2.换向型控制阀换向型控制阀换向型控制阀是用来改变压缩空气的流动方向，从而改变执行元件的运动方向。根据其控制方式分为气压控制阀、电磁控制阀、机械控制阀、手动控制阀、时间控制阀。换
6、向型方向控制阀的结构和工作原理与液压阀中相对应的方向控制阀基本相似，切换位置和接口数也分几位几通，职能符号也基本相同。逻 辑 元 件0311.3 逻辑元件一、气动逻辑元件的特点一、气动逻辑元件的特点1）元件孔径较大，抗污染能力较强，对气源的净化程度要求较低。2）元件在完成切换动作后，能切断气源和排气孔之间的通道，即具有关断能力，无功耗气量较低。3）负载能力强，可带多个同类型元件。4）在组成系统时，元件间的连接方便，调试简单。5）适应能力较强，可在各种恶劣环境下工作。6）响应时间一般在 10 ms 以内。7）在强冲击振动下，有可能使元件产生误动作。11.3 逻辑元件二、高二、高压截止式逻辑元件压
7、截止式逻辑元件1.“是门”和“与门”元件11.3 逻辑元件2.“或门”元件11.3 逻辑元件3.“非门”和“禁门”元件11.3 逻辑元件4.“或非”元件11.3 逻辑元件5.记忆元件记忆元件分为单输出和双输出两种。双输出记忆元件称为双稳元件，单输出记忆元件称为单记忆元件。11.3 逻辑元件三、逻三、逻辑元件的应用举例辑元件的应用举例1.“或门”元件的控制线路 2.双手操作的安全回路气源装置及辅件0411.4.1 气源装置气源装置是用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处理及储存的一套装置。11.4.1 气源装置一、空一、空气压缩机气压缩机空气压缩机是将机械能转变为气体压力能的装置，是
8、气动系统的动力源。一般有活塞式、膜片式、叶片式、螺杆式等几种类型，其中气压系统最常使用的机型为活塞式压缩机。在选择空气压缩机时，其额定压力应等于或略高于所需的工作压力，其流量应等于系统设备最大耗气量并考虑管路泄漏等因素。二、后二、后冷却器冷却器后冷却器安装在压缩机出口管道上，将压缩机排出的压缩气体温度由 140 170 降至40 50 ，使其中水气、油雾气凝结成水滴和油滴，以便经除油器析出。后冷却器一般采用水冷换热装置，其结构形式有列管式、散热片式、套管式、蛇管式和板式等。其中，蛇管式冷却器最为常用。11.4.1 气源装置三、除三、除油器油器除油器的作用是分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，
9、使压缩空气得到初步净化。其结构形式有环形回转式、撞击折回式、离心旋转式和水浴式等。11.4.1 气源装置四、干四、干燥器燥器干燥器的作用是为了满足精密气动装置用气，把初步净化的压缩空气进一步净化以吸收和排除其中的水分、油分及杂质，使湿空气变成干空气。干燥器的形式有潮解式、加热式、冷冻式等。五、空五、空气过滤器气过滤器空气过滤器的作用是滤除压缩空气的水分、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。11.4.1 气源装置六、储六、储气罐气罐储气罐主要用来调节气流，减少输出气流的压力脉动，使输出气流具有流量连续性和气
10、压稳定性。当已知空气压缩机排气流量 q 时，储气罐容积可参考下述经验公式：11.4.2 气动辅件一、油一、油雾器雾器油雾器是气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统中各润滑部位，满足润滑的需要。11.4.2 气动辅件二、消二、消声器声器消声器的作用是排除压缩气体高速通过气动元件排到大气时产生的刺耳噪声污染。在消声器的选择上要注意排气阻力不宜太大，以免影响控制阀切换速度。11.4.2 气动辅件三、转三、转换器换器转换器是将电、液、气信号相互间转换的辅件，用来控制气动系统工作。1.气气/电转换电转换器器作用：把气信号转换成电信号。在选择气/电转换器时要注意信号工作压力大小、电源种类、额定电压和额定电流大小，安装时不应倾斜和倒置，以免发生误动作，控制失灵。11.4.2 气动辅件三、转三、转换器换器2.电电/气转换器气转换器作用：将电信号转换为气信号。11.4.2 气动辅件三、转三、转换器换器3.气气/液转换器液转换器作用：把气压直接转换成液压。谢谢THANK YOU
