第九章第九章 气动元件气动元件n气动系统常用的执行元件为气缸和气马达。气动系统常用的执行元件为气缸和气马达。n气缸用于实现直线往复运动，输出力和直气缸用于实现直线往复运动，输出力和直线位移；气马达用于实现连续回转运动，线位移；气马达用于实现连续回转运动，输出力矩和角位移。输出力矩和角位移。2021/6/161 气缸的分类气缸的分类一、气缸的分类一、气缸的分类 气缸的种类很多，分类的方法也不同，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。现将气向、结构特征和安装形式来分类。现将气缸的类型和安装形式分别列于表缸的类型和安装形式分别列于表9-19-1及表及表9-29-2中。中。 2021/6/162二、常用气缸的特点二、常用气缸的特点（1 1）普通气缸）普通气缸 气缸主要由缸筒、活塞杆、前后端盖气缸主要由缸筒、活塞杆、前后端盖及密封件等组成，如图及密封件等组成，如图9-19-1所所 示为普通示为普通 气气缸结构。缸结构。 2021/6/163n（2 2）薄膜气缸）薄膜气缸 薄膜气缸主要由缸体、膜片、膜盘和活薄膜气缸主要由缸体、膜片、膜盘和活塞杆组成。如图塞杆组成。如图9-29-2所示。所示。2021/6/164（3 3）无杆气缸）无杆气缸 无杆气缸没有刚性活塞杆，利用活塞直无杆气缸没有刚性活塞杆，利用活塞直接或间接实现直线运动。如图接或间接实现直线运动。如图9-3 9-3 所示。所示。2021/6/1652021/6/166三、气缸的使用三、气缸的使用气缸的使用时应注意以下几点：气缸的使用时应注意以下几点：1 1）根据工作任务的要求，选择汽缸的结构形）根据工作任务的要求，选择汽缸的结构形式、安装方式并确定活塞杆的推力和拉力。式、安装方式并确定活塞杆的推力和拉力。2 2）一般不使用满行程，而使用其行程余量为）一般不使用满行程，而使用其行程余量为30-100mm30-100mm；3 3）气缸工作的推荐速度在）气缸工作的推荐速度在0 0。5 51m/s1m/s，工作，工作压力为压力为0.40.40.6MPa,0.6MPa,环境温度为环境温度为5 560C60C范范围内。围内。2021/6/167四、气马达的工作原理四、气马达的工作原理如图如图9-49-4所示所示2021/6/168第二节第二节 气动控制元件气动控制元件 控制元件按其作用和功能分为压控制元件按其作用和功能分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类。三类。一、方向控制阀一、方向控制阀 类型类型: : 单向型单向型 换向型换向型阀心结构：阀心结构： 截止式截止式 滑阀式滑阀式2021/6/1691 1、单向型控制阀、单向型控制阀n单向型控制阀中包括单向阀，或门型梭阀单向型控制阀中包括单向阀，或门型梭阀和快速排气阀。其中单向阀与液压单向阀和快速排气阀。其中单向阀与液压单向阀类似。类似。（1 1）或门型梭阀）或门型梭阀 或门型梭阀相当于两个单向阀的组或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。图合。图9-59-5为或门型梭阀结构图，它有两个为或门型梭阀结构图，它有两个输入口输入口P1P1、P2P2，一个输出口，一个输出口A A，阀芯在两个，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。方向上起单向阀的作用。 2021/6/1610n工作原理：工作原理：nP1进气进气 ， P2切断，切断，P1A，A有输出；有输出；nP2进气进气 ， P1切断，切断，P2A，A有输出；有输出；2021/6/1611nP P1 1、P P2 2进气，高压侧进气口进气，高压侧进气口AA；nP P1 1 P P2 2，则先加入压力的一侧，则先加入压力的一侧AA；另一侧；另一侧通路关闭通路关闭；2021/6/1612n应用应用2021/6/1613（2 2）与门型梭阀）与门型梭阀 与门型梭阀相当与两个单向阀的组合，与门型梭阀相当与两个单向阀的组合，适用于互锁回路中。与门型梭阀的结构如适用于互锁回路中。与门型梭阀的结构如图图9-79-7。2021/6/1614n工作原理工作原理nP P1 1、P P2 2同时输入，同时输入，A A口有输出；口有输出；nP P1 1、P P2 2无输入，口无输出；无输入，口无输出；nP P1 1 P P2 2，则低压侧，则低压侧AA；高压侧关闭；高压侧关闭；2021/6/1615n与门型梭阀应用回路与门型梭阀应用回路2021/6/1616（3 3）快速排气阀）快速排气阀功用：使气动元件或装置快速排气。功用：使气动元件或装置快速排气。结构：见图结构：见图9-99-9。2021/6/1617n工作原理工作原理nP P口进气，膜片口进气，膜片封住排气口，封住排气口，PAPA；n气流反向流动，气流反向流动，P P的压力的压力，A A口的口的气压将膜片顶起封住气压将膜片顶起封住P P口，口，AOAO；2021/6/1618快速排气阀的应用快速排气阀的应用n装于换向阀与气缸之间，使气缸的排装于换向阀与气缸之间，使气缸的排气过程不经过换向阀即可完成。气过程不经过换向阀即可完成。2021/6/16192 2、换向型控制阀、换向型控制阀n功用：通过改变气体流通的通道使气功用：通过改变气体流通的通道使气体的流动方向发生变化，进而改变执体的流动方向发生变化，进而改变执行元件的方向。行元件的方向。n控制方式：气压控制、电磁控制、机控制方式：气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制、时间控制。械控制、手动控制、时间控制。2021/6/1620二、压力控制阀二、压力控制阀 n压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀三类阀三类 1 1、减压阀、减压阀 减压阀的作用是降低由空气压缩机来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。式不同，减压阀有直动型和先导型两种。2021/6/1621一、直动型减压阀一、直动型减压阀 图图9-11 9-11 所示为所示为QTYQTY型型直动型减压阀的结构简图。直动型减压阀的结构简图。2021/6/1622n工作原理工作原理 n阀处于工作状态时，压缩空气阀处于工作状态时，压缩空气P P1 1口口阀口阀口11P11P2 2口流出。口流出。n当顺时针旋转手柄当顺时针旋转手柄1 1，压缩，压缩2 2、3 3推动膜片推动膜片5 5下凹，使阀杆下凹，使阀杆7 7带动阀芯带动阀芯9 9下移，打开进气下移，打开进气阀口阀口1111，压缩空气通过阀口，压缩空气通过阀口1111的节流作用，的节流作用，使输出压力低于输入压力，以实现减压的使输出压力低于输入压力，以实现减压的作用。于此同时，有一部分气流经阻尼孔作用。于此同时，有一部分气流经阻尼孔6 6进入膜片室进入膜片室1212，在膜片下部产生一向上的，在膜片下部产生一向上的推力。当推力与弹簧的作用相互平衡后，推力。当推力与弹簧的作用相互平衡后，阀口开度稳定在某一值上，减压阀就输出阀口开度稳定在某一值上，减压阀就输出一定压力的气体。阀口一定压力的气体。阀口1111开度越小，节流开度越小，节流作用越强，压力下降也越多。作用越强，压力下降也越多。 2021/6/1623n（2 2）先导型减压阀）先导型减压阀n组成：先导阀组成：先导阀 主阀主阀n工作原理：当气流从工作原理：当气流从P P1 1流入阀体后，一部流入阀体后，一部分经阀口分经阀口9P9P2 2口，口，另一部分经固定节流孔另一部分经固定节流孔1 1中气室中气室55喷嘴喷嘴22挡板挡板3 3及孔道反馈至下气室及孔道反馈至下气室6 6，阀杆阀杆7 7中心孔及排气孔中心孔及排气孔8 8大气。大气。 2021/6/1624n把手柄旋到一定位置，使喷嘴挡板的把手柄旋到一定位置，使喷嘴挡板的距离在工作范围内，减压阀就进入工距离在工作范围内，减压阀就进入工作状态。中气室作状态。中气室5 5的压力随喷嘴与挡板的压力随喷嘴与挡板间距离的减小而增大，于是推动阀芯间距离的减小而增大，于是推动阀芯打开进气阀口打开进气阀口9 9，即有气流流到出口，即有气流流到出口，同时经孔道发馈到上气室同时经孔道发馈到上气室4 4，与调压弹，与调压弹簧相平衡。簧相平衡。2021/6/1625n若输入压力瞬时升高，输出压力也相若输入压力瞬时升高，输出压力也相应升高，通过孔口的气流使下气室应升高，通过孔口的气流使下气室6 6的的压力也升高，破坏了膜片原由的平衡，压力也升高，破坏了膜片原由的平衡，使阀杆使阀杆7 7上升，节流阀口减小，节流作上升，节流阀口减小，节流作用增强，输出压力下降，使膜片两端用增强，输出压力下降，使膜片两端作用力重新平衡，输出压力恢复到原作用力重新平衡，输出压力恢复到原来的调定值。来的调定值。2021/6/1626n当输出压力瞬时下降时，经喷嘴挡板当输出压力瞬时下降时，经喷嘴挡板的放大也会引起中气室的放大也会引起中气室5 5的压力较明显的压力较明显升高，而使阀芯下移，阀口开大，输升高，而使阀芯下移，阀口开大，输出压力升高，并稳定到原数值上。出压力升高，并稳定到原数值上。n减压阀选择时应根据气源压力确定阀减压阀选择时应根据气源压力确定阀的额定输入压力，气源的最低压力应的额定输入压力，气源的最低压力应高于减压阀最高输出压力高于减压阀最高输出压力0.1Mpa0.1Mpa以上。以上。减压阀一般安装在空气过滤之后，油减压阀一般安装在空气过滤之后，油雾器之前雾器之前。 2021/6/1627（3 3）定值器）定值器n定值器即高精度减压阀。结构见图定值器即高精度减压阀。结构见图9-139-13。2021/6/1628规格：规格：0.14MPa 0.14MPa 输出范围输出范围 0 00.1MPa0.1MPa 0.35MPa 0.35MPa 输出范围输出范围 0 00.25MPa0.25MPa性能：性能：气源压力在气源压力在10%10%时，定值器输出时，定值器输出压力不超过压力不超过0.3%0.3%； 气源压力为额定值时，输出压力为气源压力为额定值时，输出压力为最大值的最大值的80%80%，流量，流量0 0600L/h600L/h，输出压，输出压力变化力变化1%1%。2021/6/1629（4 4）减压阀的应用）减压阀的应用2021/6/16302 2、溢流阀、溢流阀 n作用作用 当系统压力超过调定值时，便自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。系统安全，故也称其为安全阀。n分类分类 按控制方式分，溢流阀有按控制方式分，溢流阀有直动型直动型和和先导型先导型两种。两种。 2021/6/16311. 1. 直动型溢流阀直动型溢流阀n如图如图9-159-15所示，将阀所示，将阀p p口与系统相连接，口与系统相连接，O O口口通大气压力，当系统压通大气压力，当系统压力大于溢流阀调定压力力大于溢流阀调定压力时，气体推开阀芯，经时，气体推开阀芯，经阀口从阀口从O O口排至大气，口排至大气，使系统压力稳定在调定使系统压力稳定在调定值。值。 2021/6/1632（2 2）先导型溢流阀）先导型溢流阀 如图如图9-169-16所示。溢流阀的先导阀为减压阀所示。溢流阀的先导阀为减压阀由它减压后由它减压后的空气从上部的空气从上部K K口口进入阀内，以代进入阀内，以代替直动型的弹簧替直动型的弹簧控制溢流阀。控制溢流阀。 2021/6/1633（3 3） 溢流阀的应用溢流阀的应用2021/6/16343 3、顺序阀、顺序阀 顺序阀的作用是依靠气路中压力顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制机构按顺序动作。顺序的大小来控制机构按顺序动作。顺序阀常与单向阀并联结合成一体，称为阀常与单向阀并联结合成一体，称为单向顺序阀。单向顺序阀。 2021/6/1635n工作原理工作原理n当压缩空气由当压缩空气由P P口口腔腔4 4，若作用在活塞若作用在活塞3 3上的力上的力弹弹簧簧2 2上的力时，阀关闭。上的力时，阀关闭。n当作用于活塞上的力当作用于活塞上的力弹簧力时，活塞被顶起，弹簧力时，活塞被顶起，压缩空气经腔压缩空气经腔4 4腔腔5 5由由A A口流出，进入其它控制口流出，进入其它控制元件或执行元件，此时元件或执行元件，此时单向阀关闭。单向阀关闭。2021/6/1636n当切换起源时（图当切换起源时（图b b），），腔腔4 4压力迅速下降，顺序压力迅速下降，顺序阀关闭，此时腔阀关闭，此时腔5 5压力高压力高于腔于腔4 4压力，在气体压力压力，在气体压力差作用下，打开单向阀，差作用下，打开单向阀，压缩空气由右腔压缩空气由右腔5 5经单向经单向阀阀6 6流入左腔流入左腔4 4向外排出。向外排出。2021/6/1637（2 2）顺序阀的应用）顺序阀的应用n图图9-209-20所示为用顺序阀控制两个气缸顺序所示为用顺序阀控制两个气缸顺序动作的原理图。动作的原理图。2021/6/1638n结构和图形符号：结构和图形符号：n见图见图9-199-192021/6/1639三、流量控制阀三、流量控制阀n流量控制阀主要有节流阀，单向节流流量控制阀主要有节流阀，单向节流阀和排气节流阀等。阀和排气节流阀等。 一、节流阀一、节流阀 n作用作用 通过改变阀的通流面积来调节流量。通过改变阀的通流面积来调节流量。 2021/6/1640n结构结构：见图：见图9-219-212021/6/1641n工作原理工作原理 气体由输入口气体由输入口P P进入阀内，经阀座进入阀内，经阀座与阀芯间的节流通道从输出口与阀芯间的节流通道从输出口A A流出，流出，通过调节螺杆使阀芯上下移动，改变通过调节螺杆使阀芯上下移动，改变节流口通流面积，实现流量的调节。节流口通流面积，实现流量的调节。2021/6/16422 2、单向节流阀、单向节流阀n单向节流阀是由单向阀和节流阀并联组合而成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。的组合式控制阀。n结构结构见图见图9-239-232021/6/1643n工作原理工作原理n当气流由当气流由P P至至A A正向流动时，单向阀在弹簧正向流动时，单向阀在弹簧和气压作用下关闭，气流经节流阀节流后和气压作用下关闭，气流经节流阀节流后流出，而当由流出，而当由A A至至P P反向流动时，单向阀打反向流动时，单向阀打开，不起节流作用。开，不起节流作用。2021/6/16443 3、带消声器的节流阀、带消声器的节流阀功用功用：安装在执行元件的排气口处，用来控：安装在执行元件的排气口处，用来控制执行元件排入大气中气体的流量并降低制执行元件排入大气中气体的流量并降低排气噪声。排气噪声。2021/6/1645n应用应用2021/6/1646第三节第三节 逻辑元件逻辑元件n气动逻辑元件：气动逻辑元件：是一种以压缩空气为工作是一种以压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部件的动作，改介质，通过元件内部可动部件的动作，改变气流流动的方向，从而实现一定逻辑功变气流流动的方向，从而实现一定逻辑功能的流体控制元件。能的流体控制元件。n分类：分类：n按工作压力分：按工作压力分：高压、低压、微压三种。高压、低压、微压三种。n按结构形式分：按结构形式分：截止式截止式* *、膜片式、滑阀式、膜片式、滑阀式和球阀式。和球阀式。 2021/6/1647q气动逻辑元件的特点气动逻辑元件的特点 1.1.元件孔径较大，抗污染能力较强，对气源的元件孔径较大，抗污染能力较强，对气源的净化程度要求较低。净化程度要求较低。 2.2.元件在完成切动作后，能切断气源和排气孔元件在完成切动作后，能切断气源和排气孔之间的通道，无功耗气量较低。之间的通道，无功耗气量较低。 3.3.负载能力强，可带多个同类型元件。负载能力强，可带多个同类型元件。 4.4.在组成系统时，元件连接方便，调试简单。在组成系统时，元件连接方便，调试简单。 5.5.适应能力较强，可在各种恶劣环境下工作。适应能力较强，可在各种恶劣环境下工作。 6.6.响应时间一般在响应时间一般在10ms10ms以内。以内。 2021/6/1648二、二、高压截止式逻辑元件高压截止式逻辑元件 1.“1.“是门是门” ” 和和“与门与门”元件元件 图图9-269-26为为“是门是门”元件元件 及及“与门与门”元件的结构元件的结构 图。图中，图。图中，P P为气源口，为气源口， a a为信号输入口，为信号输入口，S S为为 输出口。输出口。2021/6/1649n工作原理工作原理( (动画动画) )na a无信号，无信号，P SP S，S S无输出无输出; ;na a有信号，有信号，P SP S，S S有输出有输出. .n当气源口当气源口P P改为信号口改为信号口b b时，则成时，则成“与与门门”元件，即只有当元件，即只有当a a和和b b同时输入信同时输入信号时，号时，S S才有输出，否则才有输出，否则S S无输出。无输出。 2021/6/16502.“2.“或门或门”元件元件 n图图9-279-27为为“或门或门”元件的结构图。元件的结构图。2021/6/1651n工作原理工作原理 当只有当只有a a信号输入时，阀片信号输入时，阀片3 3被推动被推动下移，打开上阀口，接通下移，打开上阀口，接通aSaS通路，通路，S S有输出。类似地，当只有有输出。类似地，当只有b b信号输入时，信号输入时，bSbS接通接通,S,S也有输出。显然，当也有输出。显然，当a,ba,b均均有信号输入时，有信号输入时，S S定有输出。显示活塞定有输出。显示活塞1 1用于显示输出的状态。用于显示输出的状态。2021/6/16523.“3.“非门非门”和和“禁门禁门”元件元件 n图图9-289-28为为“非门非门”及及“禁门禁门”元件的结构图元件的结构图.a.a为信号输入孔，为信号输入孔，S S为信号输出孔为信号输出孔,P,P为气源孔。为气源孔。 2021/6/1653n工作原理工作原理( (动画动画) )n在在a a无信号输入时，阀片无信号输入时，阀片1 1在气源压力作用在气源压力作用下上移，开启下阀口，关闭上阀口，接通下上移，开启下阀口，关闭上阀口，接通PSPS通路，通路，S S有输出。有输出。n当当a a有信号输入时，膜片有信号输入时，膜片6 6在输入信号作用在输入信号作用下，推动阀杆下，推动阀杆3 3及阀片及阀片1 1下移，开启上阀口，下移，开启上阀口，关闭下阀口，关闭下阀口，S S无输出。显然此时为无输出。显然此时为“非门非门”元件。元件。n若将气源口若将气源口P P改为信号改为信号 b b口，该元件就成为口，该元件就成为“禁门禁门“元件。在元件。在a,ba,b均有信号时，阀片均有信号时，阀片1 1及阀杆及阀杆3 3在在a a输入信号作用下封住输入信号作用下封住b b孔，孔，S S无无输出；在输出；在a a无信号输入，而无信号输入，而b b有输入信号时，有输入信号时，S S就有输出，即就有输出，即a a输入信号起输入信号起“禁止禁止“作用。作用。 2021/6/16544.“4.“或非或非”元件元件 n图图9-299-29为为“或非或非”元件元件工作原理图。工作原理图。P P为气源为气源口，口，S S为输出口，为输出口，a a、b b、c c为三个信号输入口。为三个信号输入口。2021/6/1655n工作原理工作原理( (动画动画) )n当三个输入口均为无信号输入时，阀当三个输入口均为无信号输入时，阀芯芯3 3在气源压力作用下上移，开启下阀在气源压力作用下上移，开启下阀口，接通口，接通PSPS通路，通路，S S有输出。三个输有输出。三个输入口只要有一个口有信号输入，都会入口只要有一个口有信号输入，都会使阀芯下移关闭阀口，截断使阀芯下移关闭阀口，截断PSPS通路，通路，S S无输出。无输出。 n“或非或非”元件是一种多功能逻辑元件，元件是一种多功能逻辑元件，用它可以组成用它可以组成“与门与门”、“或门或门”、“非门非门”、“双稳双稳”等逻辑元件。等逻辑元件。2021/6/16564. 4. 记忆元件记忆元件 n记忆元件分为单输出和双输出两种。双输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，单输出出记忆元件称为双稳元件，单输出 记忆元记忆元件称为单记忆元件。件称为单记忆元件。 n图图9-309-30为为“双稳双稳”元元件原理图。件原理图。2021/6/1657n工作原理工作原理n当当a a有控制信号输入时，阀芯有控制信号输入时，阀芯2 2带动滑块带动滑块4 4右右移，接通移，接通PS1PS1通路，通路，S1S1有输出，而有输出，而S2S2与排与排气孔气孔O O相通，无输出。此时相通，无输出。此时“双稳双稳”处于处于“1”“1”状态，在状态，在b b输入信号到来之前，输入信号到来之前，a a 信信号虽消失，阀芯号虽消失，阀芯2 2仍总是保持在仍总是保持在 右端位置。右端位置。当当b b有输入信号时，则有输入信号时，则PS2PS2相通，相通，S2S2有输有输出，出，S1OS1O相通，此时元件置相通，此时元件置“O”“O”状态，状态，b b信号消失后，信号消失后，a a信号未到来前，元件一直保信号未到来前，元件一直保持此状态。持此状态。 2021/6/1658n图9-31为单记忆元件的工作原理图。2021/6/1659n工作原理工作原理n当当b b有信号输入时，膜片有信号输入时，膜片1 1使阀芯使阀芯2 2上移，将上移，将小活塞小活塞4 4顶起，打开气源通道，关闭排气口，顶起，打开气源通道，关闭排气口，使使S S有输出。如有输出。如b b信号撤消，膜片信号撤消，膜片1 1复原，阀复原，阀芯在输出端压力作用下仍能保持在上面位芯在输出端压力作用下仍能保持在上面位置，置，S S仍有输出，对仍有输出，对b b置置“1”“1”信号起记忆作信号起记忆作用。当用。当a a有信号输入时，使阀芯有信号输入时，使阀芯2 2下移，打下移，打开排气通道，活塞开排气通道，活塞4 4下移，切断气源，下移，切断气源，S S无无输出。输出。2021/6/1660二、逻辑元件的应用举例二、逻辑元件的应用举例1 1、“或门或门”元件控制线路元件控制线路n图图9-329-32为采用梭阀作为采用梭阀作“或门或门”元件控制线元件控制线路路n工作原理工作原理2021/6/1661n当信号当信号a a及及b b 均均 无输入时（图示状态）无输入时（图示状态），气缸处于原始位置。，气缸处于原始位置。n当信号当信号a a及及b b有输入时，梭阀有输入时，梭阀S S有输出，有输出，使二位四通阀克服弹簧力作用切换至使二位四通阀克服弹簧力作用切换至上方位置，压缩空气即通过二位四通上方位置，压缩空气即通过二位四通阀进入气缸下腔，活塞上移。阀进入气缸下腔，活塞上移。n当信号当信号a a或或b b解除后，二位四通阀在弹解除后，二位四通阀在弹簧作用下复位，簧作用下复位，S S无输出，二位四通阀无输出，二位四通阀也在弹簧作用下复位，压缩空气进入也在弹簧作用下复位，压缩空气进入气缸上腔，使气缸复位。气缸上腔，使气缸复位。2021/6/16622 2、双手操作安全回路、双手操作安全回路 图图9-339-33为用二位三通按钮式换向阀和逻为用二位三通按钮式换向阀和逻辑辑“禁门禁门”元件组成的安全回路。元件组成的安全回路。2021/6/1663n当两个按钮阀同时按下时，当两个按钮阀同时按下时，“或门或门”的输出信号的输出信号S1S1要经过单向节流阀要经过单向节流阀3 3进入进入蓄能器蓄能器4 4，经一定时间的延时后才能经，经一定时间的延时后才能经逻辑逻辑“禁门禁门”5”5输出，而输出，而“与门与门”的输的输出信号出信号S2S2是直接输入到是直接输入到“禁门禁门”6”6上的。上的。因此因此S2S2比比S1S1早到达早到达“禁门禁门”6”6，“禁门禁门”6”6有输出。有输出。2021/6/1664n输出信号输出信号S4S4一方面推动主控制阀一方面推动主控制阀8 8换向使缸换向使缸7 7前进，另一方面又作为前进，另一方面又作为“禁门禁门”5”5的一个的一个输入信号，由于此信号比输入信号，由于此信号比S1S1早到达早到达“禁门禁门”5”5，故，故“禁门禁门”5”5无输出。如果先按阀无输出。如果先按阀1 1，后按阀后按阀2 2，且按下的时间间隔大于回路中延，且按下的时间间隔大于回路中延时时间时时间t t，那么，那么，“或门或门”的输出信号的输出信号S1S1先先到达到达“禁门禁门”5”5，“禁门禁门”5”5有输出有输出S3S3输出，输出，而输出信号而输出信号S3S3是作为是作为“禁门禁门”6”6的一个输入的一个输入信号的，由于信号的，由于S3S3比比S2S2早到达早到达“禁门禁门”6”6，故，故“禁门禁门”6”6无输出，主控制阀不能切换，气无输出，主控制阀不能切换，气缸缸7 7不能动作。不能动作。2021/6/1665n若先按下阀若先按下阀1 1，则其效果与同时按下两，则其效果与同时按下两个阀个阀 的效果相同。但若只按下其中任的效果相同。但若只按下其中任一个阀，则使换向阀一个阀，则使换向阀8 8进不能换向。进不能换向。2021/6/1666 第四节第四节 气源装置及辅件气源装置及辅件一、一、 气源装置气源装置 n气源装置是用来产生具有足够压力和流量的压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。缩空气并将其净化、处理及储存的一套装置。图图9-349-34所示为常见的气源装置。其主要由以下所示为常见的气源装置。其主要由以下元件组成。元件组成。 2021/6/16671 1、空气压缩机、空气压缩机 n功用：功用：将机械能转变为气体压力能的将机械能转变为气体压力能的装置，是启动系统的动力源。装置，是启动系统的动力源。n分类：分类：活塞式，膜片式、螺杆式，其活塞式，膜片式、螺杆式，其中气压系统最常使用的机型为活塞式中气压系统最常使用的机型为活塞式压缩机。压缩机。n在选择空气压缩机时，其额定压力在选择空气压缩机时，其额定压力工工作压力，其流量应等于系统设备最大作压力，其流量应等于系统设备最大耗气量并考虑管路泄露等因素。耗气量并考虑管路泄露等因素。 2021/6/1668空气压缩机空气压缩机2021/6/16692 2、后冷却器、后冷却器 n功用：功用：将压缩机排出的压缩气体温度将压缩机排出的压缩气体温度由由120150120150降至降至40504050，使其中，使其中水汽、油雾汽凝结成水滴和油滴，以水汽、油雾汽凝结成水滴和油滴，以便经除油器析出。便经除油器析出。 n分类：分类：后冷却器一般采用水冷换热装后冷却器一般采用水冷换热装置，其结构形式有：列管式、散热片置，其结构形式有：列管式、散热片式，管套式、蛇管式和板式等。其中，式，管套式、蛇管式和板式等。其中，蛇管式冷却器最为常用。蛇管式冷却器最为常用。 2021/6/1670n结构结构2021/6/16713 3、除油器、除油器 n功用：功用：分离压缩空气中凝聚的水分和分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质使压缩空气得到初步净化。油分等杂质使压缩空气得到初步净化。n分类：分类：环形回转式、撞击折回式、离环形回转式、撞击折回式、离心旋转式和水浴式等。心旋转式和水浴式等。 2021/6/1672n图图9-359-35为撞击折回并环形回转式除油器为撞击折回并环形回转式除油器。2021/6/1673n工作原理：工作原理： 压缩空气自入口进入后，因压缩空气自入口进入后，因撞击隔板而折回向下，继而后回升向撞击隔板而折回向下，继而后回升向上，形成回转环形流，使水滴、油滴上，形成回转环形流，使水滴、油滴和杂志在离心力和惯性力作用下，从和杂志在离心力和惯性力作用下，从空气中分离析出，并沉降在底部，定空气中分离析出，并沉降在底部，定期打开底部阀门排出，初步净化的空期打开底部阀门排出，初步净化的空气从出口送往储气罐气从出口送往储气罐。2021/6/16743 3、干燥器、干燥器 n功用：功用：为了满足精密启动装置用气，为了满足精密启动装置用气，把初步净化的压缩空气进一步净化以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、及杂吸收和排除其中的水分、油分、及杂质，使湿空气变成干空气。质，使湿空气变成干空气。n分类：分类：潮解式、加热式、冷冻式等。潮解式、加热式、冷冻式等。2021/6/1675n空气干燥器：吸收式空气干燥器：吸收式2021/6/1676n空气干燥器：吸附式空气干燥器：吸附式2021/6/1677n空气干燥器：冷冻式空气干燥器：冷冻式2021/6/1678五、空气过滤器五、空气过滤器 n功用：功用：滤除压缩空气的水分、油滴及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杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。程度。n安装：安装：它属于二次过滤器，大多与减它属于二次过滤器，大多与减压阀、油雾器一起构成气动三联件。压阀、油雾器一起构成气动三联件。通常垂直安装在气动设备入口处，进通常垂直安装在气动设备入口处，进出气孔不得装反，使用中注意定期放出气孔不得装反，使用中注意定期放水，清洗或更换滤芯。水，清洗或更换滤芯。n选择：选择：空气过滤器主要根据系统所需空气过滤器主要根据系统所需要的流量，过滤精度和容许压力等参要的流量，过滤精度和容许压力等参数来选取。数来选取。2021/6/1679n图图9-369-36所示为空气过滤器结构图。所示为空气过滤器结构图。2021/6/1680n气动三联件气动三联件2021/6/1681n工作原理：工作原理： 压缩空气从输入口进入后，沿旋风压缩空气从输入口进入后，沿旋风叶子强烈旋转，夹在空气中的水滴、叶子强烈旋转，夹在空气中的水滴、油滴和杂质在离心力的作用下分离出油滴和杂质在离心力的作用下分离出来，沉积在存水杯底，而气体经过中来，沉积在存水杯底，而气体经过中间滤心时，又将其中微粒杂质和雾状间滤心时，又将其中微粒杂质和雾状水分滤下，沿挡水板流入杯底。洁净水分滤下，沿挡水板流入杯底。洁净空气经出口输出。空气经出口输出。2021/6/16826 6、储器罐、储器罐 n功用：功用：调节气流，减少输出气流的压力脉调节气流，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压稳动，使输出气流具有流量连续性和气压稳定性。定性。 n容积的选择：容积的选择：当已知空气压缩机排气当已知空气压缩机排气q q时，时，储器罐容积可参考下述经验公式：储器罐容积可参考下述经验公式： q 6m/min Vc = 0.2qm q 30m/min Vc = 0.1qm q 30m/min Vc = 0.1qm 2021/6/1683n储气罐储气罐2021/6/1684二、二、 气气 动动 辅辅 件件 1 1、油雾器、油雾器 n功用：功用：油雾器是气压系统中一种特殊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。滑部位，满足润滑的需要。2021/6/1685n图图9-379-37是油雾器的结构图。是油雾器的结构图。2021/6/1686n油雾器油雾器2021/6/1687n工作原理：工作原理：n气路气路: :从输入口进入，大部分从主气道流出，从输入口进入，大部分从主气道流出，一小部分通过小孔一小部分通过小孔AA阀座阀座8 8腔中腔中储油杯储油杯4 4上腔上腔C,(C,(此时特殊单向阀处在中间位置此时特殊单向阀处在中间位置) )如如图图9-389-38示。示。2021/6/1688油路：油路：油液受压后经吸油管油液受压后经吸油管7 7将单向阀将单向阀6 6顶起顶起视油器视油器55喷嘴喷嘴1 1腔，被主气道腔，被主气道中的气流从小孔中的气流从小孔B B中引射出来。中引射出来。供油量：供油量：1mL/10m1mL/10m3 32021/6/1689油量的调节：油量的调节：调节视油器上的节流阀调节视油器上的节流阀9 9可调节可调节油量，使滴油量可在油量，使滴油量可在02000200滴滴/ /分范围内变分范围内变化。化。切断供油：切断供油：当旋松油塞当旋松油塞1010后，使腔后，使腔C C与大气相与大气相通，此时特殊单向阀通，此时特殊单向阀2 2背压降低而关闭，从背压降低而关闭，从而切断了气体与上腔而切断了气体与上腔C C的通道，单向阀的通道，单向阀6 6也也由于由于C C腔压力降低处于关闭状态，气体也不腔压力降低处于关闭状态，气体也不会从吸油管进入会从吸油管进入C C腔。因此可以在不停气源腔。因此可以在不停气源的情况下从油塞口给油雾器加油。的情况下从油塞口给油雾器加油。2021/6/16902 2、消声器、消声器 n功用：功用：排除压缩气体高速通过气动元件排排除压缩气体高速通过气动元件排到大气时产生的刺耳到大气时产生的刺耳 噪声污染。噪声污染。n结构：结构：图图9-399-39是膨胀是膨胀 干涉吸收型消声器。干涉吸收型消声器。2021/6/1691n工作原理工作原理 气流经过对称斜孔分成多束进入扩散室气流经过对称斜孔分成多束进入扩散室A A后膨胀，减速后与反射套碰撞，然后反射后膨胀，减速后与反射套碰撞，然后反射到到B B室，在消声器中心处，气流束互相撞击、室，在消声器中心处，气流束互相撞击、干涉。当两个声波相位相反时，使声波的干涉。当两个声波相位相反时，使声波的振幅相互减弱达到消耗声能的目的。最后振幅相互减弱达到消耗声能的目的。最后声波通过消声器内壁的消声材料，残余声声波通过消声器内壁的消声材料，残余声能由于消声材料的细孔相摩擦而变成热能，能由于消声材料的细孔相摩擦而变成热能，再次达到降低声强的效果。再次达到降低声强的效果。 2021/6/16923 3、转换器、转换器 n转换器是将电、液、气信号相互转换的辅转换器是将电、液、气信号相互转换的辅件，用来控制气动系统工作。件，用来控制气动系统工作。 1 1）气）气/ /电转换器电转换器 n图图9-409-40是低压气是低压气/ /电转换器结构图。它是把电转换器结构图。它是把气信号转换成电信号的元件。气信号转换成电信号的元件。2021/6/1693n气气/ /电转换器电转换器2021/6/1694n工作原理工作原理 硬芯与焊片是两个长断电触点。当有硬芯与焊片是两个长断电触点。当有一定压力的气动信号由输入口进入后，膜一定压力的气动信号由输入口进入后，膜片向上弯曲，带动硬芯与限位螺钉接触，片向上弯曲，带动硬芯与限位螺钉接触，即与焊片导通，发出电信号。气信号消失即与焊片导通，发出电信号。气信号消失后，膜片带动硬芯复位，触点断开，电信后，膜片带动硬芯复位，触点断开，电信号消失。号消失。 n选择时要注意：选择时要注意：信号工作压力大小、电源信号工作压力大小、电源种类、额定电压和额定电流大小。种类、额定电压和额定电流大小。n安装：安装：不应倾斜和倒置，以免发生误动作，不应倾斜和倒置，以免发生误动作，控制失灵。控制失灵。2021/6/16952 2）电）电/ /气转换器气转换器 下图是电下图是电/ /气转换器结构图，其作用与气转换器结构图，其作用与气气/ /电转换器相反，是将电信号转换成气信电转换器相反，是将电信号转换成气信号的元件。号的元件。 2021/6/1696n工作原理：工作原理：当无电信号时，橡胶挡板当无电信号时，橡胶挡板4 4在弹在弹簧簧1 1的作用下上抬，喷嘴打开，由气源输入的作用下上抬，喷嘴打开，由气源输入的气体经喷嘴排空，输出口无输出。当线的气体经喷嘴排空，输出口无输出。当线圈圈2 2通入电流时，产生磁场吸下衔铁通入电流时，产生磁场吸下衔铁3 3，橡，橡胶挡板挡住喷嘴。输出口有气信号输出。胶挡板挡住喷嘴。输出口有气信号输出。2021/6/1697n本章小结本章小结1 1、气压系统执行元件的结构及动作原理。、气压系统执行元件的结构及动作原理。 2 2、气压系统三大类控制元件的功能。、气压系统三大类控制元件的功能。 3 3、压力控制阀的基本结构和原理及应用。、压力控制阀的基本结构和原理及应用。 4 4、节流阀和调速阀各自的特点和应用。、节流阀和调速阀各自的特点和应用。 5 5、方向控制阀的种类、结构、工作原理和应用。、方向控制阀的种类、结构、工作原理和应用。 6 6、逻辑元件的原理和特点。、逻辑元件的原理和特点。2021/6/1698再见！2021/6/1699 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！