气动技术基本知识

其它
速度控制阀
C）控制元件速度控制阀d）执行元件
节流阀
摆动缸
回转执行件
逻辑阀
空气马达
管子接头
消音器
e）辅助元件压力计
其它
污染物质的去除能力
污染物质
过滤器
油雾分离器
干燥器
水蒸气
微小水雾
微小油雾
水滴
固体杂质
×
×
×
○
○
×
○
○
○
○
○
○
×
○
×
表1
二、空气处理元件
压缩空气中含有各种污染物质。由于这些污染物质降低了气动元件的使用寿命。并且会经常造成元件的误动作和故障。表1列出了各种空气处理元件对污染物的清除能力。
6．油雾器
气动系统中有很多装置都有滑动部分如：气缸体与活塞，阀体与阀芯等。为了保证滑动部分的正常工作需要润滑，油雾器是提供润滑油的装置
三、控制元件
一、方向控制阀
方向控制阀是气动控制回路中用来控制气体流动方向和气流通断，从而使气路中的执行元件能按要求方向进行动作的元件。在各类元件中，方向控制阀的种类最多。主要有换向阀和单向阀两大类。前者包括电磁阀，气控阀等，后者主要有单向阀，梭阀等，应用都很广泛。
流量控制阀分为节流阀，速度控制阀和排气节流阀数种等。
1．节流阀
可调式节流阀依靠改变的流通面积来调节气流。
2．速度控制阀
速度控制阀由节流阀和单向阀组合而成。故而又叫单向节流阀，通过调节流量达到控制执行元件速度的目的。
三、压力控制阀
压力控制阀是利用阀芯上的气压作用力和弹簧力保持平衡来进行工作的，平衡状态的任何破坏都会使阀芯位置产生变化，其结果不是改变阀口开度的大小（例如溢流阀、减压阀），就是改变阀口的通断（例如安全阀，顺序阀）。
二位阀有自复位和自保持两种。三位阀的阀芯除了可以停在阀体的两端外，还可有一个中间位置。
气动阀通过气压信号切换阀芯，分成直接作动式和间接作动式两种，气动阀犹如去掉了电磁线圈后的电磁阀。由于采用气压信号控制，所以动作慢，不能指望像电磁阀那样高速动作，但寿命一般都较长。气动控制阀与电磁阀的区别是不用电磁铁，因而控制信号不是电信号而是气压信号，常用于防爆场合或不用电的简易生产线上。
与图6相比，这个回路只是用带自保持功能的双电磁铁电磁阀代替了弹簧复位的单电磁铁电磁阀。这种电磁阀在一侧线圈通电切换后，它可以在遇到紧急情况（例如电源断电）时立即停止不动。
这种回路普遍用于卡紧物体或抓持重物的气动路中。
d)双气源供气回路
这是将气源分别连接到二位五通阀的R1、R2接口上使用的回路。P口为公共排气口，气缸与电磁阀之间的连接与通常的连接相反。图11示出了其回路图。
在入口节流方式中，气缸出口一侧排气较快，因而容易受到所供气压变动的影响。对于所加负载为变动负载的情况，速度稳定性差，因而除了特殊回路（例如防止失控回路等），一般都采用下面将要介绍的出口节流式。
c)出口节流式
这种方式通过调节气缸的排气流量来控制气缸速度。图8示出了这种方式的回路图。注意，速度控制阀的方向与入口节流式相反。来自换向阀的空气流过速度控制阀时，单向阀打开，于是成为自由流，气流在不受控制的情况下流向气缸。而来自气缸一侧的空气使单向阀关闭，由节流阀调节流量，从而控制气缸活塞的速度。
1）活性炭
2）用与油有良好亲和能力的玻璃纤维、纤维素等制成的多孔滤芯
3．空气干燥器
为了获得干燥的空气只用空气滤清器是不够的，空气中的湿度还是几乎达100%。当湿度降时，空气中的水蒸气就会变成水滴。为了防止水滴的产生，在很多情况下还需要使用干燥器。干燥器大致可分为冷冻式和吸附式两类。
4．空气处理装置
空气滤清器、调压阀和油雾器等组合在一起，即称为空气处理装置。
1.换向阀
换向阀主要有转阀和滑阀两大类本公司主要使用滑阀结构的换向阀。
滑阀依靠其中的滑柱式阀芯处在不同位置上来接通或切断气路的。一般地讲，阀芯的切换位置主要有二个或三个，即有二位阀和三位阀之分。
表中□代表了阀的一个切换位置，故而有几个长方形表示该阀是几位的。长方形中的箭头表示在该位置上气流流动的方向，┻则表示在这一位置上气流被切断。
e)中途位置停止回路(中位封闭式)
图12示出了使用中位封闭式三位五通换向阀使气缸在中途任意位置停止的回路。
如果让线圈①，②交替通电，断电，那么，同使用二位五通阀时一样，气缸活塞将作往复运动。在活塞运动过程中，如果两个线圈都断电，则电磁阀靠弹簧作用返回中位，接口全部被封闭。气缸靠推力差（包括负载的气缸盖一侧同气缸杆一侧的推力差）少许移动一段后停止。当无负载时，气缸杆一侧活塞的受压面积较小，所以气缸活塞往气缸杆一侧移动。停止后，如果气缸、配管、电磁阀没有泄漏，活塞将保持在停止位置上，当线圈①或②再次通电时，活塞重新做前进或后退。这样，虽然可以让活塞在中途停止，但由于空气有压缩性，所以不能期望有较高的停止精度。此外，有的电磁阀（滑阀）允许有一定的泄漏，所以在长时间停止于中位时，活塞会缓慢的漂移运动。在回路中添加锁紧回路（由双个气控单向阀构成）可避免这种现象。
⑸使用安全便于实现过载保护
⑹气动系统的稳定性差
⑺工作压力低，功率重量比小
⑻元件在行程中途停止精度低
3.气动系统的组成
气动系统基本由下列装置和元件组成
(1)气源装置——气动系统的动力源提供压缩空气
(2)空气处理装置——调节压缩空气的洁净度及压力
(3)控制元件
方向控制元件——切换空气的流向
流量控制元件——调节空气的流量
a)空气处理三联件（FRL装置）
空气处理三联件俗称气动三大件。它是由滤清器、调压阀和油雾器三件组成的，
b)空气处理双联件
这是由组合式过滤器减压阀与油雾器组成的空气处理装置。
c)空气处理四联件
它是由滤清器、油雾分离器、调压阀和油雾器四件组成，用于需要优质压缩空气的地方。
5．调压阀（减压阀）
调压阀是输出压力低于输入压力，并保持输出压力稳定的压力控制元件。由于大多是与滤清器和油雾器连成一体使用，所以把它分在空气处理元件一类中。
(4)逻辑元件——与或非
(5)执行元件——将压力能转换为机械功
(6)辅助元Βιβλιοθήκη ——保证气动装置正常工作的一些元件
压缩机
a）气源装置储气罐
后冷却器
过滤器
油雾分离器
减压阀
b）空气调节油雾器
处理装置空气净化单元
干燥器
其它
电磁阀气缸
气压控制阀带终端开关气缸
方向控制阀机械操作阀带制动器气缸
手动阀气缸带锁气缸
其它带电磁阀气缸
2.单向阀
如图1单向阀只允许气流沿一个方向流动而不能反向流动。单向阀用在气路中需要防止空气逆流的场合，还可用在气源停止供气时需要保持压力的地方。梭阀相当于两个单向阀合成，有两个进气口，一个出气口，因而无论哪个进气口进气，出口总有输出，且出口总和压力高的进气口相联。双压阀则是“与”的功能，只有两口均有气流时才会使出口有输出。
在气缸的两个口都按出口节流式连接速度控制阀时，活塞靠两侧的压差（由排气一侧的速度控制阀调整）动作。因此，在负载变动的情况下，它比入口节流方式有更好的速度稳定性。出口节流是应用得最普通的方式。
d)排气节流式
这种方式是将节流阀连接在换向阀的排气口上，调节排气的流量来控制气缸的速度。因为气缸的进气气流不经过节流阀，所以不需要单向阀。在调节排气流量来实现速度控制这一点上，它同出口节流式完全相同，不过，如果气缸与换向阀之间的管路较长，这一部分就成了气罐，使回路的响应变差，负载变动时，速度就会不稳定。
2．气缸的速度控制回路
基于不同的目的和条件，可使用各种回路对气缸进行速度控制。下面介绍通常使用的基本回路。
b)入口节流式
这种方式通过调节供给气缸的流量，对气缸的速度加以控制。图7示出了这种方式的路图。来自换向阀的空气流过速度控制阀时，单向阀关闭，气流只有通过节流阀流向气缸，因为节流阀是可调的，所以通过调整节流阀便可设定气缸活塞的速度。气流反向流动时，即从气缸一侧流向阀一侧时，单向阀打开，空气流量不受控制（自由流）。
主要气缸主要类型和特点见附表2。
五、气动回路
（一）回路设计基础
1）路的构成（图4）
2）控制方式
（二）驱动回路
1．驱动气缸的基本回路
在通常使用的气缸中有单作用气缸和双作用气缸。以下介绍驱动这些气缸的基本回路。
1）单作用气缸只在一个方向上的运动靠压缩空气驱动，靠弹簧力的作用回程。
图5为使用单作用气缸作往复运动的气路图。换向阀（电磁阀）使用二位三通阀。换向阀的P口与气源净化装置相连接，A口与气缸相连接。速度控制阀接在换向阀与气缸之间。速度控制阀有方向性，连接时不可接反。
一、气动技术基本知识
1.气动技术中常用的单位
1个大气压=760mmHg
=1.013bar
=101kpa
压力单位换算
1N/㎡= = kgf/m㎡= kgf/c㎡
1kgf/c㎡=0.1Mpa
2.气动控制装置的特点
⑴空气廉价且不污染环境，用过的气体可直接排入大气
⑵速度调整容易
⑶元件结构紧凑，可靠性高
⑷受湿度等环境影响小
在诸如用气缸升降重物等场合，当气缸伸出、缩回时，负载会有较大的不平衡。这时可采用这种双气源供气回路。一般只对一个供气口（气缸上无负载作用的一侧）的压力进行减压，以取得压力（包括负载）平衡.由于一般调压阀空气不能反向流动,所以调压阀应接在电磁阀之前.此外,并不是所有种类的电磁阀都允许从R口供气,使用时要注意选择可从R口供气的电磁阀.
1.溢流阀
溢流阀由进口（P）处的气压压力控制阀芯动作，当进口处压力达到预设值时阀芯克服弹簧力动作使得进、出口导通，从而实现溢流作用。如图3(a)所示。
(a) (b)
2.减压阀
减压阀则是由出口处压力驱动阀芯，当出口处压力达到预设值时阀芯克服弹簧力动作使得进、出口截断，从而实现减压作用。如图3(b)所示。