设备控制技术项目七 气压传动系统
《气压传动技术》课件
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现状
当今世界上广泛应用气压传动技术的各个领域，如汽车制造、机械加工、食品加 工等。
3
未来趋势
随着科技的不断进步，气压传动技术将在能效提升、自动化控制和智能化应用方 面继续发展。
总结与展望
通过本课程的学习，您对气压传动技术有了更深入的了解。希望您能将这些 知识应用于实际工作中，并积极追踪该技术的最新进展。
气压传动系统的组成部分
气压传动系统包括压缩空气源、气动元件、管路连接和控制装置等组成部分， 各部分协同工作完成机械运动。
气压传动在工业领域的应用
制造业
气压传动被广泛应用于制造 业中的生产线、装配设备和 自动化工作站等。
交通运输
气压传动技术在交通工具的 刹车系统和悬挂系统中发挥 重要作用。
医疗行业
《气压传动技术》PPT课 件
欢迎来到《气压传动技术》PPT课件。本课程将带您深入了解气压传动技术的 原理、应用以及未来发展趋势。
气压传动技术概述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
气压传动技术是利用气体压力来传递能量和控制机械装置的一种工程技术， 广泛应用于各个行业。
气压传动系统的工作原理
气压传动系统通过压缩空气的能量转化为机械运动，实现驱动和控制设备的 效果。
气压传动系统用于医疗设备 中，如手术机器人和气动输 送系统。
气压传动系统的优势与不足
1 优势
高可靠性和安全性、灵活性和精确性，易于 维护和操作。
2 不足
能耗较高、传动效率低，气源要求严格，噪 音和振动较大。
气压传动技术的发展与趋势
1
起源
气压传动技术起源于工业革命时期，经过不断发展和创新，逐渐成为一项成熟的 工程技术。
《气压传动技术》课件
根据实际应用场景，设计气压传动系统的布 局，包括元件的排列、连接方式等。
气动元件选型
根据系统需求选择适当的气动元件，如气缸 、气阀、气源等。
参数计算与校核
根据系统需求和元件参数，进行必要的参数 计算和校核，如压力损失、流量等。
气压传动系统的设计要点
安全性
确保气压传动系统的安全性，采取必 要的安全措施，如过载保护、防爆等 。
通过引入人工智能技术，可以实现气压传动 系统的自适应控制和智能调节，提高系统的 稳定性和可靠性。同时，通过网络化技术， 可以实现气压传动系统的远程监控和管理， 方便对系统的维护和升级。因此，加强智能 化和网络化方面的研究和应用，对于推动气
压传动技术的未来发展具有重要意义。
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优点
结构简单、工作可靠、成本低廉、维护方便、无污染、适用于恶劣环境等。
缺点
传递效率相对较低、速度调节困难、气动元件响应速度较慢等。
02
气压传动系统的工 作原理
气压传动系统的组成
气源装置
提供气体的装置，包括空气压 缩机、储气罐等。
执行元件
将气体压力转化为机械能的装 置，如气缸、气马达等。
控制元件
控制气体流动方向、流量和压 力的装置，如阀门、减压阀等 。
为了实现高效节能化，需要从多个方面入手，包括提高气压传动系统的效率、优化气动元件的设计和制造工艺、开发新型的 气动元件和系统等。同时，还需要加强相关技术的研究和应用，如能源回收技术、智能控制技术等，以进一步提高气压传动 技术的能源利用效率和系统性能。
安全环保化
安全环保化是气压传动技术的另一个重要发展趋势。随着人们对安全和环保意识的不断提高，对气压 传动技术的安全性和环保性能提出了更高的要求。因此，需要加强气压传动技术的安全性和环保性能 研究，开发更加安全、环保的气动元件和系统，以满足社会的需求。
气压传动中的气压控制系统
气压传动中的气压控制系统气压传动是一种基于气体压力调节来传递力和运动的技术，广泛应用于工业自动化和机械传动领域。
气压控制系统作为气压传动的重要组成部分，起到调节和控制气压的作用，确保系统的正常运行。
本文将介绍气压控制系统的工作原理、组成结构以及应用领域。
一、气压控制系统的工作原理气压控制系统的工作原理基于气体的压缩性和可控性。
当气体被压缩时，其压力会升高，而释放压缩气体则会降低压力。
气压控制系统利用这一原理，通过调节气体的压力来实现力和运动的传递。
气压控制系统一般由压缩机、储气罐、压力调节器、执行机构和控制元件等组成。
其中，压缩机负责将外部气体压缩，储存在储气罐中；压力调节器用于调节储气罐中气体的压力，以满足系统的需求；执行机构则根据控制信号，将气体压力转化为力或者运动。
二、气压控制系统的组成结构1. 压缩机：压缩机是气压控制系统的核心部件，主要功能是将外部空气压缩，提高其压力。
常见的压缩机包括活塞式压缩机、螺杆压缩机和涡旋式压缩机等。
2. 储气罐：储气罐用于储存被压缩的气体，以平稳输出气体压力。
储气罐一般由压力容器制成，具有一定的强度和密封性能。
3. 压力调节器：压力调节器常用来调节和稳定储气罐中气体的压力。
其内部结构包括调节阀、传感器和控制电路等，能够根据系统需求自动调节气体的输出压力。
4. 执行机构：执行机构是气压传动中负责将气体压力转换为力或者运动的部件。
常见的执行机构有气缸、阀门和驱动器等，根据不同的应用需求选择不同的执行机构。
5. 控制元件：控制元件用于控制气压传动系统的工作状态和参数。
包括传感器、开关和调节阀等，能够感知周围环境变化并进行控制。
三、气压控制系统的应用领域气压控制系统广泛应用于工业自动化和机械传动领域，其具有以下优点：1. 高效性：气压控制系统具有快速响应、高密度传能和高速运动等特点，能够在短时间内完成力和运动的传递，提高生产效率。
2. 稳定性：气压控制系统通过压力调节器来稳定输出气体压力，能够在一定范围内保持压力恒定，提高系统的稳定性。
气压传动系统的工作原理及应用
气压传动系统的工作原理及应用气压传动系统是一种基于气压能量转换的动力传动系统，广泛应用于各个行业中。
本文将介绍气压传动系统的工作原理以及其在工业生产中的应用。
一、气压传动系统的工作原理气压传动系统是利用气压作为动力源进行能量传递和转换的一种传动方式。
它主要通过气源、压缩空气系统和执行机构三部分来实现。
1. 气源部分：气源部分是气压传动系统的能量来源，通常采用压缩空气作为动力源。
通过一个压缩机将空气压缩到一定的压力，然后储存在气罐中供系统使用。
2. 压缩空气系统：压缩空气系统是将气源部分提供的压缩空气传输到各个执行机构的系统。
它由气管、气动阀、压力调节器等组成。
气管将压缩空气传输到各个执行机构，气动阀用于控制气压的开关和调节，压力调节器用于调整系统的工作压力。
3. 执行机构：执行机构是气压传动系统中的关键部件，负责将气压能量转化为机械能以完成特定的任务。
常见的执行机构包括气缸、气动马达等，它们能够根据气压的控制实现线性或旋转运动。
二、气压传动系统的应用气压传动系统由于其简单、可靠、安全等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。
以下是气压传动系统在几个常见行业中的应用举例：1. 制造业领域：气压传动系统广泛用于制造业领域，如机械加工、装配线等。
在机械加工中，气压传动系统可用于控制切削工具、夹具和工件移动等，提高加工精度和效率。
在装配线上，气压传动系统可用于控制机械手臂、传送带和夹具等，实现自动化生产。
2. 汽车制造业：气压传动系统在汽车制造业中起到重要的作用。
它被广泛应用于汽车生产线上的各个环节，如焊接、喷漆、组装等。
气压传动系统能够实现对机器人、输送带和各种夹具的控制，提高汽车生产的效率和质量。
3. 化工工业：化工工业中的一些工艺过程需要使用气压传动系统。
例如，在液体输送过程中，气压传动系统能够驱动气动隔膜泵，将液体从一个容器输送到另一个容器，实现精准的液体控制和调节。
4. 煤矿行业：煤矿行业中使用气压传动系统进行煤矿机械的控制和驱动。
气压传动控制系统
2021/3/27
CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
（2）常用气缸
1）单作用气缸
单作用气缸是指气缸仅有一个方向的运动是气压传动，推动活塞 运动，而返回时要靠外力如弹簧力、膜片张力和自重力等。
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a)工作原理简图
b)图形符号
CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
单作用气缸特点
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CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
7）标准化气缸
选用标准化气缸，不但互换性好，而且还便于使用与维修。
标准化气缸的标 记
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CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
2、油水分离器
油水分离器的作用是将经冷却器降温析出的水和油等杂质从压缩 空气中分离出来，使空气得到初步净化。
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CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
3、空气干燥器 空气干燥器主要作用是将初步净化的湿压缩空气进一步脱水去杂质
，成为干压缩空气，以提高压缩空气质量。
CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
4）薄膜式气缸
薄膜式气缸是利用膜片在压缩空气作用下产生的变形来推动活 塞杆作直线运动的气缸。
1-缸体 2-膜盘 3-膜片 4-活塞杆
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CHENLI
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第5章 气压传动控制技术
5）冲击气缸
冲击气缸能把压缩空气的能量转化为活塞高速运动的动能，利 用此动能作功，可完成型材下料、打印、破碎、冲压和锻造等多种 作业。
4、空气过滤器
空气过滤器主要作用是根据固体物质和空气分子的大小和质量不 同，利用惯性、阻隔和吸附的方法滤除压缩空气中的水分、油滴及杂 质微粒，以实现空气净化要求。
气压传动系统的构成与组成
气压传动系统的构成与组成气压传动系统是一种通过气压能量来传递和控制动力的系统。
它由多个部件组成，这些部件相互配合，以实现机械设备的工作。
本文将介绍气压传动系统的构成和各部件的功能。
一、气源装置气源装置是气压传动系统的核心部分，它提供了所需的气源。
常见的气源有压缩空气、氮气等。
气源装置一般由气压发生器、气动泵、气动压缩机等组成，这些设备可将外部空气压缩为所需的气体。
二、气体储存装置气体储存装置用于储存气源，以满足系统在短时间内需要大量气体的情况。
常见的气体储存装置有气体储气罐、气瓶等。
它们能够在气源装置停止工作时，继续向系统供气。
三、气压传动元件气压传动元件是将气源的能量转化为机械能的部件。
常见的气压传动元件有气缸、气动马达等。
它们接受气源提供的气体压力，将其转化为线性或旋转的运动能力，用于推动机械装置。
四、气压传动控制元件气压传动控制元件用于控制气压传动系统的工作状态和运动方向。
常见的气压传动控制元件有气控阀、电磁阀等。
通过对气控阀的控制，可以实现气源的开关、气压的调节以及运动方向的改变。
五、连接管路与附件连接管路与附件用于将气压传动系统各部件连接成完整的工作系统。
连接管路起到输送气体的作用，它们应具备足够的强度和耐压能力。
附件包括气压传感器、压力调节器、滤油器等，它们用于监测和调节系统的气压状态。
六、安全保护装置安全保护装置用于确保气压传动系统的安全运行。
常见的安全保护装置有安全阀、减压阀等。
它们在系统压力超过设定范围时，能够自动释放气体，以保护系统不受损坏。
综上所述，气压传动系统主要由气源装置、气体储存装置、气压传动元件、气压传动控制元件、连接管路与附件以及安全保护装置组成。
这些部件相互配合，共同完成对气压能量的传递和控制，实现机械设备的工作。
在实际应用中，针对不同的工作需求，气压传动系统的构成和组成可能会有所差异，但其基本原理和核心部件相似。
气压传动的基本原理
气压传动的基本原理气压传动是一种利用气体压力传递力量或运动的机械传动方式。
它广泛应用于各个领域，如工业生产、机械制造和流体控制等。
本文将介绍气压传动的基本原理及其应用。
一、气压传动是利用气体压力的作用来传递力量和控制动作的一种技术。
它的基本原理是通过利用气体的可压缩性，将气体的压力转化为机械能，从而实现工作的目的。
1. 原理：气压传动的基本原理是应用物理学中的波动原理，即利用气体的压缩性，当气体被压缩一定程度时，气体分子之间的间距变小，压力增加，从而产生的压力能被传递到目标位置，通过气缸、活塞等装置将气体能转化为机械能，实现力量的传递和动作的控制。
2. 原理图示：（此处插入一张气压传动的原理图，描述气体的压缩与释放过程）图中所示为气压传动的原理图。
当气源通过压缩机产生一定压力的气体后，气体通过管道传输到气缸。
在气缸中，气体将推动活塞产生线性运动，并将力量传递到工作部件上，完成相关的工作。
二、气压传动的应用气压传动在工业生产和机械制造中有着广泛的应用。
下面将介绍几个常见的气压传动应用场景。
1. 气动工具：气动工具是使用气压传动原理的一类工具，如气动钉枪、气动扳手等。
它们通过气源提供的气压，将能量转化为力量，实现高速、高效的工作。
2. 气动控制系统：气压传动在流体控制系统中起着重要的作用。
例如，自动化生产线上的各个执行机构，使用气压传动来控制门窗、阀门等的开关，实现自动化的生产过程。
3. 汽车制动系统：汽车的制动系统中也应用了气压传动。
通过驱动气压制动泵，产生气压传递到制动器上，使车辆实现可靠的刹车功能。
4. 工业气动输送系统：工业领域常使用气压传动进行物料的输送和搬运。
例如，在水泥生产过程中，通过气压传动将物料从仓库输送到加工设备上。
5. 液压与气压联合应用：在一些需要同时具备高压力和快速响应的情况下，往往将液压与气压联合应用。
液压系统提供高压力，气压系统提供快速响应，使系统具备更好的性能和控制能力。
气压传动与控制技术
气体的压力取决于 其温度和体积
在气压传动中，通 常采用压缩空气作 为工作介质，因为 压缩空气具有清洁、 无污染、易于获取
等优点
2 气压传动的优势
气压传动的优势
相比于传统的机械和电气传 动方式，气压传动具有以下
优势
成本低廉：气压传动的成本 较低，因为它的部件通常是 标准化的，且制造成本较低。 此外，压缩空气的来源也相
的动力传输和控制
汽车工业
在汽车工业中，气压传动可 以用于汽车发动机的进排气 控制、汽车底盘的悬挂系统
等部位的动力传输和控制
发展
医疗
在医疗领域，气压传动 可以用于手术器械、康 复设备、医疗床等医疗 器械的动力传输和控制
航空航天
在航空航天领域，气压 传动可以用于飞行器的 起落架、襟翼等部件的
动力传输和控制
对丰富，降低了运行成本
气压传动的优势
响应速度快：气压传动的响 应速度很快，因为气体的流 动速度比液体的流动速度快 得多。这使得气压传动系统
能够快速地启动和停止
适用于各种规模的应用：气 压传动系统适用于各种规模 的应用，从小型的手动工具
到大型的工业设备
结构简单：气压传动系统的 结构相对简单，不需要复杂 的机械或电气部件。这使得
在气压传动系统中，气体的压力通过气缸或气动马达传递，从而实 现机械能的转换
气压传动系统通常由气源、控制元件、执行元件和辅助元件等部分 组成
4
1 气压传动的原理
气压传动的原理
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3
4
气压传动的基本原 理是利用气体的压
力进行能量传递
当气体被压缩时， 会产生压力，这种 压力可以通过气缸 或气动马达传递给 负载，从而实现运 动或动力的输出
气压传动的工作原理及组成
气压传动的工作原理及组成7.1.1 气压传动系统的工作原理空气压缩机 1 产生的压缩空气→后冷却器2→油水分离器3→贮气罐4→空气过滤器5→调压阀6→油雾器7→气控换向阀9→气缸 10气动剪切机的工作原理当将工料 11 送入剪切机并到达规定位置时，工料将行程阀 8 的阀芯向右推，换向阀 A 腔经行程阀 8 与大气相通，换向阀阀芯在弹簧的作用下移到下位，将气缸上腔与大气连通，下腔与压缩空气连通。
此时，活塞带动剪刀快速向上运动将工料切下。
工料被切下后，即与行程阀脱开，行程阀复位，将排气口封死，换向阀A 腔压力上升，阀芯上移，使气路换向。
7.1.2 气压传动系统的组成1. 气压传动系统的组成(1)气源装置气源装置是压缩空气的发生装置，主体部份是空气压缩机。
(2)执行元件气缸温和马达，它们将压缩空气的压力能转换为机械能。
(3) 控制元件用以控制压缩空气的压力、流量、流动方向以保证系统各执行机构具有一定的输出动力和速度。
(4)辅助元件过滤器、油雾器、消声器、干燥器和转换器等。
它们对保持系统正常、可靠、稳定和持久地工作起着十分重要的作用。
(5)工作介质气压传动系统中所用的工作介质是空气。
2．气压传动的特点(1)气压传动的优点 1)工作介质为空气，来源经济方便，用过之后可直接排入大气，不污染环境。
2)由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，作远距离输送。
3) 气压传动具有动作迅速、反应快、维护简单、管路不易阻塞的特点，且不存在介质变质、补充和更换等问题。
4) 对工作环境的适应性好，可安全应用于易燃易爆场所。
5)气压传动装置结构简单、分量轻。
6)气压传动系统能够实现过载自动保护。
(2)气压传动的缺点 1)由于空气具有可压缩性，所以气缸的动作速度受负载的影响比较大。
2)气压传动系统工作压力较低，气压传动系统输出动力较小。
3)工作介质空气没有自润滑性，需要另设装置进行给油润滑。
7.1.3 气压传动的工作介质气压传动以空气作为工作介质。
第二章气压传动系统
第二章气压传动系统 第一节气传动基础知识
气压传动 基础知识 气源装置 气动元件
气动执 行元件 气动控 制元件 气动基 本回路 气动传 动系统
2.相对湿度 相对湿度是指在某温度和总压力不变的条件 下，其绝对湿度X与饱和绝对湿度 b的比值。它 用φ表示，即
湿空气的φ值在0～100％之间变化，空气绝对 干燥时，φ＝0；空气达到饱和时，φ＝100％，通 常空气的φ值在60～70％范围内人体感到舒适。 气动技术规定各种阀的相对湿度不得超过90～95 ％。
图2-1
图2-1
第二章气压传动系统 第二节气源装置及气动辅 助元件
气压传动 基础知识 气源装置 气动元件
气动执 行元件 气动控 制元件 气动基 本回路 气动传 动系统
空气首先经过滤气器过滤去部分灰尘、杂质 后进入压缩机1，压缩机输出的空气先进入后冷却 器2进行冷却，然后进入油水分离器3，使部分油、 水和杂质从气体中分离出来，得到初步净化的压 缩空气送入贮气罐4中，即可供给对气源要求不高 的一般气动装置使用(一般称为一次净化)。但对 仪表用气和质量要求高的工业用气，则必须二次 和多次净化处理。将经过一次净化的压缩空气送 进干燥器5进一步除去气体中的水分和油。在净化 系统中干燥器 I和 II交换使用，其中闲置的一个利 用加热器8吹入的热空气进行再生，以备交替使用。 四通阀9用于转换两个干燥器的工作状态，
式中 －绝对湿度( K g／m3)、s－水蒸气质量 ( K g)、V－湿空气体积(m3)。
第二章气压传动系统 第一节气传动基础知识
气压传动 基础知识 气源装置 气动元件
气动执 行元件 气动控 制元件 气动基 本回路 气动传 动系统
若在一定湿度下，当空气中水蒸气的含量超过 某一限度时，空气中就有水滴析出，这就表明湿 空气中能容纳水蒸气的数量是有一定限度的，我 们把这种极限状态的湿空气称为饱和湿空气。此 条件下的绝对湿度称为饱和绝对湿度，用b表示。 绝对湿度表明了湿空气中所含水蒸气的多少， 但它还不能说明湿空气所具有的吸收水蒸气的能 力大小。因此，要了解湿空气的吸湿能力以及它 离开饱和状态的程度，就需要引出相对湿度的概 念。
液压与气动技术-气压传动技术
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与
气 压
薄
传膜
动 技
式
术气 缸
(a)单作用式
(b)双作用式
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 气动执行元件
液 压
一、气缸
与 气缸的使用时应注意以下几点：
传
动
技 术
➢ 气马达
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与 气
1、气缸分类
压
传
动
技
术
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与
气 压
气
传液
动 技
阻
术尼
缸
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“爬行”或“自走”现象，例 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。
动 正常，各螺栓是否松动，压力表、气阀是否完
技 术
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。
一、典型气源系统组成
液 压
1. 空气压缩机（气压发生装置）
与
气 空气压缩机安全技术操作方法
压
传 动
不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气
术 在气压传动中使用最广泛的是叶片式
和活塞式马达。
第三节 气动执行元件
液 压
二、气马达
与
气 1、叶片式气马达
简述气压传动系统的基本组成及作用
简述气压传动系统的基本组成及作用气压传动系统是一种利用气体的压力来实现力的传递和控制的系统。
它由多个组成部分组成，每个部分都有着不同的作用和功能。
1. 压缩机：气压传动系统的核心部件之一，主要功能是将气体压缩至一定压力。
压缩机可以通过电动机、内燃机等驱动，使气体压缩并提供给系统使用。
2. 储气罐：用于储存压缩空气，平衡系统内部的气压波动，并提供稳定的气源。
储气罐通常具有一定的容量，可以根据系统需求进行选择。
3. 管道：气压传动系统中气体传输的通道。
管道应具有足够的强度和密封性，以确保气体传输的安全和可靠性。
4. 阀门：用于控制气压传动系统中气体的流动和压力。
阀门可以分为手动阀和自动阀两种类型，手动阀需要人工操作，而自动阀可以根据系统的需求自动控制。
5. 作动器：气压传动系统中的执行部件，接受气体的力并将其转化为机械运动。
作动器通常包括气缸和气动马达两种类型，可以根据具体应用选择合适的作动器。
6. 控制元件：用于控制气压传动系统的工作状态和运行参数。
常见的控制元件包括气控阀、传感器等，通过对这些元件的控制可以实现对系统的精确控制。
气压传动系统的作用是实现力的传递和控制，广泛应用于各个领域。
它具有以下几个主要作用：1. 力的传递：气压传动系统通过压缩气体产生的力来实现力的传递。
通过合理的设计和安装，可以将气体的压力传递到作动器上，从而实现对工件的加工、装卸或其他操作。
2. 动力传递：气压传动系统可以将压缩空气的能量转化为机械能，从而驱动各种设备和机械。
例如，气动工具、气动机械手臂等都是利用气压传动系统提供的动力来完成工作。
3. 控制：气压传动系统可以通过控制元件实现对系统的精确控制。
通过控制气压、流量和方向等参数，可以实现对作动器的运动速度、位置和力的控制，从而满足不同工作需求。
4. 自动化：气压传动系统可以与自动化设备和系统结合，实现工业生产的自动化。
通过与传感器、PLC等设备的联动，可以实现对工艺过程的自动控制和监测。
气压传动控制系统
工业自动化生产线气压传动控制系统
自动化生产线气压传动控制系统是利用气压传动技术，结合控制系统的 原理，实现对生产线上的设备进行自动化控制的一种系统。
该系统通过气压传动装置，将压缩空气作为工作介质，驱动气缸、气马 达等执行元件，实现各种生产工艺动作，如物料搬运、加工、装配等。
工业自动化生产线气压传动控制系统的优点包括结构简单、工作可靠、 维护方便、成本低廉等，广泛应用于机械、电子、轻工、纺织等行业的 自动化生产线上。
控制策略与算法设计
选择控制策略
01
根据系统需求和控制要求，选择合适的控制策略，如PID控制、
模糊控制等。
设计控制算法
02
根据选择的控制策略，设计具体的控制算法，包括控制器结构、
参数整定等。
实现控制系统
03
将设计的控制算法通过编程语言或组态软件实现，完成气压传
动控制系统的搭建和调试。
04
气压传动控制系统实例
物流分拣系统气压传动控制系统
物流分拣系统气压传动控制系统是利用气压传动技术，结合物流分拣系统的需求， 实现对物流分拣设备的自动化控制的一种系统。
该系统通过气压传动装置，驱动分拣设备进行快速、准确、高效地分拣作业，提高 物流分拣的效率和准确性。
物流分拣系统气压传动控制系统的优点包括响应速度快、分拣准确率高、可实现连 续作业等，广泛应用于物流配送中心、机场行李分拣等场合。
特点
气压传动控制系统具有结构简单、维 护方便、可靠性高、成本低等优点， 因此在自动化生产线、机械手、物料 搬运等领域得到广泛应用。
工作原理
01 02
工作原理
气压传动控制系统的工作原理是通过气泵将空气压缩，然后通过管道和 控制元件将压缩空气输送到执行元件，如气缸或气动马达，从而驱动设 备或机构进行工作。
气压传动系统的工作原理
气压传动系统的工作原理
1气压传动系统
气压传动系统是一种机械传动系统，它依靠使用气体（如空气）的压力来传递能量。
在机械系统中，气压传动系统可以替代或补充传统的传动系统，如机械质量传动系统或电气传动系统。
气压传动系统的工作原理概述如下：
2气压传动系统的工作原理
气压传动系统将压缩空气从气压传动器输出到其他组件，被传动的组件受到输出气压的影响，从而实现传动能量的效果。
气压传动器可以通过操作空气压力动态地更改工件的位置和大小，甚至动态控制位置和大小的精度也十分高。
系统的关键部件是弹簧，可以把输出的压力（压缩气体）传递到传动装置。
在实际应用中，气压传动器可以用于推动活塞，活塞会将泵空气压力转变成活动和声音。
随着操作介质温度变化，气压传动系统输出力也会随之变化，关键部件受温度变化影响而发生变形，导致传动力变化。
3气压传动系统的优缺点
（1）优点：气压传动系统具有体积小、体积质量小、受控力矩高的特点，可以更快捷地实现许多工作。
（2）缺点：由于气动传动系统受体系温度影响，因此其输出力会受温度影响而变化，因此系统动态性不好。
另外由于气动传动系统容易衰减，因此其使用寿命有限。
总体而言，气压传动系统可以根据不同的应用需求，实现更灵活和精确的操作，在实际应用中可得到广泛运用。
设备控制技术课件第8章气压传动基本知识
向气动系统提供压缩空气的装置为气源装置。其主体是空气压缩机，由
空气压缩机产生的压缩空气，因含有过高的杂质，不能直接使用，必须经过
降温、除尘、除油、过滤等一系列处理后才能用于气压系统。
8.2.1 空气压缩机
空气压缩机是将机械能转换成压力能的装置，是产生和输送压缩空气 的机器。
1.空气压缩机的分类 按工作原理可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，一般采用 容积式空气压缩机。 按输出压力分为：低压压缩机(0.2MPa≤p<1MPa)
图8-4为离心旋转式油水分滤器的结构原理图。压
缩空气→输入口→旋风叶子→沿存水杯3产生强烈的
旋转→水滴、油滴等分离出来→沉到杯底；当气流通
过滤芯2时，气流中的灰尘及部分雾状水份被滤芯拦
截→洁净干燥的气体→输出口。
挡水板4 →为防止气流的旋涡卷起存水杯中的积
水。 油水分滤器正常工作→应及时打开放水阀5，放 图8-4离心旋转式油水分滤器
8.1 气压传动概述
8.1.1 气压传动系统的工作原理 以气动剪切机为例，介绍气压传动的工作原理。图8-1所示为剪切机气 动系统工作原理示意图，图示位置为剪切前的情况。
图8-1 剪切机气动系统工作原理示意图
空气压缩机1产生的压缩空气经后冷 却器2、油水分离器3、贮气罐4、分水 滤气器5、减压阀6、油雾器7到达换向 阀9，部分气体经节流通路a进入换向阀 9的下腔，使上腔弹簧压缩，换向阀阀 芯位于上端；大部分压缩空气经换向阀 9后由b路进入气缸10的上腔，而气缸的 下腔经c路、换向阀与大气相通，故气 缸活塞处于最下端位置。
气压传动控制系统共43页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
气压传动控制系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
气压传动系统
13.1 气动(qì dònɡ)系统设计
13.1.2 气动顺序控制回路设计举例
一、编制工作程序(chéngxù)
q
A1 a1 B1 b1 B0 b0 A0 a0
气控冲孔机工作程序
共二十一页
13.1 气动系统(xìtǒng)设计
13.1.2 气动顺序控制回路设计举例
二、绘制(huìzhì)X－D线图 1．画方格图（见下图）。根据动作顺序第一行填入节拍号，
其逻辑表达式为：
z＝ eKdt
式中，Kdt为中间记忆元件的输出信号；t为使K阀“通”的信号。其起点应在有障信号起点之前或同时，终点应在
t起点至有障信号的无障碍段之中；d为使K阀“断”的信号。其起点应在有障信号无障碍段上，其终点应在t起点
之前。
本例中引入 、 ，见下图，消障后的执行信号为：
Ka0 b1
8. 当A缸活塞杆上的挡铁碰到 a1，则控制气将使主控阀D处于D0位，
使D缸活塞杆往左，即得到D0 。
9. 当D缸活塞杆上的挡铁碰到d0， 则控制气经启动阀q又使主控阀C处 于C0位，于是又开始(kāishǐ)新的一
轮工作循环 。
共二十一页
内容 总结 (nèiróng)
§13.1 气动系统设计。气动顺序控制回路的设计方法有信号－动作状态线图法 （简称X－D线图法）、卡诺图法等。X－D线图法是利用绘制(huìzhì)信号动作线图的 办法设计出气动控制回路。四、绘制(huìzhì)逻辑原理图和气动回路原理图。四、绘 制(huìzhì)逻辑原理图和气动回路原理图。如 a1既表示机控阀又表示A1动作完成后发 出的信号。表的下端留有备用格，可填入消障过程中引入的辅助信号等。② a1*(B1)=a1·。b1*(B0)= b1。②b0*(A0)=b0·。2．画动作线（D线）。右图（C）是为 避免启动瞬间脉冲阀产生脉冲信号引起系统误动作的脉冲形成回路。（a）逻辑原 理图及逻辑式。1. 快进－慢进－快退－停止。2. 快进－慢进－慢退－快退－停止
气压传动的自动化控制与集成
气压传动的自动化控制与集成气压传动系统是一种常见的工业控制系统，它通过利用压缩空气的力量来实现机械运动。
在许多工业领域，如汽车制造、机械加工和输送装置中，气压传动系统都扮演着关键的角色。
随着自动化技术的发展，气压传动系统的自动化控制与集成变得越来越重要。
本文将探讨气压传动的自动化控制与集成的相关技术和应用。
一、气压传动的基本原理和组成气压传动系统基于液压力学原理，利用压缩空气产生动力。
它由多个组件组成，包括压缩空气源、气压储存装置、执行元件和控制元件等。
压缩空气源将空气进行压缩并存储在储存装置中，执行元件通过接收压缩空气来实现机械运动，而控制元件用于控制气压传动系统的工作状态。
二、气压传动的自动化控制在传统的气压传动系统中，通常需要人工干预来控制其工作状态。
然而，随着自动化技术的快速发展，气压传动系统的自动化控制已成为一种趋势。
通过引入传感器、执行器和控制器等装置，可以实现对气压传动系统的自动监测和控制。
1. 传感器的应用传感器是实现气压传动系统自动化控制的关键装置之一。
例如，压力传感器可以用于监测气压传动系统中的压力变化，通过反馈信号控制压缩空气的供给和释放。
同时，流量传感器可以用于测量气体流量，确保气体的供给达到所需的水平。
2. 执行器的控制执行器是气压传动系统中负责进行机械运动的装置。
在自动化控制中，执行器与控制器之间通过信号传递来实现协同工作。
通过调节压缩空气的供给和释放，控制器可以精确控制执行器的速度和位置，从而实现对气压传动系统的控制。
3. 控制器的设计控制器是实现气压传动系统自动化控制的核心。
它可以根据传感器的反馈信号和预设的控制算法来计算输出信号，控制气压传动系统的工作状态。
常见的控制器包括PLC（可编程逻辑控制器）和嵌入式控制器等。
控制器的设计要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性等因素。
三、气压传动的集成应用气压传动的自动化控制与集成在各个工业领域都有广泛的应用。
1. 汽车制造在汽车制造过程中，气压传动系统被广泛应用于搬运、装配和焊接等工序。
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任务一 初识液压传动系统
1 气缸
典型气缸的工作原理
气动执行 元件
双作用气缸
双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。 其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非 缓冲式等。双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受 力面积相等。当输入压力、流量相同时，其往返运动输出力及速 度均相等。分为缸体固定和活塞杆固定两种形式。
（4）工作环境适应性好，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。 （5）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低，固使用 安全。
（6）空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。
任务一 认识气压传动系统
气压传动的 特点
气压传动系 统的组成
1.由于空气有可压缩性，所以气缸的动作速度易受负载影响。 2.工作压力较低（一般为0.4MPa-0.8MPa），因而气动系统输出力较小。 3.气动系统有较大的排气噪声。 4.工作介质空气本身没有润滑性，需另加装置进行给油润滑。
项目一 常用低压电器
认识气压传动系统 认识气源装置及气动执行元件 认识气动控制元件 构建气动基本回路 分析典型气动系统 设计维修与拆装气动系统
任务目标
01
掌握气压传动系统的组成部分
02
了解气压传动系统的优点和特点
03
了解气体体积的易变特性
任务一 认识气压传动系统
气压传动系 统的组成
（1）气源装置。气源装置是压缩空气的发生装置，主体部分是空气压缩机。 （2）执行元件。 气缸和气马达，它们将压缩空气的压力能转换为机械能。 （3）控制元件。用以控制压缩空气的压力、流量、流动方向以保证系统各执行 机构具有一定的输出动力和速度。
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。
任务一 初识液压传动系统
空气压缩 机的工作 原理
气压传动系统中最常用的空气压缩机是往复活塞式，其工作原理如图8-2所示。当活塞3向 右运动时，气缸2内活塞左腔的压力低于大气压力，吸气阀9被打开，空气在大气压力作 用下进入气缸2内，这个过程 称为“吸气过程”。当活塞向左移动时，吸气阀9在缸内压
阀。它不仅能调节执行元件的运动速度，还常带有消声器件，所以也能起降低 排气噪声的作用。其工作原理和节流阀类似，靠调节节流口1处的通流面积来调 节排气流量，由消声套2来减小排气噪声。
1 气缸
典型气缸的工作原理
气—液阻尼缸
气缸与液压缸串联而成，两活塞固定在同一活塞杆上。液压缸不用泵供 油，只要充满油即可，其进出口间装有液压单向阀、节流阀及补油杯。 当气缸右端供气时，气缸克服载荷带动液压缸活塞向左运动（气缸左端 排气），此时液压缸左端排油，单向阀关闭，油只能通过节流阀流入液 压缸右腔及油杯内，这时若将节流阀阀口开大，则液压缸左腔排油通畅， 两活塞运动速度就快，反之，若将节流阀阀口关小，液压缸左腔排油受 阻，两活塞运动速度会减慢。这样，调节节流阀开口大小，就能控制活 塞的运动速度。可以看出，气液阻尼缸的输出力应是气缸中压缩空气产 生的力（推力或拉力）与液压缸中油的阻尼力之差。
任务一 初识液压传动系统来自气动执行 元件2 气动马达
气动马达的特点
（1）优点 ①工作安全，具有防爆性能，同时不受高温及振动的影响； ②可长期满载工作，而温升较小； ③功率范围及转速范围均较宽，功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可 从每分钟几转到几万转； ④具有较高的起动转矩．能带载启动； ⑤结构简单，操纵方便，维修容易，成本低。 （2）缺点 ①速度稳定性差； ②输出功率小，效率低，耗气量大； ③噪声大，容易产生振动。
调节旋钮就可改变单向 顺序阀的开启压力，以 便在不同的开启压力下， 控制执行元件的顺序动 作。
任务三 认识液压控制元件
压力控制 阀
4 安全阀
当贮气罐或回路中压力超过某调定值，要用安全阀向外放气，安全阀在系统中 起过载保护作用。当系统中气体压力在调定范围内时，作用在活塞上的压力小 于弹簧的力，活塞处于关闭；当系统压力升高，作用在活塞上的压力大于弹簧 的预定压力时，活塞向上移动，阀门开启排气；直到系统压力降到调定范围以 下，活塞又重新关闭。开启压力的大小与弹簧的预压量有关。
任务三 认识液压控制元件
流量控制 阀
2
单向节流阀
单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀。当气流沿着一 个方向，例如P-A流动时，经过节流阀节流；反方向流动，由A-P时单向阀打开， 不节流，单向节流阀常用于气缸的调速和延时回路。
任务三 认识液压控制元件
流量控制 阀
3
排气节流阀
排气节流阀是装在执行元件的排气口处，调节进入大气中气体流量的一种控制
气动马达也称为风动马达，是指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械
能的装置。一般作为更复杂装置或机器的旋转动力源。气动马达按结构 分类为：叶片式气动马达、活塞式气动马达。
径向活塞式气动 马达
压缩空气经进气口进入分配阀(又称配气阀)后再进入气缸，推动活塞及连 杆组件运动，再使曲轴旋转。在曲轴旋转的同时，带动固定在曲轴上的 分配阀同步转动，使压缩空气随着分配阀角度位置的改变而进入不同的 缸内，依次推动各个活塞运动，并由各活塞及连杆带动曲轴连续运转， 与此同时，与进气缸相对应的气缸则处于排气状态。
任务一 初识液压传动系统
气动执行 元件
1 气缸
气缸的种类
单作用气缸 双作用气缸
膜片式气缸 冲击气缸 无杆气缸 摆动气缸
典型气缸的工作原理 单作用气缸
单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆 只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力、膜片张力、重力等。单 作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如 气吊、定位和夹紧等装置上。
相应的密封工作空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，
就产生了转矩差，使叶片与转子按逆时针方向旋转；作功后的气体由定 子上的孔C排出，剩余残气经孔占排出。若改变压缩空气输入方向(即压缩 空气自B孔进入，A孔和C孔排出)，则可改变转子的转向。
任务一 初识液压传动系统
气动执行 元件
2 气动马达
任务目标
01
了解压缩空气站的基本组成部分
02
了解空气压缩机的工作原理
03
熟悉气动执行元件（气缸、气动马达等）工作 原理和特点
任务一 初识液压传动系统
1
对压缩空气的要求
压缩空气 站概述
2
压缩空气站的组成
具有一定的压力和足够的流量 有一定的清洁度和干燥度
任务一 初识液压传动系统
压缩空气 站概述
3
任务三 认识液压控制元件
流量控制 阀
1 节流阀
压缩空气由P口进入，经过节流后，由A口流出。旋转阀芯螺杆，就可改变节流 口的开度，这样就调节了压缩空气的流量。由于这种节流阀的结构简单、体积 小，故应用范围较广。
在气压传动系统中，有时需要控制气缸的运 动速度，有时需要控制换向阀的切换时间和 气动信号的传递速度，这些都需要调节压缩 空气的流量来实现。流量控制阀就是通过改 变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。 流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气 节流阀和快速排气阀等。
直至规定的调压值为止。阀不用时应把手柄放 松，以免膜片经常受压变形。
任务三 认识液压控制元件
压力控制 阀
3 顺序阀
顺序阀一般很少单独使用，往往与单向阀配合在一起，构成单向顺序阀。其工 作原理是：当压缩空气由左端进入阀腔后，作用于活塞上的气压力超过压缩弹 簧上的力时，将活塞顶起，压缩空气从P经A输出，此时单向阀在压差力及弹簧 力的作用下处于关闭状态。反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧压力将顶 开单向阀由O口排气。
缩气体的作用下而关闭，缸内气体被压缩，这个过程称为压缩过程。当气缸内空气压力 增高到略高于输气管内压力后，排气阀l被打开，压缩空气进入输气管道，这个过程称为 “排气过程”。活塞3的往复运动是由电动机带动曲柄转动，通过连杆、滑块、活塞杆转 化为直线往复运动而产生的。
任务一 初识液压传动系统
气动辅助 元件
任务一 初识液压传动系统
气动执行 元件
2 气动马达
气动马达也称为风动马达，是指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械
能的装置。一般作为更复杂装置或机器的旋转动力源。气动马达按结构 分类为：叶片式气动马达、活塞式气动马达。
叶片式气动马达
压缩空气由A孔输入时分为两路：一路经定子两端密封盖的槽进入叶片底 部(图中未表示)，将叶片推出，叶片就是靠此气压推力及转子转动后离心 力的综合作用而紧密地贴紧在定子内壁上。压缩空气另一路经且孔进入
任务一 初识液压传动系统
1 气缸
典型气缸的工作原理
气动执行 元件
缓冲气缸
缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施， 活塞就会以很大的力（能量）撞击端盖，引起振动和损坏机件。 为了使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击现象，在气缸两端 要加设缓冲装置。
任务一 初识液压传动系统
气动执行 元件
1
气源净化装置
后冷却器 干燥器
油水分离器 空气过滤器
储气罐
2 辅助元件
油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空气为动力，将 润滑油喷射成雾状并混合于压缩空气中，使压缩空气具有 润滑气动元件的能力。
油雾器 转化器
消声器
用于消除噪声污染
管道连接件
硬管
软管
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。
任务目标
01
熟悉气动系统控制阀的分类
02
掌握控制阀的工作原理、图形符号
03
了解各类控制阀的特点
04
掌握气动控制阀的应用方法
任务三 认识液压控制元件
压力控制 阀