11【项目十一、气动剪切机工作原理】

【项目十一、气动剪切机工作原理】

项目目标：

1、掌握气压传动系统的工作原理及系统组成；

2、掌握气压传动系统符号、作用。

任务引入：

气压传动是以空气为工作介质进行能量传递的一种传动形式。本任务以气动剪切机气压传动系统为例，介绍气压传动系统的工作原理、系统组成及相关基础知识。

任务描述：

如图11-1所示为气动剪切机工作原理图，图示位置为剪切前的预备状态，其工作过程如下：

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，此时换向阀A腔的压缩空气将阀芯推到上位，使气缸上腔充压，活塞处于下位，剪切机的剪口张开，处于预备状态。

当送料机构将工料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

图11-1 气动剪切机工作原理

1-空气压缩机 2-后冷却器 3-油水分离器 4-贮气罐 5-空气过滤器

6-调压阀 7-油雾器 8-行程阀 9-气控换向阀 10-气缸 11-工料

气相通，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。气缸上腔进压缩空气，下腔排气，活塞带动剪刀向下运动，系统又恢复到图示状态，等待第二次进料剪切。

任务实施：

一、气压传动系统的组成

通过气动剪切机工作过程可知，气源装置将电动机的机械能转换为气体的压力能，然后通过气缸将气体的压力能再转换为机械能以推动负载运动，气压传动过程可用如下方框图表

为了实现压缩空气的输送，在气源装置与气缸或气马达之间用管道连接，同时为了实现执行机构所要求的运动，在系统中还设置有各种控制阀及其它辅助设备。所以气压传动系统主要由下列五部分组成：

(1)气源装置气源装置是压缩空气的产生装置，其主体部分是空气压缩机（简称空压机）。它将原动机（如电动机）的机械能转换为空气的压力能，并经净化装置净化，为各类气压传动设备提供洁净的压缩空气。

(2)执行元件执行元件是把气体压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件。一般指作直线运动或摆动的气压缸或作旋转运动的气压马达。

(3)控制调节元件控制调节元件是对气压系统中气体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件。例如，溢流阀、节流阀、换向阀等，这些元件的不同组合组成了能够完成不同功能的气压系统。

(4)辅助元件辅助元件是指除以上三种以外的其他装置，例如，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)传动介质气压传动系统中所使用的工作介质是空气。

常见气压传动图形符号见表11-1。

气压缸

单作用弹簧复位液压缸

气动马达

单向变量气马达双向定量气马达双向变量气马达

方向控制阀

单向阀二位三通换向阀

压力控制阀

先导式直动式先导式

由此，我们可以绘制气动剪切机气压传动系统符号图，如图11-2所示。图形符号表示

元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数。

二、气压传动特点 （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，且对工作环境的适应性好，可安全应用于易燃易爆场所；

3)气压传动具有动作迅速、反应快、维护简单、管路不易堵塞等优点，且不存在介质变质、补充和更换等问题；

4)气压传动装置结构简单、重量轻、安装维护简单，压力等级低，使用安全； 5)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（一般为0.4~0.8MPa ），因而气压传动系统输出动力较小。 3)工作介质没有自润滑性，需要另设装置进行给油润滑。

图11-2 气动剪切机气压系统符号图

习题

1、填空题

(1) 气压传动是以为工作介质进行能量传递的一种传动形式。气源装置将电动机的转换为气体的，然后通过气缸将气体的再转换为以推动负载运动。

(2) 气压传动系统主要由下列五部分组成：、、、

、和。

(3)控制调节元件是对气压系统中气体的、和进行控制和调节的元件。

2、画出气压传动过程方框图