第九章常用气压传动元件

薄膜 式
高转 矩
低速 度
小于l
1.2～1.4
适用于控制要求很精确、起动转矩极高和速度低 的机械
9.3 气动控制元件
9.3.1气Biblioteka Baidu控制元件分类 9.3.2方向控制元件
1．方向控制元件的分类
表9-5 气动换向阀的通路数与切换位置
1-阀芯；
图9-28 阀的密封形式 2-阀套； 3-隔套；
4-密封圈
2．气动方向控制元件
9.5.1逻辑控制概述 9.5.2逻辑元件 9.5.3 气 动 逻 辑 元 件 的 分 类 9.5.4主要逻辑元件
1.高压截止式逻辑元件
图9-59 气动或门元件 1-下阀座；2-阀芯；3-上阀座
图9-60 气动是门和与门元件 1-弹簧；2-下密封阀芯；3-下截止阀芯；4-上介质阀芯；5-上密封阀芯； 6-膜片；7-手动按钮；8-指示活塞
图9-38 单电控先导换向阀
图9-39 双电控直动式换向阀
图9-40 双电控先导式换向阀
图9-41直动式行程换向阀
图9-42 杠杆滚轮式行程换向阀
图9-43 可通过式杠杆滚轮行程换向阀
4）时间控制换向阀
图9-44 气动延时换向阀 1-气容；2-阀芯；3-单向阀；4-节流阀；阀体
图9-45气动脉冲阀 1-阀体；2-阀芯；3-气容
图9-19 气缸的压力特性曲线
3、其它类型的气缸
图9-20 气液阻尼缸的工作原理图
图9-21 薄膜式气缸结构简图
图9-22 冲击气缸工作原理图
图9-23 绳索气缸
图9-24 摆动气缸 1-叶片；2-转子；3-定子；4-缸体
9.2.2气动马达
1．气马达的分类及特点 2．气马达的工作原理
(a)叶片式
图9-3滑片式空压机工作原理
图9-4 螺杆式空气压缩机工作原理
4）压缩空气站的设计
①压缩空气站的设计依据
②压缩空气站的设计步骤
9.1.2气源净化装置
1、后冷却器
图9-5 风冷式后冷却器工作原理图
图9-6 后冷却器
后冷却器的选用： ①根据系统的使用压力，后冷却器入口空气温度、环境温度、后
冷却器出口空气温度及需要的空气量，选择后冷却器的型号。
制造简单，结构紧凑，但低速启动转矩小，低速 性能不好， 适用于要求低或中功率的机械， 如手提工具、复合工具传送带、升降机、泵、 拖拉机等
活塞 式
中高 转矩
低速 或中 速
由零点 几千瓦 到17
在低速时有较大的功率输出和较好的转矩特性。 启动准确，且启动和停止特性均较叶片式好， 小型：1.9～2.3 适用于载荷较大和要求低速转矩较高的机械， 大型：1.0～1.4 如手提工具、起重机、绞车、绞盘、拉管机 等
4）油雾器的使用 ①油雾器的选择主要是根据气压传动系统所需额定流量及油雾粒径大小 来进行。所需油雾粒径在50μm左右选用一次油雾器。若需油雾粒径很小 可选用二次油雾器。 ②油雾器在使用过程中一定要注意进、出口不能装错，垂直安装，它可 以单独使用，也可以与空气过滤器、减压阀三件联合使用，组成气源调 节装置（通常称为气动三联件），使之具有过滤、减压和油雾的功能， 联合使用时，其顺序为空气过滤器—减压阀—油雾器，不能颠倒，安装 中气源调节装置应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m 。 ③油雾器供油量是根据使用条件的不同而不同，一般以10m3自由空气 （标准状态下）供给1mL的油量为基准，在使用中可根据实际情况适当 调节滴油量。 ④油雾器和换向阀之间的管道容积应为气缸行程容积的80%以下，当通 道中有节流装置时上述容积应比例减半。
图9-61 气动非门和禁门元件 1-下截止阀座；2-密封阀芯；3-上截止阀芯；4-阀芯； 5-膜片；6-手动按钮；7-指示活塞
图9-62 气动或非元件 1-下截止阀座；2-密封阀芯；3-上截止阀座；4-膜片；5-阀柱
图9-63 双稳元件 1-滑块；2-阀芯；3-手动按钮；4-密封圈
2.高压膜片式逻辑元件
第9章 常用气压传动元件
9.1气源装置及气动辅助元件
9.2气动执行元件
9.3气动控制元件
9.4气动转换元件
9.5气动逻辑元件
9.1气源装置及气动辅助元件
9.1.1气源装置
1）对气源装置的要求 2）压缩空气站的设备组成及布置
图9-1 压缩空气站设备组成及布置示意图
3）空气压缩机的分类及选用原则
图9-2往复活塞式空气压缩机工作原理图
2、消音器
1）消声器的类型及原理
图9-15 吸收型消音器
9-16 膨胀干涉型消音器
2）消声器选用注意事项 ①选择消声器的主要依据是排气孔直径的大小和噪音范围，设计要 求消声器的有效面积大于排气管道的有效面积。 ②当选用塑料消声器时，注意周围环境（不会被撞击、敲击），安 装拧紧力不宜过大，不宜在有机溶剂场合下适用。 ③有些使用者嫌气缸速度太慢而拆除消声器是不允许的。这种操作 不仅大幅增加噪声，而且使得阀换向时从排气口吸入空气中的灰尘、 杂质。 ④消声器排气时，由于气体绝热膨胀温度下降，在消声器结冰，也 需定期清洁， ⑤对于集中过滤消声器，必须定时定期更换滤芯。 ⑥对于抗静电场合，应采用金属型消声器（包括滤芯应为铜烧结或 不锈钢烧结）接地使用。
9.1.4供气系统的管道设计 1、供气系统管路分类
2、供气管道的选择原则
3、供气系统管道设计的原则 4、管道连接件 5、压缩空气的应用原则
(a)环状管网
图9-17 管网供气系统 (b)双树枝状管网 管网
(c)单树枝状
9.2 气动执行元件
9.2.1气缸
1、气缸的分类
2、气缸的工作特性
9-18 气缸工作原理简图
9.4气动转换元件
1.磁性开关
图9-55 舌簧式磁性开关结构及工作原理
2.背压式气动位置传感器
图9-56 背压式位置传感器喷嘴挡板机构
3.转化器—压力开关
4.气动放大器 5.气动变送器
图9-57 高压气—电转换器
1-螺母；2-弹簧；3-微动开关；4-爪枢
图5-58 气—液转换器
9.5气动逻辑元件
5）方向控制阀的选择与使用
(1）根据所需流量选择阀的通径。 (2）考虑阀的机能是否保证工作需要，要尽量选择与所需机能
一致的阀。
(3）考虑阀的技术条件与使用场合是否一致。 (4）根据使用条件和要求来选择阀的结构形式。 (5）安装方式的选择，要从安装维护方面考虑，板式连接较好， 特别对集中控制的系统优点更为突出。
1）截止式换向阀
图9-29 截止式换向阀芯 1-截止阀芯； 2-密封材料； 3-截止阀座
2) 滑柱式方向控制阀
3) 单向型方向控制阀
图9-30 单向阀
图9-31 或门型梭阀
图9-32 双压阀
图9-33 快速排气阀
4）换向型方向控制阀
图9-36 二位三通单气控截止式换向阀
图9-37 单电控直动换向阀
(6）优先采用标准化系列产品，尽量避免采用专用阀。
9.3.3压力控制元件
1.减压阀
图9-46 直动式减压阀
图9-47 先导式减压阀
图9-48 定值器工作原理
减压阀的性能参数 （1）进口压力
（2）调压范围
（3）流量特性（动特性）
（4）压力调节
（5）压力特性
图9-49减压阀的压力和流量特性曲线
2.顺序阀
图9-50 单向顺序阀
3、安全阀
图9-51 气动直动安全阀 1-阀座；2-阀芯；3-调压弹簧；4调压手轮
图9-52 气动先导安全阀 1-阀座；2-阀芯；3-膜片；4-先导压力控制口
9.3.4流量控制元件
1、节流阀；2、柔性节流阀；3、排气节流阀
图9-53气动节流阀 1-阀座；2-阀芯；3-手轮
图9-64 三门元件 1-截止阀口；2-膜片
图9-65 四门元件 1-上截止阀口；2-膜片；3-上截止阀口
4、单向节流阀
图9-54 气动单向节流阀 1-单向阀芯；2-单向截止阀口；3-节流阀座；4-节流阀芯；5-调节手轮；6-阀座
5.流量控制阀的选择和使用 流量控制的选择应考虑的因素有：
①根据气动系统或执行元件的进、排气口通径来选择；
②根据调节流量范围来选用；
③根据使用条件（如普通气动控制系统或逻辑控制系统） 选用。
②当入口空气温度超过100℃或处理空气量很大，只能选用水冷 式后冷却器。 ③使用时应注意通风和冷却水量在额定范围内并注意水质，配管 尺寸应大于标准连接尺寸，要注意定期排放冷凝水。
2、油水分离器
图9-7 撞击折回并回转式油水分离器
3.贮气罐
1）储气罐的作用
2）储气罐的结构 3）储气罐容积的计算
图9-8 贮气罐结构图
图9-25 气马达工作原理图 (b)活塞式 膜式
(c)薄
3．气动马达的应用
(a)阀
图9-26 气马达应用 (b)升降机 拌机
(c)搅
4．气动马达的选择与使用
形式 转矩 速度 功率/ kW 每千瓦耗气量Q (m3/min) 特点及应用范围
叶片 式
低转 矩
高速 度
由零点 几千瓦 到l3
小型：1.8～2.3 大型：1.0～1.4
4、干燥器
图9-9 吸附式干燥器结构图
5、过滤器
图9-10 一次过滤器结构图
图9-11 普通分水滤气器结构图
9.1.3气动辅助元件 1、雾化器
1）雾化原理
图9-12 射流的卷吸和引射
2）雾化器的典型结构
图9-13 QIU型普通一次油雾器
图9-14 特殊单向阀的工作情况
3)油雾器的主要性能指标