气压传动 李宝 工程训练中心
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①气压传动的组成及特点。 ②气动元件，含气源装置、气马达、气缸、气压 控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量 阀和附件，以及这些元件的工作原理、图形符 号、结构形式等。 2
2 ①气压传动的组成及特点。 ②气动元件，含气源装置、气马达、气缸、气压 控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量 阀和附件，以及这些元件的工作原理、图形符 号、结构形式等
气压传动概述 1,1气压传动的组成及工作原理 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和 信号传递的一门技术。 气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原 动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件 的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转 运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。 3
3 1.1 气压传动的组成及工作原理 气压传动概述 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和 信号传递的一门技术。 气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原 动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件 的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转 运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功
气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组 成的，它们是： (气源装置获得压缩空气的装置。其主体部分是空气 压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能： (②)控制元件用来控制压缩空气的压力、流量和流动方 向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种 压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等； (③)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能 量转换装置。包括气缸、气马达、摆动马达： (4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元 件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、 管接头及消声器等。 4
4 气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组 成的，它们是： (1) 气源装置 获得压缩空气的装置。其主体部分是空气 压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能； (2) 控制元件 用来控制压缩空气的压力、流量和流动方 向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种 压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等； (3) 执行元件 是将气体的压力能转换成机械能的一种能 量转换装置。包括气缸、气马达、摆动马达； (4) 辅助元件 是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元 件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、 管接头及消声器等
12气压传动的优缺点 气动技术广泛应用于机械、电子、轻工、纺 织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交 通运输等各个工业部门。在我们公司使用气动技 术的设备也非常多，比如(900线，气垫车，数控加 工中心，气象干燥等等)。在提高生产效率、自 动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工 艺等方面显示出极大的优越性。这主要是因为气 压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点： 5
5 气动技术广泛应用于机械、电子、轻工、纺 织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交 通运输等各个工业部门。在我们公司使用气动技 术的设备也非常多，比如(900线,气垫车，数控加 工中心，气象干燥等等）。在提高生产效率、自 动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工 艺等方面显示出极大的优越性。这主要是因为气 压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点： 1.2 气压传动的优缺点
12,1气压传动的优点 (1)工作介质是空气，取之不尽、用之不竭。气体不易 堵塞流动通道，用过后可将其随时排入大气中，不污染环 境。 (2)空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作 不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影 响极小，故不会影响传动性能。 (3)空气的粘度很小（约为液压油的万分之一），所以 流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集 中供应和远距离输送。 (4)相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般 只需0.020.3秒就可达到工作压力和速度。液压油在管路 中流动速度一般为1~5m/s,而气体的流速最小也大于 10m/s,有时甚至达到音速，排气时还达到超音速。 6
6 1.2.1 气压传动的优点 (1) 工作介质是空气，取之不尽、用之不竭。气体不易 堵塞流动通道，用过后可将其随时排入大气中，不污染环 境。 (2) 空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作 ，不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影 响极小，故不会影响传动性能。 (3) 空气的粘度很小（约为液压油的万分之一），所以 流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集 中供应和远距离输送。 (4) 相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般 只需0.02~0.3秒就可达到工作压力和速度。液压油在管路 中流动速度一般为1~5m/s，而气体的流速最小也大于 10m/s，有时甚至达到音速，排气时还达到超音速
(⑤)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关 闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系 统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器， 而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变。 (6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次， 而气动元件可运行2000~4000万次。 (⑦工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强 磁、辐射、振动等恶劣环境中，比液压、电子、电气传动 和控制优越。 (8)气动装置结构简单、成本低、维护方便、过载能自动 保护。 7
7 (5) 气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关 闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系 统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器， 而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变。 (6) 气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次， 而气动元件可运行2000~4000万次。 (7) 工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强 磁、辐射、振动等恶劣环境中，比液压、电子、电气传动 和控制优越。 (8) 气动装置结构简单、成本低、维护方便、过载能自动 保护
1,2:2气压传动的缺点 (1)因空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差。 (2)气动装置工作压力低，输出力或力矩受到限制。在结 构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输 出的力要小得多。 (3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所 以不宜于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时 实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备， 气动信号的传递速度是能满足工作要求的。 (4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。 8
8 1.2.2 气压传动的缺点 (1) 因空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差。 (2)气动装置工作压力低，输出力或力矩受到限制。在结 构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输 出的力要小得多。 (3) 气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所 以不宜于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时 实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备， 气动信号的传递速度是能满足工作要求的。 (4) 噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器
表1-1气压传动与其他传动的性能比较 操作力 积 要爽 构造 负截变 化影响 操作距离 无餐调 寿露 维护 价格 气压传动 中等 较快 简单 较大 中距离 较好 长 一般 便宜 液压传动 最大 较慢 复杂 有一些 短距离 良好 般 要求高 稍贵 中等 求 稍复杂 *安 远距离 良好 较短 要求较 稍贵 电传动 最小 最快 要求 要求更 特高 最复杂 没有 远距离 良好 最贵 机械传动 较大 一般 一般 一般 没有 短距离 较困难 简单 9
9 表1-1气压传动与其他传动的性能比较 操作力 动作 快慢 环境 要求 构造 负载变 化影响 操作距离 无级调 速 工作 寿命 维护 价格 气压传动 中等 较快 适 应 性好 简单 较大 中距离 较好 长 一般 便宜 液压传动 最大 较慢 不 怕 振动 复杂 有一些 短距离 良好 一般 要求高 稍贵 电 传 动 电 气 中等 快 要 求 高 稍复杂 几乎没 有 远距离 良好 较短 要求较 高 稍贵 电 子 最小 最快 要 求 特高 最复杂 没有 远距离 良好 短 要求更 高 最贵 机械传动 较大 一般 一般 一般 没有 短距离 较困难 一般 简单 一般
1.2 气源装置及辅件 气压传动系统中的气源装置是为气动系统提 供满足一定质量要求的压缩空气，它是气压传动 系统的重要组成部分。由空气压缩机产生的压缩 空气，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系 列处理后，才能供给控制元件和执行元件使用。 而用过的压缩空气排向大气时，会产生噪声，应 采取措施，降低噪声，改善劳动条件和环境质量。 下面以气压缩机（空压机）为例对气源装置进行 讲解： 10
10 气压传动系统中的气源装置是为气动系统提 供满足一定质量要求的压缩空气，它是气压传动 系统的重要组成部分。由空气压缩机产生的压缩 空气，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系 列处理后，才能供给控制元件和执行元件使用。 而用过的压缩空气排向大气时，会产生噪声，应 采取措施，降低噪声，改善劳动条件和环境质量。 下面以气压缩机（空压机）为例对气源装置进行 讲解： 1.2 气源装置及辅件