气动技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,空压 技术教育,材料,教育用,空气压机械构成,空压机,After Cooler,（水冷式冷却器）,储压罐,冷冻式,干燥器,(dryer),主管道过滤器,FRL,（空气净化单元）,电磁阀,调速阀,air,气缸,基本空压系统,(,基能,),空压,分流 体系,动力源,气压,发生部,空气净化部,控制部,制动部 来 区分,.,空,压,系统,动力源,空,气,压,发,生,部,空,气,清,净,化,部,控,制,部,制,动,部,M,电动机,空压机,稳压罐,水冷式冷却器,过滤器,油雾分离器,干燥机,压力控制,方向控制,流量控制,其它,气缸,回转缸,气爪,气动马达,空压回路图,压力是,?,-,压力的 定义,:,单位 面积 上作用的 力,ex) 1m,2,作用的 力,N = N/m,2,=,1Pa,*,一般 重力单位,) : kgf/cm,2,SI,单位换算：,10,3,Pa =,1KPa,10,3,KPa =,1MPa,来 标记,空压机械的特性,特征,特性,使用范围,动作容易,安全性,可设置性,小型精良部件的 组装,小型模具,传送,robot,等,控制容易,压力设置,速度设置,流量设置,电磁阀控制,无机械的空气泄漏,可以进行 张力 调整,.,环境适应性好,防暴性,高温,防湿,污染对应,矿山,化学工厂,煤气,.,粉刷线,食品机械,半导体工厂,能 储存,紧急时 对应,停电防范,铁路,航空器,停电,紧急对应用,各压力单位关系,单位,Pa,KPa,MPa,bar,mbar,kgf/cm,2,cmH,2,O,mmH,2,O,mmHg,p.s.i,Pa,1,10,-3,10,-6,10,-5,10,-2,10.210,-6,1.0210,-3,101.9710,-3,7.510,-3,0.1510,-3,KPa,10,3,1,10,-3,10,-2,10,10.210,-3,10.2,101.97,7.5,0.15,MPa,0,6,10,3,1,10,10,4,10.2,1.0210,3,101.9710,3,7.510,3,0.1510,3,bar,10,5,10,2,10,-1,1,10,3,1.02,1.0210,3,10.210,3,750.06,14.5,mbar,10,2,10,-1,10,-4,10,1,1.0210,-3,1.02,10.2,0.75,14.510,-3,kgf/cm,2,98066.5,98.07,98.0710,-3,0.98,980.67,1,1000,10.000,735.56,14.22,cmH,2,O,98.06,98.0710,-3,98.0710,-6,0.9810,-3,0.98,10,-3,1,10,0.74,14.2210,3,mmH,2,O,9.806,9.80710,-3,9.80710,-6,98.0710,-6,98.0710,-3,10,-4,0.1,1,73.5610,-3,1.4210,-3,mmHg,133.32,133.3210,-3,133.3210,-6,1.3310,-3,1.33,1.3610,-3,1.36,13.6,1,19.3410,-3,p.s.i,6894.76,6.89,6.8910,-3,68.9510,-3,68.95,70.3110,-3,70.31,703.07,51.71,1,SI,单位换算方法,名 称,符号,一般,单位,S,I,单位,S,I,单位,一般,单位,M,P,a,1,k,g,f,/,0,.,0,9,8,M,P,a,1,M,P,a,1,0,.,2,k,g,f,/,N,1,k,g,f,9,.,8,N,1,N,0,.,1,0,2,k,g,f,N,m,1,k,g,f,m,9,.,8,N,m,1,N,m,0,.,1,0,2,k,g,f,m,-,K,P,a,-,1,m,m,H,g,-,0,.,1,3,3,K,P,a,-,1,K,P,a,-,7,.,5,m,m,H,g,K,g,1,k,g,f,S,2,0,.,0,9,8,k,g,1,k,g,1,0,.,2,k,g,f,S,动,能,J,1,k,g,f,0,.,0,9,8,J,1,J,0,.,2,k,g,f,压力,波义耳定律,温度一定时气体的压力跟体积成反比,p1 V1 = p2 V2 = p3 V3,v=1 ; p=1,v=0.5 ; p=2,v=0.2 ; p=5,F,F,PV = C,沙尔定律,波义耳,沙尔 定律,体积变化,压力变化,定值,(,压力是一定,),(,体积 一定,),(,过滤器,),Filter,机能 及 种类,Filter,的机能,消除,压缩空气的异物,过滤器的分类,标准 过滤器,微型过滤器,超微型,过滤器,过滤度,: 5um,过滤度,: 0.3um,过滤度,: 0.01um,确保空压执行机构的准确工作,对,力,(,出力,),速度,运动,(,动作,),进行控制,空气压系统重要控制,重要控制,控制 机械,控制 出力,压力控制,流量控制,方向控制,减压阀,流量控制阀,方向控制阀,力,(,出力,),速度,速度,/,动作,标准过滤器的构造,主体,隔板,杯组件,排水处,偏转板,滤芯组件,密封圈,减压阀,减压阀,),调节空压系统里供应的 压缩空气 压力,确保安全工作,;,基本 说明,特殊 说明,直动式,先导式,溢流式,非溢流式,恒量排气式,紧密型,大流量型,单向节流阀,电,-,气比例阀,溢流阀,单向节流阀,单向节流阀,单向节流阀是有单向阀和节流阀并联而成的组合控制阀,;,当气流沿着一个方向,P1-P2,流动时经过节流阀节流,反方向流动,单向阀打开,气体从单向阀排出,(,如图所示,),diagram,单向阀,单向阀,节流阀,单向阀,关闭状态,打开状态,直动式减压阀,直动式,*,利用手柄直接调节弹簧来改变输出压力,调压阀输出压力的大小可通过旋转手柄,改变弹簧的预压量达到,溢流 机能,1.,溢流阀在工作中常常,从溢流孔排除少量气体,2.,如果排除的气体含有,害物质,那需要选择非溢,流式调压阀,身体,IN,OUT,密封圈,储油杯,油雾器的结构原理图,调节针阀,油雾分离器,吸油管,截止阀,堵头,电,-,气比例阀,电,-,气比例阀,根据电子信号,控制,空气 压力,将电新号依比例地转换成空气压力,1.,压力远程控制,2.,数字显示,汽缸的 构造,(,单动,),耐磨圈,活塞衬垫,弹簧,缓冲环,导向套,耐压填料,头盖,活塞,缸筒,杆盖,端部衬垫,活塞杆,Actuator :,利用有体能,(,空气压,),转换成机械性 作业做的 机械,单动 气缸,复动气缸,单向回转,双向回转,单齿轮式,双齿轮式,叶片式,齿轮式,气动马达,回转运动,往复运动,气缸,(Actuator,)-(,驱动部,),活塞式,轴向,径向,汽缸的构造,(,复动,),活塞杆,杆端螺母,导向套,活塞杆密封件,杆盖,螺纹孔,缓冲垫,拉杆,钢管密封圈,钢管密封圈,缓冲环,活塞,气缓冲阀,活塞密封件,耐磨圈,头盖,导向套,Linear,汽缸,-,普通汽缸,普通汽缸,:,只能靠气体的推动力前进或后退，恢复动作要靠弹簧的推力或缩力,Linear,汽缸,双活塞汽缸,双活塞汽缸,:,直线,(,前进,后进,),全部由气压动作完成的 汽缸,缓冲器的 必要性,消除冲击对策,:,随着自动化专业化程度的发展,对冲击消除的要求越来越高,所有运动的物体,动能 发生,E = 1/2mv,2,停止运动,时动能,转换到冲击能,吸收冲击的方法,:,1),spring(,弹簧,),2)damper,(,减震器,),3,),缓冲器,4)shock absorber,(,阻尼器,),SEAL,的种类,(,气缸,),密封圈,:,防止气压泄漏以及精密维持用的一种填料,SEAL,漏泄防止,精密维持,活塞,(Packing),垫圈,(Gasket),动作部,/,活动部上 精密维持,固定部精密维持,1) (,活塞杆密封圈,2) (,活塞衬垫,),3) (,防震衬垫,),1) (,缸筒垫圈,),2),(,活塞垫圈,),缓冲器的原理,缓冲器,:,设置在气缸的排气口部位,能减小排气量,串联汽缸,:,在一根活塞杆上串联多个活塞,因各活塞有效面积总和大,所以增加了输出推力,特殊 汽缸,- ,串联,特殊汽缸选项,-,双杆,双活塞气缸,双活塞杆,:,汽缸,活塞向两个方向运动,用途,:,适用于长行程作业,倍力汽缸,:,气缸断面积增加不大的条件下，由于采用独特的结构，使伸出方向的输出力增大,一倍的气缸,前进时,后进时,前进时力是两倍,特殊汽缸选项,(option),- ,排力,双行程汽缸,:,把汽缸以同一方向连接,可以实现,3,个位置的控制,特殊汽缸选项,(option),- ,双行程汽缸,双行程 汽缸,:,把汽缸反方向连接,2,个行程可以实现,4,个位置的控制,),特殊汽缸选项,- ,双行程汽缸,在汽缸作动作的中间地方任意位置停止,汽缸的中间 停止,1.,机械性装置利用方法,2.,阀装置利用的方法,锁紧装置和气缸部组合而成,3,位式电磁阀对气压进行控制,锁紧,汽缸,精密锁紧,汽缸,特殊汽缸选项,- ,锁紧汽缸,Brake,特殊汽缸选项,-,锁紧汽缸,锁紧汽缸功效,-,紧急停止,-,中间停止,-,落下防止,锁紧气缸方向,-,单向锁,-,双向锁,浮动接头,汽缸和,工作部的 中心 会偏,平行度 不足的情况下，能够,实行保护作用。,汽缸设置,脚座型,耳环型,耳轴型,法兰型,基本型,螺丝型,特殊,actuator, ,无杆汽缸,无杆汽缸,:,没有活塞杆，活塞两侧受压面积相等，具有同样的推力，有利于提高定位精度,磁性偶合式,机械结合式,用磁性力量来使活塞和外部的滑台移动,外部滑台和内部活塞是机械性连接,磁性无杆气缸,凸轮随动导轨型无杆气缸的结构原理图,特殊,actuator, RODLESS,汽缸,双联气缸,1),双气缸内藏,2),双导向杆止转,3),可根据使用要求定制,缸体固定,活塞杆固定,特殊气缸, ,双联气缸,汽缸止转机构,汽缸的回转,:,汽缸在进后退动作时气缸导向杆回转的现象,(,周向位置不能固定,),回转防止对策,导向杆截面形状变更,活塞杆截面形状变更,导向辅助轴增加,滚珠花键,气爪,:,在气缸活塞杆上连接一个传动机构,带动气爪夹紧或释放工件,.,用语,气爪,finger,graph,分类,开关形态,:,平行开关形,支点开关形,爪数,:,2,爪,3,爪,4,爪,特殊气缸,气爪,摆动气缸,单齿条,双齿条,单叶片,双叶片,齿轮齿条式,叶片式,安摆动机构分,摆动气缸,摆动气缸,:,利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件,.,摆动气缸,(,齿轮齿条型,),单齿条型,双齿条型,齿轮齿条型,:,利用齿的啮合作旋转运动,齿 条,:,平行齿形装置,小齿轮,:,圆柱型齿形装置,齿条,小齿轮,流量控制阀,流量控制阀,:,通过调整汽缸的供给或排气量来调整气缸运动速度的控制阀,(,速度控制阀,),形态基准分类,直接安装型,直通型,控制方式分类,进气节流控制,排气节流控制,摆动气缸,(,叶片型,),叶片型,:,气压作用在叶片上,带动转轴回转,并输出力矩,.,叶片,流量控制阀,(,速度控制阀,),构造,阀侧,气缸侧,排气节流,进气节流,阀侧,气缸侧,流量控制阀,(,速度控制,),启动原理,逆止阀,:,仅单向流动,可变孔口,:,空压单向流动调整,进气节流控制,排气节流控制,排气节流控制,进气节流控制,特征,进气截流,速度控制,进气截流控制,排气截流控制,排气截流,难,供给气压的变动,快,进气容易,慢,容易,作用时间,保持气压的 时间,不进气,快,慢,汽缸选定顺序,根据使用汽缸的设备的条件为基准 ，按以下顺序 来选定,.,使用条件,:,使用压力,负荷,安装方式,最大驱动速度等,选定顺序,1.,缸径,(,汽缸内径,),选定,1),需要的力,(,负荷和 使用压力 考虑,),2),负荷效率也得考虑,.,2.,末端缓冲的 检验,(,缓冲限度,检验,) :,1),最大驱动速度和,负荷的关系,3.,横向荷重 及,活塞杆挠度检查,:,行程范围确认,1),横向荷重,:,运动方向的 垂直方向 作用的情况,2),活塞杆挠度,:,活塞杆回收时检查直线运动程度,4.,空气消耗,(,空气消耗量,消耗空气量,),1),空气消耗量,:,电磁阀,汽缸,排管里 消耗的空气量,2),消耗空气量,:,最大负荷，驱动速度来 动作时必要空气量,内径选定,(,理论出力,),力,(N) =,活塞截面,(m,2,) ,压强,(N/m,2,),或者,力,(,lbf,) =,活塞截面,(in,2,) ,压强,(lbf/in,2,),前进力,: F,E,= /4D,2,Pg (D =,活塞直径, pg =,压力,),后退力,: F,R,= /4(D,2, d,2,) Pg (d =,活塞杆直径,),前进力,: F,E S,= /4D,2, Pg Fs,(Fs =,弹簧产生的力,),复动,汽缸的情况,单动,汽缸的情况,汽缸内径选定,:,根据动作形式,(,使用目的,),等结合考虑使用效率来决定,理论出力,理论出力,: F = A,(,受压面积,),x P(,使用压力,),实际需要的力,理论出力,: F =,(,负荷率,),X A,(,受压面积,),x P(,使用压力,),1.,负荷率考虑的理由,1),出力方向的作用负荷外考虑某些消极的要素,2),汽缸内部的消耗及内部磨擦,2.,负荷率,=,实际负荷,/,理论出力,X 100,内径选定,气缸效率,1),把汽缸使用在 静负载时,:,效率,=0.7,2),把汽缸使用在 水平或者垂直时,:,效率,率,=0.,5,3),负载为水平全摩擦情况,:,效率,=1,M,M,M,汽缸上的横向荷重,r,1,r,2,横向荷重,汽缸杆上能承受的力要达到最大出力的,1/20,(,规格事项,),汽缸 使用时不要给活塞杆加垂直方向的载荷是基本原则,F2 =,Fmax,/ 20,F1, r1 = F2 r2,手控阀,机械阀,外部,空气压力,气控阀,电磁阀,方向控制阀选择,电磁管的原理,电磁,芯,电流,电流,铁心,磁心 里上电流的话铁心的磁性发生,磁体发生,电磁阀芯的构造,方向控制阀,方向控制,:,应用空气的 流出,(,供给,排出,),来控制汽缸的回转动作,方向控制 阀分类,1.,气口数,位置数,2.,阀的 构造,3.,动作方法,阀芯,构造,SLIDE VALVE,弹性密封,间隙密封,机械动作,弹力 动作,气压动作,电动作,I,形,柱塞,电流,固定铁心,T,形,柱塞,电流,芯,加动铁心,(I,形,柱塞,),加动铁心,(T,形,柱塞,),芯,固定铁心,电磁阀芯的构造,方向控制阀,(,口,位,),2/2 N.O,2/2 N.C,5/3 C.C,5/2,4/2,3/2 N.C,3/2 N.O,5/3 E.C,5/3 P.C,通气口数,/,位数,1.,通气口数,:,压缩空气,进气,/,排气的 孔,(,连接处,),的,数,(,一个的 长方形,四边的点数,),2.,位数,:,阀的动作个数 或者 阀状态的个数,(,组合的长方形的个数,),方向控制阀,(,气口,位置,),气口数,/,位置数,1.,气口数,:,空气给,/,排气的气孔的数,2.,位置数,:,阀动作情况时的数或者状态的数,P(1),EB(3),EA(5),B(2),A(4),气口,位置数,2,位,5,通阀,换向阀种类,两位三通平行式换向阀,双向阀,:,空压流动方向,(,自由,空压口,),(,常闭,),(,常开,),非通电时,通电时,IN,IN,IN,IN,OUT,OUT,OUT,OUT,2,通电磁阀,直动, 2,位,单电控电磁阀,线圈,固定铁心,可动铁心,弹簧,阀芯,直动性,2,通阀结构举例,(,常闭,),(,常开,),非通电时,通电时,IN,IN,IN,IN,OUT,OUT,OUT,OUT,排气,排气,3,通,电磁阀,直动, 2,位,单动电磁阀,中位封闭式滑阀,阀芯,密封圈,滑阀,滑阀,弹性密封的滑阀,缓冲体,弹性密封,(,弹性体,),平板通过滑动控制,平板滑阀,在阀芯上使用椭圆密封圈的阀,滑阀,阀芯,密封圈,(,弹性体,),5,通阀,:,单动气缸的驱动,(,非通电状态,),排气,排气,出口,B,入口,入口,出口,B,出口,A,排气,A,出口,A,排气,A,出口,B,入口,出口,A,排气,B,入口,出口,A,出口,B,排气,B,5,通 电磁阀,(,通气口,5,个,),非通电时,通电时,复位弹簧,线圈,分体,A,Port,B,Port,OFF,ON,5,位电磁阀,直动, 2,位单电控,5,通阀,:,复动气缸的驱动,(,通电状态,),排气,排气,A,側,通电时,B,側,通电时,Detent,非通电时,(A,側,通电后,),A,Port,B,Port,OFF,ON,OFF,OFF,OFF,ON,A,側,B,側,5,位电磁阀,直动, 2,位,双电控,间隙密封分离式滑阀,滑阀,阀芯,阀芯密封,(,金属,),入口,排气,B,排气,A,入口,排气,B,排气,A,出口,A,出口,B,出口,A,出口,B,(,非通电时,),入口,出口,B,出口,A ,排气,A,(,通电时,),入口,出口,A,出口,B ,排气,B,操纵,式,5,通,电磁阀结构,4/3,回转阀,(,中心关闭式,),回转,阀,回转,阀,4/2,回转阀,根据操作方法的分类,(,机动操作,),机动启动装置,4/3,回转阀,(,中心排气,),回转,阀,根据操作方法的分类,(,手动操作,),单嵌合,手动操作器具,单稳,(,单稳,恢复,),复嵌合,手动操作器具,双稳,(,双稳,维持,),根据操作方法的分类,(,空压启动,),弹簧复位式两位三通,空压启动,阀,根据操作方法的分类,:,空压启动,复嵌合,(,双压启动,),根据操作方法的分类,(,直接运转和间接运转,),间接式机动启动,根据操作方法的分类,(,电磁阀,),电磁阀,启动,电磁阀,:,利用电磁阀,启动,直动,间接运转,(,先导型,),方向控制阀门的基本特性,流量特性,压力范围,温度范围,在维持一定的供给压力状态下的流量,使,ACTUATOR,能够按所要求的速度驱动的选择适当阀门的基准,表示值,:,有效单位面积,有效直径,平均流量,Cv,Kv,*,最高使用压力,: 0.7MPa (,小型往返压缩机生产气压基准,),*,最低运转压力,:,直动式没有影响,pilot,式,- 2port v/v : 0.1MPa,以上,3,4,5port v/v : 0.2MPa,以上,*,空压器一般使用温度,: 5,o,C,60,o,C,*,电子阀门使用温度,: 5,o,C,50,o,C (,电磁自体成为发热源,),金属密封分离式阀芯,结构,(,位单电控,),套,分离式阀芯,盖,线圈,凸缘,本体,弹簧,阀门设置,直接配管,集装板型,底版配管型,多众,Serve base,组合,Serve base,辅助阀门,梭阀,梭阀,= OR,阀门,=,高压优先型阀门,(,给两个进口的任何一侧供给时发生输出,),辅助阀门,单向阀,单向阀,(,Check,阀门,) :,使空气往一侧流,辅助阀门,急速排气阀门,辅助阀门,AND,阀门,AND,阀门,=,低压优先型阀门,(,给两个进口同时供给时出口发生输出,),复动气缸的直接控制,单动汽缸的直接控制,复动汽缸,2,压控制,(1),