气动原理及气动元件
培训资料
气动原理及应用
一，空压机：分为电机、压缩机、储气罐
1，原理：
通过电机的旋转，带动压缩机工作，将大气经过压缩储存
在储存罐里，该罐中压力高于大气压力，压缩的倍数越高，储存压力也就越大。即我们说的0.5-0.7mpa或5-7kgf/c㎡仪表风。
2，应用：
通过储气罐中气体压力大于外界大气压力的原理，将该气体用管线输送到使用的位置，将该压转换为机械力。
二，气动元器件
1，气动三联体：分为空气过滤器、减压阀、润滑油雾化器
将储气罐中存储的仪表风经过管线传输到需要应用的位置；由于空压机直接将大气进行压缩，而且管线中也有杂质，因此应用时须按实际要求选择过滤器对该杂质进行过滤；由于空压机实际输出压力有波动，因此应用时须按实际要求选择调压阀进行调压；由于某些元器件使用时需要有软滑油进行润滑，因此应用时须按实际要求选择润滑油雾化器进行润滑油填充，另有调节旋钮调节填充油的速度快慢。
2，气缸：分为标准型气缸、回转摆动气缸、双缸型气缸
1）标准型：规格型号含义
MDBB MB指的是该气缸系列，有D代表该气缸是磁性气缸，可带磁环开关，50指的是气缸直径，150指的是气缸行程。结构分为：杆盖、端盖、气缸管、活塞杆、活塞、缓冲环、轴承、缓冲阀、保持圈、拉杆、拉
杆螺母、耐磨环、活塞杆螺母、缓冲阀密封圈
3，气路方向控制阀：分为两通阀、三通阀、五通阀等
1）两通阀：分为电控阀、气控阀，由入气源IN口、输出OUT口、控制部分组成；通过控制部分的切换改变IN口与OUT口的通与断。应用于除尘器吹扫布袋，包装机横进小车气缸减速，包装机正压检测气路通断，热合机吹尘、吹袋口等
2）三通阀：分为电控阀、气控阀，由入气源P口、输出A口、排气R口、控制部分组成；通过控制部分的切换改变P口与A口的通与断。当P口与A口断开时、A口与R口连通大气排气，当P口与A口连通时、A口与R口断开；应用于取袋真空电磁阀、抓袋真空电磁阀、开袋真空电磁阀等。如果使用的是真空阀，A口R与连接时向里吸气。
3）五通阀：按控制方式分为电控阀、气控阀，按控制类型分2位、3位，由入气源P口,输出A、B口,排气EA（R1）、EB（R2）口控制部分组成；通过控制部分的切换改变各口的通与断。2位五通阀，当P口与A口连通时，A口与EA口断开，B口与EB口连通大气排气，当控制部分切换时P口与B口连通，B口与EB口断开，A口连通EA口排气；应用于包装机取袋气缸、送袋气缸、抓袋气缸等，3位五通阀，当P口与A、B口或EA、EB口连通时，EA、EB口或A、B口与大气连通排气，当控制部分切换时，如果P口与A口连接，那么B口与EB口连通排气，如果P口与B口连接，那么A口与EA口连通将排气，当切换停止时，恢复以前状态。应用于包装机供袋盘气缸、抱夹气缸、举袋气缸等。
4，限流器：用于调节管路中气体流量，从而改变气缸速度。窄箭头方向为限流方向，调节完后将锁紧螺母锁紧。
5，快速接头：用于连接气动元器件与气动元器件之间的气路。
6，气管：用于连接气动元器件与气动元器件之间的气路。
7，消声器：用于降低压缩空气排放到大气中时产生的噪音，如果是真空负压力，应用时是向里吸气，用就会堵塞，应定时清理。
8，水暖件：用于连接气源管路。按种类分为外接头、内接头等，按规格分为1/8”、1/4”、3/8”、1/2”、3/4”、1”、1 1/4”、1 1/2”、2”等。
9，真空管：连接真空元器件之间的回路。
10，真空吸盘：用于吸起所需物品，随摆动机构动作。
11，球阀：用于接通或断开气源回路。
气动基础知识
第2章 气动基础知识 2.1 气动技术常用单位换算 各换算关系入表2.1所示： 2.2 气动技术常用公式： 一、基本单位：长度l:m ，质量m ：kg ，时间t ：S ，体积：m 3或l 一、基本公式： （一） 力(Force): a m F ?= （2s m kg N ? =）； 牛顿定律 （二） 重量(weight)：g m G ?= （2 s m kg N ?=）； （三） 压力： A F P = ( 2 m N Pa = )； 1Pa=10-5bar 上式为巴斯卡原理(Pascal’s theory) （四） 波义尔定律：见图2.1（说明压力与体 积成反比） 2211V P V P = （五） 查理定律（charle ’s Law ）： 图2.1波义尔定律
22 2111T V P T V P = 说明压力与体积的变 化与温度成正比。 （六） 流量公式：V A Q ?= （s m m s m ? =23）说明 了流量为管路截面积 与流速之乘积，见图2.2。 （七） 自由空气的体积流量： T T P P Q Q a a a ? ? =（ANR m3／min ）或（ N L ／min ） Qa 为我们在一定温度、一定压力作 用下的气体流量转换为在统一标准的自由空气下的体积流量提供了计算方法。在选择空压机、气动三联件及各种样本说明书中所提到的流量、额定流量,都是指自由空气的体积流量。只有在共同的压力标准下评价气体流量的大小才有意义。自由空气状态下单位时间内的体积流量,可用ANR 表示。也可写成 Nl/min 。 （八） 密度：V m = ρ（3 /m kg ） 单位体积的质量 （九） 伯努利力定理 (Bernoulli’s Equation) 常数=+ +2 21v gh p ρρ p 为单位体积流体的压力能，gh ρ为单位体积流体位能，2 21v ρ为单位体积流体的动 能。因此，上述伯努利方程的物理意义是：在密闭管道内作恒定流动的理想流体具有三种形式的能量，即压力能、位能和动能。在流动过程中，三种能量可以相互转化，但各个过流断面上三种能量之和恒为定值。当流体速度愈快，其压力愈低，反之速度减低，压力增加，如图图2.3所示。 （十） 气缸的相关计算： 1． 气缸截面积计算： 42 D A π= （m 2）D:气缸内径(m) 2． 理论力：P A F ?=（N ）P:压力（Pa ） 3． 实际力估算： （1） 单作用气缸的实际正向力：P A F ?=)85.0~4.0( （2） 双作用气缸的实际正向力：P A F ?=)9.0~6.0( （3） 双作用气缸的实际反向力： P d D F ?-=)(4) 9.0~6.0(22π d:活塞杆直径 （十一） 气缸每分钟空气消耗量计算： 图2.3 理想流体伯努利方程 图2.2 流体的流量计算
气动元件基础知识篇
气动元件基础知识篇 第一章概述 气压传动是一种动力传动形式，也是一种能量转换装置，它利用气体的压力来传递能量，与机械传动相比有很多优点，所以近十机年来发展速度很快。目前在很多国民经济领域中，如机床工业，工程机械，冶金，轻工及国防部门应用日益广泛，随着现代科学技术事业的发展气动液压技术已成为一项专门的应用技术领域，目前我国气动元件，液压元件已逐步标准化，规范化，系列化。气压传动的动力传递介质是来自于取之不尽的空气，环境污染小，工程实现容易，所以气压传动较液压传动来说，更是一种易于推广普及实现工业自动化的应用技术，近年来，气动技术在机械，化工，电子，电气，纺织，食品，包装，印刷，轻工，汽车等行业，有尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量，作为重要机械基础的气动及液压执行元件的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。另一方面，市场的需求和高速发展的自动化技术也促进气动技术的不断发展。 本教案的编是为公司内部有关人员的短期培训需要而编写，其内容特点是从气动技术基础知识入手，以我公司研制开发的各种气动元件为主，着力介绍其主要工作原理，以及他们相互之间的共性，及个性特点，及正确使用维护保养进行系统阐述。 第二章气动元件 第一节气源设备 定义：产生处理和储存压缩空气的设备 空压机按压力方式可分成1.低压型0.2—1MPa 2.中压型1.0—10MPa 3.高压型>10Mpa 按工作原理可分为：容积型；速度型 按结构形式可分为：活塞式；滑片式；螺杆式； 空压机输出压力Pc=P+∑△P P—气动执行元件的最高使用压力Mpa ∑△P—气动系统总压力损失0.15—0.2Mpa 空压机安装地点—周围空气必须清洁，粉尘少，湿度少，温度低，通风好，以保证吸入空气质量。 后冷却器—风冷式，水冷式 空压输出的压缩空气温度可达120℃以上，在此温度下，空气中的水分完全呈气态，其作用是将出口的高温空气，冷却至40℃以下，将大量的水蒸汽和油雾器冷凝成液态水滴和油滴以便将它们清除掉。 压缩空气出口温度为：≤100℃时可用风冷 >100℃空气量很大时，用水冷式。 气罐 作用：1.消除压力脉动 2.依靠绝热膨胀及自然冷却降温，进一步分离掉压缩空气中的水分和油分。
气动元件使用说明
气动元件使用说明 一、气动元件的使用环境： 一）无腐蚀性气体、无阳光直射、无有机溶剂、无化学药品、无明显粉尘、元爆炸性气体、无强磁的场合。 （二）环境温度一般在5℃~50℃之间。 （三）冲击和振动幅度应在气动元件的允许范围内。 （四）供电电压应在气动元件规定范畴内。 二、对使用气体的要求： （一）使用清洁干燥的压缩空气，根据不同的要求，采用相应的气源处理系统。不得使用未经任何处理的压缩空气。 （二）在灰尘多、有水滴、油滴的场合应采取防护措施。 （三）冷凝水多、高温高湿的场合，在过滤器前应配置空气干燥器，后冷却器，自动排水器等。 三、气动元件的润滑： （一）为延长气动元件的使用寿命，除不供油润滑的元件外，一般应给油润滑。给油时应选用流量合适的油雾器。要用符合ISO VG32标准的专用润滑油（本公司供应此种润滑油）不得使用机油、锭子油等对气动密封件有害的润滑剂。 （二）润滑方法将油雾器的注油塞拧下，将专润滑油注入油杯内（亦可拧下油杯注油后再把油杯拧好），测量为油杯容积的80%左右为宜，同时调节滴油速度，使每1m3空气中含有0.5至5滴润滑油即可。检查润滑是否良好，可以将一张清洁的白纸，放在换向阀的排气孔附近，
阀工作三至四个循环后，若纸上只有很轻的斑点，表明润滑良好。（三）对于不给油润滑的元件，一旦给油后，不得停止给油，否则会导致元件工作不良。 （四）更换气动元件的密封件时，在密封件上一定要涂抹规定的润滑油，否则会操作密封件。 四、常用气动元件应用及使用注意事项： <一>配管及管接头： 1、应根据气动系统和气动元件对空气流量，安装方式的不同要求应用相应的配管和管接头。 2、配管前应吹净或洗净管内的油污、灰尘、金属屑，配管于管接头及气动元件连接时不允许将上述杂物及密封带的碎屑及粘接剂混入。 3、管接并没有安装时，请用六角扳手紧固，用力应适宜，否则会损坏元件、伤害人体或造成密封不良。所以要求按下列数据接管。 4、用密封生料带缠绕时，留出1.5~2道丝扣，并按下图（图三）所示的方向缠绕。 5、往单触式管接头上连接气管时，应把气管的端面用专用切管器或用锋利的刀切成直角平面，然后往管接头内插进气管，一直推到气管的端头，通过管接头密封圈到达管接头的尽头，再进去为止。不得在稍遇阻力时就停止。以免插不到头造成泄露。如气管完全连接好，气管就会被销紧爪销死而不会脱落，并被密封圈密封住。在拆气管时按住椭圆（或圆形）管套使销紧爪完全松开，抽出气管。 <二>过滤器：
气动技术基本知识
气动技术基本知识 1. 气动技术中常用的单位 1个大气压=760mmHg =1.013bar =101kpa 压力单位换算 1N/㎡=bar 105-=1002.17-?kgf/m ㎡=1002.15-?kgf/c ㎡ 1kgf/c ㎡=0.1Mpa 2. 气动控制装置的特点 ⑴空气廉价且不污染环境，用过的气体可直接排入大气 ⑵速度调整容易 ⑶元件结构紧凑，可靠性高 ⑷受湿度等环境影响小 ⑸使用安全便于实现过载保护 ⑹气动系统的稳定性差 ⑺工作压力低，功率重量比小 ⑻元件在行程中途停止精度低 3. 气动系统的组成 气动系统基本由下列装置和元件组成 (1)气源装置——气动系统的动力源提供压缩空气 (2)空气处理装置——调节压缩空气的洁净度及压力 (3)控制元件 方向控制元件——切换空气的流向 流量控制元件——调节空气的流量 (4)逻辑元件——与或非 (5)执行元件——将压力能转换为机械功 (6)辅助元件——保证气动装置正常工作的一些元件 压缩机 a ）气源装置 储气罐 后冷却器 过滤器 油雾分离器 减压阀 b ）空气调节 油雾器
处理装置空气净化单元 干燥器 其它 电磁阀气缸 气压控制阀带终端开关气缸方向控制阀机械操作阀带制动器气缸 手动阀气缸带锁气缸 其它带电磁阀气缸 其它 速度控制阀 C）控制元件速度控制阀d）执行元件 节流阀 摆动缸 回转执行件 逻辑阀 空气马达管子接头 消音器 e）辅助元件压力计 其它 污染物质的去除能力 污染物质过滤器油雾分离器干燥器 水蒸气 微小水雾 微小油雾 水滴 固体杂质 × × × ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ × 表1 二、空气处理元件 压缩空气中含有各种污染物质。由于这些污染物质降低了气动元件的使用寿命。并且会经常造成元件的误动作和故障。表1列出了各种空气处理元件对污染物的清除能力。 1．空气滤清器 空气滤清器又称为过滤器、分水滤清器或油水分离器。它的作用在于分离压缩空气中的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。
气动基础知识
第二章 气动基础知识 2.1 气动技术常用单位换算 各换算关系入表2.1所示： 表2－1 单位换算表 一、长度 （Length ） cm m in ft 1 0.01 0.3937 0.0328 100 1 39.371 3.2809 2.54 0.0254 1 0.0833 30.48 0.3048 12 1 二、质量 (Mass) kg lb 1 2.2 0.4536 1 三、面积 （Area ） cm 2 m 2 in 2 ft 2 1 0.01 0.1550 0.001076 四、重量或力(Force) Kgf （千克力） Kp （千克力） N(Newton) lbf （磅-力） 1 1 9.81 2.2 五、压力 (Pressure) kg ／cm 2 atm lb/in 2(psi) bar MPa(N/m 2) l 0.9678 14.223 0.9807 0.09807 六 、流量 (Flow) m 3／hr Ft 3/hr l ／Min 1 35.317 16.6667 七、体积(Volume) m 3 dm 3或l ft 3 1 1000 35.317 0.02832 28.315 l 2.2 气动技术常用公式： 一、基本单位：长度l:m ，质量m ：kg ，时间t ：S ，体积：m 3 或l 一、基本公式： （一） 力(Force): a m F ?= （2s m kg N ?=）； 牛顿定律 （二） 重量(weight)：g m G ?= （2s m kg N ?=）； （三） 压力： A F P = (2m N Pa =)； 1Pa=10-5 bar 上式为巴斯卡原理(Pascal ’s theory) （四） 波义尔定律：见图2.1（说明压力与体积成 反比） 2211V P V P = （五） 查理定律（charle ’s Law ）： 图2.1波义尔定律
几分钟让你立刻了解气动元件行业
想了解一个行业大多数情况下都是去查阅你手边的所有元件，然后和你接触到的客户商量到他的使用场地去帮帮忙，或学习学习。这是你用自己的实践在，学习记得快，而且和客户关系快速拉近。其次是去图书馆，或者书店里找该类书籍学习，或者没事跑到其它卖该类产品的店里，没事找事的探讨。这是扩大自己的知识面。只要你不辞劳苦，不用一个月你就会有长足的进步，今天把我以前所学习的精华全部展示给大家，让你们几分钟就能了解气动元件行业！ 一.气动元件行业的现状 1.经济运行态势良好，生产经营稳步上升 我国气动行业通过产品结构调整，改善经营管理，自20世纪90年代后期开始，一直保持着良好的经济运行态势，生产稳步、持续增长。近年来气动行业销售收入增长情况。 2.气动技术应用领域逐渐扩大，新产品不断涌现 国产气动元件的发展经历着联合设计、技术引进和自主开发三个阶段。近几年根据市场需求，开发了很多新产品，通用的气动元件有：椭圆缸筒气缸、平行双杆气缸、多级伸缩气缸、新型气液阻尼气缸、节能增压缸、振动缸、新型夹紧气缸、气控先导减压阀等；特殊用途的气动元件有：汽车尾气净化系统、环保汽车燃气系统、电力机车受电弓升降气控系统、汽车刹车气控电磁阀、高速列车喷脂用电磁阀、纺织和印刷用高频电磁阀、铁路扳道专用气缸、石油天然气管道阀门专用气缸、铝镁行业专用气缸、木工机械专用气缸、彩色水泥瓦气控生产线等等。这些产品的开发和应用，扩大了气动产品的应用领域，也为企业带来了良好的经济效益。
新产品正在向高新技术发展，例如高频电磁阀，工作频率为10~30Hz，最高可达40Hz，耐久性? 3亿次，接近国际水平；气电转换器的开发，为实现气电反馈控制奠定了基础，将气动技术提高到新水平。新产品开发中，新技术、新材料和新工艺被愈来愈多的采用，如工业陶瓷在气阀上的应用，大大提高了阀的技术性能、工作可靠性和使用寿命。 3.企业技术装备水平和产品质量普遍提高 据不完全统计，近几年气动专业分会40余个会员单位进行了不同程度的技术改造，提高了装备水平，数控机床等先进设备得到普及。建立质量保证体系是近几年改进企业管理的重点。会员单位中大多数企业已通过了ISO9000质量管理体系认证。不少国产气动元件的内在质量和外观质量已接近国外水平。 在标准方面，2003年标准化委员会气动分标委上报了6项国家标准制定计划，其中2项获国家标准化管理委员会批准立项。气动分标委还积极参与了ISO国际标准化组织下达的工作，两年来对5项国际标准草案进行了翻译、审核、投票等，还对所有与气动相关的行业标准、国家标准和国际标准进行了清理，公布了现行有效的标准目录，有助于各企业贯彻标准和向国际标准转化。 4.企业改制增添了活力，民营企业正在壮大 统计数据表明，行业中由国有企业转制为股份制的企业，经历了一段时间改革调整，大都增添了新的活力，2002年产值、工业增加值、销售收入和利润，与上年同期相比，都有大幅度增长。 近几年外资企业迅速增长，它们的规模、产值、销售、利润、技术水平等在行业中起着越来越重要的领先作用。
第十章-气源装置及气动元件
第十章 气源装置及气动元件 第一节气源装置 第二节气动执行元件 第三节气动控制阀 第四节气动辅件 第五节真空元件 第六节气动逻辑元件 第七节气动传感器及气动仪表
气动系统的组成 o 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； o(2)控制元件是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； o(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，它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等; o(4)辅助元件是保证元件间的连接及消声等所必须的，它包括管接头及消声器等。 o(5)气动逻辑元件实现一定逻辑功能的气动元件。
气动系统的基本组成 示例 气压产生 分压方气压的传递、分配和控制即输送系统 气压的消耗
第一节气源装置 o气源装置为气动系统提供足够清洁和干燥且具有一定压力和流量，并具有一定净化程度的压缩空气，以满足气压传动和控制的要求，作为驱动气源，可满足执行元件克服负载力（或转矩）并以一定速度（或角速度）运行；作为控制用气源和测量用气源，应保证气动控制元件和气动传感器正常工作，因此它是气动系统的一个重要组成部分。
压缩空气 站概述 气源系统一般由气压发生装置、压缩空气的净化处理装置、传输管路系统和气动三大件组成。 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。
使用。 1、按工作原理分： (1) 容积式：通过压缩空气的方法，使单位体积内空气分子密度增加，来提高空气的压力。 主要有：活塞式、膜片式（作往复运动），螺杆式、转子式（作回转运动）。 (2)速度式:通过提高气体分子运动速度的方法，使气体分子具有的动能转换成气体的压力能。 主要有：离心式、轴流式和转子式。