气动系统的基本原理和维修要点

第八讲气动系统及其使用维护简介

本讲介绍四个内容：

z 气动技术概述

z 气动元件z 气动回路与系统z 气动系统的安装调试

与使用维护

8.1 气压传动概述

一、定义：

以压缩空气作为工作介质来传递动力和实现控制的技术称为气压传动。

二、气动系统的组成（五个部分）

z能源元件：机械能→气压能：空压机（产生压缩空气）。

z执行元件：气压能→机械能：气缸和气马达。

z控制元件：控制气体压力、流量及流向：压力阀、流量阀及方向阀与气动逻辑元件。

z辅助元件：存储\净化压缩空气，为系统提供符合质量要求的工作介质：分水滤气器、干燥器、消声器、管道、接头等。

z工作介质：系统的工作媒介（干空气；可压缩性较液体大的多）。

三、气压传动特点及应用

&优点（5个）：

工作介质经济易取，方便使用，不回收；

传输压损小，速度快，效率高，适用集中远距离

供气，动作速度快；

反应迅速，调节方便、维护简单，故障率低；

环境适应性好，污染少，防火防爆，安全性好；

'缺点（3个）：压力低（目前，气动系统常用的工作压力为0.1MPa～0.8MPa），故传力较小；噪

声较大；速度负载特性差，运动精度较低。

z应用广泛（几乎涵盖了液压技术涉足的各领域）

8.2 气动元件

一、空气压缩机

作用：将机械能转变成气压力能

分类（3种分类方式）：

z按结构分：活塞式、罗滋式；蜗杆式；离心式

z按输出压力：低压0.2~1MPa；中压1~10MPa；

高压10~100MPa；超高压≥100MPa z按流量分：微型<1m3/min ；小型1～10m3/min；

中型10 ～100m3/min；大型≥100m3/min

工作原理（容积型）与图形符号

z吸气过程：曲柄6回转带动气缸活塞2作直线往复运动，当活塞2向右运动时，气缸腔1容积增大形成局部真空，在大气压作用下，吸气阀7打开，大气进入气缸1。

z排气过程：当活塞向左运动时，气缸1内容积缩小，气体被压缩，压力升高，排气阀8打开，压缩空气排出。

空压机实物图片

二、气动辅助元件

1、作用：

z空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压，同时空气中的水蒸气凝结，压缩机中的润滑油汽化，于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质，这些杂质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐蚀、运动不稳、故障频发等影响。

z因此需要将空压机产生的压缩空气，通过空气净化元件进行冷却降温、过滤、干燥等处理。

2、种类：冷却器；油水分离器；贮气罐；干燥器；分水滤气器；油雾器；消声器以及它们的组合：气动三联件

实物图片

蛇管式冷却器

干

燥

器

实物图片

a）b）

立式储气罐

a）储气罐结构原理图b）图形符号实物图片

储气罐

a）b）

分水过滤器

a）空气过滤器结构原理图b）图形符号1—旋风—滤芯3—存水杯4—挡水板5—手动

排水阀

a）b）

a）油雾器结构原理图b）图形符号1—气流入口2、3—小孔4—出口

5—贮油杯

6—单向阀7—节流阀8—视油器9—油塞10—截止阀

11—吸油管

实物图片

油雾器

气动三联件（分水滤气器、减压阀、油雾器）z一般三件组合使用

z有时也只用一件或两件。

三、气动执行元件（气缸和气马达）

1、气缸

作用：

分类：

按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸

按结构特征分：活塞式缸、薄膜式缸、摆动缸等

按功能分：普通气缸和特殊气缸

图形符号：与液压缸相同

普通气缸

薄膜式气缸

a) b)

原理：气缸的缸体连同缸盖及导气头阀芯可被携带回转，活塞及活塞杆只能作往复直线运动，导气头体外接

管路而固定不动。

气马达

作用：气压能转换成回转

机械能。

常见结构：叶片式

工作原理：压缩空气由孔A输入后分为两部分：小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部，将叶片推出使叶片贴紧在定子内壁上；大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差。

四、气动控制元件

作用：控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向等，使气动执行元件按设定的程序工作

分类：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和气动逻辑元件。

1、压力控制阀

作用：

分类：按功能可分为减压阀、溢流阀和顺序阀等。

工作原理：都是利用阀芯上压缩空气的作用力和弹簧力相平衡的原理来工作的。