气压传动与控制小知识点 (1)

气压传动与控制也成为气动技术，是指以压缩空气为工作介质传递动力和控制信号的系统。

气动控制的优点：1.以空气为工作介质，较容易取得，用后的空气排入大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收油的邮箱和管道2.因空气的粘度小（约为液压油的万分之一），其损失也小，所以便于集中供气、远距离输送。

外泄露不会像液压传动一样污染环境3.与液压传动相比，气动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁、不存在介质变质及补充的问题4.工作环境适应性好，特别在易燃易爆、多尘埃、强磁辐射、震动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越5.成本低，过载能自动保护6.储存方便气动控制缺点：1.由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。

采用气液联动装置会得到较满意效果2.因工作压力低（0.3-1MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10-40KN3.噪声较大，在高速排气时要加消声器4.气信号传输比电子及光速慢，气信号传递不适用高速传递复杂的回路。

5.工作介质无润滑性气动系统由四部分组成：1.气压发生装置，是获得压缩空气的能源装置，主体部分为空气压缩机。

将原动机供给的机械能转化为气体的压力能2.执行元件，是以压缩空气为工作介质产生机械运动，并将气体的压力能转变为机械能的能量转换装置，有气缸，摆动缸，气马达。

3.控制元件（操纵、运算、检测元件）用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以便使执行机构完成预定运动规律的元件。

如压力阀、流量阀、方向阀、逻辑元件、4.辅助元件，是使压缩空气净化，润滑，消声以及用于元件间连接等所需要的一些装置。

分水滤气器、油雾器、消声器。

空气压缩机：是将机械能转换成气体压力能的装置。

润滑形式分：加油润滑式和无油润滑式。

结构形式分：容积型/速度型。

原理为往复活塞式。

大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。

空气压缩机的供气量可按系统中用气设备的平均耗气量计算。

后冷却器：将空气压缩机排出的压缩空气的温度由140-170℃降至40-50℃，促使其中水汽、油汽大部分凝结成水滴和油滴，以便经油水分离器析出。

一般用水冷换热器，结构形式有：列管式、散热片式、套管式、蛇管式。

热的压缩空气由管内流过，冷却水从管外水套中流动进行冷却。

油水分离器：作用分离压缩空气中凝结的水分和油分等杂志，使压缩空气得到初步净化。

有环形回转式、撞击并折回式、离心旋转式、水浴式。

入口出口不能反接。

一般高度设计为H=(3.5-4)D m储气罐：消除压力波动，保证输出气流的连续性，储存一定数量的压缩空气，调节用气量或者以备发生故障和临时需要应急使用，进一步分离压缩空气中的水分和油分。

采用焊接结构，立式居多。

进气口在下，出气口在上。

罐上设有安全阀、压力表、清洗用人员或工具操作孔及排放油水的管阀、压力继电器。

干燥器：对于某些要求较高的气动仪表、射流装置，还必须经过干燥、过滤时所用的装置。

有吸附法、冷冻法。

过滤器：滤除压缩空气中的杂质微粒，达到气动系统所要求的净化程度。

有一次过滤器（简易过滤器），二次过滤器（分水滤气器）气动三大件：分水滤气器与减压阀、油雾器一起称为气动三大件，三大件依次无管化连成组件称为三联件，是多数气动设备中必不可少的装置。

分水滤气器：离心分离作用，过滤作用，排污作用。

性能：1.过滤度，过滤精度，指被拦截过滤掉的最小尘埃杂质粒径大小，或者允许通过杂质的最大粒径。

有5-10、10-25、25-50、50-70um四种规格，特殊有0-5um。

2.分水离效率，分离水分的能力，在规定的压力和流量下，压缩空气中被分离出的水分量与输入的水分量之比。

规定谁分离效率不小于65﹪。

3.压力降-流量特性,也称流量特性。

表征了在给定进口压力下，随着通过空气流量的变化，分水滤气器进、出口压力降变化的情况。

安装：必须垂直安装，并将放水阀朝下，壳体上箭头所示为气流方向，不可装反。

油雾器：一种特殊的注油装置，是使润滑油雾化后注入空气流中，随着空气流进入需要润滑的部件，达到润滑的目的，每分钟几滴的油速。

有关实验表明：气流压力较高或流苏较高时，液滴破碎过程明显地表现出气流的气动力和粘性力对液滴的作用。

性能：1.起雾流量，存油杯中油位处于正常工作油位，油雾器进口压力为规定值，油滴约为每分钟5滴（节流阀全开）时的空气流量。

2.压力降-流量特性，也称流量特性，表征了在给定进口压力下，随着通过空气流量的变化，油雾器进、出口压力降变化的情况。

3.润滑油流量调节，注油等性能。

润滑油流量调节指一定压力和流量下，滴油量为0-120滴/分钟之间均匀可调；注油指不停气注油结构的油雾器，在0.1-0.5MPa下注油时，无油滴从加油口溅出。

引射现象：利用一股高速的流体射流将另一股液体（静止或低速的流体）吸入并相互混合后一起流动的现象。

辅助元件：消声器（吸收型、膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型）、转换器（气电转换器、电气转化器、气液转换器）、延时器。

管道与管接头：常用管道有硬管（钢管、紫铜管，用于高温高压及固定不动得部件之间）、软管（塑料管、尼龙管、橡胶管，用于一般气动设备）管接头是连接、固定管道必须的辅件。

管接头形式：硬管，螺纹连接，薄管扩口式卡套连接。

软管，卡箍式接头（较大直径软管连接，密封可靠，拆卸较费力，用于不经常拆卸的的连接处），扩口螺纹接头（尼龙或金属管管口扩大，螺帽压紧在接头上，锥面密封，保证良好的密封性，要求管子扩口均匀、光滑），长管卡箍式接头（较小直径软管连接，装卸方便，密封可靠），插入式快接接头（微型气动元件、逻辑元件小直径软管连接，对管接头及管外径加工尺寸要求较严，否则漏气）管道设计：设计注意系统压力、流量的要求，空气干燥净化的质量要求及供气可靠性。

气动执行元件：气缸，实现往复运动。

气马达，实现回转运动和摆动。

气缸：单作用气缸：柱塞式气缸、活塞式气缸、薄膜式气缸。

双作用气缸：普通气缸、双活塞杆气缸、不可调和缓冲气缸。

特殊气缸：差动气缸、双活塞气缸、多位气缸、串联气缸、冲击式气缸。

活塞式气缸：压缩空气驱动活塞向一个方向运动，借助外力或者重力复位，较双作用气缸耗气量小。

（有弹簧的：弹簧起背压作用，输出力随行程变化而变化，适用于小行程）普通气缸：压缩空气驱动活塞向两个方向运动，活塞行程可根据实际需要选定。

双作用的力和速度不同。

气缸工作时总阻力：运动部件的惯性力、背压产生的背压阻力、各秘方处的摩擦力。

气缸特性：分为静特性和动特性，气缸静特性指与输出力及耗气量密切相关的最低工作压力、最高工作压力、摩擦阻力等静态参数。

动特性指气缸各腔压力变化、活塞速度变化、动作时间及缓冲特性。

设计合理性时参照无负载特性，安全性参照带负载特性。

气马达：工作原理分为容积式和透平式。

结构形式容积式气马达分为叶片式、活塞式、齿轮式。

最常用的气马达是叶片式和镜像活塞式马达。

控制阀：气动系统中，控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的气动控制元件。

其作用是保证执行元件的启动、进退、停止、变速、换向或实现顺序等动作。

，按作用分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。

压力控制阀：减压阀（调压阀，分直动式减压阀，先导式减压阀）、单项顺序阀（顺序阀与单向阀的组合阀）、安全阀（溢流阀，压力超过某一调定值时，实现自动向外排气）减压阀的使用：1.安装次序，分水滤气器、减压阀、定值器、油雾器。

2.安装时注意气流方向，不要把接口接反3.装配前把管道里面的铁屑等赃物吹掉，并洗去阀上的矿物油，气源需净化后再用4.阀不用时应把旋钮放松，以免膜片经常受压变形。

流量控制阀：通过改变阀的流通面积来实现流量或流速的控制元件。

包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀。

气控流量阀对气缸调速注意：1.管道上不能存在漏气现象2.气缸、活塞间的状态要好3.外加负载应当稳定，如载荷的变动不能消除，应借助液压或机械装置来补偿由于载荷变动造成的速度变化。

4.流量阀应尽量安装在气缸附近。

方向控制阀：用来控制压缩空气的流动方向和气流的通断。

分类：按阀内气流流动方向分为换向型控制阀、单向性控制阀。

前者改变气流流动方向，后者只允许气流沿着一个方向流动按阀芯结构，分为截止式换向阀和滑阀式换向阀。

滑阀式换向阀特点：1.阀芯行程比截止式长，即阀芯达到完全开启所需要的时间长。

可动部分重量大、惯性大，这就需要把承受冲击部件设计成抗冲击的结构，一般大口径的阀不宜采用滑阀式的结构2.切换时，不承受背压阻力，所以换向力小、动作灵敏。

3.由于结构的对称性、静止时用气压保持轴向平衡，容易做到有记忆性能。

4.通用性强，易设计成多位多通阀5.滑阀的阀芯对介质比较敏感、对气动系统的过滤、润滑、维护要求高。

截止式换向阀特点：1.用很小的移动量就可以使阀完全开启，阀的流通能力强，便于设计成结构紧凑的大口径阀2.截止阀多采用软质材料密封，又因阀门开启后，气流流动，阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、不借助弹簧也能关闭3.比滑阀式换向阀阻力损失小、对过滤精度要求不高4.因背压的存在，所以换向力较大，冲击力较大，影响换向频率的提高。

气压控制换向阀：以气压为动力切换主阀，使回路换向或开闭的控制。

适用于易燃易爆、潮湿粉尘多的场合、操作安全可靠。

按作用原理分为加压控制、泄压控制和差压控制三种。

单向型控制阀：1.单向阀，指气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀2.梭阀，相当于两个单向阀组合的阀，其作用相当于“或”门3.双压阀，也相当于两个单向阀组合的阀，其作用相当于“与”门.时间控制换向阀：是使气流通过气阻、气容等延迟一定时间再使阀芯切换的阀。

包括延时阀和脉冲阀基本回路：气动基本回路是气动回路的基本组成部分，按功能：压力与力控制回路、换向控制回路、速度控制回路、位置控制回路及逻辑回路。

安全保护回路：1.双手操作安全回路，锻压、冲击设备中必须设置有安全保护回路，以保证操作者双手的安全。

2.过载保护回路，当活塞杆伸出过程中遇到故障造成气缸过载，而使活塞自动返回的回路3.互锁回路，防止各缸的活塞同时工作，而保证只有一个活塞动作。

往复动作回路：由右端机控阀和左端手控阀控制活塞往复动作。

每按一次手动阀，气缸活塞往复动作一次。