气动系统
气动系统的工作原理
气动系统的工作原理气动系统是一种广泛应用于各种工业和机械设备的控制系统。
它利用气体压力来传递力和运动的能力，以控制设备的运作。
下面将详细介绍气动系统的工作原理。
1. 压缩气体生成：气动系统使用压缩空气作为能源。
通常，空气通过气体压缩机进行压缩，压缩后的气体被送入气体储存系统中。
这样做的目的是为了提供足够的气压和气体储备，以满足系统的需要。
2. 储气罐：气动系统中的储气罐起到存储和平衡气压的作用。
储气罐通常由钢制或铝制制成，具有一定的容量。
当压缩气体被输送到储气罐中时，储气罐会保持一定的气压。
当系统需要使用气体时，储气罐可以提供稳定的气体流量。
3. 气动执行器：气动系统的工作原理是通过气动执行器将气体能量转化为机械能。
常见的气动执行器包括气缸和气动阀。
当气体被输送到气缸中时，气缸内的活塞会受到气压力的作用而移动。
通过适当设计气缸的结构，可以实现直线运动或旋转运动。
气动阀则用于控制气流的流动方向和量，从而实现对气缸的控制。
4. 气动控制系统：气动系统的工作原理还涉及到气动控制系统的设计和操作。
气动控制系统由气动元件、气动管路和控制装置组成。
气动元件包括气缸、气动阀等，用于转换气体能量。
气动管路则用于输送气体，通常由管道、接头和连接件组成。
控制装置可以是手动操作的开关，也可以是自动控制的传感器和程序控制器。
通过操作控制装置，可以控制气动系统中气压和气流的大小和方向，从而实现所需的机械运动和功能。
5. 优点和应用：气动系统具有很多优点和广泛的应用。
首先，气动系统具有快速响应、高可靠性和稳定性的特点，能够在较短的时间内实现快速准确的运动控制。
其次，气动系统具有较低的成本和易于维护的特点，因为气体是广泛的、廉价的和易于获取的。
此外，气动系统还具有较大的输出力和动力密度，适用于各种不同的工业和机械应用，如自动化生产线、运输设备和机械加工等。
综上所述，气动系统的工作原理涉及气体的压缩、储存和传递，利用气压和气体流动来实现机械运动和功能控制。
气动系统介绍
气动元件的材料：根据系统需求选择气动元件的 材料，如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等。
系统布局和管道设计
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
系统布局：合理 规划气动元件的 位置，保证系统 运行效率和稳定 性
管道设计：选择 合适的管道材料 和尺寸，保证气 压损失最小
04 定期检查气动系统的润滑情况， 确保润滑良好，减少磨损
常见故障及处理方法
01
气动元件漏气：检查密封件是否损 坏，更换损坏的密封件
02
气动元件堵塞：检查管道是否堵塞， 清理堵塞物
03
气压不足：检查气源压力是否正常， 调整气源压力
04
气动元件损坏：检查气动元件是否 损坏，更换损坏的气动元件
气动系统噪音过大：检查气动元件 0 5 是否松动，紧固松动的气动元件
适的压力
气源稳定性：选 择稳定的气源， 避免波动和干扰
气源流量：根据 系统需求选择合
适的流量
气源成本：考虑 气源成本，选择 经济适用的气源
气动元件的选型
气动元件的类型：根据系统需求选择合适的气动 元件类型，如气缸、气动马达、气动阀等。
气动元件的性能：根据系统需求选择气动元件的 性能参数，如压力、流量、速度等。
演讲人
目录
01. 气动系统的基本概念 02. 气动系统的应用领域 03. 气动系统的设计要点 04. 气动系统的维护与保养
1
气动系统的定义
01
气动系统是一 种利用压缩空 气作为动力源
的系统。
02
气动系统主要由 气源、执行元件、 控制元件和辅助
元件组成。
03
气动系统的组成及各部分作用
气动系统的组成及各部分作用气动系统是由多个部件组成的系统，它利用气体的压缩和流动来进行动力传递和控制。
它在各个领域中广泛应用，包括航空航天、汽车工业、制造业等等。
下面我们来详细介绍气动系统的组成及各部分作用。
1. 压缩机：气动系统的起点是压缩机。
它的作用是将空气压缩，并提高其压力。
压缩机可以分为离心式压缩机和往复式压缩机两种，常见的有螺杆式压缩机和活塞式压缩机。
通过压缩机，气体被压缩成高温高压气体。
2. 储气罐：压缩机将气体压缩后，需要将气体存储起来。
这时候就需要储气罐了。
储气罐可以平稳地提供气源，并保持系统的稳定性，同时可以缓冲气体压力的变化。
3. 管道系统：管道系统是气动系统的重要组成部分，它用来输送和分配气体。
在管道系统中，必须保持良好的密封性，以确保气体不会泄露。
管道系统应该有足够的强度和耐腐蚀性，以应对高压气体的要求。
4. 过滤器/调压器：在气动系统中，过滤器用于除去压缩空气中的杂质和颗粒物，以保护后续部件的正常运行。
而调压器则用来调节气体的压力，保持系统的稳定性，并确保输出的气体压力符合工艺要求。
5. 气缸：气缸是气动系统的执行元件，它将压缩气体的动能转化为直线或旋转的机械运动。
气缸有单动气缸和双动气缸两种类型。
在气缸中，通过气体的压力差来驱动活塞的运动，从而实现传动力量和执行工作。
6. 阀门：气动系统中的阀门用于控制气体的流动，并实现系统的开关和调节。
常见的阀门有手动阀、电磁阀、比例阀等。
阀门的开启关闭控制可以手动进行，也可以通过电气信号、压力信号等方式来实现自动控制。
7. 控制系统：气动系统中的控制系统用来控制气动元件的动作和顺序，实现机械的自动化控制。
控制系统一般由传感器、电气元件、控制器等组成，通过检测和处理信号来实现对气动系统的控制。
总的来说，气动系统的组成包括压缩机、储气罐、管道系统、过滤器/调压器、气缸、阀门和控制系统等。
每个部分都有着重要的作用，共同协作来完成气动能量的传递和控制，为各个领域的生产活动提供可靠的动力支持。
列举气动系统的主要组成
列举气动系统的主要组成气动系统是一种利用压缩空气来传递能量的系统，被广泛应用于工业生产和机械设备中。
它由多个组成部分构成，每个部分都承担着不同的功能和作用。
以下是气动系统的主要组成部分：一、压缩空气发生器压缩空气发生器是气动系统的核心部分，它负责将大气中的空气经过压缩处理，将其压缩成高压空气。
常见的压缩空气发生器包括空气压缩机和气体压缩机。
空气压缩机通过机械方式将空气压缩，而气体压缩机则通过化学反应将气体压缩。
二、空气处理设备空气处理设备主要用于对压缩空气进行过滤、干燥和调节。
其中，过滤器用于去除空气中的固体颗粒和液体水分，以保护气动元件的正常运行；干燥器用于除去压缩空气中的水分，防止水分对气动元件的腐蚀和影响；调压器和减压阀用于调节和控制压缩空气的压力，以适应不同的工作需求。
三、气动执行元件气动执行元件是气动系统中的动力元件，用于将压缩空气的能量转化为机械能，实现工作任务。
常见的气动执行元件包括气缸和气动马达。
气缸是气动系统中最常见的执行元件，它通过压缩空气的作用，产生线性或旋转的运动来驱动工作装置。
气动马达则通过压缩空气的作用，产生旋转运动来驱动工作装置。
四、气动控制元件气动控制元件主要用于控制和调节气动系统中的气流，以实现对气动执行元件的控制。
常见的气动控制元件包括三位五通阀、二位二通阀和速度控制阀。
三位五通阀可以控制气缸的前进、后退和停止动作；二位二通阀用于控制气缸的单向运动；速度控制阀用于调节气缸的运动速度。
五、气动连接元件气动连接元件主要用于连接气动元件和气源设备，以确保气流的顺畅传输。
常见的气动连接元件包括气管、接头和接头等。
气管用于传输压缩空气，接头和接头则用于连接气管和气动元件，以实现气流的进出和分配。
总结：气动系统的主要组成部分包括压缩空气发生器、空气处理设备、气动执行元件、气动控制元件和气动连接元件。
这些部分相互配合，共同完成气动系统的工作任务。
通过合理设计和选择，可以实现气动系统的高效运行，提高生产效率。
简述气动系统的组成 -回复
简述气动系统的组成-回复气动系统是一种利用气体压力和流动来完成工作的系统。
它由多个组成部分组成，每个部分都扮演着独特的角色，共同协作以实现所需的功能。
本文将逐步详细介绍气动系统的组成。
一、压缩机（Compressor）压缩机是气动系统的核心组件之一。
它将空气或其他气体抽入，并通过压缩提高其压力。
根据应用需求的不同，压缩机可以分为离心式、螺杆式、活塞式等不同类型。
二、储气罐（Air Receiver）储气罐用于暂时存储被压缩气体。
它可以平衡压缩机的输出，并通过提供储存的气体来满足系统需求的峰值。
储气罐还具有吸收气体温度变化和湿气的功能，以保持气体在系统中的稳定性。
三、过滤器（Filter）过滤器用于去除气体中的杂质，如油、水、灰尘等。
这些杂质可能会对系统中的元件和设备造成损害，因此过滤器在气动系统中起着非常重要的作用。
根据过滤效果的不同，过滤器可分为粗过滤器、中过滤器和精密过滤器。
四、调压器（Pressure Regulator）调压器用于控制气体的压力，并将输出压力维持在一定范围内。
它具有调节阀和感压元件，当输出压力超过设定值时，调压器会自动减小阀门开度，减少输出压力。
五、执行元件（Actuators）执行元件根据气动系统的不同应用需求而定。
常见的执行元件包括气缸和气动阀。
气缸可以将气体能量转化为机械能，用于实现线性或旋转运动。
而气动阀则控制气流的流动方向和流量，从而实现不同的工作任务。
六、管路系统（Piping System）管路系统是气动系统中连接所有组件的重要部分。
它将气体从压缩机传输到执行元件，并将废气送回储气罐或排气管道。
管路系统需要具备足够的强度和密封性，以确保气体流动的可靠性和安全性。
七、控制元件（Control Devices）控制元件用于手动或自动控制气动系统的运行。
手动控制元件包括开关、按钮和手柄等，用于直接操作执行元件。
自动控制元件包括传感器、计时器和程序控制器等，可根据预设条件或固定程序控制气动系统的运行。
气动系统的特点
气动系统的特点
气动系统是一种利用气体压力传递能量的系统，其特点主要包括以下几个方面：
1. 高效性：气动系统具有高效的能量传递效率，能够快速地将压缩空气的能量传递到执行器上，从而实现快速、准确的动作。
2. 灵活性：气动系统具有较高的灵活性，可以根据需要进行调整和改变，以适应不同的工作环境和工作要求。
3. 安全性：气动系统具有较高的安全性，因为气体在压缩和传递过程中不会产生火花和静电，从而避免了火灾和爆炸的风险。
4. 维护成本低：气动系统的维护成本相对较低，因为气体不会对管道和设备产生腐蚀和磨损，从而延长了设备的使用寿命。
5. 环保性：气动系统具有较高的环保性，因为气体是一种清洁的能源，不会产生污染和废气排放。
在工业生产中，气动系统被广泛应用于各种机械设备和生产线中，如自动化生产线、机床、冲压机、注塑机等。
随着科技的不断发展，气动系统的应用范围也在不断扩展，例如在医疗设备、航空航天、汽车制造等领域也有广泛的应用。
因此，气动系统的特点和优势将会在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用。
气动系统的基本组成
气动系统的基本组成
气动系统是一种常用于工业和机械领域的动力传输系统。
气动系统主要是利用气动元件与压缩空气的作用来传输动力，包括压缩空气的输送、转换、控制和分配等作用。
气动系统的基本组成主要包括压缩空气源、气动元件、控制元件和传感器。
下面就来了解一下这些组成部分的详细内容。
一、压缩空气源
压缩空气源是气动系统的起源，也是气动系统中最重要的组成部分之一。
压缩空气源包括空气压缩机、气罐、滤清器、干燥器等组成部分，它们的作用是将大气中的气体压缩成高压空气，以满足气动系统的需要。
二、气动元件
气动元件是气动系统的核心。
它们主要包括气缸、气动阀、风速控制阀、恒压阀、隔离阀等部件。
气缸是最常用的气动元件，其作用是将压缩空气的能量转换为机械能，将运动能源传递到其他机器部件或工作物体上。
气动阀是传输、控制气源的重要装置。
三、控制元件
控制元件主要负责气动系统的控制和调节，包括电磁阀、压力传感器、位置传感器等。
它们可以使气动系统实现自动控制，控制气缸的动作、方向等。
四、传感器
传感器在气动系统中用途十分广泛，可以感知气缸的位置、速度、压力等工作参数。
常用的传感器包括位置传感器、振动传感器、温度
传感器等。
综上所述，气动系统是一种全面、高效、稳定的动力传输系统。
它的基本组成部分包括压缩空气源、气动元件、控制元件和传感器，
它们共同作用，使气动系统实现了传动动力、控制和监测等多种功能。
因此在工业生产和机械制造领域的应用十分广泛，如汽车、机床、冶金、航空航天等行业。
简述气动系统的组成
气动系统主要由以下几个部分组成：
1. 气源设备：包括空压机、气罐等，用于提供压缩空气。
2. 气源处理元件：包括后冷却器、过滤器、干燥器和排水器等，用于处理压缩空气，保证其质量和稳定性。
3. 压力控制阀：包括增压阀、减压阀、安全阀、顺序阀、压力比例阀、真空发生器等，用于控制气动输出力的大小。
4. 方向控制阀：包括电磁换向阀、气控换向阀、人控换向阀、机控换向阀、单向阀、梭阀等，用于控制气缸的运动方向。
5. 流量控制阀：包括速度控制阀、缓冲阀、快速排气阀等，用于控制气缸的运动速度。
6. 润滑元件：包括油雾器、集中润滑元件等，用于为气动系统提供润滑。
7. 各类传感器：包括磁性开关、限位开关、压力开关、气动传感器等，用于监测气动系统的状态和参数。
8. 气动执行元件：包括气缸、摆动气缸、气马达、气爪、真空吸盘等，用于实现气动系统的具体动作。
这些部分共同协作，通过压缩空气来驱动各种不同的机械装置，实现力的大小、方向和运动速度的控制。
如需更多信息，建议阅读相关文献或咨询机械工程专家。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
吸收型消声器结构简图 1-连接螺丝；2-消声罩
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
转换器
气- 电转换器及电 - 气转换器 . 如:压力继电器、电磁换向 阀 气-液转换器:气液阻尼缸、气-液转换器
管件与管路系统
管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需 要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时 使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、 铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、 尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管 等等。常用的是紫铜管和尼龙管。
返回本章 返回本节 下一页 上一页
储气罐
结束
济南铁道职业技术学院
干燥器 进一步除去压缩空气中的水分、油、颗粒杂质。
冷却式干燥器
返回本章 返回本节 下一页 上一页
吸附式干燥器
结束
济南铁道职业技术学院
过滤器
作用 分离 水分、过滤 杂质。 类型 一次过滤器 分水滤气器
一次过滤器结构图
普通分水滤气器结构图
p x 100 % s 100 % xb pb
空气的含湿量：每千克质量的干空气 中所混合的水蒸气的质量
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
2.气体状态方程
理想气体状态方程 理想气体 不计粘性的气体，空气可近似视为理想气体 一定质量的理想气体在状态变化的瞬间， 有如下气体状态方 程成立
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气动元件的流通能力
气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体 质量。
有效截面积 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际 面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通 流能力。有效截面积的简化计算 对于阀口或管路 S =αA
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气动三联件
分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、杂质， 并将空气中的水分分离出来。 油雾器 特殊的注油装置。 减压阀 起减压和稳压作用。
气动三联件是气动元件及气动系统使用压缩空 气的质量最后保证。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
2.气动辅助元件
油雾器
油雾器是一种特殊的 注油装置。它以空气 为动力，使润滑油雾 化后，注入空气流中， 并随空气进入需要润 滑的部件，达到润滑 的目的。
返回本章 返回本节 下一页
油雾器的结构
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
消声器
消声器就是通过阻尼 或增加排气面积来降 低排气速度和功率， 从而降低噪声的。 三种类型：吸收型消 声器、膨胀干涉型消 声器和膨胀干涉吸收 型消声器。
气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气动系统的基本组成示例
分 水 滤 气 器 压 力 控 制 阀 方 向 控 油 制 雾 阀 器 气压的消耗 气 缸
气源
消声器
流量控制阀
气压的传递、分配和控制即输送系统
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
等容变化过程
一定质量的气体，在体积不变的条件下，所进行的状态 变化过程 p1 p2
T1
T2
常数
等压变化过程
V1 V2 常数 T1 T 2
等温变化过程 p1V1 p2V2 常数
气缸工作、管道输送空气等过程可视为等温过程
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
教学要求
掌握各种气压元件的工作原理 了解气源及气源净化装置工作原理 掌握气动回路基本工作原理 掌握气压系统分析设计能力 掌握气压系统故障诊断排除方法
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
重点难点
气动回路基本工作原理
9.1气压传动基础知识
1.空气的性质
干空气 不含水蒸气的空气 湿空气 含有水蒸气的空气 干空气的组成
成分 氮 氧
20.93 23.10
氩
0.932 1.28
二氧化碳
0.03 0.045
其它气体
0.078 0.075
体积分数% 78.03 质量分数% 75.50
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
返回本章 返回本节 下一页
撞击折回并回转式油水分离器
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
储气罐
作用 ①储存一定数量的压缩空气，以备发 生故障或临时需要应急使用；
②消除由于空气压缩机断续排气而对 系统引起的压力脉动，保证输出气 流的连续性和平稳性； ③进一步分离压缩空气中的油、水等 杂质。
贮气罐一般采用焊接结构，以立式 居多
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气源的净化装置
气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有 一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不 同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生
不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压 缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处 理的辅助设备。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
空气压缩机
将电机或内燃机机械能转化为气体的压力能，供气动机械使用。
分类
按工作原理分 可分为容积式空压机和速度式空压机。 按工作方式分 往复式与回转式两大类。往复式可细分为活 塞式与膜片式，回转式可细分为叶片式与螺杆式。 按输出压力大小分 • 低压空压机 0．2 ～ 1．0MPa • 中压空压机 1．0 ～ 10MPa • 高压空压机 10 ～ 100MPa • 超高压空压机 ＞100MPa
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
3.气体的流动规律
连续性方程
qm 1V1 A1 2V2 A2 1 2
伯努利方程 因气体可以压缩（ ρ ≠常数） ，又因气体流动很快，来 不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则有
v 2
k gh p ghw 常 数 2 k 1
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
常见气缸原理及用途
双作用气缸
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
单作用气缸
单作用气缸只在动作方 向需要压缩空气，故可 节约一半压缩空气。主 要用在夹紧、退料、阻
济南铁道职业技术学院
空气的物理性质
密度 单位体积内空气的质量
m V
对于干空气
273 p ρ ρ0 T p0
粘度
气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻 力的性质。主要受温度变化的影响，较液体的粘度 小很多，且随温度的升高而升高。
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
空气的压缩性和膨胀性
压缩性 气体的体积随压力增大而减小的性质。
膨胀性 气体的体积随温度升高而增大的性质。
空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性
和膨胀性 。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
湿空气
用所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。 绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸气的 ms x 质量 V 饱和绝对湿度：湿空气中水蒸气得分压力 pb 达到该湿度下蒸气的饱和压力时的绝对湿度 xb RsT 成为饱和绝对湿度 相对湿度：在某温度和总压力下 其绝对湿度和绝对饱和湿度之比
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
按空压机输出流量(排量)分 • 微型 ＜1m3／Min • 小型 1 ～ 10 m3／Min • 中型 10 ～100 m3／Min • 大型 ＞100m3／Min
空气压缩机的选用
主要根据气压传动系统所需的工作压力与流量。
返回本章
返回本节
α为收缩系数，A 为孔口实际面积。
多个元件组合后有效截面积的计算 并联元件 SR＝∑Si 串联元件 1/SR2 ＝∑1/Si2
返回本章 返回本节 下一页 上一页
结束
济南铁道职业技术学院
当气体以较低的速度通过节流小孔时，可以不计 其压缩性，将其密度视为常数 ，则有
qm cA 2 p1 p2
结束
济南铁道职业技术学院
气源装置（压缩空气站）
气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是 气动系统的重要组成部分。 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。 气源装置由以下四部分组成 • 气压发生装置——空气压缩机； • 净化、贮存压缩空气的装置和设备； • 管道系统； • 气动三大件。
ε为空气膨胀修正系数；c 为流量系数；A 为 节流孔面积
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
9.2 气源装置及气动辅件元件
1.气源装置 气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的 辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。 执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件， 如气缸、气马达。 控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀 类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、 转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装 置。