液压与气压传动气动系统实例
液压与气动技术 第6版 第十一章 气压传动系统
• （２）压缩空气的污染及防止方法 • １）及时排除系统各排水阀中积存的冷凝水。经常检查自
动排水器、干燥器的工作 ，定期清洗空气过滤器、自动 排水器的内部元件等。 • ２）清除压缩空气中的油分。 • ３）防止粉尘侵入压缩机。
• （３）气动系统的日常维护 • 对冷凝水和系统润滑的管理。 • 对系统润滑的管理。
作方法； • 了解元件在设备上的实际位置、元件调节的操作方法及调
节旋钮的旋向； • 准 备好相应的调试工具等。
• ２）空载时： • 运行时间一般不少于２ｈ，且注意观察压力、流量、温度
的变化，如发现异 常应立即停车检查，待排除故障后才 能继续运转。 • ３）负载试运转应分段加载，运转一般不少于４ｈ，分 别测出有关数据，记入试运转记 录。
第十一章气压传动系统
第一节 气压传动系统应用分析 第二节 气动系统的安装与调试、使用及维护
第一节 气压传动系统应用分析
一、气液动力滑台 气液动力滑台是采用气液阻尼缸作为执行元件， 在它的上面安装单轴头、动力箱或工件，因而 它在机床上常作为实现进给运动的部件。
气液动力滑台的工作原理
• １、３、４—手动阀
• ２、６、８—机控阀
•
５—节流阀
•
７、９—单向阀
•
１０—油箱
二、气动机械手
三、气动伺服定位系统
气动伺服定位系统的工作原理
１—电气方向比例阀 ２—气缸 ３—位移传感器 ４—控制放大器
第二节 气动系统的安装与调试、使用及维护
• 一、气动系统的安装与调试 • 1.气动系统的安装：管道的安装、元件的安装 • 2.气动系统的调试 • 二、气动系统的使用及维护
（２）元件的安装
• 按照推荐的安装位置和标明的安装方向进行安装施工； • 逻辑元件按照控制回路的需要，成组地装在底板上，并在
液压与气压原理的应用
液压与气压原理的应用1. 介绍液压与气压原理是工程领域中广泛应用的两种力传递方式。
液压传动是利用液体的性质传递力和能量，气压传动是利用气体的性质传递力和能量。
本文将介绍液压与气压原理的应用领域以及其中一些典型例子。
2. 液压原理应用液压系统利用液体传递力和能量，在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些液压原理的典型应用：• 2.1 液压挖掘机液压挖掘机是工程建设中常用的重型机械设备之一。
它利用液压系统实现各种工作装置的运动，如挖斗、铲斗等。
液压系统通过增加或减小液体的压力来控制机械运动，使挖掘机具备强大的挖掘能力和精确的操作性能。
• 2.2 液压制动系统液压制动系统广泛应用于汽车、飞机等交通工具中，它利用液压传动力来实现制动装置的工作。
通过踩踏制动踏板，驱动主缸产生液压力，将压力传递到相关部件，从而实现制动器的工作。
液压制动系统具有快速响应、可靠性高等特点，为交通工具提供了安全可靠的制动能力。
• 2.3 液压升降系统液压升降系统在起重机、汽车升降台等设备中得到广泛应用。
该系统利用液压力传递能量，实现起重平台、升降臂等部件的升降运动。
液压升降系统具有稳定性好、噪音小等优点，可有效提升设备的工作效率。
3. 气压原理应用气压系统利用气体传递力和能量，具有许多独特的应用。
以下是一些气压原理的典型应用：• 3.1 气动工具气动工具是利用气压传动力来完成各种操作的工具设备。
例如，气动钉枪、气动打磨机等。
这些工具通过将气体进行压缩，产生气压，从而驱动工具的动作。
气动工具具有重量轻、功率大等特点，广泛应用于金属加工、装配等工艺中。
• 3.2 气动输送系统气动输送系统是将物料通过气流进行输送的系统，常用于粉末、颗粒物料的输送。
该系统利用气体的推动力将物料通过管道传输。
与传统的机械输送系统相比，气动输送系统具有结构简单、占地面积小等优点，被广泛应用于化工、食品等行业。
• 3.3 气压悬浮系统气压悬浮系统是利用气体产生的压力来实现悬浮效果的系统，常用于磁浮列车、气垫船等交通工具中。
液压与气动传动原理直观动图
使液压泵在空载或轻载状态下运行，减少功率损失和 发热。
增压回路
利用增压器或增压缸等元件，提高系统或支路的压力 。
速度调节回路原理动图解析
节流调速回路
通过改变节流阀的开度，调节执行元件的运动 速度。
容积调速回路
通过改变变量泵或变量马达的排量，调节执行 元件的运动速度。
联合调速回路
同时采用节流调速和容积调速两种方式，实现执行元件的宽范围速度调节。
叶片泵
利用旋转的叶片将液体从吸入侧推 向排出侧。
柱塞泵
通过柱塞在缸体内的往复运动，实 现液体的吸入与排出。
液压马达
将液体的压力能转换为机械能，驱 动负载运动。
控制阀类结构动图解析
01
方向控制阀
控制液压系统中油液的流动方 向，包括单向阀、换向阀等。
02
压力控制阀
控制液压系统中的压力，如溢 流阀、减压阀等。
液压与气动传动技术涉及流体力学、 热力学、控制学等多个学科领域，未 来研究将更加注重多场耦合和多学科 协同，例如研究温度、压力、流量等 多物理场对系统性能的影响，以及探 索液压与气动传动技术与机械、电子 、计算机等技术的融合创新。
随着环保和安全要求的提高，液压与 气动传动技术将面临更严格的挑战， 例如研究低噪音、低泄漏、低污染的 液压元件和系统，以及提高系统安全 性和防爆性能等。
气压控制元件功能及类型
气压控制元件功能
对压缩空气的压力、流量和方向进行控 制，以满足气动系统的不同需求。
VS
类型
包括压力控制阀（如减压阀、安全阀）、 流量控制阀（如节流阀、排气节流阀）和 方向控制阀（如单向阀、换向阀）等。
03
液压与气动元件结构直观 动图展示
液压与气压传动液压系统设计实例
根据系统的工作环境和要求，选择合适的液压介质，如矿 物油、合成油、水等，并确定其清洁度和粘度等参数。
选择合适元件和连接方式
01
选择液压泵和液压马达
根据系统的负载和运动参数，选择合适的液压泵和液压马达，确保其能
够提供足够的流量和压力，并满足系统的效率和精度要求。
02
选择液压缸和阀门
其他常见问题及相应解决方案
气穴现象
产生原因是油液中溶解的气体在低压区析出并形成气泡。解决方案 是减小吸油管路的阻力，避免产生局部低压区。
压力冲击
产生原因是液压阀突然关闭或换向，导致系统内压力急剧变化。解 决方案是在液压阀前设置蓄能器或缓冲装置，吸收压力冲击。
爬行现象
产生原因是液压缸或马达摩擦阻力不均、油液污染等。解决方案是改 善液压缸或马达的润滑条件，使用干净的油液。
关键技术应用
节能环保措施
采用负载敏感技术、电液比例控制技术等 ，提高挖掘机液压系统的控制精度和响应 速度。
通过优化系统设计和选用高效节能元件，降 低挖掘机液压系统的能耗和排放，提高环保 性能。
压力机液压系统性能评估方法论述
评估方法介绍
采用实验测试、仿真分析等方法对压力机 液压系统进行性能评估，获取系统在不同
明确系统的设计目标和约束条件
根据实际需求，明确系统的设计目标，如高效率、 低能耗、高精度等，并考虑成本、空间、重量等 约束条件。
确定系统方案和布局
制定系统原理图
根据设计要求和目标，制定液压系统的原理图，包括液压 缸、液压马达、液压泵、油箱、阀门等元件的连接方式和 控制逻辑。
确定系统布局和安装方式
根据机械设备的结构和空间要求，确定液压系统的布局和 安装方式，包括元件的布置、管路的走向和固定方式等。
国家开放大学《液压与气压传动》机械手抓取机构气压回路连接与操作实验实验报告
国家开放大学《液压与气压传动》机械手抓取机构气压回路连接与操作实验实验报告
液压与气压传动——机械手抓取机构气压回路连接与操作实验报告
一、实验目的
通过对典型气动系统——机械手抓取机构气压回路连接与操作实验，掌握气压元件在气动控制回路中的应用，了解连续往复动作回路的组成及性能。
能利用现有气压元件拟订其他方案，并进行比较。
二、实验内容
图所示为机械手抓取机构示意图，工作要求为：按下按钮，活塞杆伸出，机械手将工件抓取；松开按钮，活塞杆收回，机械手将工件松开。
试根据要求，设计机械手抓取机构的气压控制回路。
三、主要实验步骤
1.元件的选择
1）选择气源装置；
2）选择执行元件；
3）选择控制元件。
2.回路设计
1）省去不必要的元件，以简化系统结构；
2）保证工作循环中的每个动作安全、可靠，无相互干扰；
3）使系统经济、合理，便于维修与检验；
4）采用标准元件，以减少自行设计的专用件。
3.夹具气压夹紧系统操作实验。
四、实验小结
通过本次实验，我们掌握了气压元件在气动控制回路中的应用，并了解了连续往复动作回路的组成及性能。
在实验中，我们遇到了一些问题，如元件的选择和回路设计等，但我们通过认真分析和解决，顺利完成了实验。
建议在以后的实验中，加强对元件的选择和回路设计的讲解，以提高实验效果。
气动系统图实例
气动系统图实例如图13—42所示，识读气液动力滑台气压传动系统图。
气液动力滑台是采用气液阻尼缸作为执行元件。
由于它的上面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床上常用来作为实现进给运动的部件。
图13—42为气液动力滑台的回路原理图，读图步骤如下。
图中阀l、2、3和阀4、5、6实际上分别被组合在一起，成为两个组合阀。
完成下面两种工作循环。
(1)快进、慢进、快退、停止当图13—42中阀4处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程序，其动作原理为：当手动阀3切换至右位时，实际上就是给予进刀信号，在气压作用下，汽缸中活塞开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的左位和单向阀7进入液压缸活塞的上腔，实现了快进；当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6(使它处于右位)后，油液只能经节流阀5进入活塞上腔，调节节流阀的开度，即可调节气液阻尼缸运动速度，所以，这时才阡始慢进，工作进给；当慢进到挡铁c使行程阀2切换至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，这时汽缸活塞开始向上运动。
液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和手动阀4的单向阀进入液压缸的下腔，实现了快退；当快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置而使油液通道被切断时，活塞就停止运动。
所以改变挡铁A的位置，就能改变“停”的位置。
(2)快进、慢进、慢退、快退、停止把手动阀4关闭(处于左位)时，就可实现上述的双向进给程序，其动作原理为：动作循环中的快进、慢进的动作原理与上述相同；当慢进至挡铁C切换行程阀2至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，汽缸活塞开始向上运动，这时液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和节流阀5进入液压缸活塞下腔，即实现了慢退(反向进给)；当慢退到挡铁B离开行程阀6的顶杆而使其复位(处于左位)后，液压缸活塞上腔的油液就经行程阀8的左位、再经行程阀6的左位而进入液压缸活塞下腔，开始快退；快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运动。
案例十二 气压传动系统设计实例分析
气压传动系统设计实例分析气动技术是实现工业生产机械化、自动化的方式之一，由于气压传动本身所具有的独特优点，所以应用日益广泛。
以土木机械为例，随着人们生活水平的不断提高，土木机械的结构越来越复杂，自动化程度不断提高。
由于土木机械在加工时转速高、噪声大，木屑飞溅十分严重。
在这样的条件下采用气动技术非常合适，因此在近期开发或引进的土木机械上，普遍采用气动技术。
下面以八轴仿形铣加工机床为例加以分析。
(1)八轴仿形铣加工机床简介八轴仿形铣加工机床是一种高效专用半自动加工木质工件的机床。
其主要功能是仿形加工，如梭柄、虎形腿等异型空间曲面。
工件表面经粗、精铣，砂光和仿形加工后，可得到尺寸精度较高的木质构件。
八轴仿形铣加工机床一次可加工8个工件。
在加工时，把样品放在居中位置，铣刀主轴转速一般为8000r／min左右。
由变频调速器控制的三相异步电动机，经蜗杆＼蜗轮传动副控制降速后，可得工件的转速范围为15～735r／mino纵向进给由电动机带动滚珠丝杠实现，其转速根据挂轮变化为20～1190r／min或40～2380r／mino工件转速、纵向进给运动速度的改变，都是根据仿形轮的几何轨迹变化，反馈给变频调速器后，再控制电动机来实现的。
该机床的接料盘升降，工件的夹紧松开，粗、精铣，砂光和仿形加工等工序都是由气动控制与电气控制配合来实现的。
(2)气动控制回路的工作原理八轴仿形铣加工机床使用加紧缸B(共8只)，接料盘升降缸A(共2只)，盖板升降缸C，铣刀上、下缸D，粗、精铣缸E，砂光缸F，平衡缸G共计15只气缸。
(3)气控回路的主要特点①该机床气动控制与电气控制相结合，各自发挥自己的优点，互为补充，具有操作简便、自动化程度较高等特点；②砂光缸、铣刀缸和平衡缸均与气容相连，稳定了气缸的工作压力，在气容前面都设有减压阀，可单独调节各自的压力值；③用平衡缸通过悬臂对吃刀量和自重进行平衡，具有气弹簧的作用，其柔韧性较好，缓冲效果好；④接料托盘缸采用双向缓冲气缸，实现终端缓冲，简化了气控回路。
说说生活中你接触过或见过的液压与气动技术的例子
说说生活中你接触过或见过的液压与气动技术的例子一、液压传动的优缺点1、液压传动的优点（1）易于完成无级调速。
（2）传送运动平稳，承载才能大。
（3）元件运用寿命长。
（4）体积小、质量轻、构造紧凑。
2、液压传动的缺陷（1）传动比不准确。
（2）不易完成远间隔传送动力。
（3）液压元件制造精度请求高，系统维护技术程度请求高。
二、气压传动的优缺陷1、气压传动的优点（1）工作介质获取容易。
（2）输出力和速度调理容易。
（3）气动系统构造简单、维修便当。
2、气压传动的缺陷（1）传送运动的平稳性差。
（2）气信号传送速度较慢，仅限于声速范围内。
（3）排气声音大，需加消声器。
液压传动的组成液压传动系统主要由5部分组成。
1、动力元件动力元件是把原动机输入的机械能转换为油液压力能的能量转换装置。
其作用是为液压系统提供压力油。
动力元件为各种液压泵。
2、执行元件执行元件是将油液的压力能转换为机械能的能量转换装置。
其作用是在压力油的推动下输出力和速度（直线运动），或力矩和转速（回转运动）。
这类元件包括各类液压缸和液压马达。
3、控制调节元件控制调节元件是用来控制或调节液压系统中油液的压力、流量和方向，以保证执行元件完成预期工作的元件。
这类元件主要包括各种溢流阀、节流阀以及换向阀等。
这些元件的不同组合便形成了不同功能的液压传动系统。
4、辅助元件辅助元件是指油箱、油管、油管接头、蓄能器、滤油器、压力表、流量表以及各种密封元件等。
这些元件分别起散热贮油、输油、连接、蓄能、过滤、测量压力、测量流量和密封等作用，以保证系统正常工作，是液压系统不可缺少的组成部分。
5、工作介质工作介质在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用。
T作介质为液压油或其他合成液体。
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同时使8YA通电，压 缩空气经阀9、阀11进入 缸C的上腔，活塞下移实 现机械手拔刀。
主轴锥孔吹气
回转刀库交换刀具 的同时1YA通电，压缩 空气经阀2、阀3向主轴 锥孔吹气。
机械手插刀动作
1YA断电、2YA通 电，停止吹气，8YA断 电、 7YA通电，压缩空 气 经阀9、阀10进入缸 C的下腔，活塞上移机 械手插刀。
动阀2换向，气缸4的活塞杆
缩回门打开；
两位三通 行程阀
? 然后放松踏板11时，阀2控制
腔的压缩空气经由气容10阀9
延时排气阀2复位，气缸4的 活塞杆外伸，则门关闭。
气缸
关门
单向节 流阀
气容
或门型 梭阀
气源
两位三通 调压阀 手动阀
两位三通 先导式电
பைடு நூலகம்磁阀
旋转门的自动开闭回路
行人踏上踏板，检测阀LX被压下，主阀1与2换向，压 缩空气进入气缸1与2的无杆腔，通过齿轮齿条机构，两边的 门扇同时向一方向打 开。行人通过后，踏 板使检测阀LX复位。 主阀1与2换向到原来 的位置，气缸活塞后 退门关闭。
气动夹紧系统
动作循环 ：
缸A活塞杆下降；侧缸B、C活 塞前进；各夹紧缸退回
工作过程：
踩下阀1压缩空气进入缸A上腔， 活塞下降工件夹紧，当压下阀2时， 气体经阀6进入阀4，压缩空气通过 阀3进入缸B、C无杆腔，使活塞前 进夹紧工件。同时流过阀3的部分 气体经单向节流阀5进入主阀3右端 控制腔，节流阀控制换向时间后阀
刀具夹紧
6YA断电5YA通电， 压缩空气经阀6进入气液 增压缸B的下腔，使活塞退回， 主轴的机构使刀具夹紧。
定位缸复位
4YA断电、3YA通电， 缸A的活塞在弹簧力作用下 复位。
第十六章 气动系统实例
门户开闭装置
拉门开闭回路之一
门前后装有略微浮起的踏板。 ?行人踏上踏板，踏板下沉至检 测用阀，门自动打开。 ?行人走过去后检测阀自动复位 换向，门自动关闭。
两位三通 行程阀
气源
气缸
单 向 节 流 阀
两位三通 气控阀
拉门的自动回路之二
按动手动阀1后门关闭。 ? 此时踏动踏板，气动阀7使气
3换向，各缸后退复置。
数控加工中心气动换刀系统
工作循环：
主轴定位、主轴松刀、 机械手拔刀、主轴锥孔吹 气、机械手插刀。
工作过程：
主轴定位
压缩空气经气动三联 件1、换向阀4、单向节流 阀5进入主轴定位缸A右腔 缸A的活塞左移则主轴自 动定位。
气动三联件
快速排 气阀
消音器
主轴松刀
主轴定位后压下无触 点开关，使6YA通电，压 缩空气经阀6、阀8进入气 液增压缸B的上腔，缸增 压腔的高压油使活 塞伸出， 实现主轴松刀。