山東科技職業學院畢業論文目錄摘要2一、氣壓傳動系統的工作原理3二、氣壓傳動的應用4氣壓傳動技術的主要應用領域5氣壓傳動的優點5氣壓傳動的缺點5三、氣壓系統的使用氣壓系統的使用與維護5氣壓系統使用的注意事項6氣動系統的日常性維護工作6氣動系統的定期的維護工作7氣動系統維護的要點7氣動元件的點檢內容8四、系統常見故障91、氣源故障92、氣動執行元件(氣缸)故障103、換向閥故障104、氣動輔助元件故障115、機械故障11結束語11參考文獻:12摘要氣動技術是以空氣壓縮機為動力源，以壓縮空氣為工作介質，進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術，是實現各種生產控制、自動控制的重要手段之一。十九世紀出現了能實際使用的機器，用于鐵路行業和氣動管道輸送。同一時期，也出現了空氣驅動的沖擊錘和氣動鉆。尤其值得一提的是,1861年建造Mont Cenis隧道時，由于采用了氣動沖擊鉆，使施工時間縮短了好幾年。巴黎完好地保存了世界上第一個環繞城市的壓縮空氣網絡，至今仍得到多種形式的應用。十九世紀末，在一些國家出現了第一批生產壓縮空氣工具的工廠，生產的沖擊錘、氣動鉆研主要供應采礦和筑路行業。隨著電動工具的產生，壓縮空氣驅動的機器及工具不再象以前那樣受到歡迎。此后一段時期，氣動工具和機械的改進或氣動技術的創新沒有取得重要進展。20世紀上半葉的兩次世界大戰，使研究和開發走了另一條軌道。氣壓傳動技術應用也相當普遍。在現代化工業生產中，氣壓傳動以其獨具的特點越來越廣泛地應用于各類機械設備的運動傳遞和控制 ，許多機器設備中裝有氣壓傳動系統，在工業各領域，如機械、電子、鋼鐵、運輸車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草領域等，氣壓傳動技術已成為基本組成部分。在尖端技術領域如核工業和宇航中，氣壓傳動技術也占據著重要的地位。目前 , 它們分別在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、長壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化和執行件柔性化等方面取得了很大的進展。同時 , 由于與微電子技術密切配合 , 能在盡可能小的空間內傳遞盡可能大的功率并加以準確的控制 , 從而更使得它們在各行各業中發揮出了巨大作用。關鍵詞氣壓傳動系統的組成，工作原理，使用維護機常見故障診斷前言 氣壓傳動技術是機械設備中發展速度最快的技術之一。特別是近年來與微電子、計算機技術相結合，使氣壓傳動技術進入了一個新的發展階段。目前已廣泛應用在工業各領域。由于近年來微電子、計算機技術的發展、氣動元器件制造技術的進一步提高，使氣動技術不僅在作為一種基本的傳動形式上占有重要地位，而且以優良的靜態、動態性能成為一種重要的控制手段。氣壓傳動系統的使用維護與常見故障診斷在現代化工業生產中，氣壓傳動以其獨具的特點越來越廣泛地應用于各類機械設備的運動傳遞和控制 。1829年出現了多級空氣壓縮機，為氣壓傳動的發展創造了條件。1871年風鎬開始用于探礦。1868年美國人G.威斯汀豪斯發明氣動制動裝置，并在1872年用于鐵路車輛的制動。1930年出現了低壓氣動調節器，氣動技術成功地應用于自動門的開閉及各種機械的輔助動作上。至50年代初，大多數氣壓元件還是從液壓元件改造或演變過來，體積很大。50年代末研制成功用于導彈尾翼控制的高壓氣動伺服機構。60年代發明射流和氣動邏輯元件，遂使氣壓傳動得到很大的發展并開始構成工業控制系統，自成體系，不再與風動技術相提并論。在70年代，由于氣動技術與電子技術的結合應用，在自動化控制領域得到廣泛的推廣。80年代進入氣動集成化、微型化的時代。90年代至今，氣動技術突破了傳統的死區，經歷著飛躍性的發展，人們克服了閥的物理尺寸局限，真空技術日趨完美，高精度模塊化氣動機械手問世，智能氣動這一概念產生，氣動伺服定位技術使氣缸高速下實現任意點自動定位，智能閥島十分理想地解決了整個自動生產線的分散與集中控制問題。 一、氣壓傳動系統的工作原理氣壓傳動系統的工作原理是利用空氣壓縮機將電動機或其他原動機輸出的機械能轉變為空氣的壓力能,然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下,通過執行元件把空氣的壓力能轉變為機械能,從而完成直線或回轉運動并對外作功。氣壓傳動系統的主要組成部分1氣壓發生裝置 他將遠動機輸出的機械能轉變為空氣的壓力能。主要設備是空氣壓縮機。2控制元件 是用來控制壓縮空氣的壓力流量和流動方向,以保證執行元件具有一定的輸出力和速度并按設計的程序正常工作。如壓力閥、流量閥、方向閥等。3執行元件 是將空氣的壓力能轉變為機械能的能量轉換裝置。如汽缸和馬達。4輔助元件 是用于輔助保證氣動系統正常工作的一些裝置。如過濾器、干燥器、空氣過濾器、消聲器和油霧器等。如圖所示：1- 空氣壓縮機；2-后冷卻器；3-除油器；4-干燥器；5-儲氣罐；6-過濾器；7減壓閥；8-壓力表；9-油霧器；11-氣壓邏輯元件；12-氣壓控制閥； 13-可調單向節流閥；15-行程閥在圖中原動機驅動空氣壓縮機1，空氣壓縮機將原動機的機械能轉換為氣體的壓力能，受壓縮后的空氣經后冷卻器2、除油器3、干燥器4、進入到儲氣罐5。儲氣罐用于儲存壓縮空氣井穩定壓力。壓縮空氣再經過濾器6，由調壓閥(減壓閥)7將氣體壓力調節到氣壓傳動裝置所需的工作壓力，并保持穩定。油霧器9用于將潤滑油噴成霧狀，懸浮于壓縮空氣中，使控制閥及氣缸得到潤滑。經過處理的壓縮空氣，通過氣壓控制元件10，111214和15的控制進入氣壓執行元件13，推動活塞帶動負載工作。氣壓傳動系統的能源裝置一般都設在距控制、執行元件較遠的空氣壓縮機站內，用管道將壓縮空氣輸送給執行元件，而過濾囂以后的部分一般都集中安裝在氣壓傳動工作機構附近，各種控制元件按要求組合后構成具有不同功能的氣壓傳動系統。二、氣壓傳動的應用氣壓傳動技術應用也相當普遍。在現代化工業生產中，氣壓傳動以其獨具的特點越來越廣泛地應用于各類機械設備的運動傳遞和控制 ，許多機器設備中裝有氣壓傳動系統，在工業各領域，如機械、電子、鋼鐵、運輸車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草領域等，氣壓傳動技術已成為基本組成部分。在尖端技術領域如核工業和宇航中，氣壓傳動技術也占據著重要的地位。氣壓傳動技術的主要應用領域 1)在機械工業中,如組合機床的程序控制、軸承的加工、零件的檢測、汽車制造、家業機械的生產線上、木工機械設備和工業機器人中已得到廣泛應用。2)在冶金工業中,金屬冶煉、燒結、冷軋,熱軋、線材、板材的打捆、包裝、連鑄連軋的生產線上已有大量應用。一個現代化鋼鐵廠中僅氣缸就需3000個左右。3)在縫紉機,自行車、手表、彩色電視機、洗衣機、電冰箱、紡織機械、皮鞋、制革、卷煙、食品加工等生產線上已得到廣泛應用.4)在化工、軍工企業中,對于化工原料的輸送、有害液體的灌裝、炸藥的包裝、石油鉆采等設備上已有大量應用。5)交通運輸中,列車的制動閘、車輛門窗的開閉、氣墊船、魚雷的自動控制裝置等。6)在航天工業中,因氣動除能承受輻射,高溫外還能承受大的加速度,所以在近代的飛機,火箭,導彈的控制裝置中逐漸得到廣泛應用。 氣壓傳動的優點1以空氣為工作介質，來源方便，用后排氣處理簡單，不污染環境。2由于空氣流動損失小，壓縮空氣可集中供氣，遠距離輸送。3與液壓傳動相比，氣動動作迅速，反應快，維護簡單，管路不易堵塞，且不存在介質變質，補充和更換等問題。4工作環境適應性好，可安全可靠地應用于易燃易爆場所。5氣動裝置結構簡單、輕便，安裝維護簡單。壓力等級低，故使用安全。6空氣具有可壓縮性，氣動系統能夠實現過載自動保護。氣壓傳動的缺點1由于空氣具有可壓縮性，所以汽缸的動作速度易受負載變化影響。2工作壓力較低，因而氣動系統輸出力較小。3氣動系統有較大的排氣噪聲。4工作介質空氣本身沒有潤滑性，需另加裝置進行給油潤滑。三、氣壓系統的使用氣壓系統的使用與維護氣動系統設備使用中，如果不注意維護保養工作，可能會頻繁發生故障和元件過早損壞，裝置的使用壽命就會大大降低，造成的經濟損失，因此必須給以足夠的重視。在對氣動裝置進行維護保養時，要有針對性，及時發現問題，采取措施，這樣可減少和防止大故障的發生，延長元件和系統的使用壽命。要使氣動設備能按預定的要求工作。維護工作的必須做到：保證供給氣動系統的壓縮空氣足夠清潔干燥；保證氣動系統的氣密性良好；保證潤滑元件得到良好的潤滑；保證氣動元件和系統的正常工作條件（如使用氣壓、電壓等參數在規定范圍內）。維護工作可以分為日常性的維護工作和定期的維護工作。前者是指每天必須進行的維護工作，后者可以是每周、每月或每季度進行的維護工作。維護工作應記錄在案，便于今后的故障診斷和處理。工廠企業應制定氣動設備的維護保養管理規范，嚴格管理。氣壓系統使用的注意事項1開車前后要放掉系統中的冷凝水。2定期給油霧器注油。3開車前后檢查各調節手柄是否在正確的位置，機控閥、行程開關、擋塊的位置是否正確，牢固，對導軌、活塞桿等外露部分的配合表面進行檫拭。4隨時注意壓縮空氣的清潔度，對空氣過濾器的濾芯要定期清洗。5設備長期不用時，應將各手柄放松，防止彈簧永久變形，而影響元件的調節性能。氣動系統的日常性維護工作日常維護工作的主要任務是冷凝水排放、檢查潤滑油和空壓機系統的管理。 1、冷凝水排放的管理 壓縮空氣中的冷凝水會使管道和元件銹蝕，防止冷凝水侵入壓縮空氣的方法是及時排除系統各處積存的冷凝水。冷凝水排放涉及到從空壓機、后冷卻器、氣罐、管道系統直到各處空氣過濾器、干燥器和自動排水器等整個氣動系統。在工作結束時，應當將各處冷凝水排放掉，以防夜間溫度低于0，導致冷凝水結冰。由于夜間管道內溫度下降，會進一步析出冷凝水，在每天設備運轉前，也應將冷凝水排出。經常檢查自動排水器、干燥器是否正常工作，定期清洗分水濾氣器、自動排水器。 2、系統潤滑的管理 氣動系統中從控制元件到執行元件凡有相對運動的表而都需要潤滑。如果潤滑不足，會使摩擦阻力增大，導致元件動作不良，因密封面磨損會引起泄漏。在氣動裝置運轉時，應檢查油霧器的滴油量是否符合要求，油色是否正常。如發現油杯中油量沒有減少，應及時調整滴油量；調節無效，需檢修或更換油霧器。3、空壓機系統的日常管理 空壓機有否異常聲音和異常發熱，潤滑油位是否正常。空壓機系統中的水冷式后冷卻器供給的冷卻水是否足夠。氣動系統的定期的維護工作定期的維護工作的主要內容是漏氣檢查和油霧器管理。1、檢查系統各泄漏處 因泄漏引起的壓縮空氣損失會造成很大的經濟損失。此項檢查至少應每月一次，任何存在泄漏的地方都應立即進行修補。漏氣檢查應在白天車間休息的空閑時間或下班后進行。這時，氣動裝置已停止工作，車間內噪聲小，但管道內還有一定的空氣壓力，根據漏氣的聲音便可知何處存在泄漏。檢查漏氣時還應采用在各檢查點涂肥皂液等辦法，因其顯示漏氣的效果比聽聲音更靈敏。2、通過對方向閥排氣口的檢查，判斷潤滑油是合適度，空氣中是否有冷凝水 如潤滑不良，檢查油霧器滴油是會正常，安裝什置是否恰當；如有大量冷凝水排出，檢查排除冷凝水的裝置是否合適，過濾器的安裝位置是否恰當。3、檢查安全閥、緊急安全開關動作是否可靠 定期檢修時必須確認它們的動作可靠性，以確保設備和人身安全。4、觀察方向閥的動作是否可靠 檢查閥芯或密封件是否磨損（如方向閥排氣口關閉時仍有泄漏，往往是磨損的初期階段），查明后更換。讓電磁閥反復切換，從切換聲音可判斷閥的工作是否正常。5、反復開關換向閥觀察氣缸動作，判斷活塞密封是否良好；檢查活塞桿外露部分，觀察活塞桿是否被劃傷、腐蝕和存在偏磨；判斷活塞桿與端蓋內的導向套、密封圈的接觸情況、壓縮空氣的處理質量，氣缸是否存在橫向載荷等；判斷缸蓋配合處是否有泄漏。 6、對行程閥、行程開關以及行程擋塊都要定期檢查安裝的牢固程度 以免出現動作混亂。上述定期檢修的結果應記錄下來，作為系統出現故障查找原因和設備大修時的考氣動系統維護的要點 1、保證供給潔凈的壓縮空氣 壓縮空氣中通常都含有水分、油分和粉塵等雜質。水分會使管道、閥和氣缸腐蝕；油分會使橡膠、塑料和密封材料變質；粉塵造成閥體動作失靈。選用合適的過濾器，可以清除壓縮空氣中的雜質，使用過濾器時應及時排除積存的液體，否則當積存液體接近擋水板時，氣流仍可將積存物卷起。 2、保證空氣中含有適量的潤滑油大多數氣動執行元件和控制元件都要求適度的潤滑。如果潤滑不良將會發生以下故障：由于摩擦阻力增大而造成氣缸推力不足，閥心動作失靈；由于密封材料的磨損而造成空氣泄漏：由于生銹造成元件的損傷及動作失靈。潤滑的方法一般采用油霧器進行噴霧潤滑，油霧器一般安裝在過濾器和減壓閥之后。油霧器的供油量一般不宜過多，通常每10m的自由空氣供lmL的油量(即4050滴油)。檢查潤滑是否良好的一個方法是：找一張清潔的白紙放在換向閥的排氣口附近，如果閥在工作三至四個循環后，白紙上只有很輕的斑點時，則表明潤滑是良好的。 3、保持氣動系統的密封性漏氣不僅增加了能量的消耗，也會導致供氣壓力的下降，甚至造成氣動元件工作失常。嚴重的漏氣在氣動系統停止運行時，由漏氣引起的響聲很容易發現；輕微的漏氣則利用儀表，或用涂抹肥皂水的辦法進行檢查。 4、保證氣動元件中運動零件的靈敏性從空氣壓縮機排出的壓縮空氣，包含有粒度為0.01-0.08m的壓縮機油微粒，在排氣溫度為120-220的高溫下，這些油粒會迅速氧化，氧化后油粒顏色變深，粘性增大，并逐步由液態固化成油泥。這種微米級以下的顆粒，一般過濾器無法濾除。當它們進入到換向閥后便附著在閥心上，使閥的靈敏度逐步降低，甚至出現動作失靈。為了清除油泥，保證靈敏度，可在氣動系統的過濾器之后，安裝油霧分離器，將油泥分離出來。此外，定期清洗閥也可以保證閥的靈敏度。 5、保證氣動裝置具有合適的工作壓力和運動速度調節工作壓力時，壓力表應當工作可靠，讀數準確。減壓閥與節流閥調節好后，必須緊固調壓閥蓋或鎖緊螺母，防止松氣動元件的點檢內容氣缸的檢測1)活塞桿與端面之間是否漏氣2)活塞桿是否劃傷、變形3)管接頭、配管是否劃傷、損壞4)氣缸動作時有無異常聲音 5)緩沖效果是否合乎要求電磁閥1)電磁閥外殼溫度是否過高2)電磁閥動作時，工作是否正常3)氣缸行程到末端時，通過檢查閥的排氣口是否有漏氣來確診電磁閥是否漏氣4)緊固螺栓及管接頭是否松動5)電壓是否正常，電線有否損傷6)通過檢查排氣口是否被油潤濕，或排氣是否會存白紙上留下油霧斑點來判斷潤滑是否正常。油霧器的檢測1)油杯內油量是否足夠，潤滑油是否變色、混濁，油杯底部是否沉積有灰塵和水 2)滴油量是否合適調壓閥的檢測1)壓力表讀數是否在規定范圍內2)調壓閥蓋或鎖緊螺母是否鎖緊3)有無漏氣現象過濾器的檢測1)儲水杯中是否積存冷凝水2)濾芯是否應該清洗或更換3)冷凝水排放閥動作是否可靠安全閥及壓力繼電器的檢測1)在調定壓力下動作是否可靠2)校驗合格后，是否有鉛封或鎖緊3)電線是否損傷，絕緣是否可靠四、系統常見故障 1、氣源故障 氣源的常見故障:空壓機故障,減壓閥故障,管路故障,壓縮空氣處理組件故障等。 (1)空壓機故障有:止逆閥損壞,活塞環磨損嚴重,進氣閥片損壞和空氣過濾器堵塞等。 若要判斷止逆閥是否損壞,只需在空壓機自動停機十幾秒后,將電源關掉,用手盤動膠帶輪,如果能較輕松地轉動一周,則表明止逆閥未損壞;反之,止逆閥已損壞;另外,也可從自動壓力開關下面的排氣口的排氣情況來進行判斷,一般在空壓機自動停機后應在十幾秒左右后就停止排氣,如果一直在排氣直至空壓機再次啟動時才停止,則說明止逆閥已損壞,須更換。 當空壓機的壓力上升緩慢并伴有串油現象時,表明空壓機的活塞環已嚴重磨損,應及時更換。 當進氣閥片損壞或空氣過濾器堵塞時,也會使空壓機的壓力上升緩慢(但沒有串油現象)。檢查時,可將手掌放至空氣過濾器的進氣口上,如果有熱氣向外頂,則說明進氣閥處已損壞,須更換;如果吸力較小,一般是空氣過濾器較臟所致,應清洗或更換過濾器。 (2)減壓閥的故障有:壓力調不高,或壓力上升緩慢等。 壓力調不高,往往是因調壓彈簧斷裂或膜片破裂而造成的,必須換新;壓力上升緩慢,一般是因過濾網被堵塞引起的,應拆下清洗。 (3)管路故障有:管路接頭處泄漏,軟管破裂,冷凝水聚集等。 管路接頭泄漏和軟管破裂時可從聲音上來判斷漏氣的部位,應及時修補或更換;若管路中聚積有冷凝水時,應及時排掉,特點是在北方的冬季冷凝水易結冰而堵塞氣路。 (4)壓縮空氣處理組件(三聯體)的故障有:油水分離器故障,調壓閥和油霧器故障。 油水分離器的故障中又分為,濾芯堵塞,破損,排污閥的運動部件動件不靈活等情況。工作中要經常清洗濾芯,除去排污器內的油污和雜質。 調壓閥的故障與上述 (2)減壓閥的故障相同。 油霧器的故障現象有:不滴油,油杯底部沉積有水分,油杯口的密封圈損壞等。當油霧器不滴油時,應檢查進氣口的氣流量是否低于起霧流量,是否漏氣,油量調節針閥是否堵塞等;如果油杯底部沉積了水分,應及時排除;當密封圈損壞時,應及時更換。 2、氣動執行元件(氣缸)故障 由于氣缸裝配不當和長期使用,氣動執行元件(氣缸)易發生內,外泄漏,輸出力不足和動作不平穩,緩沖效果不良,活塞桿和缸蓋損壞等故障現象。 (1)氣缸出現內,外泄漏。一般是因活塞桿安裝偏心,潤滑油供應不足,密封圈和密封環磨損或損壞,氣缸內有雜質及活塞桿有傷痕等造成的。所以,當氣缸出現內,外泄漏時,應重新調整活塞桿的中心,以保證活塞桿與缸筒的同軸度;須經常檢查油霧器工作是否可靠,以保證執行元件潤滑良好;當密封圈和密封環出現磨損或損環時,須及時更換;若氣缸內存在雜質,應及時清除;活塞桿上有傷痕時,應換新。 (2)氣缸的輸出力不足和動作不平穩。一般是因活塞或活塞桿被卡住,潤滑不良,供氣量不足,或缸內有冷凝水和雜質等原因造成的。對此,應調整活塞桿的中心;檢查油器的工作是否可靠;供氣管路是否被堵塞。當氣缸內存有冷凝水和雜質時,應及時清除。 (3)氣缸的緩沖效果不良,一般是因緩沖密封圈磨損或調節螺釘損壞所致。此時,應更換密封圈和調節螺釘。 (4)氣缸的活塞桿和缸蓋損壞。一般是因活塞桿安裝偏心或緩沖機構不起作用而造成的。對此,應調整活塞桿的中心位置,更換緩沖密封圈或調節螺釘。 3、換向閥故障 換向閥的故障有:閥不能換向或換向動作緩慢,氣體泄漏,電磁先導閥有故障等。 (1)換向閥不能換向或換向動作緩慢。一般是因潤滑不良,彈簧被卡住或損壞,油污或雜質卡住滑動部分等原因引起的。對此,應先檢查油霧器的工作是否正常;潤滑油的粘度是否合適。必要時,應更換潤滑油,清洗換向閥的滑動部分,或更換彈簧和換向閥。 (2)換向閥經長時間使用后易出現閥芯密封圈磨損,閥桿和閥座損傷的現象,導致閥內氣體泄漏,閥的動作緩慢或不能正常換向等故障。此時,應更換密封圈,閥桿和閥座,或將換向閥換新。 (3)若電磁先導閥的進,排氣孔被油泥等雜物堵塞,封閉不嚴,活動鐵芯被卡死,電路有故障等,均可導致換向閥不能正常換向。(4)對前3種情況應清洗先導閥及活動鐵芯上的油泥和雜質。而電路故障一般又分為控制電路故障和電磁線圈故障兩類。在檢查電路故障前,應先將換向閥的手動旋鈕轉動幾下,看換向閥在額定的氣壓下是否能正常換向,若能正常換向,則是電路有故障。檢查時,可用儀表測量電磁線圈的電壓,看是否達到了額定電壓,如果電壓過低,應進一步檢查控制電路中的電源和相關聯的行程開關