1、第十一章第十一章 氣壓傳動氣壓傳動 第一節第一節 氣壓傳動的工作原理、組成及優缺點氣壓傳動的工作原理、組成及優缺點一、氣壓傳動的工作原理一、氣壓傳動的工作原理 氣壓傳動的工作原理氣壓傳動的工作原理可通過圖可通過圖11-111-1說明。說明。圖圖11-1 11-1 剪切機氣動系統工作原理示意剪切機氣動系統工作原理示意 a a）結構原理結構原理 b b）圖形符號圖形符號 1 1空氣壓縮機空氣壓縮機 2 2冷卻器冷卻器3 3分水排水器分水排水器 4 4氣罐氣罐 5 5空氣干燥器空氣干燥器 6 6空氣過濾器空氣過濾器 7 7減壓閥減壓閥 8 8油霧器油霧器9 9機動閥機動閥 1010氣控換向閥氣控換向

2、閥1111氣缸氣缸 12 12工料工料 二、氣壓傳動系統的組成二、氣壓傳動系統的組成 (1)(1)氣源裝置氣源裝置 (2) (2)執行元件執行元件 (3) (3)控制元件控制元件 (4) (4)輔助元件輔助元件 三、氣壓傳動的優缺點三、氣壓傳動的優缺點 1 1優點優點 1) 1) 以空氣為工作介質，不僅易于取得，而且用后可直接排人以空氣為工作介質，不僅易于取得，而且用后可直接排人大氣，處理方便，也不污染環境。大氣，處理方便，也不污染環境。 2) 2) 因空氣的粘度很小，在管道中流動時的能量損失很小，因因空氣的粘度很小，在管道中流動時的能量損失很小，因而便于集中供氣和遠距離輸送。而便于集中供氣和

3、遠距離輸送。 3) 3) 氣動動作迅速，調節方便，維護簡單，不存在介質變質及氣動動作迅速，調節方便，維護簡單，不存在介質變質及補充等問題。補充等問題。 4) 4) 工作環境適應性好，且工作安全可靠。工作環境適應性好，且工作安全可靠。 5) 5) 氣動元件結構簡單，成本低，壽命長，易于實現標準化、氣動元件結構簡單，成本低，壽命長，易于實現標準化、系列化和通用化。系列化和通用化。 2 2缺點缺點 1) 1) 運動平穩性較差。運動平穩性較差。 2) 2) 不易獲得較大的輸出力或力矩。不易獲得較大的輸出力或力矩。 3) 3) 有較大的排氣噪聲有較大的排氣噪聲。 第二節第二節 氣動元件氣動元件 一、氣源

4、裝置及輔助元件一、氣源裝置及輔助元件 1 1空氣壓縮機空氣壓縮機 其工作原理如圖其工作原理如圖11-211-2所示。所示。圖圖11-2 11-2 活塞式空氣壓縮機的工作原理活塞式空氣壓縮機的工作原理 1 1吸氣閥吸氣閥 2 2排氣閥排氣閥 3 3氣缸氣缸 4 4活塞活塞 5 5活塞桿活塞桿 6 6滑塊滑塊 7 7滑道滑道 8 8連桿連桿 9 9曲柄曲柄 2 2氣動輔助元件氣動輔助元件 (1) (1) 冷卻器（圖冷卻器（圖11-311-3）圖圖11-3 11-3 冷卻器的結構原理和符號冷卻器的結構原理和符號 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 (2) (2) 分水排水器（圖分水排水器（圖

5、11-411-4） 圖圖11-4 11-4 分水排水器的結構原理和符號分水排水器的結構原理和符號 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 (3) (3) 過濾器（圖過濾器（圖11-511-5） 圖圖11-5 11-5 過濾器的結構原理和符號過濾器的結構原理和符號 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 1 1旋風葉子旋風葉子 2 2存水杯存水杯 3 3濾芯濾芯 4 4擋水板擋水板 5 5排水閥排水閥 (4) (4) 干燥器（圖干燥器（圖11-611-6） 圖圖11-6 11-6 空氣干燥器的結構原理和符號空氣干燥器的結構原理和符號 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 (5) (

6、5) 氣罐氣罐 (6) (6) 油霧器（圖油霧器（圖11-711-7）圖圖11-7 11-7 油霧器的工作原理和符號油霧器的工作原理和符號 a a）工作原理工作原理 b b）符號符號 (7) (7) 消聲器（圖消聲器（圖11-811-8） 圖圖11-8 11-8 消聲器的結構原理和符號消聲器的結構原理和符號 a a）工作原理工作原理 b b）符號符號 (8) (8) 轉換器轉換器 1) 1) 氣電轉換器（圖氣電轉換器（圖11-911-9）圖圖11-9 11-9 壓力繼電器的結構原理和符號壓力繼電器的結構原理和符號 a a）工作原理工作原理 b b）符號符號 1 1定壓螺母定壓螺母 2 2彈簧彈

7、簧 3 3微動開關微動開關 4 4爪樞爪樞 5 5圓盤圓盤 6 6膜片膜片 圖圖11-10 11-10 氣液轉換器的結構原理和符號氣液轉換器的結構原理和符號 a a）工作原理工作原理 b b）符號符號 2) 2) 氣液轉換器（圖氣液轉換器（圖11-1011-10） 二、氣動執行元件二、氣動執行元件 ( (一一) ) 氣缸氣缸 1 1氣缸的分類氣缸的分類 (1) (1) 按壓縮空氣的作用方向分按壓縮空氣的作用方向分 有單作用氣缸和雙作用氣缸。有單作用氣缸和雙作用氣缸。 (2) (2) 按氣缸的結構特征分按氣缸的結構特征分 主要有活塞式氣缸、葉片式氣缸、主要有活塞式氣缸、葉片式氣缸、薄膜式氣缸、伸

8、縮式氣缸等。薄膜式氣缸、伸縮式氣缸等。 (3) (3)按氣缸的功能分按氣缸的功能分 有普通氣缸和特殊氣缸。常用的特殊氣有普通氣缸和特殊氣缸。常用的特殊氣缸如氣液阻尼缸、沖擊氣缸、回轉氣缸、無油潤滑氣缸等。缸如氣液阻尼缸、沖擊氣缸、回轉氣缸、無油潤滑氣缸等。 2 2介紹幾種氣缸介紹幾種氣缸 (1) (1) 氣液阻尼缸（見圖氣液阻尼缸（見圖11-1111-11）圖圖11-11 11-11 氣液阻尼缸氣液阻尼缸 圖圖11-12 11-12 沖擊氣缸的結構原理沖擊氣缸的結構原理 1 1活塞桿腔活塞桿腔 2 2活塞腔活塞腔 3 3蓄能腔蓄能腔 4 4噴嘴口噴嘴口 5 5中蓋中蓋 6 6活塞活塞 7 7缸

9、體缸體 (2) (2) 沖擊氣缸（見圖沖擊氣缸（見圖11-1211-12） (3) (3) 回轉氣缸（見圖回轉氣缸（見圖11-1311-13） 圖圖11-13 11-13 回轉氣缸的工作原理回轉氣缸的工作原理 1 1活塞桿活塞桿 2 2、5 5密封裝置密封裝置 3 3缸體缸體 4 4活塞活塞 6 6缸蓋及導氣頭芯缸蓋及導氣頭芯 7 7、8 8軸承軸承 9 9導氣頭體導氣頭體 (4) (4) 薄膜式氣缸（見圖薄膜式氣缸（見圖11-1411-14） ( (5) 5) 無油潤滑氣缸無油潤滑氣缸圖圖11-14 11-14 薄膜式氣缸薄膜式氣缸 1 1缸體缸體 2 2硬芯硬芯 3 3膜片膜片 4 4活塞

10、桿活塞桿 ( (二二) ) 氣馬達氣馬達 這里只介紹葉片式氣馬達的工作原理。如圖這里只介紹葉片式氣馬達的工作原理。如圖11-1511-15所示。所示。 氣馬達具有尺寸小、重量輕、可正反轉且無級調速、起動轉矩氣馬達具有尺寸小、重量輕、可正反轉且無級調速、起動轉矩較大、操作簡單、維修容易、工作安全等優點，但它的輸出功率較較大、操作簡單、維修容易、工作安全等優點，但它的輸出功率較小、效率低、耗氣量大、噪聲大。小、效率低、耗氣量大、噪聲大。圖圖11-15 11-15 葉片式氣馬達的工作原理葉片式氣馬達的工作原理 1 1定子定子 2 2轉子轉子 3 3葉片葉片 三、氣動控制元件三、氣動控制元件 ( (一

11、一) ) 壓力控制閥壓力控制閥 壓力控制閥按其功能分為減壓閥、安全閥和順序閥三種。下面壓力控制閥按其功能分為減壓閥、安全閥和順序閥三種。下面只對減壓閥作一介紹。只對減壓閥作一介紹。 氣動系統中的減壓閥氣動系統中的減壓閥常稱調壓閥，如圖常稱調壓閥，如圖 11-1611-16所示。所示。圖圖11-16 11-16 直動型調壓閥直動型調壓閥 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 1 1調壓手柄調壓手柄 2 2調壓彈簧調壓彈簧3 3下彈簧片下彈簧片 4 4膜片膜片5 5閥心閥心 6 6閥套閥套 7 7阻尼孔阻尼孔 8 8閥口閥口 9 9復位彈簧復位彈簧 ( (二二) )流量控制閥流量控制閥 只介

12、紹排氣節流閥，如圖只介紹排氣節流閥，如圖11-1711-17所示所示 圖圖11-17 11-17 排氣節流閥排氣節流閥 a a）結構原理結構原理 b b）符號符號 1 1節流口節流口 2 2消聲套消聲套 ( (三三) )方向控制閥方向控制閥 1 1單向型控制閥單向型控制閥 (1) (1) 或門型梭閥或門型梭閥 如圖如圖11-1811-18、圖、圖11-1911-19所示。所示。 圖圖11-18 11-18 或門型梭閥或門型梭閥 圖圖11-19 11-19 或門型梭閥在手動或門型梭閥在手動自動換向回路中的應用自動換向回路中的應用 (2) (2) 與門型梭閥與門型梭閥 如圖如圖11-2011-20

13、、圖、圖11-2111-21所示。所示。 圖圖11-20 11-20 與門型梭閥與門型梭閥 圖圖11-21 11-21 與門型梭閥的應用與門型梭閥的應用 1 1、2 2機動閥機動閥 3 3與門型梭閥與門型梭閥 4 4換向閥換向閥 5 5氣缸氣缸 (3) (3) 快速排氣閥快速排氣閥 如圖如圖11-2211-22、圖、圖11-2311-23所示。所示。 圖圖11-22 11-22 快速排氣閥快速排氣閥 圖圖11-23 11-23 快速排氣閥的應用快速排氣閥的應用 2 2換向型控制閥換向型控制閥 氣壓傳動對電磁控制換向閥的應用較為普遍。常用電磁換向閥氣壓傳動對電磁控制換向閥的應用較為普遍。常用電磁

14、換向閥的工作原理和符號分別如圖的工作原理和符號分別如圖11-2411-24、圖、圖11-2511-25、圖、圖11-2611-26所示。所示。 圖圖11-24 11-24 單電磁鐵直動型電磁換向閥的工作原理和符號單電磁鐵直動型電磁換向閥的工作原理和符號 a a）電磁鐵不通電時的工作狀態（常態）電磁鐵不通電時的工作狀態（常態） b) b) 電磁鐵通電時的工作狀態電磁鐵通電時的工作狀態 c) c) 符號符號 圖圖11-25 11-25 雙電磁鐵直動型電磁換向閥的工作原理和符號雙電磁鐵直動型電磁換向閥的工作原理和符號 a a）左位工作狀態左位工作狀態 b b）右位工作狀態右位工作狀態 c c）符號符

15、號 圖圖11-26 11-26 雙電磁鐵先導型電磁換向閥的工作原理和符號雙電磁鐵先導型電磁換向閥的工作原理和符號 a a）左位工作狀態左位工作狀態 b b）右位工作狀態右位工作狀態 c c）符號符號 第三節第三節 氣動基本回路及系統實例氣動基本回路及系統實例 一、壓力控制回路一、壓力控制回路 1 1一次壓力控制回路一次壓力控制回路 2 2二次壓力控制回路二次壓力控制回路 ( (圖圖11-27)11-27)圖圖11-27 11-27 二次壓力控制回路二次壓力控制回路 a a）二次壓力控制回路二次壓力控制回路 b b）組合件的簡化符號組合件的簡化符號 二、速度控制回路二、速度控制回路 1 1單作用

16、氣缸的速度控制回路單作用氣缸的速度控制回路 ( (圖圖11-28)11-28)圖圖11-28 11-28 單作用氣缸的速度控制回路單作用氣缸的速度控制回路 a a）雙向速度控制雙向速度控制 b b）單向速度控制單向速度控制 2 2雙作用氣缸的速度控制回路雙作用氣缸的速度控制回路 ( (圖圖11-29)11-29) 圖圖11-29 11-29 雙作用氣缸的速度控制回路雙作用氣缸的速度控制回路 a a）換向閥前節流控制換向閥前節流控制 b b）換向閥后節流控制換向閥后節流控制 3 3緩沖回路緩沖回路( (圖圖11-30)11-30) 圖圖11-30 11-30 緩沖回路緩沖回路 三、氣液聯動回路三

17、、氣液聯動回路 1 1氣液轉換器的速度控制回路氣液轉換器的速度控制回路 ( (圖圖11-31)11-31)圖圖11-31 11-31 氣液轉換器的速度控制回路氣液轉換器的速度控制回路 1 1、2 2氣液轉換器氣液轉換器 3 3液壓缸液壓缸 2 2氣液阻尼缸的速度控制回路氣液阻尼缸的速度控制回路 ( (圖圖11-32)11-32)圖圖11-32 11-32 氣液阻尼缸的速度控制回路氣液阻尼缸的速度控制回路 3 3氣液增壓回路氣液增壓回路 ( (圖圖11-33)11-33) 圖圖11-33 11-33 氣液增壓回路氣液增壓回路 1 1氣液增壓器氣液增壓器 2 2氣液缸氣液缸 四、延時控制回路和同步

18、動作回路四、延時控制回路和同步動作回路 1 1延時控制回路延時控制回路 ( (圖圖11-34)11-34)圖圖11-34 11-34 延時控制回路延時控制回路 a a）延時輸出回路延時輸出回路 b b）延時退回回路延時退回回路 2 2同步動作回路同步動作回路 ( (圖圖11-35)11-35) 圖圖11-35 11-35 同步動作回路同步動作回路 1 1、2 2氣液缸氣液缸 3 3截止閥截止閥 五、邏輯回路五、邏輯回路 1 1與門回路與門回路 ( (圖圖11-36)11-36)圖圖11-36 11-36 與門回路及其應用與門回路及其應用 a a）、）、b b）與門回路與門回路 c c）安全連鎖

19、回路安全連鎖回路 2 2或門回路或門回路 ( (圖圖11-37)11-37) 圖圖11-37 11-37 或門回路及其應用或門回路及其應用 a a）、）、b b）或門回路或門回路 c c）自動手動并用回路自動手動并用回路 3 3記憶回路記憶回路 ( (圖圖11-38)11-38) 圖圖11-38 11-38 記憶回路及其應用記憶回路及其應用 a)a)雙輸出記憶回路雙輸出記憶回路 b b）單輸出記憶回路單輸出記憶回路 c c）氣缸連續往復運動回路氣缸連續往復運動回路 1 1手動閥手動閥 2 2主控閥主控閥 3 3、4 4行程閥行程閥 六、氣動系統實例六、氣動系統實例 ( (一一) ) 氣液動力滑臺氣動系統氣液動力滑臺氣動系統( (見圖見圖11-39)11-39) 1 1快進慢進快進慢進 (