文档介绍：第十章气压传动
本章主要内容为:①气压传动的组成及特点②气动元件,含气源装置、气马达、气缸、气压控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量阀和附件,要掌握这些元件的工作原理、图形符号、结构形式等③气动回路实例分析。本章重点是气动元件的工作原理、图形符号和结构特点。
气压传动概述
一、压传动的组成及工作原理
气压传动,是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能,然后在控制元件的作用下,通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能,从而完成各种动作,并对外做功。由此可知,气压传动系统和液压传动系统类似,也是由四部分组成的,它们是:
(1)气源装置是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机,它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能;
(2)控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的,以便使执行机构完成预定的工作循环,它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等;
(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马在等;
(4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的,它包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。
二、气压传动的优缺点
气动技术在国外发展很快,在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现,它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。这主要是因为气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点。
1、气压传动的优点
(1)工作介质是空气,与液压油相比可节约能源,而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道,用之后可将其随时排人大气中,不污染环境;
(2)空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作,不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时,对空气的粘度影响极小,故不会影响传动性能;
(3)空气的粘度很小(约为液压油的万分之一),所以流动阻力小,在管道中流动的压力损失较小,所以便于集中供应和远距离输送;
(4)相对液压传动而言,气动动作迅速、反应快,~。液压油在管路中流动速度一般为1~5m/s,而气体的流速最小也大于10m/s,有时甚至达到音速,排气时还达到超音速;
(5)气体压力具有较强的自保持能力,即使压缩机停机,关闭气阀,但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力,一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器,而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变;
(6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次,而气动元件可运行2000~4000万次;
(7)工作环境适应性好,特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中,比液压、电子、电气传动和控制优越;
(8)气动装置结构简单,成本低,维护方便,过载能自动保护。
2、气压传动的缺点
(1)由于空气的可压缩性较大,气动装置的动作稳定性较差,外载变化时,对工作速度的影响较大;
(2)由于工作压力低,气动装置的输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下,气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜大于10—40kN;
(3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢,所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时实现生产过程的遥控也比较困难,但对一般的机械设备,气动信号的传递速度是能满足工作要求的;
(4)噪声较大,尤其是在超音速排气时要加消声器。
类型
操作力
动作快慢
环境要求
构造
负载变化影响
操作距离
无级调速
工作寿命
维护
价格
气压传动
中等
较快
适应性好
简单
较大
中距离
较好
长
一般
便宜
液压传动
最大
较慢
不怕振动
复杂
有一些
短距离
良好
一般
要求高
稍贵
电
传
动
电气
中等
快
要求高
稍复杂
几乎没有
远距离
良好
较短
要求较高
稍贵
电子
最小
最快
要求特高
最复杂
没有
远距离
良好
短
要求更高
最贵
机械传动
较大
一般
一般
一般
没有
短距离
较困难
一般
简单
一般
第二节气源装置及辅件
气压传动系统中的气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气,它是气压传动系统的