最新气压传动基础知识

第9章气压传动基础知识气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。

由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此，气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门，特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。

【本章学习目标】1．掌握气压传动的组成、工作原理及特点2．了解空气的基本性质和流动规律9.1 气压传动系统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控制的一门技术。

气压传动的工作原理是利用空气压缩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，也是由五部分组成的，如图9-1-1所示：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（工作介质）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达等。

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元件，包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。

5．工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。

图9-1-1 气压传动系统的组成1－电动机 2－空气压缩机 3－气罐 4－压力控制阀 5逻辑元件 6－方向控制阀 7－流量控制阀8－行程阀 9－气缸 10－消音器 11－油雾器 12－分水滤气器9．2 气压传动的特点及应用9.2.1 气压传动的特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。

第9章气压传动基础知识9.1 气压传动与控制的定义及工作原理9.1.1 气压传动与控制的定义气压传动与控制技术简称气动，是以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递，是实现各种生产过程、自动控制的一门技术。

它是流体传动与控制学科的一个重要组成部分。

近几十年来，气压传动技术被广泛应用于工业产业中的自动化和省力化，在促进自动化的发展中起到了极为重要的作用。

9.1.2 气压传动与控制的工作原理通过下面一个典型气压传动系统来理解气动系统如何进行能量传信号传递，如何实现控制自动化。

图9.1 气动剪切机的气压传动系统1－空气压缩机；2－后冷却器；3－分水排水器；4－贮气罐；5－分水滤气器；6－减压阀；7－油雾器；8－行程阀；9－气控换向阀；10－气缸；11－工料。

以气动剪切机为例，介绍气压传动的工作原理。

图9.1所示为气动剪切机的工作原理图，图示位置为剪切前的情况。

空气压缩机1产生的压缩空气经后冷却器2、分水排水器3、贮气罐4、分水滤气器5、减压阀6、油雾器7、到达换向阀9，部分气体经节流通路进入换向阀9的下腔，使上腔弹簧压缩，换向阀9阀芯位于上端；大部分压缩空气经换向阀9后进入气缸10的上腔，而气缸的下腔经换向阀与大气相通，故气缸活塞处于最下端位置。

当上料装置把工料11送入剪切机并到达规定位置时，工料压下行程阀8，此时换向阀9阀芯下腔压缩空气经行程阀8排入大气，在弹簧的推动下，换向阀9阀芯向下运动至下端；压缩空气则经换向阀9后进入气缸的下腔，上腔经换向阀9与大气相通,气缸活塞向上运动,带动剪刀上行剪断工料。

工料剪下后，即与行程阀8脱开。

行程阀8阀芯在弹簧作用下复位、出路堵死。

换向阀9阀芯上移．气缸活塞向下运动，又恢复到剪断前的状态。

图9.2所示为用图形符号绘制的气动剪切机系统原理图。

图9.2 气动剪切机系统图形符号在气压传动系统中，根据气动元件和装置的不同功能，可将气压传动系统分成以下四个组成部分，如图9.1所示。

气压传动基础知识说到气压传动，咱们先来个简单的比喻，想象一下你在给气球充气，哇，那股力量是不是很神奇？咻的一声，气球胀得大大的，里面的空气就像是无形的魔法，把气球撑得高高的。

气压传动就是利用这种空气的力量来做事情。

它可不仅仅是气球的专利，很多工业设备都在用这一招呢。

气压传动，顾名思义，就是通过气体的压力来传递力量。

这里面有个小知识点，气体的压力可以通过压缩来增大。

想想你用手捏住气球，气球里边的空气就会被挤压得更紧，压力随之上升。

嘿，这个原理在很多机器上都能找到影子。

比如，气压缸就是个很好的例子。

你看，它像个壮汉，能把重重的物品轻松搬动，真是个力气活儿。

在生活中，气压传动无处不在。

想象一下，你每天早上喝的咖啡机，嘿，那也是靠气压来工作的呢。

水加热后，蒸汽产生的压力推动水流，从而完成了美味咖啡的使命。

真是把科技和生活结合得恰到好处，让人不得不赞叹。

咱们的汽车刹车系统也离不开它。

想象一下，开车在马路上，刹车一踩，瞬间车子就停下来了，这可是气压在发威呢。

气压传动还有个优点，那就是它可以实现快速反应。

想想如果机器需要慢吞吞地工作，那可真是让人着急。

可气压传动不同，咻的一声，力量立马就传递过去，简直是飞快！再加上它的精度也很高，几乎不会出错，真是让人放心。

有些人可能会问，气压传动是不是只有优点呢？嘿，当然不是，任何事物都有两面性。

气压传动的缺点也不少，首先就是设备的维护。

咱们知道，气体总是需要保持一定的压力，一旦系统出现漏气，那可就麻烦大了。

想想你家里的水管，漏水了，水一滴一滴流出去，那心里别提多难受。

而气压系统也是如此，漏气不仅浪费资源，还会影响效率，真是让人头疼的事情。

气压传动的能耗也不容小觑。

虽然它能瞬间传递力量，但要维持这个压力，需要消耗不少电力。

这可就得好好算算账了。

在使用气压传动的时候，安全问题也是个大事。

咱们可不能小看了这一点。

气压过高可能会导致设备的损坏，甚至引发事故。

想想你如果用气筒给轮胎充气，突然压力过大，轮胎炸了，那可就得不偿失。

气压传动知识点总结一、气压传动概述气压传动是利用气体压力进行能量传递和控制的一种机械传动方式。

在气压传动系统中，气源通过压缩机产生气体压力，然后通过管道、阀门和执行器将气体压力传递给工作机械，从而驱动机械运动。

气压传动系统一般由气源装置、处理装置、传动装置和执行机构组成，其中气源装置用于产生气体压力，处理装置用于净化气源，传动装置用于传递气体压力，执行机构用于接受气体压力并执行相应的工作。

二、气源装置1. 压缩机压缩机是气压传动系统的核心设备，用于将大气中的气体压缩成高压气体。

常见的压缩机有往复式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机等。

在选择压缩机时，需要考虑气体压缩比、排气温度、噪音水平等因素。

2. 储气罐储气罐用于存储压缩空气，平衡气压波动，保证气压传动系统的稳定性。

储气罐的容积和工作压力需根据气压传动系统的实际需求来确定。

三、处理装置1. 滤清器滤清器用于去除气体中的固体颗粒和液体污染物，保护管路和设备不受污染。

滤清器一般由滤芯、过滤器壳和排污装置组成，选用时需参考气体流量、工作压力和过滤精度等指标。

2. 干燥器干燥器用于去除气体中的水分，防止水分对管路和设备的腐蚀，同时提高气体传动效率。

干燥器主要有冷冻式干燥器、吸附式干燥器和膜式干燥器等，选择时需考虑气体流量、工作压力和干燥效率等因素。

3. 减压阀减压阀用于将高压气体降压至所需的工作压力，同时稳定气压。

减压阀的选择需考虑最大工作压力、流量范围和减压精度等参数。

四、传动装置1. 管路气压传动系统的管路用于将气体传输至执行机构，一般由钢管、镀锌管和塑料管等组成。

在设计管路时，需考虑气体流量、工作压力和管路长度等因素，保证气体传输的稳定性和可靠性。

2. 阀门阀门用于控制气体的流动和方向，在气压传动系统中起到关键的作用。

常见的阀门有气动控制阀、手动阀和电磁阀等，选用时需考虑流量范围、工作压力和响应速度等指标。

3. 接头接头用于连接管路和执行机构，一般由螺纹接头、快速接头和插头接头等组成。