第四章、气压传动--气源装置及气动元件
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气压传动的气动元件与附件气压传动技术在机械工业中扮演着重要的角色,而气动元件与附件作为气压传动系统的核心组成部分,起到了至关重要的作用。
本文将探讨气压传动领域中常见的气动元件及其附件,介绍其原理、分类和应用。
一、气动元件的原理气动元件是指基于气体压力来传递能量、控制和执行机械动作的装置。
它们采用了压缩空气作为工作介质,通过改变气体的压力变化来实现机械运动。
常见的气动元件包括气缸、阀门、气源处理装置等。
1.气缸气缸是一种将气体能量转化为机械能的装置,通过压缩空气将柱塞或者活塞驱动产生直线运动。
气缸根据其结构形式可分为活塞式气缸、薄膜式气缸和旋转气缸等。
气缸广泛应用于工业生产线上的升降、夹持、推拉等动作执行过程中,具有结构简单、动作灵敏等优点。
2.阀门阀门是气动系统中常见的控制元件,用来控制气体的流动和压力。
它可以精确控制气体的开关状态,并根据需要调整气体的流量。
常见的气动阀门包括单向阀、节流阀和方向控制阀等。
阀门的选择应根据具体需求来确定,以保证气动系统的正常工作。
3.气源处理装置气源处理装置主要用于气动系统中的空气净化、排除水分和油污、调节气源压力等。
它通常包括滤清器、减压阀和润滑器等组件。
气源处理装置的作用是保证气动系统中的气体质量和稳定性,提高元件的使用寿命。
二、气动元件的分类根据功能和结构特点,气动元件可分为执行元件、控制元件和辅助元件。
1.执行元件执行元件是气动系统中的能量转换部分,用于执行机械动作。
常见的执行元件有气缸和液压马达等。
执行元件通过气压能量将机械运动传递给工作部件,实现线性或旋转运动。
2.控制元件控制元件用于控制气体的流动、压力和方向等,常见的控制元件有阀门、压力开关和方向控制阀等。
控制元件通过改变气体流动的通道和方向,控制气动系统中元件的运行状态。
3.辅助元件辅助元件主要包括气源处理装置、管路附件和连接元件等。
它们为气动系统提供必要的支持和保障,确保系统的可靠运行。
常见的辅助元件有滤清器、接头和快速插拔接头等。
气压传动的工作原理与组成气压传动是以压缩机为动力源、压缩空气作为工作介质,来进行能量传递和控制的一种传动形式。
将各种元件组成不同功能的基本控制回路,若干基本控制回路再经过有机组合,就构成一个完整的气压传动系统。
气压传动是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。
气压传动系统一般由四部分组成,即气源装置、气动执行元件、气动控制元件和辅助元件。
下面以图1-1的胀管机工作原理示意图为例,说明其组成和工作原理,该系统主要用于铜管管端挤压胀形。
(1)气源装置气源装置是将原动机的机械能转化为气体的压力能的装置。
气源装置的主体是空气压缩机(真空泵压缩机、空压机),还配有储气罐、气源净化处理装置等。
在图1-1中,空气压缩机2由电动机带动旋转,从大气中吸入空气,空气经压缩机压缩后,通过气源净化处理装置(图中未画出)冷却、分离(将压缩空气中凝聚的水分、油分等杂质分离出去),送到储气罐3及系统,此过程中,空气压缩机将电动机旋转的机械能转化为压缩空气的压力能,实现了能量转换。
使用气动设备较多的厂矿常将气源装置集中在压气站(俗称空压站)内,由压气站再统一向用气点(车间和用气设备等)分配、供应压缩空气。
(2)气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转化为机械能的装置,它包括气缸气马达、真空吸盘,真空吸盘用于以真空压力为动力源的系统。
在图1-1中,输入到气缸8和气缸9的是压缩空气的压力能,由气缸转换成输出往复直线运动的机械能,驱动模具合模、开模和对管端进行胀形。
(3)气动控制元件气动控制元件是用来调节和控制压缩空气的压力、流量和流动方向的元件,以保证执行元件按要求的程序和性能工作。
气动控制元件的种类繁多,除了普通的压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀这三大类阀外,还包括各种逻辑元件和射流元件。
在图1-1中,输入到气缸缸中的压缩空气的压力大小可根据负载的大小由减压阀4调节;气缸9活塞杆的伸出速度可通过流量控制阀7进行调节;气缸8和气缸9的往复运动方向分别由换向阀6和流量控制阀7进行控制;整个系统的最高压力由安全阀1限定。