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1、液压与气压传动技术液压与气压传动技术 设计与制作：闫芳设计与制作：闫芳审审 核：孟庆东核：孟庆东 l 看懂图中各气动元件的图形符号，了解它的名称及一般用途。看懂图中各气动元件的图形符号，了解它的名称及一般用途。l 分析图中的基本回路及功用。分析图中的基本回路及功用。l 由于一个空压机能向多个气动回路供气，因此，通常在设计由于一个空压机能向多个气动回路供气，因此，通常在设计气气 动回路时，压缩机是另行考虑的，在回路图中也往往被动回路时，压缩机是另行考虑的，在回路图中也往往被省略，但在设计时必须考虑原空压机的容量，以免在增设回省略，但在设计时必须考虑原空压机的容量，以免在增设回路后引起使用压力下降
2、。路后引起使用压力下降。l 其次，气动回路一般不设排气管道，即不像液压那样一定要其次，气动回路一般不设排气管道，即不像液压那样一定要将使用过的油液排回油箱。另外，气动回路中气动元件的安将使用过的油液排回油箱。另外，气动回路中气动元件的安装位置对其功能影响很大，对空气过滤器、调压阀、油雾器装位置对其功能影响很大，对空气过滤器、调压阀、油雾器的安装位置更需特别注意。的安装位置更需特别注意。l 了解系统的工作程序及程序转换的发信元件。了解系统的工作程序及程序转换的发信元件。14.1 阅读气压传动系统图的一般步骤阅读气压传动系统图的一般步骤l 按工作程序图逐个分析其程序动作。这里特别要注意主控按工作程
3、序图逐个分析其程序动作。这里特别要注意主控阀芯的切换是否存在障碍。若设备说明书中附有逻辑框图，阀芯的切换是否存在障碍。若设备说明书中附有逻辑框图，则用它作为指引来分析气动回路原理图将更加方便。则用它作为指引来分析气动回路原理图将更加方便。l 一般规定工作循环中的最后程序终了时的状态作为气动回一般规定工作循环中的最后程序终了时的状态作为气动回路的初始位置路的初始位置(或静止位置或静止位置)，因此，回路原理图中控制阀，因此，回路原理图中控制阀及行程阀的供气及进出口的连接位置，应按回路初始位置及行程阀的供气及进出口的连接位置，应按回路初始位置状态连接。这里必须指出的是，回路处于初始位置时，回状态连接
4、。这里必须指出的是，回路处于初始位置时，回路中的每个元件并不一定都处于静止位置。路中的每个元件并不一定都处于静止位置。l 一般所介绍的回路原理图，仅是整个气动控制系统中的核一般所介绍的回路原理图，仅是整个气动控制系统中的核心部分，一个完整的气动系统还应有气源装置、气动三大心部分，一个完整的气动系统还应有气源装置、气动三大件及其他气动辅助元件等。件及其他气动辅助元件等。气液动力滑台采用气气液动力滑台采用气-液阻尼缸作为执行元件。由于在它的上液阻尼缸作为执行元件。由于在它的上面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床上常用来作为实面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床上常用来作为实现进给运动的部件
5、。现进给运动的部件。14.2 气液动力滑台气液动力滑台 1 1、气液动力滑台的概念、气液动力滑台的概念 2 2、气液动力滑台回路原理图、气液动力滑台回路原理图阀阀1、2、3和阀和阀4、5、6实际上分实际上分别被组合在一起，成为两个别被组合在一起，成为两个组合阀。组合阀。 当图中阀当图中阀4处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程序，其动作原理如下。序，其动作原理如下。快进一慢进一快退一停止快进一慢进一快退一停止 l 当手动阀当手动阀3切换至右位时，切换至右位时，实际上就是给予进刀信号，实际上就是给予进刀信号，在气压作用下，气缸中活塞在气压作用下，气缸中活
6、塞开始向下运动，液压缸中活开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀塞下腔的油液经行程阀6的的左位和单向阀左位和单向阀7进入液压缸进入液压缸活塞的上腔，实现了快进。活塞的上腔，实现了快进。l 当快进到活塞杆上的挡铁当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀切换行程阀6(使它处于右使它处于右位位)后，油液只能经节流阀后，油液只能经节流阀进入活塞上腔，调节节流进入活塞上腔，调节节流阀的开度，即可调节气阀的开度，即可调节气-液液阻尼缸运动速度，这时才阻尼缸运动速度，这时才开始慢进（工作进给）。开始慢进（工作进给）。 l 当慢进到挡铁当慢进到挡铁C使行程阀使行程阀2切换至左位时，输出气信号切换至左位时，输出
7、气信号使阀使阀3切换至左位，这时气切换至左位，这时气缸活塞开始向上运动。液压缸活塞开始向上运动。液压缸活塞上腔的油液经阀缸活塞上腔的油液经阀8的的左位和手动阀左位和手动阀4的单项阀进的单项阀进入液压缸的下腔，实现了快入液压缸的下腔，实现了快退。退。l 当快退到挡铁当快退到挡铁A切换阀切换阀8至至图示位置时而使油液通道被图示位置时而使油液通道被切断时，活塞就停止运动。切断时，活塞就停止运动。所以改变挡铁所以改变挡铁A的位置，就的位置，就能改变停的位置。能改变停的位置。 和节流阀和节流阀5进入液压缸活塞下腔，亦即实现了进入液压缸活塞下腔，亦即实现了慢退慢退(反向进给反向进给)。 当慢退到挡铁当慢退
8、到挡铁B离开阀离开阀6的顶杆而使其复的顶杆而使其复位位(处于左位处于左位)后，液压缸活塞上腔的油液后，液压缸活塞上腔的油液就经阀就经阀8的左位、再经阀的左位、再经阀6的左位而进入的左位而进入液压缸活塞下腔，开始快退。快退到挡液压缸活塞下腔，开始快退。快退到挡铁铁A切换阀切换阀8至图示位置时，油液通路被至图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运动。切断，活塞就停止运动。快进一慢进一慢退一快退一停止快进一慢进一慢退一快退一停止 如图所示，车门的开关靠气缸如图所示，车门的开关靠气缸7来实现，气缸是由双气控阀来实现，气缸是由双气控阀4来控制，而来控制，而双控阀又由双控阀又由A-D的按钮阀来操纵，气缸运
9、动速度的快慢由单向速度控制阀的按钮阀来操纵，气缸运动速度的快慢由单向速度控制阀5或或6来调节。通过阀来调节。通过阀A或或B使车门开启，通过阀使车门开启，通过阀C或或D使车门关闭。起安使车门关闭。起安全作用的先导阀全作用的先导阀8安装在车门上。安装在车门上。 14.3 公共汽车车门气压传动系统公共汽车车门气压传动系统 14.4 气动机械手气动机械手 l 机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一，它可以机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一，它可以根据各种自动化设备的工作需要，按照预定的控制程序动作，根据各种自动化设备的工作需要，按照预定的控制程序动作，例如实现自动取料、上料、卸料和自动
10、换刀等功能。例如实现自动取料、上料、卸料和自动换刀等功能。 1 1、概述、概述 l 图所示是用于某专用设备上的图所示是用于某专用设备上的气动机械手的结构示意图，它气动机械手的结构示意图，它由四个气缸组成，可在三个坐由四个气缸组成，可在三个坐标内工作。标内工作。l A缸为夹紧缸，其活塞杆退回缸为夹紧缸，其活塞杆退回时夹紧工件，活塞杆伸出时松时夹紧工件，活塞杆伸出时松开工件。开工件。B缸为长臂伸缩缸，缸为长臂伸缩缸，可实现伸出和缩回动作。可实现伸出和缩回动作。C缸缸为立柱升降缸。为立柱升降缸。D缸为立柱回缸为立柱回转缸，若要求该气缸有两个活转缸，若要求该气缸有两个活塞，则分别装在带齿条的活塞塞，则
11、分别装在带齿条的活塞杆两头，齿条的往复运动带动杆两头，齿条的往复运动带动立柱上的齿轮旋转，从而实现立柱上的齿轮旋转，从而实现立柱的回转。立柱的回转。2 2、气动机械手的动作原理、气动机械手的动作原理 工作循环工作循环14.5 工件夹紧气压传动系统工件夹紧气压传动系统 气动系统的动作过程气动系统的动作过程 14.6 气动系统在机床上的应用气动系统在机床上的应用 该钻孔机具有如下特点：该钻孔机具有如下特点：通过回转工作台和两套夹具，实现通过回转工作台和两套夹具，实现在一套夹具的工件正在加工时，在一套夹具的工件正在加工时，另一套夹具可以装卸工件，从而另一套夹具可以装卸工件，从而提高工作效率；而且，为
12、了保证提高工作效率；而且，为了保证安全，每次操作夹具时都必须按安全，每次操作夹具时都必须按下按钮下按钮PVl。利用液压阻尼器，实现气动钻削头利用液压阻尼器，实现气动钻削头的快进和工进两级速度。的快进和工进两级速度。系统开始工作前，按下手动阀系统开始工作前，按下手动阀PV4，可以将双稳态气控阀可以将双稳态气控阀J-1J-6和和MVaMV4正确复位到启动状态，正确复位到启动状态，以保证工作程序的正确性。以保证工作程序的正确性。一旦按下停止按钮一旦按下停止按钮PVs，则，则MV0换向至左位，夹具换向至左位，夹具l和和2以及工作台停止在其当以及工作台停止在其当前行程终点，而钻削头则立即后退并停止前行程
13、终点，而钻削头则立即后退并停止 14.7 气动系统的使用与维护气动系统的使用与维护 l 开车前后要放掉系统中的冷凝水。开车前后要放掉系统中的冷凝水。l 定期给油雾器加油。定期给油雾器加油。l 随时注意压缩空气的清洁度，定期清洗空气过滤器的滤芯。随时注意压缩空气的清洁度，定期清洗空气过滤器的滤芯。l 开车前检查各调节手柄是否在正确位置，行程阀、行程开开车前检查各调节手柄是否在正确位置，行程阀、行程开关、挡块的位置是否正确、牢固。对导轨、活塞杆等外露关、挡块的位置是否正确、牢固。对导轨、活塞杆等外露部分的配合表面擦拭干净后方能开车。部分的配合表面擦拭干净后方能开车。l 设备长期不用时，应将各手柄放
14、松，以免弹簧失效而影响设备长期不用时，应将各手柄放松，以免弹簧失效而影响元件的性能。元件的性能。l 熟悉元件控制机构操作特点，严防调节错误造成事故，要熟悉元件控制机构操作特点，严防调节错误造成事故，要注意各元件调节手柄的旋向与压力、流量大小变化的关系。注意各元件调节手柄的旋向与压力、流量大小变化的关系。1 1、气动系统使用注意事项、气动系统使用注意事项 表表 介质中水分造成的故障介质中水分造成的故障2 2、压缩空气的污染及防止方法、压缩空气的污染及防止方法 水分水分 l 吸附除水法：使用吸附能力强的吸附剂，如硅胶、分子筛吸附除水法：使用吸附能力强的吸附剂，如硅胶、分子筛等。等。l 压力除湿法：
15、提高压力缩小体积，降温使水滴析出。压力除湿法：提高压力缩小体积，降温使水滴析出。l 机械除水法：利用机械阻挡和旋风分离的方法，析出水滴。机械除水法：利用机械阻挡和旋风分离的方法，析出水滴。l 冷冻法：利用制冷设备使压缩空气冷却到露点以下，使空冷冻法：利用制冷设备使压缩空气冷却到露点以下，使空气中的水汽凝结成水而析出。气中的水汽凝结成水而析出。除水方法除水方法 油分油分 表表 介质中油分造成的故障介质中油分造成的故障 l 介质中油分的清除注意采用除油器。介质中油分的清除注意采用除油器。l 压缩空气中含有的油分包含雾状粒子、溶胶状粒子及更小压缩空气中含有的油分包含雾状粒子、溶胶状粒子及更小的具有油
16、质气味的粒子。的具有油质气味的粒子。l 雾状油粒子可用离心式滤清器清除，但是比它更小的油粒雾状油粒子可用离心式滤清器清除，但是比它更小的油粒子就难于清除了。子就难于清除了。l 更小的油粒子可利用活性炭的活性作用来吸收，也可用多更小的油粒子可利用活性炭的活性作用来吸收，也可用多孔滤芯，使油粒子通过纤维层空隙时相互碰撞逐渐变大而孔滤芯，使油粒子通过纤维层空隙时相互碰撞逐渐变大而清除。清除。除油方法除油方法 粉尘粉尘 表表 介质中粉尘造成的故障介质中粉尘造成的故障 3 3、气动系统的噪声、气动系统的噪声 l 气动系统的噪声，已成为文明生产的一种严重污染，是妨碍气动系统的噪声，已成为文明生产的一种严重
17、污染，是妨碍气动及时推广和发展的一个重要原因。气动及时推广和发展的一个重要原因。l 目前，消除噪声的主要方法，一是利用消声器，二是实行集目前，消除噪声的主要方法，一是利用消声器，二是实行集中排气。中排气。4 4、密封问题、密封问题 l 气动系统中的阀类、气缸及其他元件，都大量存在着密封问气动系统中的阀类、气缸及其他元件，都大量存在着密封问题。密封的作用，就是防止气体在元件中的内泄漏和向元件题。密封的作用，就是防止气体在元件中的内泄漏和向元件外的外泄漏，及杂质从外部侵入气动系统内部。密封件虽小，外的外泄漏，及杂质从外部侵入气动系统内部。密封件虽小，但与元件的性能和整个系统的性能都有密切的关系。个别密但与元件的性能和整个系统的性能都有密切的关系。个别密封件失效，可能导致元件本身及整个系统不能工作。因此，封件失效，可能导致元件本身及整个系统不能工作。因此，对于密封问题，千万不可忽视。对于密封问题，千万不可忽视。l 提高密封性能，首先要求结构设计合理。此外，密封材料的提高密封性能，首先要求结构设计合理。此外，密封材料的质量及对工作介质的适应性，也是决定密封效果的重要方面。质量及对工作介质的适应性，也是决定密封效果的重要方面。气动系统中常用的密封材料有石棉、皮革、天然橡胶、合成气动系统中常用的密封材料有石棉、皮革、天然橡胶、合成橡胶及合成树脂等。橡胶及合成树脂等。