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1、任务任务 气动控制技术应用气动控制技术应用气动控制系统认知气动控制系统认知气动执行元件认知及应用气动执行元件认知及应用 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用 任务任务2.2 气动控制技术应气动控制技术应用用第1页/共19页气动控制系统认知气动控制系统认知气动控制系统气动控制系统是以压缩空气为工作介质，在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压缩能转换为机械能，从而完成气缸直线或回转运动并对外做功。是以压缩空气为工作介质，在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压缩能转换为机械能，从而完成气缸直线或回转运动并对外做功。静音气泵静音气泵气动二联件气动二联件气
2、缸气缸电磁阀电磁阀检测元件检测元件控制器控制器简简单单的的气气动动控控制制系系统统 第2页/共19页气动控制系统认知气动控制系统认知图图2-26 气动控制系统基本组成功能图气动控制系统基本组成功能图第3页/共19页气动控制系统认知气动控制系统认知气动控制系统认知气动控制系统认知气泵气泵 用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处及存储的一套装置用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处及存储的一套装置 气泵的输出压力可通过其上的过滤减压阀进行调节气泵的输出压力可通过其上的过滤减压阀进行调节图图2-27 静音气泵静音气泵第4页/共19页在气动控制系统中，气动执行元件是一种将在气动
3、控制系统中，气动执行元件是一种将压缩空气的能量转化为机械能，实现直线、摆动或者回转运动的传动装置压缩空气的能量转化为机械能，实现直线、摆动或者回转运动的传动装置。气动执行元件气动执行元件 气动系统中常用的执行元件气动系统中常用的执行元件 气缸气缸 气马达气马达 缸用于实现直线往复运动缸用于实现直线往复运动气马达则是实现连续回转运动的动作气马达则是实现连续回转运动的动作 气动执行元件认知及应用气动执行元件认知及应用 第5页/共19页 气动执行元件认知及应用气动执行元件认知及应用 a）b）图图2-28 几种常见的气动执行元件实物图几种常见的气动执行元件实物图a）气缸）气缸 b）气马达）气马达第6页
4、/共19页 气动执行元件认知及应用气动执行元件认知及应用 类型类型应用特点应用特点单作用气缸单作用气缸单单作作用用气气缸缸结结构构简简单单，耗耗气气量量少少，缸缸体体内内安安装装了了弹弹簧簧，缩缩短短了了气气缸缸的的有有效效行行程程，活活塞塞杆杆的的输输出出力力随随运运动动行行程程的的增增大大而而减减小小，弹弹簧簧具具有有吸吸收收动动能能的的能能力力，可可减减小小行行程程终终端端的的撞撞击击作作用用；一一般般用用于于行行程程短短，对对输输出出力力和和运运动动速速度度要求不高的场合。要求不高的场合。双作用气缸双作用气缸通通过过双双腔腔的的交交替替进进气气和和排排气气驱驱动动活活塞塞杆杆伸伸出出与
5、与缩缩回回，气气缸缸实实现现往往复复直直线线运运动动，活活塞塞前前进进或或后后退退都都能能输输出出力力（推推力力或或拉拉力力）；活活塞塞行行程程可可以以根根据据需需要要选定，双向作用的力和速度可根据需要调节。选定，双向作用的力和速度可根据需要调节。摆动气缸摆动气缸利利用用压压缩缩空空气气驱驱动动输输出出轴轴在在一一定定角角度度范范围围内内作作往往复复回回转转运运动动，其其摆摆动动角角度度可可在在一一定定范范围围内内调调节节，常常用用的的固固定定角角度度有有90、180、270；用用于于物物体体的的转转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机
6、器人的手臂动作等。无杆气缸无杆气缸节节省省空空间间，行行程程缸缸径径比比可可达达50至至200，定定位位精精度度高高，活活塞塞两两侧侧受受压压面面积积相相等等，具具有有同同样样的的推推力力，有有利利于于提提高高定定位位精精度度，长长行行程程制制作作可可能能。结结构构简简单单、占占用用空空间间小小，适适合合小小缸缸径径、长长行行程程的的场场合合，但但限限位位器器使使负负载载停停止止时时，活活塞塞与移动体有脱开的可能。与移动体有脱开的可能。气动手爪气动手爪气气动动手手爪爪的的开开闭闭一一般般是是通通过过由由气气缸缸活活塞塞产产生生的的往往复复直直线线运运动动带带动动与与手手爪爪相相连连的的曲曲柄柄
7、连连杆杆、滚滚轮轮或或齿齿轮轮等等机机构构，驱驱动动各各个个手手爪爪同同步步做做开开、闭闭运运动动；主主要是针对机械手的用途而设计的，用来抓取工件，实现机械手的各种动作。要是针对机械手的用途而设计的，用来抓取工件，实现机械手的各种动作。表表2-4 工程实际应用中常用气动执行元件的应用特点工程实际应用中常用气动执行元件的应用特点第7页/共19页控制元件控制元件 压力控制阀压力控制阀 方向控制阀方向控制阀流量控制阀流量控制阀 在气动控制系统中，控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作在气动控制系统中，控制元件是控制和调节压缩空气
8、的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用第8页/共19页压力控制阀压力控制阀 减压阀减压阀 安全阀安全阀顺序阀顺序阀 用来控制气动控制系统中压缩空气的压力，以满足各种压力需求或节能，将压力减到每台装置所需的压力，并使压力稳定保持在所需的压力值上。用来控制气动控制系统中压缩空气的压力，以满足各种压力需求或节能，将压力减到每台装置所需的压力，并使压力稳定保持在所需的压力值上。气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用第9页/共19页 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用a）b）c）图图2-29 常用气
9、动压力控制阀的实物图常用气动压力控制阀的实物图a）安全阀）安全阀 b）顺序阀）顺序阀 c）减压阀）减压阀第10页/共19页 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用类型类型作用及应用特点作用及应用特点安全阀安全阀也也称称为为溢溢流流阀阀，在在系系统统中中起起到到安安全全保保护护作作用用。当当系系统统的的压压力力超超过过规规定定值值时时，安安全全阀阀打打开开，将将系系统统中中一一部部分分气气体体排排入入大大气气，使使得得系系统统压压力力不不超超过过允允许许值值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。从而保证系统不因压力过高而发生事故。顺序阀顺序阀依依靠靠气气路路中中压压力力的的作作用用来来控控
10、制制执执行行元元件件按按顺顺序序动动作作的的一一种种压压力力控控制制阀阀，顺顺序序阀阀一一般般与与单单向向阀阀配配合合在在一一起，构成单向顺序阀。起，构成单向顺序阀。减压阀减压阀对对来来自自供供气气气气源源的的压压力力，进进行行二二次次压压力力调调节节，使使气气源源压压力力减减小小到到各各气气动动装装置置需需要要的的压压力力，并并保保证证压压力力值保持稳定。值保持稳定。表表2-5 主要气动压力控制阀的类型、作用及应用特点主要气动压力控制阀的类型、作用及应用特点第11页/共19页 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用a）b）c）图图2-30 常用气动流量控制阀的实物图常用气动流量控制阀的
11、实物图a）调速阀）调速阀 b）单向节流阀）单向节流阀 c）带消声器的排气节流阀）带消声器的排气节流阀第12页/共19页 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用类型类型应用特点应用特点调速阀调速阀 大大流流量量直直通通型型速速度度控控制制阀阀的的单单向向阀阀为为一一座座阀阀式式阀阀芯芯，当当手手轮轮开开启启圈圈数数少少时时，进进行行小小流流量量调调节节。当当手手轮轮开开启启圈圈数数多多时时，节节流流阀阀杆杆将将单单向向阀阀顶顶开开至至一一定定开开度度，可可实实现现大大流流量量调调节节。直直通通式式接接管管方方便便，占占用用空空间小。间小。单向节流阀单向节流阀 单单向向阀阀的的功功能能是是靠
12、靠单单向向型型密密封封圈圈来来实实现现的的。单单向向节节流流阀阀是是由由单单向向阀阀和和节节流流阀阀并并联联而而成成的的流流量量控控制制阀阀，常常用用于于控控制制气气缸缸的的运运动动速速度度，故故常称为速度控制阀。常称为速度控制阀。带消声器的排气节带消声器的排气节流阀流阀 带带消消声声器器的的排排气气节节流流阀阀通通常常装装在在换换向向阀阀的的排排气气口口上上，控控制制排排入入大大气气的的流流量量，以以改改变变气气缸缸的的运运动动速速度度。排排气气节节流流阀阀常常带带有有消消声声器器，可可降降低低排排气气噪噪声声20dB以以上上。一一般般用用于于换换向向阀阀与与气气缸缸之之间间不不能能安安装装
13、速速度度控控制阀的场合及带阀气缸上。制阀的场合及带阀气缸上。表表2-6 主要气动流量控制阀的类型及应用特点主要气动流量控制阀的类型及应用特点第13页/共19页方向控制阀方向控制阀 方向控制阀是气动系统中通过改变压缩空气的流动方向和气流通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气动元件。电磁控制换向阀电磁控制换向阀 简称电磁阀简称电磁阀 电磁阀是气动控制中最主要的元件，它是利用电磁线圈通电时，静铁心对动铁心产生电磁吸引力使阀切换以改变气流方向的阀，根据阀心复位控制方式，又可以分为单电控和双电控两种常常用用 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用第14页/共19页 气动控制元件认知及应用气动
14、控制元件认知及应用a）b）图图2-31 电磁控制换向阀实物图电磁控制换向阀实物图a）单电控）单电控 b）双电控）双电控第15页/共19页电磁控制换向阀易于电磁控制换向阀易于实现电实现电气联合控制，能实现远距离操作，气联合控制，能实现远距离操作，在气动控制广泛使用。在气动控制广泛使用。电磁控制换向阀电磁控制换向阀 注意的是注意的是，两侧的电磁铁不能同时得电，否则将会使电磁阀线圈烧坏。，两侧的电磁铁不能同时得电，否则将会使电磁阀线圈烧坏。为此为此，在电气控制回路上，通常设有防止同时得电的联锁回路。，在电气控制回路上，通常设有防止同时得电的联锁回路。气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用第16
15、页/共19页二位二通阀二位二通阀有有2个通口的二位阀个通口的二位阀有有3个通口的二位阀个通口的二位阀二位三通阀二位三通阀二位五通阀二位五通阀用于推动双作用气缸的回路中用于推动双作用气缸的回路中 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用切换通道数目切换通道数目 电磁阀电磁阀按阀切换通道数目按阀切换通道数目的不同又可以分为的不同又可以分为 二通阀二通阀 三通阀三通阀 四通阀四通阀 五通阀五通阀 按阀心按阀心同时，同时，按阀心的切换工作位置数按阀心的切换工作位置数目的不同又可以分为目的不同又可以分为二位阀二位阀三位阀三位阀 第17页/共19页电电磁磁阀阀岛岛 通常将多个电磁阀及相应的气控和电控信号接口、消声器和汇流板等集中在一起组成控制阀的集合体使用，此集合体称为阀岛。通常将多个电磁阀及相应的气控和电控信号接口、消声器和汇流板等集中在一起组成控制阀的集合体使用，此集合体称为阀岛。在工程实际应用中，为了简化控制阀的控制线路和气路的连接，优化控制系统结构在工程实际应用中，为了简化控制阀的控制线路和气路的连接，优化控制系统结构 气动控制元件认知及应用气动控制元件认知及应用图图2-32 气动控制中常用电磁阀岛实物图气动控制中常用电磁阀岛实物图第18页/共19页感谢您的观看。感谢您的观看。第19页/共19页