氣壓傳動系統(tǒng)由氣源裝置、氣動執(zhí)行元件、氣動控制

元件、氣動輔件等組成。>氣源裝置為壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存貯、

凈化的輔助裝置，它為系統(tǒng)提供滿足質(zhì)量要求的壓縮空

氣。>氣動執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并

完成做功動作的元件，如氣缸、氣馬達(dá)。>氣動控制元件是氣壓傳動系統(tǒng)中的重要元件，能實現(xiàn)

氣體壓力、流量及運(yùn)動方向的控制，如各種閥類；能完

成一定邏輯功能，即氣動邏輯元件；能感測、轉(zhuǎn)換、處

理氣壓傳動信號，如氣動傳感器及信號處理裝置。>氣動輔件是氣壓傳動系統(tǒng)中的輔助元件，如消聲器、

管道、接頭等。氣源裝置是保證氣壓傳動和控制系統(tǒng)

正常工作所不可缺少的動力源，為氣壓傳

動系統(tǒng)提供滿足一定質(zhì)量要求的壓縮空氣，

是氣壓傳動系統(tǒng)的重要組成部分。9.1氣源裝

置9.1.1氣壓傳動系統(tǒng)對壓縮空氣品質(zhì)的要求若壓縮空氣不經(jīng)處理而直接進(jìn)入管路系統(tǒng)時，可能會造成以下

不良后果：(1)油液揮發(fā)的油蒸氣聚集在儲氣罐中形成易燃易爆物質(zhì)，

可能會造成事故。(2)油液被高溫汽化后形成有機(jī)酸，對金屬器件起腐蝕作用。(3)油、水和灰塵的混合物沉積在管道內(nèi)將減小管道內(nèi)徑，

使氣阻增大或管路堵塞。(4)在氣溫比較低時，水汽凝結(jié)后會使管道及附件因凍結(jié)而損壞，或造成氣流不暢通以及產(chǎn)生誤動作。(5)較大的雜質(zhì)顆粒與氣缸、氣馬達(dá)、氣控閥等元件的運(yùn)動

件之間形成相對運(yùn)動，而造成表面磨損，從而降低設(shè)備的使用壽命；或者堵塞控制元件的通道，直接影響元件的性能，甚至使控

制失靈。9.1氣源裝置9.1.1氣壓傳動系統(tǒng)對壓縮空氣品質(zhì)的要求不同應(yīng)用對象的氣壓傳動系統(tǒng)對壓縮空

氣質(zhì)量的要求也不同。ISO85731

標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)對壓縮空氣中的固體

塵埃顆粒度、含水率(以壓力露點(diǎn)形式要

求)和含油率的要求劃分了壓縮空氣的質(zhì)

量

等

級。9.1氣源裝置9.1.1氣壓傳動系統(tǒng)對壓縮空氣品質(zhì)的要求工業(yè)用氣43氣動裝置儀表用氣Ⅱ89圖9-1

壓縮空氣凈化流程示意圖1—空壓機(jī)；2—后冷卻器；3—分離器；4、7—儲氣罐；5—干燥器；

6—過濾器；8—加熱器；9—四通閥氣

源

裝置氣源裝置

一般由三部分組成：(1)產(chǎn)生壓縮

空氣的氣壓發(fā)生裝

置，如空壓機(jī)；(2)凈化壓縮

空氣的輔助裝置和

設(shè)備，如過濾器、

油水分離器、干燥

器等；(3)輸送壓縮

空氣的供氣管道系統(tǒng)

。圖9-2氣源裝置的組成1-空氣壓縮機(jī)；2、13-安全閥；3-單向閥；4-小氣罐；5-排水器；6-電動機(jī)；7-壓力開關(guān)；8-壓力表；9-截止閥；9-后冷卻器；11-油分離器；12—儲氣罐9.1.2氣源裝置的組成9.1氣源裝置9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備空氣壓縮機(jī)(空壓機(jī))是氣壓發(fā)生裝置，是把電

動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的轉(zhuǎn)換裝置。9.1氣源裝置分類方式分

類按工作原理分類容積型空壓機(jī)(其工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的

密度增加以提高壓縮空氣的壓力。)速度型空壓機(jī)(其工作原理是提高氣體分子的運(yùn)動速度，以增加氣體的動

能，然后將分子動能轉(zhuǎn)化為壓力能以提高壓縮空氣的壓力。)按結(jié)構(gòu)形式分類容積型往復(fù)式(活塞式、膜片式)和旋轉(zhuǎn)式(滑片式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式)速度型離心式、軸流式和混流式按性能參數(shù)分類輸出壓力鼓風(fēng)機(jī)(≤0.2MPa)、低壓(0.2~1.0MPa)、中壓(1.0~10MPa)、高壓

(10~100MPa)、超高壓(>100MPa)輸出流量微型(<1m3/min)、小型(1~10m3/min)、中型(10~100m3/min)、大型

(>100m3/min)按潤滑方式分類有油潤滑型無油潤滑型9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備1.

空壓機(jī)的類型表9-1空壓機(jī)的分類9.1氣源裝置9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備2、空壓機(jī)工作原理(1)活塞式空壓機(jī)——需設(shè)置氣罐

單級活塞式空壓機(jī)3

4

5

6圖9-3單級單作用活塞式空壓機(jī)工作原理圖1—排氣閥；2—缸體；3—活塞；4—活塞桿；5—滑塊；6—連桿；7—曲柄；8—吸氣閥；9—閥門彈簧源裝置2、空壓機(jī)工作原理(1)活塞式空壓機(jī)兩級活塞式空壓機(jī)9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備圖9-4兩級活塞式空壓機(jī)工

作原理圖9.1氣源

裝置9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備2、空壓機(jī)工作原理(1)活塞式空壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，維修容易，活塞的密封性好，

容易實現(xiàn)大容量和高壓輸出等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是振動大、噪聲大，排氣為斷續(xù)進(jìn)行，輸出有脈動，需要

設(shè)置儲氣罐。工業(yè)上應(yīng)用最普遍的是活塞式空壓機(jī)。9.1氣源裝置9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備2、空壓機(jī)工作原理(2)滑片式空壓機(jī)輸入圖9-5滑片式空壓機(jī)工作

原理圖優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)排出脈動小

的壓縮空氣，所以一般無

需設(shè)置儲氣罐，并且結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，操作維

修方便，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小。缺點(diǎn)是葉片、轉(zhuǎn)子和機(jī)體

之間機(jī)械摩擦較大，產(chǎn)生

較高的能量損失，因為效

率也較低。輸

出9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備2、空壓機(jī)工作原理(3)螺桿式空壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是能輸送出連續(xù)的脈動

小的壓縮空氣，輸出流量大，

不需要設(shè)置儲氣罐，結(jié)構(gòu)中

無易損件，壽命長，效率高。

缺點(diǎn)是制造精度要求高，運(yùn)

轉(zhuǎn)噪聲大。且由于結(jié)構(gòu)剛度

的限制，只適用于中低壓范

圍使用

。9.1氣源裝直圖9-6螺桿式空壓機(jī)工作原理圖9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備2、空壓機(jī)工作原理(4)膜片式空壓機(jī)

輸出輸入圖9-7

膜片式空壓機(jī)工作原

理圖膜片式空壓機(jī)能提供

0.5Mpa

的壓縮空氣。由于

它無需油潤滑，無污染，因此廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)

藥和相類似的工業(yè)中

。裝9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備3

.

空壓機(jī)的選用首先按空壓機(jī)的特性要求，選擇空壓機(jī)的類型。再根據(jù)氣壓傳動系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個參數(shù)，確定

空壓機(jī)的輸出壓力Pc和吸入流量qc。最終選取空壓機(jī)的型號。9.1氣源裝置壓縮機(jī)類

型排氣壓力(Mpa)排氣量(m3/min)價格振動噪聲特點(diǎn)活塞式一般在100以

下中高很高適用的壓力范圍廣，從低壓到高壓均可使用；排氣量小于100m3/min時，損失小，熱效率高于回轉(zhuǎn)式；排氣量范圍廣且不

受壓力高低的影響，適應(yīng)性較強(qiáng)；機(jī)器零部件多由普通金屬材料

制成，工藝要求不太高；外形尺寸、重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量

大；排氣有脈動；排氣中含有潤滑油(無潤滑壓縮機(jī)除外)單級兩級多級<0.7<1.0>1.0滑片式一般在6以下中轉(zhuǎn)子平

衡時振

動低低運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，排氣連續(xù)、均勻、無脈動，可不裝氣罐穩(wěn)壓；工作

機(jī)構(gòu)易磨損(經(jīng)技術(shù)處理后可提高耐磨性能),密封較困難，效

率較低，適用于中低壓范圍單級兩級<0.5<1.0螺桿式500以下高轉(zhuǎn)子平衡時振

動低較低(經(jīng)處

理可很

低

)輕便、可靠、高速、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，排氣連續(xù)無脈動，可不裝氣罐

穩(wěn)壓；制造復(fù)雜；效率較低；適用于中低壓范圍單級兩級<0.5<1.0膜片式1以下低高高氣缸不需潤滑，密封性能好；排氣中不含油；排氣不均勻，有脈動；適用于小排量、對壓縮空氣的純度要求較高的場合；壓縮機(jī)的輸出壓力和壽命決定于膜片的材料和結(jié)構(gòu)單級兩級<0.4<0.7離心式16~6300高轉(zhuǎn)子平衡時振

動低帶消聲過濾器

時低轉(zhuǎn)速高，排氣平穩(wěn)無脈動；結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；排氣中不含油；熱效率較低；運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)欠穩(wěn)定，工作性能隨工作條件變化；

適用于低壓、大排量(排量小時不經(jīng)濟(jì)，排量大時能耗較低);

機(jī)器體積較小，流量和壓力變化由性能曲線決定單級<0.4四級<2.0多級<10軸流式<10>400高轉(zhuǎn)子平衡時振

動低帶消聲過濾器

時低表9-2常用壓縮機(jī)技術(shù)性能及特點(diǎn)9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備4.

空壓機(jī)的使用與維護(hù)(1)空壓機(jī)用潤滑油。(2)空壓機(jī)的安裝地點(diǎn)。(3)空壓機(jī)起動前，應(yīng)檢查潤滑油油位是否正常(4)要定期檢查吸入過濾器的阻塞情況。9.1氣源裝

置風(fēng)冷式后冷卻器出口溫度計十

圖形符號出口空氣(低溫)冷卻空氣冷卻器排水圖9-8風(fēng)冷式后冷卻器9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備5

.

凈化設(shè)備(1)后冷卻器入口空氣(高溫)按鈕開關(guān)指示燈源裝置風(fēng)扇圖形符號冷空氣冷卻水圖9-9水冷式后冷卻器9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備5、凈化設(shè)備(1)后冷卻器水冷式后冷卻器冷卻水熱空氣源裝置5

.

凈化設(shè)備(2)儲氣罐儲氣罐的作用是貯存

一定數(shù)量的壓縮空氣；消

除壓力脈動，保證輸出氣

流的連續(xù)性；調(diào)節(jié)用氣量

或以備發(fā)生故障和臨時需

要應(yīng)急使用；進(jìn)一步分離

壓力空氣中的水分和油分。(a)儲氣罐結(jié)構(gòu)簡圖

(b)儲氣罐外形示意圖圖9-10儲氣罐示意圖1—安全閥2—壓力表3—檢修蓋

4—排水閥9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備9.1氣源裝

置圖形符號9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備5.

凈化設(shè)備—

—

作用是用于除去壓縮空氣中的水分，得到干燥空

氣

。截止閥(開)截止閥(關(guān))致冷裝置干空氣圖9-11冷凍式干燥器工作原理圖圖9-12吸附式干燥器工作

原理圖熱空氣截止閥(關(guān))致冷劑分離器2熱交換器一濕空氣(3)空氣干燥器截止閥(開)源圖形符號分離器1致冷劑干空氣鼓風(fēng)機(jī)(濕空氣加

熱

器吸附劑吸附劑5.

凈化設(shè)備(3)空氣干燥器干空氣干燥劑雜質(zhì)濕空氣

→9.1.3

空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備圖9-13高分子隔膜式干燥器工作原理圖圖9-14

吸收式干燥器

工作原理圖源裝置排出口在氣壓傳動技術(shù)中，將分水過濾器、減壓閥和油霧器統(tǒng)稱為氣動“三大件”,它們雖然都是獨(dú)立的氣源處理元件，可以單獨(dú)使用，但在實際應(yīng)用時卻又常常組合在一起作為一個組件使用，因此又稱為“氣動三聯(lián)件”。

圖9-15

氣動三聯(lián)件9.1.4

氣動三聯(lián)件9.1氣源裝置>氣動執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為

機(jī)械能的裝置，驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動、擺

動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或沖擊動作。氣動執(zhí)行元件分為氣缸和氣馬達(dá)兩大類。氣

缸用于提供直線往復(fù)運(yùn)動或擺動，輸出力和直

線速度或擺動角位移；

氣馬達(dá)用于提供連續(xù)回

轉(zhuǎn)運(yùn)動，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。9.2氣動執(zhí)行元件9.2.1

氣缸1.

氣缸的結(jié)構(gòu)及工作原理(1)氣缸的工作原理23

4

A

5

6

7

8910111213

BA圖9-16普通雙作用氣缸1,13一彈簧擋圈；2一防塵圈壓板；3一防塵圈；4-導(dǎo)向套；

5一桿側(cè)端蓋；6一活塞桿；7一缸筒；8一緩沖墊；9一活塞；

9-活塞密封圈；11—密封圈；12一耐磨環(huán)；14一無桿側(cè)端蓋9.2動14B9.2.1

氣缸1.

氣缸的結(jié)構(gòu)及工作原理(2)氣缸的基本構(gòu)造①

缸

筒

。②

端

蓋

。③導(dǎo)向套。④

活

塞

。⑤活塞桿。(3)氣缸的安裝形式①固定式氣缸②軸銷式氣缸③回轉(zhuǎn)式氣缸④嵌入式氣缸氣

動執(zhí)行

元

件9.2有桿單活塞無桿雙活塞平膜片滾動膜片皮囊單作用

單活塞桿{

雙作用單作用

雙活塞桿{機(jī)械耦合磁性耦合繩索、鋼纜9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)活塞式氣缸膜片式9.2氣動執(zhí)雙作用行元(a)彈簧壓回型

(b)彈簧壓出型圖9-17

單作用氣缸示意圖2、氣缸的分類及特點(diǎn)(1)普通氣缸①單作用氣缸彈簧

活塞缸體圖形符號

彈簧缸體9.2.1

氣缸動

執(zhí)行

元活塞桿

活塞圖形符號活塞桿9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(1)普通氣缸②雙作用氣缸活塞桿圖9-19雙活塞稈式雙作用氣缸

示意圖圖9-18單活塞桿式雙作用

氣缸示意圖活塞桿

活塞缸體活塞桿

活塞缸體動執(zhí)行

元圖形符號圖形符號9.2.1

氣

缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(1)普通氣缸②雙作用氣缸活塞桿

活塞缸體圖9-20

雙活塞式雙作用氣缸示意圖活塞桿

活塞

緩沖活塞節(jié)流孔圖9-21帶緩沖裝置的雙作用氣

缸示意圖動執(zhí)件6圖9-22帶磁性開關(guān)氣缸的工作原理圖1一動作指示燈；2一保護(hù)電路；3一開關(guān)外殼；4一導(dǎo)線；5-活塞；6一磁環(huán)(永久磁鐵);7一缸筒8一舌簧開關(guān)9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸①帶磁性開關(guān)

氣缸9.2氣動執(zhí)元行9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸②薄膜式氣缸圖9-23膜片氣缸式工作原理圖1一缸體；2一膜片；3一膜盤；4—活塞桿9.2氣動執(zhí)件行

元9.2.1

氣

缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸③省空間氣缸圖9-26橢圓形省空間

氣缸圖9-25自由安裝型省

空間氣缸圖9-24薄型省空

間氣缸動

執(zhí)行

元

件9.2.1

氣

缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸④帶閥氣缸2圖9-27

帶閥組合氣缸1一管接頭；2-氣缸；3-氣管；4—電磁換向閥；5一換向閥底板；6一單向節(jié)流閥組合件；7一密封圈動執(zhí)行

元

件4

5369.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑤鎖緊氣缸(a)

鎖緊前

(b)

鎖緊后圖9-28鎖緊氣缸工作原理圖動執(zhí)行

元

件23

A

B5圖9-29

氣-液阻尼缸1-油杯；2-單向閥；3-節(jié)流閥；4-液壓油；

5-空氣9.2.1

氣

缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑥氣-液阻尼缸動執(zhí)行

元

件9.2.1

氣

缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑦無桿氣缸2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13圖9-30磁性耦合式無桿氣缸工作原理結(jié)構(gòu)圖1-套筒；2-外磁環(huán)；3-外磁導(dǎo)板；4-內(nèi)磁環(huán)；5-內(nèi)磁導(dǎo)板；6-壓蓋；

7-卡環(huán)；8-活塞；9-活塞軸；9-緩沖柱塞；11-氣缸筒；12-端蓋；13-進(jìn)、排氣口動執(zhí)行件元9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑦無桿氣缸圖9-31機(jī)械接觸式無桿氣缸工作原理結(jié)構(gòu)圖1一節(jié)流閥；2一緩沖柱塞；3一密封帶；4一防塵不銹鋼帶；5—活

塞；6—滑塊；7一活塞架9.2氣動執(zhí)件行

元9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑧擺動氣缸3圖9-33齒輪齒條式擺動氣缸結(jié)構(gòu)原理1一齒條組件；2一彈簧柱銷；3一滑塊；4一端蓋；5一缸體；6一軸承；7一軸；8一活塞；9一齒輪圖9-32單葉片式擺動氣缸

工作原理圖1一葉片2一轉(zhuǎn)子3一定子4一缸體氣

動執(zhí)行

元

件9.2品種體積質(zhì)量改變擺動角

方法設(shè)置緩沖裝置輸出力矩泄漏擺角范圍最低使用

壓力擺動速度用于中

途停止?fàn)?/p>

態(tài)葉片

式較小較小調(diào)節(jié)止動塊

的位置內(nèi)部設(shè)置困難較小微漏較窄較大不宜低速不宜長

時間使

用齒輪齒條式較大較大改變內(nèi)部或外部擋塊位置容易較大很小可較

寬較小可以低速可適當(dāng)

時間使

用9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑧擺動氣缸表9-4

葉片式擺動氣缸和齒輪齒條式擺動氣缸特點(diǎn)比較9.2氣動執(zhí)行元件9.2.1

氣缸2、氣缸的分類及特點(diǎn)(2)特殊氣缸⑨氣動手爪氣動手爪實質(zhì)上是一種變型氣缸，它可以用來抓起工件，實現(xiàn)機(jī)械(a)

支點(diǎn)開閉型兩爪式

(b)滑動導(dǎo)軌型兩爪平開式

(c)回轉(zhuǎn)驅(qū)動型三爪式圖9-34

氣動手爪9.2氣動執(zhí)件手各種動作。行

元9.2.1

氣缸3.

氣缸的技術(shù)參數(shù)(1)氣缸的特性>氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。>氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關(guān)的最低工作壓

力、最高工作壓力、摩擦阻力等參數(shù)。>氣缸的動態(tài)特性是指在氣缸運(yùn)動過程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力，溫度，

活塞速度、位移等參數(shù)隨時間的變化情況。它能真實地反映氣缸的工作性能。9.2氣動執(zhí)行元件9.2.1

氣缸3.

氣缸的技術(shù)參數(shù)(2)氣缸的速度特性①單桿單作用氣缸(3)氣缸的輸出力

②單桿雙作用氣缸③雙桿雙作用氣缸(4)氣缸的負(fù)載率η(5)氣缸耗氣量9.2氣動執(zhí)行元件9.2.1

氣

缸4.

氣缸的選用步驟氣缸的選用應(yīng)根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。以

單活塞桿雙作用缸為例說明氣缸的選用步驟。(1)

預(yù)

選氣缸的缸徑。(2)

預(yù)

選氣缸的行程。(3)

選

擇氣缸的品種。(

4

)

驗算緩沖能力。(5)選擇安裝方式。(6)

活塞桿長度的驗算。(7)

計算氣缸的空氣消費(fèi)量和最大耗氣量。(8)選擇磁性開關(guān)。(9)

其它要求。9.2氣動執(zhí)件行

元缸號氣缸品種安裝形式特點(diǎn)A單桿雙作用無桿側(cè)法蘭型負(fù)載垂直于安裝面B單桿單作用(彈簧壓回)桿側(cè)法蘭型負(fù)載與軸線一致C單桿雙作用單耳環(huán)或雙耳環(huán)允許負(fù)載有點(diǎn)擺動D雙桿雙作用(桿不回轉(zhuǎn))腳座型負(fù)載與軸線一致9.2.1

氣缸例9-1

氣缸的基本選擇如圖9-35所示氣壓傳動系統(tǒng)

有四個氣

缸，缸A

把工件放下，缸B夾

緊工件，缸C

將工件推至缸D

的下方，再由缸D

在工件上

打字。請選擇四

個氣缸的品種和安裝形式，

并說明

安裝形式的特點(diǎn)。圖9-35

例9-1圖表9-5例9-1氣缸選擇結(jié)果9.2氣動執(zhí)行元件9.2.2

氣馬達(dá)氣馬達(dá)也是一種氣動執(zhí)行元件，是將壓縮

空氣的壓力能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，

它輸出力矩驅(qū)動機(jī)構(gòu)作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。氣動

執(zhí)

行

元

件9.2種類轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率(kW)每千瓦耗氣量

q/(m3/min)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍葉片

式低轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速≤3小型：1.0~1.4大型：1.8~2.3制造簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，但低速啟

動轉(zhuǎn)矩小，低速性能差。適用于要求

低或中等功率的機(jī)械，如風(fēng)動工具、

升降機(jī)、拖拉機(jī)、泵、礦山機(jī)械等薄膜式高轉(zhuǎn)矩低速度<11.2~1.4適用于控制要求很精確、啟動轉(zhuǎn)矩極

高和速度低的機(jī)械活塞

式中高轉(zhuǎn)

矩低或中速≤17小型：1.0~1.4大型：1.9~2.3低速時有較大的功率輸出和較好

的轉(zhuǎn)矩特性，啟動準(zhǔn)確，且啟動和停

止特性均比葉片式好。適用于載荷較

大、低速、轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如起重

機(jī)、絞車、拉管機(jī)等9.2.2氣馬達(dá)1.

氣馬達(dá)的分類與特點(diǎn)表9-6

各種氣馬達(dá)特點(diǎn)比較9.2.2

氣馬達(dá)1.

氣馬達(dá)的分類與特點(diǎn)氣馬達(dá)與和它起同樣作用的電

動機(jī)相比，其特

點(diǎn)是殼體輕，輸送方便，又因其工作介

質(zhì)

是空氣，則不必?fù)?dān)心引起火災(zāi)。氣動馬達(dá)

過載時能自動停轉(zhuǎn)，而與供給壓力保持平衡

狀態(tài)。氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)動后，阻力減小，阻力變

化往往具有很大柔性。因此氣

馬達(dá)廣泛應(yīng)用

于礦山機(jī)械和氣

動工

具等

場合。9.2氣動執(zhí)件行

元C(a)葉片式

(b)

薄膜式

(c)活塞式圖9-36

氣馬達(dá)工作原理圖9.2.2

氣馬達(dá)2.

氣馬達(dá)的工作原理A

B9.2動執(zhí)行

元

件9.2.3真空元件>以真空吸附為動力源，作為實現(xiàn)自動化的一種手段，已在電子、半導(dǎo)體元件組裝、汽車組裝、自動搬運(yùn)機(jī)

械、輕工機(jī)械、食品機(jī)械、醫(yī)療器械、印刷機(jī)械、塑

料制品機(jī)械、包裝機(jī)械、鍛壓機(jī)械、機(jī)器人等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。>對任何具有較光滑表面的物體，特別

對于非鐵、非金

屬且不適合夾

緊的物體，如薄的柔軟的紙張、

塑料膜、

鋁箔，易碎的玻璃及其制品，集成電路等微型精密零

件

，都可使用真空吸附來完成各種作業(yè)。9.2氣動執(zhí)件行

元9.2.3真空元件1.

真空發(fā)生裝置供氣口3真空口圖9-37真空發(fā)生器工作原理圖

1-拉瓦爾噴管2-負(fù)壓腔3-接收管9.2氣動執(zhí)件排氣口行

元項

目真空泵真空發(fā)生器最大真空度可達(dá)101.3kPa}能同時獲得最大值可達(dá)88kPa}不能同時獲得最大值吸入流量可很大不大結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡單體積大很小重量重很輕壽命有可動件，壽命較長無可動件，壽命長消耗功率較大較大價格高低安裝不便方便維護(hù)需要不需要與配套件復(fù)合化困難容易真空的產(chǎn)生及解除慢快真空壓力脈動有脈動，需設(shè)真空罐無脈動，不需真空罐應(yīng)用場合適合連續(xù)、大流量工作，不宜頻繁啟停，適合集中使用需供應(yīng)壓縮空氣，宜從事流量不大的間歇

工作，適合分散使用。改變材質(zhì)，可實現(xiàn)

耐熱、耐腐蝕9.2.3

真空元件表9-7兩種真空發(fā)生裝置的特點(diǎn)及其應(yīng)用場合1真

空

發(fā)

生

裝

置9.2.3

真空元件2

.

真空吸盤9.2件圖9-38

各種形式的吸盤氣

動

執(zhí)

行

元吸盤直徑(mm)24681013162025324050平型吸盤●●●●●●●●●●●●帶肋平型吸盤●●●●●●●●深凹型吸盤●●●●風(fēng)琴型吸盤●●●●●●●●●●9.2.3

真空元件2

.

真空吸盤表9-8常用吸盤的吸盤直徑9.2氣動執(zhí)

行

元

件9.2.3

真空元件2

.

真空吸盤(a)螺紋連接

(b)利用緩沖體連接圖9-39吸盤的安裝形式(a)軸向(b)側(cè)

向圖9-40真空口的取出方向9.2氣動執(zhí)件行

元在氣壓傳動系統(tǒng)中，氣動控制元件是用來調(diào)節(jié)壓

縮空氣的壓力、流量和方向等的元件，以保證執(zhí)行

機(jī)構(gòu)獲得必要的力、速度，按規(guī)定的程序正常進(jìn)行

工

作

。氣動控制元件按功能可分為壓力控制閥、流量控

制閥和方向控制閥。9.3氣動件控制元9.3.1

壓力控制閥1.

減壓閥(1)直動式減壓閥圖9-41

直動式減壓閥1一調(diào)節(jié)旋鈕；2、3一調(diào)壓彈簧；4—溢流閥座；5一膜片；6一膜片氣室；7一阻尼管；8一閥桿；9一復(fù)位彈簧；9-進(jìn)氣閥；11—排氣孔；12—溢流孔

(a)

溢流閥式減壓閥結(jié)構(gòu)9.3氣動控件(c)非溢流閥式減壓閥的符號制

元(b)溢流閥式減壓閥符號9.3.1

壓力控制閥1.

減壓閥(2)先導(dǎo)式減壓閥圖9-42

內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥1一固定節(jié)流孔；2一噴嘴；3一擋板；4-上氣室；5-中氣室；6一下氣室；7一閥芯；8一排氣孔；9一膜片9.3氣動控件制

元9.3.1

壓力控制閥2.

增壓閥通過增壓閥，將工廠氣路中的壓力增加2倍或4

倍，但最高輸出壓力小于2Mpa

。這樣做與建立高壓

氣源相比，可節(jié)省成本和能源。9.3氣動AJ件控

制

元3.

溢流閥(安全閥)當(dāng)儲氣罐或回路中的壓力超過某設(shè)定值時，溢流閥(安全閥)把超過設(shè)定值的壓縮空氣排入大氣，以保持輸入壓力不超過設(shè)定值。溢流閥(安全閥)

在系統(tǒng)中起

(a)關(guān)閉限制最高壓力，起過壓安全保護(hù)作用。(b)開啟

(c)

圖形符號圖9-44

溢流閥的工作原理1一調(diào)節(jié)手輪；2一調(diào)壓彈簧；3一閥芯9.3.1

壓力控制閥9.3氣動控制元件(a)直動式溢流閥

(b)先導(dǎo)式溢流閥圖9-45

溢流閥9.3.1

壓力控制閥3.

溢流閥(安全閥》9.3氣動件控

制

元圖形符號AP

A(b)

開

啟

(c)

圖形符號圖9-46順序閥工作原理9.3.1

壓力控制閥4.

順序閥與單向順序閥(1)順序閥順序閥是依靠

氣路中氣體壓力

的作用來控制各

種執(zhí)行機(jī)構(gòu)按順

序動作的壓力控

制

閥

。9.3動控件P(a)

關(guān)

閉制

元A9.3.1

壓力控制閥4.

順序閥與單向順序閥(2)單向順序閥順序閥很少單獨(dú)使用，常與單向閥并聯(lián)組合一起使用，這稱為單向順序閥。3A

6(a)

結(jié)構(gòu)圖圖9-47

單向順序閥工作原理1一調(diào)節(jié)手輪；2一彈簧；3一活

塞；4、6一工作腔5-單向閥9.3氣動控件346(b)

開

啟制

元(d)

圖形符號(c)

關(guān)閉9.3.2

流量控制閥在氣壓傳動系統(tǒng)中，對氣缸運(yùn)動速度、信號延

遲時間、油霧器的滴油量、緩沖氣缸的緩沖能力等的控制，都是依靠控制流量來實現(xiàn)的?？刂茐嚎s空氣流量的閥稱為流量控制閥，是通過改變

閥的流通面積來實現(xiàn)流量控制的。流量控制閥包括節(jié)流閥、單向節(jié)流閥和排

氣

節(jié)流

閥等。氣

動控

制

元

件9.39.3.2流量控制閥1

.

節(jié)流閥節(jié)流閥是通過改變

閥的流通面積來調(diào)節(jié)

流量的。用于控制氣

缸的運(yùn)動速度。9.3氣動控件圖9-48節(jié)

流閥制

元9.3.2流量控制閥2

.

單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)組合而成的流量

控制閥，常用于控制氣缸的運(yùn)動速度，故常稱為速度控

制閥。單向閥的功能是靠單向型密封圈來實現(xiàn)的。A

P(O)A

A(a)結(jié)構(gòu)簡圖(b)

圖形符號

(c)節(jié)流閥作用(d)單向閥作用圖9-49單向節(jié)流閥9.3動控9.3.2流量控制閥3.

帶消聲器的排氣節(jié)流閥345帶消聲器的排氣

節(jié)流閥通常裝在換

向閥的排氣口上，控制排入大氣的流

量，以改變氣缸的

運(yùn)動速度。(a)結(jié)構(gòu)圖

(b

)圖形符號

圖9-50排氣節(jié)流閥1-襯墊；2-調(diào)節(jié)手輪；3-節(jié)流閥芯；4-鎖緊螺母；5-導(dǎo)向套；

6-0形圈；7—消聲套；8一蓋；9—閥體氣

動

控

制

元

件9.319.3.3方向控制閥能改變氣體流動方向或通斷的控制閥稱為方向控

制閥，它是氣壓傳動系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一類閥。

如向氣缸一端進(jìn)

氣，并從另一端排氣，再反過來，

從另一端進(jìn)氣，一端排氣，這種流動方向的改變，

便要使用方向控制閥。9.3氣動件控

制

元9.3.3

方向控制閥1.

方向控制閥分類(1)

按閥內(nèi)氣流的流通方向分類(2)

按閥的控制方式分類(3)

按閥芯的工作位置數(shù)分類(4)

按閥的接口數(shù)目分類(5)

按閥芯結(jié)構(gòu)形式分類(6)

按控制信號數(shù)目分類(7)

按閥的動作方式分類(8)

按安裝連接方式分類(9)按閥的密封方式分類(10)按閥的流通能力分類9.3氣動件控制元(a)斷電狀態(tài)

(b)通電狀態(tài)

(c)圖形符號圖9-51

單電控直動式電磁閥工作原理圖1—電磁線圈2—閥芯ABA

BT?

P

T?(b)電磁鐵1斷電、3通電時狀態(tài)雙電控直動式電磁閥工作原理圖

1、3-電磁鐵

2-閥芯2.

換向型方向控制閥(1)電磁換向閥直動式電磁換向閥T?P

T?(a)電磁鐵1通電、3斷電時狀態(tài)圖9-52使用時兩電磁鐵不允許同時得電。9.3.3

方向控制閥T?PY?(c)圖形符號9.3動A

B

3控制9.3.3

方向控制閥2.

換向型方向控制閥(1)電磁換向閥先導(dǎo)式電磁換向閥P

R

主閥電磁先導(dǎo)閥

P

R2B?

B?A

RA

A?L

>R?A?

A

A?

3(a)斷電時狀態(tài)

(b)

通電時狀態(tài)(c)詳細(xì)符號圖9-53

單電控外部先導(dǎo)式電磁換向閥的工作原理XP-A

R3(d)

簡化符號9.3動9.3.3

方向控制閥2.

換向型方向控制閥(2)氣控?fù)Q向閥K圖形符號O

OA

AP

一

2

P

AO3(a)K口無控制信號

(b)K口有控制信號

(c)圖形符號

圖9-54

單氣控加壓截止式換向閥的工作原理9.3動控

制

元KPPA

A

A3

33(a)

結(jié)構(gòu)(b)直動式

(c)

滾輪杠桿式

(d)

單向滾輪杠桿式圖9-55

機(jī)控閥常用的機(jī)械控制方式9.3.3方向控制閥2.

換向型方向控制閥(3)機(jī)控?fù)Q向閥T9.3氣A動

控

制

元

件P

T(a)按鈕式(蘑菇形)(b)

按鈕式(伸出形)(c)按鈕式(平形)(d)

旋鈕式

(e)鎖式

(f)

推拉式(g)

肘桿式(h)腳踏式(1)長手柄式圖9-56

幾種人力控制換向閥實物圖9.3.3

方向控制閥2.

換向型方向控制閥(4)人力控制換向閥9.3氣動件控制元9.3.3

方向控制閥3.

單向型方向控制閥(1)單向閥2

3P

A

P(a)結(jié)構(gòu)圖

(b)圖形符號圖9-57

單向閥結(jié)構(gòu)示意圖9.3動件控制元(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)

圖形符號圖9-58

梭閥1-閥座2-閥芯3-閥體4-0形圈9.3.3方向控制閥3.

單向型方向控制閥IN

INOUT9.3氣動件(2)梭閥控制元9.3.3方向控制閥3.

單向型方向控制閥(2)梭閥低壓高壓(a)手動和自動操作選擇回路

(b)

高低壓轉(zhuǎn)換回路圖9-59

梭閥的應(yīng)用回路9.3動件控

制

元9.3.3

方向控制閥3.

單向型方向控制閥(3)雙壓閥出口(a)

結(jié)構(gòu)示意圖

(b)

圖形符號圖9-60雙壓閥OUTIN9.3動控

制

元

件IN9.3.3

方向控制閥3.

單向型方向控制閥(3)雙壓閥

532A圖9-61

互鎖回路1、2-機(jī)控?fù)Q向閥3-雙壓閥4-氣控

閥5

-

鉆孔缸出力3出力29.3動件出力1B控制元件PAT(a)結(jié)構(gòu)圖

(b)圖形符號圖9-62快速排氣閥9.3.3方向控制閥3.

單向型方向控制閥(4)快速排氣閥9.3動控制元P結(jié)構(gòu)形式特

點(diǎn)閥芯結(jié)構(gòu)形式座閥式換向行程小，密封性好，對空氣清潔度要求低于滑柱式，換向力較大滑柱式換向力小，通用性強(qiáng)，雙控式易實現(xiàn)記憶功能，換向行程大，對空氣清潔度要

求較高滑板式結(jié)構(gòu)簡單，易實現(xiàn)多位多通，換向力較大，對空氣清潔度要求較高動作方式直動式通徑小，換向頻率高，省電。若主閥芯粘住或動作不良，交流電磁線圈易燒毀先導(dǎo)式通徑大，換向頻率低，省電。線圈燒毀事故少。內(nèi)部先導(dǎo)式的使用壓力不能太

低，一般在01~0.5Mpa以上；外部先導(dǎo)式的使用壓力可較低，有些可使用真空

壓力密封形式彈性密封換向力較大，換向頻率較低，密封性好，故泄漏少，對空氣清潔度要求低于間

隙密封間隙密封換向力較小，換向頻率高，有微漏，對空氣清潔度要求高9.3.3方向控制閥4.

方向控制閥的選擇(1)結(jié)構(gòu)形式

表9-9結(jié)構(gòu)形式選擇9.3氣動控制元件控制方式特

點(diǎn)電磁控制適合電、氣聯(lián)合控制和遠(yuǎn)距離控制以及復(fù)雜系統(tǒng)的控制氣壓控制適合易燃、易爆、粉塵多和潮濕等惡劣環(huán)境下的控制和簡單

控制，也用于流體的流量放大和壓力放大機(jī)械控制主要用作行程信號閥，可選用不同的操作機(jī)構(gòu)人力控制可按人的意志改變控制對象的狀態(tài)，可選用不同的操作機(jī)構(gòu)，可用于自動或手動操作的選擇，機(jī)械裝置的啟動和停止等。需要保持功能時，可選用具有定位功能的手動閥9.3.3方向控制閥4.

方向控制閥的選擇(2)控制方式表9-10控制方式的選擇9.3氣動控

制

元

件閥的機(jī)能特

點(diǎn)二位式單氣、電控控制信號撤除，閥芯復(fù)位。單電控只一個電磁先導(dǎo)閥，成本低用于具有兩個工作

位置的場合雙氣、電控具有記憶功能，從安全性考慮，選雙控好。一旦停電，因具有記

憶功能，氣缸能保持原狀三位式中封式兩控制口都無電信號時，各通口都封閉。用于氣缸在任意位置的停止或緊急停止。但

停止精度不高(在幾毫米以上)中泄式兩控制口都無電信號時，進(jìn)氣口封閉，出口與排氣口接通。氣缸宜水平安裝，一般用

于急停時釋放氣壓，以保證安全。或使氣缸處于自由狀態(tài)，以便于調(diào)整工作中壓式兩控制口都無電信號時，進(jìn)氣同時與兩出口接通。在氣缸無桿側(cè)回路中裝減壓閥，實

現(xiàn)中停比中封式快。有少量泄漏仍可維持中停。不適用于負(fù)載變動的場合中止式兩控制口都無電信號時，兩出口都被單向閥封閉，氣缸兩腔的壓力可較長時間保持不

變，實現(xiàn)氣缸較長時間的中停閥的通口數(shù)二位二通控制氣源的通斷、緊急切斷氣源，緊急快速泄壓二位三通可控制單作用氣缸，控制容器的充排氣，控制氣動制動器，緊急情況下切斷氣源，高

低壓切換，做主閥的先導(dǎo)閥二(三)位四、五通可控制雙作用氣缸等多位多通用作氣路分配閥閥的零位狀態(tài)常斷式無控制信號時，出口無輸出}根據(jù)安全性及合理性來選擇常通式無控制信號時，出口有輸出通斷式流動方向不受限制(3)閥的機(jī)能

表9-11

閥的機(jī)能的選擇連接方式特

點(diǎn)管式連接簡單，價格低，裝拆維修不便，用于簡單系統(tǒng)板式裝拆時，不拆下配管，維修方便?？杀苊饨庸苠e誤。價格較高。

用于復(fù)雜系統(tǒng)集裝式節(jié)省空間，減少配管，便于維護(hù)9.3.3方向控制閥4.

方向控制閥的選擇(4)預(yù)選閥的系列型號(5)連接方式

表9-12

連接方式的選擇(6)確定閥的型號9.3氣動元

件控

制連接方式規(guī)格、特點(diǎn)交流電磁鐵行程大時吸力較大。啟動電流比保持電流大得多，故動鐵芯不能吸合時，

易燒毀線圈；電磁鐵不宜頻繁啟動；易發(fā)生蜂鳴聲直流電磁鐵行程大時吸力小，行程小時吸力大。電流保持一定，與行程無關(guān)，故動鐵

芯不能吸合時，不會燒毀線圈。電磁鐵可頻繁啟動，無蜂鳴聲交流電源標(biāo)準(zhǔn)電壓有AC220V、110V;非標(biāo)準(zhǔn)電壓有AC240V、200V、100V、48V、24V、12V直流電源標(biāo)準(zhǔn)電壓有DC24V;非標(biāo)準(zhǔn)電壓有DC110V、100V、48V、12V、6V、5V、3V9.3.3方向控制閥4.

方向控制閥的選擇(7)電氣規(guī)格的選擇表9-13

電氣規(guī)格的選擇(8)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。9.3氣動控

制

元

件9.3.4

氣動邏輯元件>氣動邏輯元件是一種以壓縮氣體為工作介質(zhì)，用內(nèi)部可

動件的動作改變氣流的流動方向，從而在氣壓傳動中實現(xiàn)

邏輯和放大等功能的控制元件。>氣動邏輯元件按結(jié)構(gòu)形式可分為高壓截止式邏輯元件、

滑閥式邏輯元件、膜片式邏輯元件和射流元件。>氣動邏輯元件的特點(diǎn)有：氣動邏輯元件可用在易燃、易爆、強(qiáng)磁、輻射、潮濕和粉塵等惡劣工作環(huán)境中。元件

結(jié)構(gòu)簡單，對氣源凈化和穩(wěn)壓要求不高，但響應(yīng)速度較慢，

不宜組成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。由于元件內(nèi)有可動件，在強(qiáng)烈

沖擊和振動工作環(huán)境中，有產(chǎn)生誤動作的可能。9.3氣動控制元件(1)與門元件與門元件邏輯表達(dá)式為：S=A·B9.3.4

氣動邏輯元件1.

高壓截止式邏輯元件圖9-63

與門元件1-閥芯；2-下閥座；3-上閥座；4-放氣孔；5-膜片9.3氣動件控制元9.3.4

氣動邏輯元件1.

高壓截止式邏輯元件(2)是門元件是門元件邏輯表達(dá)式為：S=A9.3氣動件圖9-64

是門元件邏輯

符號控

制

元件或門元件邏輯表達(dá)式為：

S=A+B