氣動元件講解氣動元件講解

氣缸的分類一、氣缸的分類

氣缸的種類很多，分類的方法也不同，一般可按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向、結構特征和安裝形式來分類。現將氣缸的類型和安裝形式分別列于表9-1及表9-2中。

氣缸的分類二、常用氣缸的特點（1）普通氣缸

氣缸主要由缸筒、活塞桿、前后端蓋及密封件等組成，如圖9-1所示為普通氣缸結構。二、常用氣缸的特點（2）薄膜氣缸薄膜氣缸主要由缸體、膜片、膜盤和活塞桿組成。如圖9-2所示。（2）薄膜氣缸（3）無桿氣缸無桿氣缸沒有剛性活塞桿，利用活塞直接或間接實現直線運動。如圖9-3所示。（3）無桿氣缸氣動元件講解課件三、氣缸的使用氣缸的使用時應注意以下幾點：1）根據工作任務的要求，選擇汽缸的結構形式、安裝方式并確定活塞桿的推力和拉力。2）一般不使用滿行程，而使用其行程余量為30-100mm；3）氣缸工作的推薦速度在0。5～1m/s，工作壓力為0.4～0.6MPa,環境溫度為5～60°C范圍內。三、氣缸的使用四、氣馬達的工作原理如圖9-4所示四、氣馬達的工作原理

第二節氣動控制元件控制元件按其作用和功能分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三類。一、方向控制閥

類型:單向型換向型閥心結構：截止式滑閥式第二節氣動控制元件1、單向型控制閥單向型控制閥中包括單向閥，或門型梭閥和快速排氣閥。其中單向閥與液壓單向閥類似。（1）或門型梭閥或門型梭閥相當于兩個單向閥的組合。圖9-5為或門型梭閥結構圖，它有兩個輸入口P1、P2，一個輸出口A，閥芯在兩個方向上起單向閥的作用。1、單向型控制閥工作原理：P1進氣，P2切斷，P1→A，A有輸出；P2進氣，P1切斷，P2→A，A有輸出；工作原理：P1、P2進氣，高壓側進氣口→A；P1＝P2，則先加入壓力的一側→A；另一側通路關閉；P1、P2進氣，高壓側進氣口→A；應用應用（2）與門型梭閥與門型梭閥相當與兩個單向閥的組合，適用于互鎖回路中。與門型梭閥的結構如圖9-7。（2）與門型梭閥工作原理P1、P2同時輸入，A口有輸出；P1、P2無輸入，口無輸出；P1≠P2，則低壓側→A；高壓側關閉；工作原理與門型梭閥應用回路與門型梭閥應用回路（3）快速排氣閥功用：使氣動元件或裝置快速排氣。結構：見圖9-9。（3）快速排氣閥工作原理P口進氣，膜片↓封住排氣口，P→A；氣流反向流動，P的壓力↓，A口的氣壓將膜片頂起封住P口，A→O；工作原理快速排氣閥的應用裝于換向閥與氣缸之間，使氣缸的排氣過程不經過換向閥即可完成。快速排氣閥的應用2、換向型控制閥功用：通過改變氣體流通的通道使氣體的流動方向發生變化，進而改變執行元件的方向。控制方式：氣壓控制、電磁控制、機械控制、手動控制、時間控制。2、換向型控制閥二、壓力控制閥

壓力控制閥主要有減壓閥、溢流閥和順序閥三類1、減壓閥減壓閥的作用是降低由空氣壓縮機來的壓力，以適于每臺氣動設備的需要，并使這一部分壓力保持穩定。按調節壓力方式不同，減壓閥有直動型和先導型兩種。二、壓力控制閥一、直動型減壓閥

圖9-11所示為QTY型直動型減壓閥的結構簡圖。一、直動型減壓閥工作原理

閥處于工作狀態時，壓縮空氣P1口→閥口11→P2口流出。當順時針旋轉手柄1，壓縮2、3推動膜片5下凹，使閥桿7帶動閥芯9下移，打開進氣閥口11，壓縮空氣通過閥口11的節流作用，使輸出壓力低于輸入壓力，以實現減壓的作用。于此同時，有一部分氣流經阻尼孔6進入膜片室12，在膜片下部產生一向上的推力。當推力與彈簧的作用相互平衡后，閥口開度穩定在某一值上，減壓閥就輸出一定壓力的氣體。閥口11開度越小，節流作用越強，壓力下降也越多。工作原理（2）先導型減壓閥組成：先導閥主閥工作原理：當氣流從P1流入閥體后，一部分經閥口9→P2口，另一部分經固定節流孔1→中氣室5→噴嘴2→擋板3及孔道反饋至下氣室6，→閥桿7中心孔及排氣孔8→大氣。（2）先導型減壓閥把手柄旋到一定位置，使噴嘴擋板的距離在工作范圍內，減壓閥就進入工作狀態。中氣室5的壓力隨噴嘴與擋板間距離的減小而增大，于是推動閥芯打開進氣閥口9，即有氣流流到出口，同時經孔道發饋到上氣室4，與調壓彈簧相平衡。

把手柄旋到一定位置，使噴嘴擋板的距離在工作范圍內，減壓閥就進若輸入壓力瞬時升高，輸出壓力也相應升高，通過孔口的氣流使下氣室6的壓力也升高，破壞了膜片原由的平衡，使閥桿7上升，節流閥口減小，節流作用增強，輸出壓力下降，使膜片兩端作用力重新平衡，輸出壓力恢復到原來的調定值。

若輸入壓力瞬時升高，輸出壓力也相應升高，通過孔口的氣流使下氣當輸出壓力瞬時下降時，經噴嘴擋板的放大也會引起中氣室5的壓力較明顯升高，而使閥芯下移，閥口開大，輸出壓力升高，并穩定到原數值上。減壓閥選擇時應根據氣源壓力確定閥的額定輸入壓力，氣源的最低壓力應高于減壓閥最高輸出壓力0.1Mpa以上。減壓閥一般安裝在空氣過濾之后，油霧器之前。

當輸出壓力瞬時下降時，經噴嘴擋板的放大也會引起中氣室5的壓力（3）定值器定值器即高精度減壓閥。結構見圖9-13。（3）定值器規格：0.14MPa輸出范圍0～0.1MPa0.35MPa輸出范圍0～0.25MPa性能：氣源壓力在±10%時，定值器輸出壓力不超過0.3%；氣源壓力為額定值時，輸出壓力為最大值的80%，流量0～600L/h，輸出壓力變化﹤±1%。規格：0.14MPa輸出范圍0～0.1MPa（4）減壓閥的應用（4）減壓閥的應用2、溢流閥作用當系統壓力超過調定值時，便自動排氣，使系統的壓力下降，以保證系統安全，故也稱其為安全閥。分類按控制方式分，溢流閥有直動型和先導型兩種。2、溢流閥1.直動型溢流閥如圖9-15所示，將閥p口與系統相連接，O口通大氣壓力，當系統壓力大于溢流閥調定壓力時，氣體推開閥芯，經閥口從O口排至大氣，使系統壓力穩定在調定值。1.直動型溢流閥（2）先導型溢流閥如圖9-16所示。溢流閥的先導閥為減壓閥由它減壓后的空氣從上部K口進入閥內，以代替直動型的彈簧控制溢流閥。（2）先導型溢流閥（3）溢流閥的應用（3）溢流閥的應用3、順序閥順序閥的作用是依靠氣路中壓力的大小來控制機構按順序動作。順序閥常與單向閥并聯結合成一體，稱為單向順序閥。

3、順序閥工作原理當壓縮空氣由P口→腔4，若作用在活塞3上的力﹤彈簧2上的力時，閥關閉。當作用于活塞上的力﹥彈簧力時，活塞被頂起，壓縮空氣經腔4→腔5由A口流出，進入其它控制元件或執行元件，此時單向閥關閉。工作原理當切換起源時（圖b），腔4壓力迅速下降，順序閥關閉，此時腔5壓力高于腔4壓力，在氣體壓力差作用下，打開單向閥，壓縮空氣由右腔5經單向閥6流入左腔4向外排出。當切換起源時（圖b），（2）順序閥的應用圖9-20所示為用順序閥控制兩個氣缸順序動作的原理圖。

（2）順序閥的應用結構和圖形符號：見圖9-19結構和圖形符號：三、流量控制閥流量控制閥主要有節流閥，單向節流閥和排氣節流閥等。一、節流閥作用通過改變閥的通流面積來調節流量。三、流量控制閥結構：見圖9-21結構：見圖9-21工作原理氣體由輸入口P進入閥內，經閥座與閥芯間的節流通道從輸出口A流出，通過調節螺桿使閥芯上下移動，改變節流口通流面積，實現流量的調節。工作原理2、單向節流閥單向節流閥是由單向閥和節流閥并聯組合而成的組合式控制閥。結構見圖9-23

2、單向節流閥工作原理當氣流由P至A正向流動時，單向閥在彈簧和氣壓作用下關閉，氣流經節流閥節流后流出，而當由A至P反向流動時，單向閥打開，不起節流作用。工作原理3、帶消聲器的節流閥功用：安裝在執行元件的排氣口處，用來控制執行元件排入大氣中氣體的流量并降低排氣噪聲。3、帶消聲器的節流閥應用應用

第三節邏輯元件氣動邏輯元件：是一種以壓縮空氣為工作介質，通過元件內部可動部件的動作，改變氣流流動的方向，從而實現一定邏輯功能的流體控制元件。分類：按工作壓力分：高壓、低壓、微壓三種。按結構形式分：截止式*、膜片式、滑閥式和球閥式。第三節邏輯元件氣動邏輯元件的特點

1.元件孔徑較大，抗污染能力較強，對氣源的凈化程度要求較低。2.元件在完成切動作后，能切斷氣源和排氣孔之間的通道，無功耗氣量較低。3.負載能力強，可帶多個同類型元件。4.在組成系統時，元件連接方便，調試簡單。5.

適應能力較強，可在各種惡劣環境下工作。6.響應時間一般在10ms以內。氣動邏輯元件的特點二、

高壓截止式邏輯元件1.“是門”和“與門”元件圖9-26為“是門”元件及“與門”元件的結構圖。圖中，P為氣源口，

a為信號輸入口，S為輸出口。二、

高壓截止式邏輯元件工作原理(動畫)a無信號，PS，S無輸出;a有信號，PS，S有輸出.當氣源口P改為信號口b時，則成“與門”元件，即只有當a和b同時輸入信號時，S才有輸出，否則S無輸出。工作原理(動畫)2.“或門”元件

圖9-27為“或門”元件的結構圖。2.“或門”元件工作原理

當只有a信號輸入時，閥片3被推動下移，打開上閥口，接通a→S通路，S有輸出。類似地，當只有b信號輸入時，b→S接通,S也有輸出。顯然，當a,b均有信號輸入時，S定有輸出。顯示活塞1用于顯示輸出的狀態。工作原理3.“非門”和“禁門”元件

圖9-28為“非門”及“禁門”元件的結構圖.a為信號輸入孔，S為信號輸出孔,P為氣源孔。3.“非門”和“禁門”元件工作原理(動畫)在a無信號輸入時，閥片1在氣源壓力作用下上移，開啟下閥口，關閉上閥口，接通P→S通路，S有輸出。當a有信號輸入時，膜片6在輸入信號作用下，推動閥桿3及閥片1下移，開啟上閥口，關閉下閥口，S無輸出。顯然此時為“非門”元件。若將氣源口P改為信號b口，該元件就成為“禁門“元件。在a,b均有信號時，閥片1及閥桿3在a輸入信號作用下封住b孔，S無輸出；在a無信號輸入，而b有輸入信號時，S就有輸出，即a輸入信號起“禁止“作用。工作原理(動畫)4.“或非”元件圖9-29為“或非”元件工作原理圖。P為氣源口，S為輸出口，a、b、c為三個信號輸入口。4.“或非”元件工作原理(動畫)當三個輸入口均為無信號輸入時，閥芯3在氣源壓力作用下上移，開啟下閥口，接通P→S通路，S有輸出。三個輸入口只要有一個口有信號輸入，都會使閥芯下移關閉閥口，截斷P→S通路，S無輸出。“或非”元件是一種多功能邏輯元件，用它可以組成“與門”、“或門”、“非門”、“雙穩”等邏輯元件。工作原理(動畫)4.

記憶元件記憶元件分為單輸出和雙輸出兩種。雙輸出記憶元件稱為雙穩元件，單輸出記憶元件稱為單記憶元件。圖9-30為“雙穩”元件原理圖。4.

記憶元件工作原理當a有控制信號輸入時，閥芯2帶動滑塊4右移，接通P→S1通路，S1有輸出，而S2與排氣孔O相通，無輸出。此時“雙穩”處于“1”狀態，在b輸入信號到來之前，a信號雖消失，閥芯2仍總是保持在右端位置。當b有輸入信號時，則P→S2相通，S2有輸出，S1→O相通，此時元件置“O”狀態，b信號消失后，a信號未到來前，元件一直保持此狀態。

工作原理圖9-31為單記憶元件的工作原理圖。圖9-31為單記憶元件的工作原理圖。工作原理當b有信號輸入時，膜片1使閥芯2上移，將小活塞4頂起，打開氣源通道，關閉排氣口，使S有輸出。如b信號撤消，膜片1復原，閥芯在輸出端壓力作用下仍能保持在上面位置，S仍有輸出，對b置“1”信號起記憶作用。當a有信號輸入時，使閥芯2下移，打開排氣通道，活塞4下移，切斷氣源，S無輸出。工作原理二、邏輯元件的應用舉例1、“或門”元件控制線路圖9-32為采用梭閥作“或門”元件控制線路工作原理二、邏輯元件的應用舉例當信號a及b均無輸入時（圖示狀態），氣缸處于原始位置。當信號a及b有輸入時，梭閥S有輸出，使二位四通閥克服彈簧力作用切換至上方位置，壓縮空氣即通過二位四通閥進入氣缸下腔，活塞上移。當信號a或b解除后，二位四通閥在彈簧作用下復位，S無輸出，二位四通閥也在彈簧作用下復位，壓縮空氣進入氣缸上腔，使氣缸復位。

當信號a及b均無輸入時（圖示狀態），氣缸處于原始位置。2、雙手操作安全回路圖9-33為用二位三通按鈕式換向閥和邏輯“禁門”元件組成的安全回路。2、雙手操作安全回路

當兩個按鈕閥同時按下時，“或門”的輸出信號S1要經過單向節流閥3進入蓄能器4，經一定時間的延時后才能經邏輯“禁門”5輸出，而“與門”的輸出信號S2是直接輸入到“禁門”6上的。因此S2比S1早到達“禁門”6，“禁門”6有輸出。氣動元件講解課件輸出信號S4一方面推動主控制閥8換向使缸7前進，另一方面又作為“禁門”5的一個輸入信號，由于此信號比S1早到達“禁門”5，故“禁門”5無輸出。如果先按閥1，后按閥2，且按下的時間間隔大于回路中延時時間t，那么，“或門”的輸出信號S1先到達“禁門”5，“禁門”5有輸出S3輸出，而輸出信號S3是作為“禁門”6的一個輸入信號的，由于S3比S2早到達“禁門”6，故“禁門”6無輸出，主控制閥不能切換，氣缸7不能動作。輸出信號S4一方面推動主控制閥8換向使缸7前進，另一方面又作若先按下閥1，則其效果與同時按下兩個閥的效果相同。但若只按下其中任一個閥，則使換向閥8進不能換向。若先按下閥1，則其效果與同時按下兩個閥的效果相同。但若只按

第四節氣源裝置及輔件

一、氣源裝置氣源裝置是用來產生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣并將其凈化、處理及儲存的一套裝置。圖9-34所示為常見的氣源裝置。其主要由以下元件組成。第四節氣源裝置及輔件

1、空氣壓縮機功用：將機械能轉變為氣體壓力能的裝置，是啟動系統的動力源。分類：活塞式，膜片式、螺桿式，其中氣壓系統最常使用的機型為活塞式壓縮機。在選擇空氣壓縮機時，其額定壓力≥工作壓力，其流量應等于系統設備最大耗氣量并考慮管路泄露等因素。1、空氣壓縮機空氣壓縮機空氣壓縮機2、后冷卻器功用：將壓縮機排出的壓縮氣體溫度由120—150℃降至40—50℃，使其中水汽、油霧汽凝結成水滴和油滴，以便經除油器析出。分類：后冷卻器一般采用水冷換熱裝置，其結構形式有：列管式、散熱片式，管套式、蛇管式和板式等。其中，蛇管式冷卻器最為常用。2、后冷卻器結構結構3、除油器功用：分離壓縮空氣中凝聚的水分和油分等雜質使壓縮空氣得到初步凈化。分類：環形回轉式、撞擊折回式、離心旋轉式和水浴式等。3、除油器圖9-35為撞擊折回并環形回轉式除油器。圖9-35為撞擊折回并環形回轉式除油器。工作原理：壓縮空氣自入口進入后，因撞擊隔板而折回向下，繼而后回升向上，形成回轉環形流，使水滴、油滴和雜志在離心力和慣性力作用下，從空氣中分離析出，并沉降在底部，定期打開底部閥門排出，初步凈化的空氣從出口送往儲氣罐。工作原理：3、干燥器功用：為了滿足精密啟動裝置用氣，把初步凈化的壓縮空氣進一步凈化以吸收和排除其中的水分、油分、及雜質，使濕空氣變成干空氣。分類：潮解式、加熱式、冷凍式等。3、干燥器空氣干燥器：吸收式空氣干燥器：吸收式空氣干燥器：吸附式空氣干燥器：吸附式空氣干燥器：冷凍式空氣干燥器：冷凍式五、空氣過濾器功用：濾除壓縮空氣的水分、油滴及雜質，以達到氣動系統所要求的凈化程度。安裝：它屬于二次過濾器，大多與減壓閥、油霧器一起構成氣動三聯件。通常垂直安裝在氣動設備入口處，進出氣孔不得裝反，使用中注意定期放水，清洗或更換濾芯。選擇：空氣過濾器主要根據系統所需要的流量，過濾精度和容許壓力等參數來選取。五、空氣過濾器圖9-36所示為空氣過濾器結構圖。圖9-36所示為空氣過濾器結構圖。氣動三聯件氣動三聯件工作原理：壓縮空氣從輸入口進入后，沿旋風葉子強烈旋轉，夾在空氣中的水滴、油滴和雜質在離心力的作用下分離出來，沉積在存水杯底，而氣體經過中間濾心時，又將其中微粒雜質和霧狀水分濾下，沿擋水板流入杯底。潔凈空氣經出口輸出。

工作原理：6、儲器罐功用：調節氣流，減少輸出氣流的壓力脈動，使輸出氣流具有流量連續性和氣壓穩定性。容積的選擇：當已知空氣壓縮機排氣q時，儲器罐容積可參考下述經驗公式：

q<6m3/minVc=0.2qm3q=6—30m3/minVc=0.15qm3q>30m3/minVc=0.1qm36、儲器罐儲氣罐儲氣罐二、氣動輔件

1、油霧器功用：油霧器是氣壓系統中一種特殊的注油裝置，其作用是把潤滑油霧化后，經壓縮空氣攜帶進入系統中各潤滑部位，滿足潤滑的需要。

二、氣動輔件圖9-37是油霧器的結構圖。圖9-37是油霧器的結構圖。油霧器油霧器工作原理：氣路:從輸入口進入，大部分從主氣道流出，一小部分通過小孔A→閥座8腔中→儲油杯4上腔C,(此時特殊單向閥處在中間位置)如圖9-38示。工作原理：油路：油液受壓后經吸油管7將單向閥6頂起→視油器5→噴嘴1腔，被主氣道中的氣流從小孔B中引射出來。供油量：1mL/10m3油路：油液受壓后經吸油管7將單向閥6頂起→視油器5→噴嘴1腔油量的調節：調節視油器上的節流閥9可調節油量，使滴油量可在0—200滴/分范圍內變化。切斷供油：當旋松油塞10后，使腔C與大氣相通，此時特殊單向閥2背壓降低而關閉，從而切斷了氣體與上腔C的通道，單向閥6也由于C腔壓力降低處于關閉狀態，氣體也不會從吸油管進入C腔。因此可以在不停氣源的情況下從油塞口給油霧器加油。油量的調節：調節視油器上的節流閥9可調節油量，使滴油量可在02、消聲器功用：排除壓縮氣體高速通過氣動元件排到大氣時產生的刺耳噪聲污染。結構：圖9-39是膨脹干涉吸收型消聲器。

2、消聲器工作原理氣流經過對稱斜孔分成多束進入擴散室A后膨脹，減速后與反射套碰撞，然后反射到B室，在消聲器中心處，氣流束互相撞擊、干涉。當兩個聲波相位相反時，使聲波的振幅相互減弱達到消耗聲能的目的。最后聲波通過消聲器內壁的消聲材料，殘余聲能由于消聲材料的細孔相摩擦而變成熱能，再次達到降低聲強的效果。工作原理3、轉換器轉換器是將電、液、氣信號相互轉換的輔件，用來控制氣動系統工作。1）氣/電轉換器

圖9-40是低壓氣/電轉換器結構圖。它是把氣信號轉換成電信號的元件。

3、轉換器氣/電轉換器氣/電轉換器工作原理硬芯與焊片是兩個長斷電觸點。當有一定壓力的氣動信號由輸入口進入后，膜片向上彎曲，帶動硬芯與限位螺釘接觸，即與焊片導通，發出電信號。氣信號消失后，膜片帶動硬芯復位，觸點斷開，電信號消失。選擇時要注意：信號工作壓力大小、電源種類、額定電壓和額定電流大小。安裝：不應傾斜和倒置，以免發生誤動作，控制失靈。工作原理2）電/氣轉換器

下圖是電/氣轉換器結構圖，其作用與氣/電轉換器相反，是將電信號轉換成氣信號的元件。

2）電/氣轉換器工作原理：當無電信號時，橡膠擋板4在彈簧1的作用下上抬，噴嘴打開，由氣源輸入的氣體經噴嘴排空，輸出口無輸出。當線圈2通入電流時，產生磁場吸下銜鐵3，橡膠擋板擋住噴嘴。輸出口有氣信號輸出。工作原理：當無電信號時，橡膠擋板4在彈簧1的作用下上抬，噴嘴本章小結1、氣壓系統執行元件的結構及動作原理。2、氣壓系統三大類控制元件的功能。3、壓力控制閥的基本結構和原理及應用。4、節流閥和調速閥各自的特點和應用。5、方向控制閥的種類、結構、工作原理和應用。6、邏輯元件的原理和特點。本章小結

再見！

懂得感恩，感謝幫助你的每一個人。讀書是在別人思想的幫助下，建立起自己的思想。——魯巴金喜歡花的人是會去摘花的，然而愛花的人則會去澆水。我的財富并不是因為我擁有很多，而是我要求的很少。其實愛美的人，只是與自己談戀愛罷了。思想如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。最快的腳步不是跨越，而是繼續；最慢的步伐不是小步，而是徘徊；最好的道路不是大道，而是小心；最險的道路不是陡坡，而是陷阱。按照自己的活法，快樂的生活，活得像自己就好了，何必在意那么多，勇敢地走自己的路，讓別人說去吧。人生就像騎單車，想保持平衡就得往前走。鳥欲高飛先振翅，人求上進先讀書。本來，生命只有一次，對于誰都是寶貴的。勤奮好學會使你更優秀！——王光鳳身體健康，學習進步！懂得感恩，感謝幫助你的每一個人。身體健康，學習進步！氣動元件講解氣動元件講解

氣缸的分類一、氣缸的分類

氣缸的種類很多，分類的方法也不同，一般可按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向、結構特征和安裝形式來分類。現將氣缸的類型和安裝形式分別列于表9-1及表9-2中。

氣缸的分類二、常用氣缸的特點（1）普通氣缸

氣缸主要由缸筒、活塞桿、前后端蓋及密封件等組成，如圖9-1所示為普通氣缸結構。二、常用氣缸的特點（2）薄膜氣缸薄膜氣缸主要由缸體、膜片、膜盤和活塞桿組成。如圖9-2所示。（2）薄膜氣缸（3）無桿氣缸無桿氣缸沒有剛性活塞桿，利用活塞直接或間接實現直線運動。如圖9-3所示。（3）無桿氣缸氣動元件講解課件三、氣缸的使用氣缸的使用時應注意以下幾點：1）根據工作任務的要求，選擇汽缸的結構形式、安裝方式并確定活塞桿的推力和拉力。2）一般不使用滿行程，而使用其行程余量為30-100mm；3）氣缸工作的推薦速度在0。5～1m/s，工作壓力為0.4～0.6MPa,環境溫度為5～60°C范圍內。三、氣缸的使用四、氣馬達的工作原理如圖9-4所示四、氣馬達的工作原理

第二節氣動控制元件控制元件按其作用和功能分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三類。一、方向控制閥

類型:單向型換向型閥心結構：截止式滑閥式第二節氣動控制元件1、單向型控制閥單向型控制閥中包括單向閥，或門型梭閥和快速排氣閥。其中單向閥與液壓單向閥類似。（1）或門型梭閥或門型梭閥相當于兩個單向閥的組合。圖9-5為或門型梭閥結構圖，它有兩個輸入口P1、P2，一個輸出口A，閥芯在兩個方向上起單向閥的作用。1、單向型控制閥工作原理：P1進氣，P2切斷，P1→A，A有輸出；P2進氣，P1切斷，P2→A，A有輸出；工作原理：P1、P2進氣，高壓側進氣口→A；P1＝P2，則先加入壓力的一側→A；另一側通路關閉；P1、P2進氣，高壓側進氣口→A；應用應用（2）與門型梭閥與門型梭閥相當與兩個單向閥的組合，適用于互鎖回路中。與門型梭閥的結構如圖9-7。（2）與門型梭閥工作原理P1、P2同時輸入，A口有輸出；P1、P2無輸入，口無輸出；P1≠P2，則低壓側→A；高壓側關閉；工作原理與門型梭閥應用回路與門型梭閥應用回路（3）快速排氣閥功用：使氣動元件或裝置快速排氣。結構：見圖9-9。（3）快速排氣閥工作原理P口進氣，膜片↓封住排氣口，P→A；氣流反向流動，P的壓力↓，A口的氣壓將膜片頂起封住P口，A→O；工作原理快速排氣閥的應用裝于換向閥與氣缸之間，使氣缸的排氣過程不經過換向閥即可完成。快速排氣閥的應用2、換向型控制閥功用：通過改變氣體流通的通道使氣體的流動方向發生變化，進而改變執行元件的方向。控制方式：氣壓控制、電磁控制、機械控制、手動控制、時間控制。2、換向型控制閥二、壓力控制閥

壓力控制閥主要有減壓閥、溢流閥和順序閥三類1、減壓閥減壓閥的作用是降低由空氣壓縮機來的壓力，以適于每臺氣動設備的需要，并使這一部分壓力保持穩定。按調節壓力方式不同，減壓閥有直動型和先導型兩種。二、壓力控制閥一、直動型減壓閥

圖9-11所示為QTY型直動型減壓閥的結構簡圖。一、直動型減壓閥工作原理

閥處于工作狀態時，壓縮空氣P1口→閥口11→P2口流出。當順時針旋轉手柄1，壓縮2、3推動膜片5下凹，使閥桿7帶動閥芯9下移，打開進氣閥口11，壓縮空氣通過閥口11的節流作用，使輸出壓力低于輸入壓力，以實現減壓的作用。于此同時，有一部分氣流經阻尼孔6進入膜片室12，在膜片下部產生一向上的推力。當推力與彈簧的作用相互平衡后，閥口開度穩定在某一值上，減壓閥就輸出一定壓力的氣體。閥口11開度越小，節流作用越強，壓力下降也越多。工作原理（2）先導型減壓閥組成：先導閥主閥工作原理：當氣流從P1流入閥體后，一部分經閥口9→P2口，另一部分經固定節流孔1→中氣室5→噴嘴2→擋板3及孔道反饋至下氣室6，→閥桿7中心孔及排氣孔8→大氣。（2）先導型減壓閥把手柄旋到一定位置，使噴嘴擋板的距離在工作范圍內，減壓閥就進入工作狀態。中氣室5的壓力隨噴嘴與擋板間距離的減小而增大，于是推動閥芯打開進氣閥口9，即有氣流流到出口，同時經孔道發饋到上氣室4，與調壓彈簧相平衡。

把手柄旋到一定位置，使噴嘴擋板的距離在工作范圍內，減壓閥就進若輸入壓力瞬時升高，輸出壓力也相應升高，通過孔口的氣流使下氣室6的壓力也升高，破壞了膜片原由的平衡，使閥桿7上升，節流閥口減小，節流作用增強，輸出壓力下降，使膜片兩端作用力重新平衡，輸出壓力恢復到原來的調定值。

若輸入壓力瞬時升高，輸出壓力也相應升高，通過孔口的氣流使下氣當輸出壓力瞬時下降時，經噴嘴擋板的放大也會引起中氣室5的壓力較明顯升高，而使閥芯下移，閥口開大，輸出壓力升高，并穩定到原數值上。減壓閥選擇時應根據氣源壓力確定閥的額定輸入壓力，氣源的最低壓力應高于減壓閥最高輸出壓力0.1Mpa以上。減壓閥一般安裝在空氣過濾之后，油霧器之前。

當輸出壓力瞬時下降時，經噴嘴擋板的放大也會引起中氣室5的壓力（3）定值器定值器即高精度減壓閥。結構見圖9-13。（3）定值器規格：0.14MPa輸出范圍0～0.1MPa0.35MPa輸出范圍0～0.25MPa性能：氣源壓力在±10%時，定值器輸出壓力不超過0.3%；氣源壓力為額定值時，輸出壓力為最大值的80%，流量0～600L/h，輸出壓力變化﹤±1%。規格：0.14MPa輸出范圍0～0.1MPa（4）減壓閥的應用（4）減壓閥的應用2、溢流閥作用當系統壓力超過調定值時，便自動排氣，使系統的壓力下降，以保證系統安全，故也稱其為安全閥。分類按控制方式分，溢流閥有直動型和先導型兩種。2、溢流閥1.直動型溢流閥如圖9-15所示，將閥p口與系統相連接，O口通大氣壓力，當系統壓力大于溢流閥調定壓力時，氣體推開閥芯，經閥口從O口排至大氣，使系統壓力穩定在調定值。1.直動型溢流閥（2）先導型溢流閥如圖9-16所示。溢流閥的先導閥為減壓閥由它減壓后的空氣從上部K口進入閥內，以代替直動型的彈簧控制溢流閥。（2）先導型溢流閥（3）溢流閥的應用（3）溢流閥的應用3、順序閥順序閥的作用是依靠氣路中壓力的大小來控制機構按順序動作。順序閥常與單向閥并聯結合成一體，稱為單向順序閥。

3、順序閥工作原理當壓縮空氣由P口→腔4，若作用在活塞3上的力﹤彈簧2上的力時，閥關閉。當作用于活塞上的力﹥彈簧力時，活塞被頂起，壓縮空氣經腔4→腔5由A口流出，進入其它控制元件或執行元件，此時單向閥關閉。工作原理當切換起源時（圖b），腔4壓力迅速下降，順序閥關閉，此時腔5壓力高于腔4壓力，在氣體壓力差作用下，打開單向閥，壓縮空氣由右腔5經單向閥6流入左腔4向外排出。當切換起源時（圖b），（2）順序閥的應用圖9-20所示為用順序閥控制兩個氣缸順序動作的原理圖。

（2）順序閥的應用結構和圖形符號：見圖9-19結構和圖形符號：三、流量控制閥流量控制閥主要有節流閥，單向節流閥和排氣節流閥等。一、節流閥作用通過改變閥的通流面積來調節流量。三、流量控制閥結構：見圖9-21結構：見圖9-21工作原理氣體由輸入口P進入閥內，經閥座與閥芯間的節流通道從輸出口A流出，通過調節螺桿使閥芯上下移動，改變節流口通流面積，實現流量的調節。工作原理2、單向節流閥單向節流閥是由單向閥和節流閥并聯組合而成的組合式控制閥。結構見圖9-23

2、單向節流閥工作原理當氣流由P至A正向流動時，單向閥在彈簧和氣壓作用下關閉，氣流經節流閥節流后流出，而當由A至P反向流動時，單向閥打開，不起節流作用。工作原理3、帶消聲器的節流閥功用：安裝在執行元件的排氣口處，用來控制執行元件排入大氣中氣體的流量并降低排氣噪聲。3、帶消聲器的節流閥應用應用

第三節邏輯元件氣動邏輯元件：是一種以壓縮空氣為工作介質，通過元件內部可動部件的動作，改變氣流流動的方向，從而實現一定邏輯功能的流體控制元件。分類：按工作壓力分：高壓、低壓、微壓三種。按結構形式分：截止式*、膜片式、滑閥式和球閥式。第三節邏輯元件氣動邏輯元件的特點

1.元件孔徑較大，抗污染能力較強，對氣源的凈化程度要求較低。2.元件在完成切動作后，能切斷氣源和排氣孔之間的通道，無功耗氣量較低。3.負載能力強，可帶多個同類型元件。4.在組成系統時，元件連接方便，調試簡單。5.

適應能力較強，可在各種惡劣環境下工作。6.響應時間一般在10ms以內。氣動邏輯元件的特點二、

高壓截止式邏輯元件1.“是門”和“與門”元件圖9-26為“是門”元件及“與門”元件的結構圖。圖中，P為氣源口，

a為信號輸入口，S為輸出口。二、

高壓截止式邏輯元件工作原理(動畫)a無信號，PS，S無輸出;a有信號，PS，S有輸出.當氣源口P改為信號口b時，則成“與門”元件，即只有當a和b同時輸入信號時，S才有輸出，否則S無輸出。工作原理(動畫)2.“或門”元件

圖9-27為“或門”元件的結構圖。2.“或門”元件工作原理

當只有a信號輸入時，閥片3被推動下移，打開上閥口，接通a→S通路，S有輸出。類似地，當只有b信號輸入時，b→S接通,S也有輸出。顯然，當a,b均有信號輸入時，S定有輸出。顯示活塞1用于顯示輸出的狀態。工作原理3.“非門”和“禁門”元件

圖9-28為“非門”及“禁門”元件的結構圖.a為信號輸入孔，S為信號輸出孔,P為氣源孔。3.“非門”和“禁門”元件工作原理(動畫)在a無信號輸入時，閥片1在氣源壓力作用下上移，開啟下閥口，關閉上閥口，接通P→S通路，S有輸出。當a有信號輸入時，膜片6在輸入信號作用下，推動閥桿3及閥片1下移，開啟上閥口，關閉下閥口，S無輸出。顯然此時為“非門”元件。若將氣源口P改為信號b口，該元件就成為“禁門“元件。在a,b均有信號時，閥片1及閥桿3在a輸入信號作用下封住b孔，S無輸出；在a無信號輸入，而b有輸入信號時，S就有輸出，即a輸入信號起“禁止“作用。工作原理(動畫)4.“或非”元件圖9-29為“或非”元件工作原理圖。P為氣源口，S為輸出口，a、b、c為三個信號輸入口。4.“或非”元件工作原理(動畫)當三個輸入口均為無信號輸入時，閥芯3在氣源壓力作用下上移，開啟下閥口，接通P→S通路，S有輸出。三個輸入口只要有一個口有信號輸入，都會使閥芯下移關閉閥口，截斷P→S通路，S無輸出。“或非”元件是一種多功能邏輯元件，用它可以組成“與門”、“或門”、“非門”、“雙穩”等邏輯元件。工作原理(動畫)4.

記憶元件記憶元件分為單輸出和雙輸出兩種。雙輸出記憶元件稱為雙穩元件，單輸出記憶元件稱為單記憶元件。圖9-30為“雙穩”元件原理圖。4.

記憶元件工作原理當a有控制信號輸入時，閥芯2帶動滑塊4右移，接通P→S1通路，S1有輸出，而S2與排氣孔O相通，無輸出。此時“雙穩”處于“1”狀態，在b輸入信號到來之前，a信號雖消失，閥芯2仍總是保持在右端位置。當b有輸入信號時，則P→S2相通，S2有輸出，S1→O相通，此時元件置“O”狀態，b信號消失后，a信號未到來前，元件一直保持此狀態。

工作原理圖9-31為單記憶元件的工作原理圖。圖9-31為單記憶元件的工作原理圖。工作原理當b有信號輸入時，膜片1使閥芯2上移，將小活塞4頂起，打開氣源通道，關閉排氣口，使S有輸出。如b信號撤消，膜片1復原，閥芯在輸出端壓力作用下仍能保持在上面位置，S仍有輸出，對b置“1”信號起記憶作用。當a有信號輸入時，使閥芯2下移，打開排氣通道，活塞4下移，切斷氣源，S無輸出。工作原理二、邏輯元件的應用舉例1、“或門”元件控制線路圖9-32為采用梭閥作“或門”元件控制線路工作原理二、邏輯元件的應用舉例當信號a及b均無輸入時（圖示狀態），氣缸處于原始位置。當信號a及b有輸入時，梭閥S有輸出，使二位四通閥克服彈簧力作用切換至上方位置，壓縮空氣即通過二位四通閥進入氣缸下腔，活塞上移。當信號a或b解除后，二位四通閥在彈簧作用下復位，S無輸出，二位四通閥也在彈簧作用下復位，壓縮空氣進入氣缸上腔，使氣缸復位。

當信號a及b均無輸入時（圖示狀態），氣缸處于原始位置。2、雙手操作安全回路圖9-33為用二位三通按鈕式換向閥和邏輯“禁門”元件組成的安全回路。2、雙手操作安全回路

當兩個按鈕閥同時按下時，“或門”的輸出信號S1要經過單向節流閥3進入蓄能器4，經一定時間的延時后才能經邏輯“禁門”5輸出，而“與門”的輸出信號S2是直接輸入到“禁門”6上的。因此S2比S1早到達“禁門”6，“禁門”6有輸出。氣動元件講解課件輸出信號S4一方面推動主控制閥8換向使缸7前進，另一方面又作為“禁門”5的一個輸入信號，由于此信號比S1早到達“禁門”5，故“禁門”5無輸出。如果先按閥1，后按閥2，且按下的時間間隔大于回路中延時時間t，那么，“或門”的輸出信號S1先到達“禁門”5，“禁門”5有輸出S3輸出，而輸出信號S3是作為“禁門”6的一個輸入信號的，由于S3比S2早到達“禁門”6，故“禁門”6無輸出，主控制閥不能切換，氣缸7不能動作。輸出信號S4一方面推動主控制閥8換向使缸7前進，另一方面又作若先按下閥1，則其效果與同時按下兩個閥的效果相同。但若只按下其中任一個閥，則使換向閥8進不能換向。若先按下閥1，則其效果與同時按下兩個閥的效果相同。但若只按

第四節氣源裝置及輔件

一、氣源裝置氣源裝置是用來產生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣并將其凈化、處理及儲存的一套裝置。圖9-34所示為常見的氣源裝置。其主要由以下元件組成。第四節氣源裝置及輔件

1、空氣壓縮機功用：將機械能轉變為氣體壓力能的裝置，是啟動系統的動力源。分類：活塞式，膜片式、螺桿式，其中氣壓系統最常使用的機型為活塞式壓縮機。在選擇空氣壓縮機時，其額定壓力≥工作壓力，其流量應等于系統設備最大耗氣量并考慮管路泄露等因素。1、空氣壓縮機空氣壓縮機空氣壓縮機2、后冷卻器功用：將壓縮機排出的壓縮氣體溫度由120—150℃降至40—50℃，使其中水汽、油霧汽凝結成水滴和油滴，以便經除油器析出。分類：后冷卻器一般采用水冷換熱裝置，其結構形式有：列管式、散熱片式，管套式、蛇管式和板式等。其中，蛇管式冷卻器最為常用。2、后冷卻器結構結構3、除油器功用：分離壓縮空氣中凝聚的水分和油分等雜質使壓縮空氣得到初步凈化。分類：環形回轉式、撞擊折回式、離心旋轉式和水浴式等。3、除油器圖9-35為撞擊折回并環形回轉式除油器。圖9-35為撞擊折回并環形回轉式除油器。工作原理：壓縮空氣自入口進入后，因撞擊隔板而折回向下，繼而后回升向上，形成回轉環形流，使水滴、油滴和雜志在離心力和慣性力作用下，從空氣中分離析出，并沉降在底部，定期打開底部閥門排出，初步凈化的空氣從出口送往儲氣罐。工作原理：3、干燥器功用：為了滿足精密啟動裝置用氣，把初步凈化的壓縮空氣進一步凈化以吸收和排除其中的水分、油分、及雜質，使濕空氣變成干空氣。分類：潮解式、加熱式、冷凍式等。3、干燥器空氣干燥器：吸收式空氣干燥器：吸收式空氣干燥器：吸附式空氣干燥器：吸附式空氣干燥器：冷凍式空氣干燥器：冷凍式五、空氣過濾器功用：濾除壓縮空氣的水分、油滴及雜質，以達到氣動系統所要求的凈化程度。安裝：它屬于二次過濾器，大多與減壓閥、油霧器一起構成氣動三聯件。通常垂直安裝在氣動設備入口處，進出氣孔不得裝反，使用中注意定期放水，清洗或更換濾芯。選擇：空氣過濾器主要根據系統所需要的流量，過濾精度和容許壓力等參數來選取。五、空氣過濾器圖9-36所示為空氣過濾器結構圖。圖9-36所示為空氣過濾器結構圖。氣動三聯件氣動三聯件工作原理：壓縮空氣從輸入口進入后，沿旋風葉子強烈旋轉，夾在空氣中的水滴、油滴和雜質在離心力的作用下分離出來，沉積在存水杯底，而氣體經過中間濾心時，又將其中微粒雜質和霧狀水分濾下，沿擋水板流入杯底。潔凈空氣經出口輸出。

工作原理：6、儲器罐功用：調節氣流，減少輸出氣流的壓力脈動，使輸出氣流具