液压与气压传动教程 气动技术 第1章 气动技术概述

第1章气动技术概论

1.1 气动技术的应用范围

我们在日常工作和生活中经常见到各种机器，如汽车、电梯、机床等通常都是由原动机、传动装置和工作机构三部分组成。其中传动装置最常见的类型有机械传动、电力传动和流体传动。流体传动是以受压的流体为工作介质对能量进行转换、传递、控制和分配。它可以分为气压传动、液压传动和液力传动。

　　气压传动技术简称“气动技术”，是一门涉及压缩空气流动规律的科学技术。气动技术不仅被用来完成简单的机械动作，而且在促进自动化的发展中起着极为重要的作用。　　从50年代起，气动技术不仅用于做功，而且发展到检测和数据处理。传感器、过程控制器和执行器的发展导致了气动控制系统的产生。近年来，随着电子技术、计算机与通信技术的发展及各种气动组件的性价比进一步提高，气动控制系统的先进性与复杂性进一步发展，在自动化控制领域起着越来越重要的作用。

气动技术可使气动执行组件依工作需要作直线运动、摆动和旋转运动。气动系统的工作介质是压缩空气。压缩空气的用途极其广泛,从用低压空气来测量人体眼球内部的液体压力、气动机械手焊接到气动压力机和使混凝土粉碎的气钻等,几乎遍及各个领域。在工业中的典型应用如下：

1)　　材料输送（夹紧、位移、定位与定向 ）、分类、转动、包装与计量、排列、打印与堆置；

2)　　机械加工（钻、车削、铣、锯、成品精加工、成形加工、质量控制）

3)　　设备的控制、驱动、进给与压力加工；

4)　　工件的点焊、铆接、喷漆、剪切；

5)　　气动机器人；

6)　　牙钻。

图1.1所示的两条传送带的气动旋转分配装置，　　可通过气缸的伸缩使工件传输到相应的地方。

1.2 基本气动系统的组成

基本的气动系统如图1.2所示，它由压缩空气的产生和输送系统及压缩空气消耗系统二个主要部分组成。

一、压缩空气产生系统各组件及其主要功能

（一）　　压缩机： 将大气压力的空气压缩并以较高的压力输给气动系统，把机械能转变为气压能。

（二）　　电动机：把电能转变成机械能，给压缩机提供机械动力。

（三）　　压力开关： 将储气罐内的压力转变为电信号，用来控制电动机。它被调节到一个最高压力，达到这个压力就使电动机停止；也被调节另一个最低压力，储气罐内压力跌到这个压力就重新激活电动机。

（四）　　单向阀： 让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时.阻止压缩空气反方向流动。

（五）　　储气罐： 贮存压缩空气。它的尺寸大小由压缩机的容量来决定，储气罐的容积愈大，压缩机运行时间间隔就愈长。

（六）　　压力表： 显示储气罐内的压力。

（七）　　自动排水器：无需人手操作，排掉凝结在储气罐内所有的水。

（八）　　安全阀：当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气溢出。

（九）　　冷冻式空气干燥器：将压缩空气冷却到零上若干度，使大部分空气中的湿气凝结，以减少系统中的水份。

（十）　　主管道过滤器：它清除主要管道内灰尘、水份和油。主管道过滤器必须具有最小的压力降和油雾分离能力。

二、压缩空气消耗系统

(一)压缩空气的分支输出管路：压缩空气要从主管道顶部输出到分支管路，以便偶尔出现的凝结水仍留在主管道里，当压缩空气达到低处时，水传到管子的下部，流入自动排水器内，将凝结水去除。

(二)自动排水器： 每一根下接管的末端都应有一个排水器，最有效的方法是用一个自动排水器，将留在管道里的水自动排掉。

(三)空气处理组件：使压缩空气保持清洁和合适压力，以及加润滑油到需要润滑的另件中以延长这些气动组件的寿命。

(四)方向控制阀：通过对气缸两个接口交替地加压和排气，来控制运动的方向。

(五)执行元件：　　把压缩空气的压力能转变为机械能。图1.2中的执行元件是一个直线气缸，它也可以是回转执行组件或气动马达等。

(六)速度控制阀：　　能简便实现执行组件的无级调速。

1.3 气动系统的特点