气压传动
气压传动是以空气作为介质进行能量传递的一种方式，其传动的特点前面已作介绍，在此不再讲述。
气压传动与液压传动类似，其工作介质为空气。主要应用于各种机床、轻工机械、自动化生产线等等，其特点是：
⑴ 由于以空气作为工作介质，来源方便，使用后可直接排入大气，不污染环境，易实现自动过载保护。
⑵ 空气流动损失比液体小，因此便于远距离的传输和控制，便于集中供气。 ⑶ 与液压传动相比较，具有反应快，动作迅速等优点，在0.02—0.03S时间内就可以达到所要求的工作压力和速度。 ⑷ 气压传动管路不易堵塞，维护简单。工作环境适应性强，在易燃易爆、多尘埃、强辐射、振动等恶劣环境下工作时要比液压、电气传动优越。
⑸ 与液压元件一样易于实现系列化、标准化，且结构简单、制造方便。
气压传动也有其不足之处，如：
⑴ 由于空气的可压缩性，载荷变化时运动平稳性稍差，且具有较大的排气噪声。
⑵ 工作压力低（0.2—1.0MPa），不易获得较大的输出力和力矩。
第一节 气源装置及辅件
一、气源装置
气源装备是一套用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处理及储存的装置，它的主体部分是空气压缩机，它是将原动机输出的机械能转变成气体压力能的装置。 1．空气压缩机
空气压缩机的种类很多。如按工作原理的不同可分为容积型和速度型。
容积型空气压缩机是指通过运动部件的位移，使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空
间，以提高静压力的压缩机。按结构形式可分为往复式和回转式两种，如活塞式和滑片式空气压缩机等。
速度型空气压缩机是指随着气体连续地由入口流向出口，将动能换成势能来提高气体压力的一种压缩机，如离心式和转子式就属于这一类空气压缩机。
在气压传动中，一般多采用容积式空气压缩机，其中最常使用的机型为活塞式低压空气压缩机，其产生的压缩空气的压力通常小于1MPa。
2．冷却器
冷却器是安装在压缩机的出口处，用于降低压缩空气的温度，并使压缩空气中的大部分水汽、油汽冷凝成水滴、油滴，以便经油水分离器析出，其结构形式有列管式，散热片式，套管式，蛇管式和板式等。常用的有蛇管式冷却器。
3电子飞碟．油水分离器
油水分离器的作用是用离心、撞击、水洗等方法使压缩空气中凝集的水分、油分等杂质从
压缩空气中分离出来，使空气得到初步净化，其结构形式有环回转式，撞击折回式、离心旋转式和水浴式等。
网络安全控制技术如图4-3所示为常见的撞击挡板式油水分离器结构示意图及其符号。当压空气进入油水分离器后，气流先受隔板阻挡被撞击折回向下，继而又回升向上，产生环形回转，流向和速度急剧变化，这样使水滴在离心力和惯性力作用下，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来并沉降在壳体底部。
4．贮气罐
储气罐的作用是：消除压力波动，保证输出气流和连续性；储存一定数量的压缩空气，以调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用，它还可以进一步分离压缩空气中的水分和油分。在储气罐上应设置安全阀、压力表、排污管阀、清洗入孔或手孔等。
5全自动文具盒．干燥器
干燥器的作用是为了满足对气源品质要求较高的气动仪表、射流元件组成系统的需要，把已初步净化的压缩空气进一步净化，吸收和排出其中的水分，油分及杂质，使湿空气变为 干燥的空气。干燥器的形式有吸附式，加热式，冷冻式等几种。
6．空气过滤器
空气过滤器的作用是滤除压缩空气的水分，油滴及杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。
二、气动辅件
1．油雾器
由于空气不同于液压油，无自润滑性，为了气动元件相对滑动部件的润滑，气压传动采用了一种特殊的注油装置即油雾器，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统中需要润滑的部位，以满足润滑的要求。
实验室用实验台油雾器可以单独使用，也可以与分水滤气器，减压阀组合在一起使用，俗称气动三联件。油雾器在使用过程中要尽量靠近换向阀并进行垂直安装，供油量一般以10m3自由空气用油1mL为标准，也可根据需要进行调节。
2．消声器
气缸、气马达及气阀等排出的气体速度很高，气体体积急剧膨胀，引起气体振动，产生强烈的排气噪声，有时可达100～120dB。消声器的作用就是通过增加阻尼或增加排气面积等方法降低排气速度和功率，以达到噪声的目的。常用的消声器有吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型三种。
3．转换器
转换器是一种可以将电、液、气信号发生相互转换的辅件。常用的转换器有：气—电、电—气、气—液转换器。
（1）气—电转换器与电—气转换器，气—电转换器是将压缩空气的气信号转变成电信号的装置，即用气信号接触或断开电路的装置，称之为压力继电器。电—气转换器的作用正好与气—气转换器的作用相反，它是将电信号转换成气信号的装置。
（2）气—液转换器。它是将气信号转换成液压信号的装置。
第二节 气动执行元件
气动执行元件有作直线往复运动的气缸，作连续回转运动的气马达和作不连续回转运动摆动马达等。
一、气缸
气缸是气动系统中使用最多的一种执行元件，根据使用条件不同，其结构，形状也有多种形式。常见气缸的分类及特点见表4-1。
普通气缸工作时，由于气体具有可压缩性，当外界负载变化较大时，气缸可能产生“爬行”或“自走”现象，因此，气缸不易获得平衡；要想准确控制位置的速度时，可采用气——液阻。
二、气动马达
气马达是将气体的压力能转换成旋转运动机械能的输出装置，分连续回转式和摆动式两类。它的工作原理与同类液压马达的工作原理相似。
第三节 教室直播系统气动控制元件
在气动系统中，控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件。利用它们可以组成各种气动控制回路，使气动执行元件按设计的程序正常工作。气动元件按功能和用途可分为压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀三大类。此外，还有通过改变气流方向和通断实现各种逻辑功能的气动逻辑阀和射流阀等。 一、压力控制阀
在气压传动系统中，控制压缩空气的压力和依靠气压力来控制执行元件动作顺序的阀统称为压力控制阀。它们的共同特点是利用作用于阀芯上压缩空气压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。压力控制阀主要有减压阀、顺序阀和安全阀。
1．减压阀
气动系统一般由空气压缩机先将空气压缩并储存在储气罐内，然后经管路输送给各气动装置使用。由于储气罐的压力一般比较高，每个执行机械所需的压力又不同，只有使用减压阀才能达到其要求，因此，减压阀是气动系统一种必不可缺少的调压元件。
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减压阀又称调压阀，按其调压的方式可分为直动型和先导型两种。
减压阀还有多种形式，如过滤减压阀，恒量排气式减压阀等。此外还有用于有害于气体气路中的非溢流式减压阀等。
2．顺序阀
顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制执行机械按先后顺序进行动作。目前应用较多的是单向顺序阀，它是顺序阀与单向阀的组合。
单向顺序阀常用于控制气缸自动顺序动作或不便于安装机控阀的场合。
3．安全阀
为了防止气动回路的元件及装置因气体压力过高遭到破坏或限制回路中压力的阀称为安全阀，又称溢流阀。安全阀也有直动式和先导式两种，直动式多用于储气罐和管道上，先导式用于管道通径较大，空气流量较大及远距离控制的场合。
由小型直动阀提供的提供压力pc作用于膜片上，膜片上的硬芯就是阀芯，压在阀座上。当气源压力大于安全压力时，阀芯开启，压缩空气从左侧输出孔排入大气。
二、流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。常用的流量控制阀有节流阀，单向节流阀、排气节流阀等。
1．节流阀
图4-14为节流阀的结构及图形符号。压缩空气由P口输入，通过节流口后，由A口流出。调节螺杆，可改变节流口的开度，也就调节了压缩空气的流量。
2．排气节流阀
排气节流阀和节流阀一样，也是靠调节通流面积来调节压缩空气的流量。所不同的是，排气节流阀安装在系统的排气口处，不仅能够控制执行元件的运动速度，而且因其常带有消声器件，具有减小排气噪声的作用。所以常称其为排气消声节流阀。
排气节流阀常安装在换向阀和执行元件的排气口处，起单向节流阀的作用。由于其结构简单，安装方便，能简化回路，所以其应用日益广泛。
三、方向控制阀
气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通断的。其分类方法与液压方向控制阀类似，但由于气动所具有的特点，又有所不同。按阀内气流的流动方向及控制方式分为单向型方向控制阀和换向型控制阀。单向型方向控制阀包括单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。换向型控制阀包括气压、电磁、机械、人力控制换向阀和时间控制阀等。
1．单向型方向控制阀
单向型方向控制阀只允许气流沿着一个方向流动。其单向阀与液压单向阀类似，在此不再重复。
（1）梭阀 梭阀相当于两个单向阀的组合，其作用相当于“或门”，故又称或门型梭阀。
梭阀它可将控制信号有次序地输入控制执行元件，在气动系统中应用较广。
（2）双压阀 双压阀也相当于两个单向阀的组合，其作用相当于“与门”，故又称为“与门型梭阀”。
双压阀在气动回路中适用于互锁回路，起逻辑“与作用”
（3）快速排气阀 又称快排阀，它的作用是使气动元件或装置快速排气以提高气缸的运动速度。快速排气阀通常安装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气过程不需要通过换向阀就能够快速完成，从而加快气缸往复运动速度。
2．换向型控制阀
换向型控制阀简称换向阀，它是通过改变气流通道使气体流动方向发生变化，从而改变气动执行元件的运动方向的。根据操纵的方式不同可分为气压、电磁、机械、人力控制换向阀及时间控制换向阀等。
（1）气压控制换向阀 气压控制换向阀是利用气体压力为动力使主阀芯运动来改变气体流向的。按控制方式的不同可分为加压控制、卸压控制和差压控制三种；按主阀结构的不同又可分为截止式和滑阀式两种，滑阀式气控换向阀的结构和原理与液压方向换向阀基本相同，只是工作介质不一样。在此主要介绍截止式换向阀。
截止式换向阀除上述二位三通的形式外，还可组成二位四通、二位五通、三位四通和三位
五通等多种形式。它具有结构紧凑、换向行程短、阀开启时时间短、通流能力强、流量特性好等特点。此外，由于采用了软质密封，且阀芯始终有背压，所以关闭时密封性好，泄漏小，对过滤精度也不高。但换向力较大，换向时冲击力也较大，且不宜用在灵敏度要求较高的场合。
（2）电磁控制换向阀 气压传动中的电磁换向阀与液压传动中的电磁换向阀一样，也是利用电磁力的作用来实现阀的切换以控制气流的流动方向。按控制方式不同又分为直动式和先导式两种。它们的工作原理分别与液压阀中的电磁阀和电流动阀相似。只是二者的工作介质不同。
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