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菲律宾aoa体育:气动元件符号
发布时间:2022-06-29 21:41:16 来源:aoa彩票 作者:aoa电竞体育
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  1、气压传动概论和气体力学基础1气动元、辅件图形符号(见表42.17)表42. 1-1气动元.辅件图形符号类别名称 符号类别名称符号连接管 路交叉管 路气 源、 电动 机、达及气缸双向定量气马达软性管路连续放A)(单向变帚:气 马达气路连接 及接头气源、电动 机、气马达 及气缸间断放 气单向放 气不带连排接措气施H带连接措不带双向变彊气 马达快 换 接 头单向 阀带单 向阀单通三通 路气压源电动机口 0囚卄田-3奸何T岡=摆动气马达单作 用气缸单活 塞杆 气缸详细符号简化符号Nl=j=伸缩1缸11双作 用气缸单活塞杆 气缸:详细符号llzj-简化符号双活塞杆g气缸详细符号简化符号原动机(电动 机除

  2、外)3=不可调单 向缓 冲缸详细符号冲简化符号C单向定 量气马 达可调 单向 缓冲 缸详细符号简化符号类别名称1停号类别名称符号气源、电动 机、气马达 及气缸1不可调 双向缓 冲缸详细符号简化符号电气 控制工线 运动 电气 控制单作 用电 磁铁可调双 向缓冲 缸详细符号简化符号 芮双作 用电 磁铁cm双作用伸缩缸单作 用可 调电 磁操 纵(比 例电 磁铁 等)气-液 转换器单程作用円连续作用双作 用可 调电 磁操 纵(力 矩马 达)增浪器銀程作用连续作用旋转 运动 电气 控制电动 机操 纵人力控制一般手控压力 控制 阀Il.p; 压力 控制加压 或泄 压控 制匚按钮式忙差动 控制一一耳卜一拉

  3、钮式 按-拉式手柄式踏板式匚双向踏 板式顶杆式可变行 程控制 式弹簧控制式4Z滚轮式匚单向滚轮式矿内部 压力 控制厂歹1外部 压力 控制先导 控制(间 接压 力控 制)气压 先导 控制dZ气压- 液压 先导 控制UJ电磁 气压 先导 控制1减压 阀任动 型减 压阀(不 带溢 流)11/溢流 减压 阀类别名称符号类别名称符号压力控制 阀顺 序 阀内部 压力控 制方向 控制 阀换向 阀二位 三通 换向阀外部压 力控制伞带中何过渡位買忙13流戢控制阀方向控制阀部 控 部 控 内压力制外压力制调阀可流不节可调V流阀可调单 向节流 阀厂I厂I详细符号减速阀= FW带消声 器的节 流阀截止阀位通阀单向 型

  4、控 制二位 四通 换向 阀二位 五通 换向 阀I I1111三位 三通 换向 阀L uAT IJI11三位 四通 换向 阀三位五通换向三位 六通 换向 阀1K弹窝nnJIrl /y详细符号简化符号弹簧)或门 型梭 阀类别名称符号方向控制阀辅件及 其它装 置气罐气源调节装 置详1H符号T简比符E i H1压力 检测 器压力 指示 器压力 计必11-脉冲 计数 器流量 检测 器流量计-0-累计 流最 计转速仪=o=转矩仪=压力继电器详细符号-般符号-*% pv行程开关详细符号一般符号模拟传感器汕雾器消声器辅助气人报警器)气缸1概述1.1气缸的分类普通气缸的结构组成见图42.2-1。主要由前盖、后

  5、盖9、活塞6、活塞杆4、缸筒5其他一些召件组成。气缸的种类很多。般按压缩空气作用在活塞面上的方向、结构特征和安装方式來分类。气缸的类型及安装 形式见表42. 2-1、2o图42. 2-1普通气缸1组合防尘圈:一询端盖:3轴用Yk密対圈;4活塞杆;5缸筒;6活塞:7孔用密対圈:8缓冲调节阀:9后端盖表422-1气缸的类型类别名称简图特点柱塞式气缸活塞式气缸单作用气缸床缩空气只能使柱塞向一个方向运动;借 助外力或重力复位压缩空气只能使活塞向一个方向运动;借 助外力或重力复位薄膜式气缸普通气缸双活塞杆气缸以膜片代替活塞的气缸。单向作川;借助 弹簧力复位;行程短;结构简单,缸体内壁 不须加工;须按行程

  6、比例增人直径。若无弹 赞,用压缩空气复位,即为双向作用薄膜式 气缸。行程较长的薄膜式气缸膜片受到滚总 常称滚压(风箱)式气缸。利用压缩空气使活塞向两个方向运动,活 来行程可根据实际需要选定,双向作用的力 和速度不同用缩空气可使活塞向两个方向运动,HJU 速度和行程都相等双作用气 缸不可调缓冲气缸E-3设有缓冲装置以使活塞临近行程终点时减 速,防止冲击,缓冲效果不可调整可调缓冲气缸町一便可调缓冲缓冲装置的减速和缓冲效果可根据需耍调压缩空气只能使活塞向-个方向运动:借 助弹赞力复位:用于行程较小场合左动气缸气缸活塞两端竹效面枳差较大.利川用力 差原理使活塞往复运动,工作时活塞杆侧始 终通以压缩空气

  7、双活塞气缸两个活塞同时向相反方向运动多位气缸活塞杆沿行程氏度方向可在多个位置停 留,图示结构冇四个位置串联气缸在-根活塞杆上出联多个活塞.町获得和 各活塞有效面枳总和成止比的输出力特殊气缸冲击气缸利用突然人帚供气和快速排气相结介的方 法得到活塞杆的快速冲击运动,用于切断、 冲孔、打入工件等数字气缸将若T个活塞沿轴向依次装在一起,每个 活塞的行程由小到大,按几何级数增加回转气缸进排气导管和导气头固定而气缸木体可相 对转动。川于机床夹具和线材卷曲装置上伺服气缸挠性气缸将输入的气用信号成比例地转换为活塞杆 的机械位移。用于自动调节系统中。缸筒由挠性材料制成,由夹住缸筒的滚犷 代替活塞。川于输出力小,

  8、占地空间小,行 程较氏的场合,缸筒可适当弯曲钢索式气缸以钢丝绳代替刚性活塞杆的种气缸,用 于小直径,特K行程的场合增压气缸组合 气訂气-液增用缸牛rr*4p;小;活塞杆面枳不相等.根据力半衡原理,可 由小活塞端输出烏压气体液体是不可压缩的,根据力的平衡原理, 利川两两相连活塞面积的不等,斥缩空气驱 动大活塞,小活塞便町输出相应比例的岛床 液体气-液阻尼缸利用液体不可压缩的性能及液体流罠易T 控制的优点,获得活塞杆的稳速运动气缸的工作原理1.2.1单作用气缸单作用气缸只有一腔可输入压缩空气,实现一个方向运动。英活塞杆只能借助外力将其推回;通常借助于弹 簧力,膜片张力,重力等。英原理及结构见图42

  9、. 2-2o图42. 2-2单作用气缸1缸体:2活塞;3弹簧;4活塞杆;单作用气缸的特点是:1)仅一端进(排)气,结构简单,耗气皐小。2)用弹簧力或膜片力等复位,压缩空气能帚:的-部分用于克服弹簧力或膜片张力,因而减小了活塞杆的输出 力。3)缸内安装弹簧、膜片等,一般行程较短;与相同体枳的双作用气缸相比,有效行程小一些。4)气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形人小变化,因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。宙于以上特点,单作用活塞气缸多用于短行程。英推力及运动速度均要求不高场合,如气吊、定位和夹紧等 装置上。单作用柱塞缸则不然,可用在长行程、高载荷的场合。1.2.2双作用气缸双作用气缸指两腔可以

  10、分別输入压缩空气,实现双向运动的气缸。其结构可分为女活塞杆式、单汕尖杆式、 双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。1)双活塞杆双作川气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。其丁作原理见图42. 2-3o缸体固定时,其所带俄荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体,圧缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另 一腔排气),活塞杆带动工作台左右运动,工作台运动范围等于其冇效行程s的3倍。安装所占空间大,般用 于小型设备上。活塞杆固定时,为管路连接方便,活塞杆制成空心,缸体与载荷(T.作台)连成一体,用缩空气从空心活塞 杆的左端或右端进入气知两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,作台的运动范围

  11、为其有效行程s的2倍. 适用于中、大型设备。图42.2-3戏活塞杆双作用气缸a)缸体固定:b)活塞杆固定1缸体;2工作台:3活塞:4一活塞杆:5机架双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等,故活塞两侧受力面积相等。半输入床力、流臺相同时,其往返运动输 出力及速度均相等。2)缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸,不采取必要描施,活塞就会以很大的力(能帚)捕击端盖, 引起振动和损坏机件。为了使活塞金行用木端运动半稳,不产生冲击现象。在气缸两端加设缓冲装置,一般称为 缓冲气缸。缓冲气缸见图42.2-4, 要由活塞杆1、活塞2、缓冲柱塞3、单向阀5、“流阀6、瑞盖7等组成。 其工作瓯理是:出活塞在压缩空气

  12、推动下向右运动时,缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出。任活塞 运动接近行程末端时,活寒右侧的缓冲柱寒3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时,封在气缸右腔内的剩余气 体被斥缩,缓慢地通过节流阀6及气孔8排出,被斥缩的气体所产生的用力能如果与活塞运动所具有的全部能最 相平衡,即会取得缓冲效果,使活塞在行程末端运动平稳,不产生冲击。调节节流阀6阀口开度的人小,即可控 制排气晟的多少,从而决定了被压缩容积(称缓冲室)内压力的大小,以调节缓冲效果。若令活塞反向运动时, 从气孔8输入压缩空气,可K接顶开单向阀5,推动活塞向左运动。如节流阀6阀口开度固定,不可调节,即称为 不可调缓冲气缸。图42. 2

  13、-4缓冲气缸1活塞杆;2活塞;3缓冲柱塞;4柱塞孔;5单向阀6一节流阀;7端盖:8气孔气缸所设缓冲装置种类很多,上述只是英中z,肖然也可以在气动回路上采取措施,达到缓冲目的。1. 2. 3组合气缸组合气缸-般指气缸与液压缸相组合形成的气-液阻尼缸、气-液增压缸等。众所周知,通常气缸采用的T作 介质是压缩空气,其特点是动作快,但速度不易控制,肖载荷变化较大时,容易产生“爬行”或“自走”现彖: 而液用缸采川的匸作介质是通常认为不叩衣缩的液用油,11;特点是动作不如气缸快,但速度易于控制,傲荷变 化较大时,采用描施得当,般不会产生“爬行”和“ 口走”现彖。把气缸与液压缸巧妙组合起来,取氏补短, 即成

  14、为气动系统中普遍采用的气-液阻尼缸。液阻尼缸工作原理见图42. 2-5o实际是气缸与液用缸出联啲成,两活塞固定在同一活塞杆上。液压缸不用 泵供油,只要充满油即可,其进出口间装有液压单向阀、节流阀及补油杯。当气缸右端供气时,气缸克服载荷带 动液压缸活塞向左运动(气缸左端排气),此时液压缸左端排汕,单向阀关闭,汕只能通过节流阀流入液压缸右 腔及油杯内,这时若将节流阀阀口开大,则液压缸左腔排油通畅,两活塞运动速度就快,反之,若将节流阀阀I 关小,液斥缸用腔排油受阻,两活塞运动速度会减慢。这样,调卩节流阀开II大小,就能控制活塞的运动速度。 可以看出,气液阻尼師的输出力应是气何中压缩空气产生的力(推力

  15、或拉力)与液压卸中油的阻尼力之差。图42. 2-5气-液阳尼缸1节流阀;2油杯;3单向阀;4液压缸;5气缸;6外载荷气-液阻尼缸的类型有多种。按气缸与液压缸的连接形式,可分为串联型与并联型两种。询面所述为串联型,图42. 2-6为并联型气-液阻 尼缸。串联熨缸体较氏:加工与安装时对同轴度要求较岛;冇时两缸间会产生帘气笊油现彖。并联型缸体较短、 结构紧凑;气、液缸分置,不会产生窜气窜油现象;因液尿缸工作床力可以相幷高,液斥缸可制成相半小的育径 (不必与气缸等直径);但因气、液两缸安装在不同轴线上,会产生附加力矩,会增加导轨装置磨损,也可能产 生“爬行”现象。串联型气-液阻尼缸还冇液压缸在前或在后

  16、Z分,液压缸在后参见图42.2-5,液压缸沾塞两端作 用而积不等,工作过程中需要储汕或补汕,油杯较大。如将液压缸放在前而(气缸在后面),则液压缸两端都冇 活塞杆,两端作川面积相等,除补充泄漏之外就不存在储油、补油问题,油杯可以很小。图42. 2-6并联型气-液阻尼缸1 一液压缸;2气缸按调速特性可分为:1)慢进慢退式:2)慢进快退式;3)快进慢进快退式。其调速特性及应用见农42. 2-3 o就气-液阻尼缸的结构而言,尚可分为多种形式;节流阀、单向阀单独设置或装于缸盖上;单向阀装在活塞上 (如拦板式单向阀):缸嘩上开孔、开沟榊、缸内滑柱式、机械浮动联结式、行程阀控制快速趋近式等。活塞I: 有挡板

  17、式单向阀的气-液阻尼缸见图42. 2-7o活塞上带有挡板式单向阀,活塞向右运动时,挡板离开活塞,单向阀打开,液压缸右腔的汕通过沾塞上的几(即挡板单向阀北)流至左腔,实现快退,用活塞上孔的多少和人小來控 制快退时的速度。活塞向左运动时,挡板擇住活塞上的孔,单向阀关闭,液压缸左腔的油经节流阀流至右腔(经 缸外管路)。调节节流阀的开度即可调节活塞慢进的速度。其结构较为简单,制造加工较方便。图42. 2-8为采用机械浮动联接的快速趋近式气-液阻尼缸原理图。靠液床缸活塞杆端部的T形顶块与气缸活 塞杆端部的拉钩间冇空行程s,实现空程快速趋近,然后再带动液压缸活塞,通过节流阻尼,实现慢进。返程 时也是先走空

  18、行程6,再与液压活塞一起运动,通过单向阀,实现快退。表42. 2-3气-液阻尼缸调速特性及应用调速方式结构示意图特性曲线作川原理用双向节流调速单向节流调速在气液阻尼缸的回汕管路 装设可调式节流阀,使活塞往 复运动的速度町调并相同适用于空行程及 匸作行程都较短的 场合(sV20mm)快退将一单向阀和一节流阀并 联在调速油路中。活塞向右运 动时,单向阀关闭,肖流慢进;甌而工作行程较长 活塞向左运动时,单向阀打 开,不经节流快退。适川于空行程较的场合快速趋近单 向节流调速快逬I由于快速趋近,节 省了空程时间,提高 了劳动牛产率。是务 种机床、设备最常川 的方式将液压缸的f点与a点用 管路相通,活塞开

  19、始向右运动 时,右腔油经i fgea回路直 接流入a端实现快速趋近, 半活塞移过/点,油只能经节 流阀渝入a端,实现慢进, 活塞向左运动时,单向阀打 开,实现快退。图42. 2-7活塞板式单向阀的气-液阻尼缸图42. 2-8浮动联接气-液阻尼缸原理图1气缸;2顶丝:3T形顶块;4拉钩;5液压缸图42.2-9是又一种浮动联接气-液阻尼缸。与前者的区别在于:T形顶块和拉钩装设位置不同,询者设置在 缸外部。后者设置在气缸活塞杆内,结构紧凑但不易调胳空行程s,(前者调节顶丝即可方便调节9的大小)。 1.2.4特殊气缸(1)冲击气缸Jr.好猱7务1图42. 2-9浮动联接气-液阻尼缸冲击气缸是把压缩空气

  20、的能最转化为活塞、活塞杆高速运动的能鼠,利用此动能公做功。冲击气缸分普通型和快排型两种。1)普通型冲击气缸普通熨冲击气缸的结构见图42.2-10。与普通气缸相比,此种冲击气缸增设器气缸1和 带流线。其I.作原理及工作过程町简述为如下五个阶段(见图42.2-11):第-阶段:复位段。见图42.2-10和图42.2-1,接通气源,换向阀处复位状态,孑L A进气,孔B排气,活 塞5在压差的作用下,克服密封阻力及运动部件币:最而上移,借助活塞上的密封胶垫封住中盖上的喷气口 4。中盖 和汛塞Z间的环形空间C经过排气小孔3与大气相通。最后,活寒仃杆腔压力升高至气源压力,需

  21、气缸内床力降 至大气压力C第二阶段:储能段。见图42. 2-10和图42. 2-llb,换向阀换向,B孔进气充入蓄气缸腔内,A几排气。宙于蕃 气缸腔内压力作用在活塞上的面积只是喷气I I巾的面积,它比有杆腔压力作用在活寒上的面积要小得多,故只有 待番气缸内爪力上升,有杆腔床力下降,苴到下列力平衡方程成立时,活樂才开始移动。d一 1.013 X) + G = (0? )(p20 一 1.013 xlO 5) +44式中d中盖喷气口直径(m);Pso活塞开始移动瞬时蓄气缸腔内压力(绝对压力)(PR ;P:0活塞开始移动瞬时有杆腔内压力(绝对压力)(Pa);G运动部件(活塞、活塞杆及锤头号模具等)所

  22、受的重力(N);D活塞直径(m);d:活塞杆直径(m);Fro活塞开始移动瞬时的密封摩擦力(N) odl = D若不计式(42.2-1)中G和项,且令d二d“3,则当p20-1.013xlO5 = -(p20-1.013 xlO5) o时,活塞才开始移动。这里的Pm PS。均为绝对斥力。对见活塞开始移动瞬时,蒂气缸腔与有杆腔的賦力差很人。 这一点很明显地与普通气缸不同。A f图42. 2-10普通型冲击气缸笫三阶段:冲击段。活寒开始移动瞬时,當气缸腔内压力N可认为已达气源压力P:,同时,容积很小的无杆 腔(包括环形空间C)通过排气孔3与大气相通,故无杆腔压力“笞于大气压力p.o宙于Pa/大于临

  23、界压力比0. 528, 所以活塞开始移动后,在最小流通截面处(喷气口与活塞之间的环形面)为声速流动,使无杆腔压力急剧增加, 至与諮气缸腔内床力平衡。该平衡床力略低于气源用力。以上町以称为冲击段的第I区段。第I区段的作用时 间极短(只有儿毫秒)。在第I区段,有杆腔压力变化很小,故第I区段末,无杆腔压力a (作用在活塞全面积 )比冇杆腔压力a (作用在活塞杆侧的环状而积上)大得多,活塞在这样大的压差力作用下,获得很高的运动 加速度,使活塞崗速运动,即进行冲击。在此过程Bl仍在进气,蒂气缸腔至无杆腔已连通HJK力相等,可认为 蓄气-无杆腔内为略带充气的绝热膨胀过程。同时有杆腔排气孔A通流面积有限,活

  24、塞高速冲击势必造成有杆腔内 气体迅速压缩(排气不畅),有杆腔压力会迅速升烏(可能高于气源压力)这必将引起活塞减速,艮至下降到速 度为0。以上可称为冲击段的笫II区段。可认为笫II区段的冇杆腔内为边排气的绝热压缩过程。格个冲击段时间很 短,约几十亳秒。见图42. 2-llco图42. 2-11普通型冲击气缸的工作原理1 蓄气缸;2中盖:3排气孔;4喷气口; 5活塞第四阶段:弹跳段。在冲击段之后,从能晟观点來说,蒂气缸腔内压力能转化成活塞动能,而活塞的部分动 能又转化成有杆腔的用力能,结果造成有杆腔压力比蒂气-无杆腔压力还崗,即形成“气址”,使活塞产主反向运 动,结果乂会使禱气-无杆舲斥力增加,H

  25、.乂大于有杆腔斥力。如此便出现活塞在缸体内來回往复运动一即弹跳。 瓦至活塞两侧压力湼克服不了活塞阻力不能再发生弹跳为止。待有杆腔气体由A排空后,活塞便下行至终点。第五阶段:耗能段。活塞下行至终点后,如换向阀不及时复位,则蓄气无杆腔内会继续充气直至达到气源爪 力。再复位时,充入的这部分气体又需全部排掉。可见这种充气不能作用有功,故称之为耗能段。实际使川时应 避免此段(令换向阀及时换向返回复位段)。对内径D二90iun的气缸,在气源压力0. 65MPa下进行实验,所得冲击气缸特性曲线.上述分析基 木与特性曲线相符。对冲击段的分析可以看出,很大的运动加速使活塞产牛很大的运动速度,

  26、但由于必须克服有杆腔不断增加的 背压力及摩擦力,则活塞速度乂要减慢,因此,在某个冲程处,运动速度必达瑕人值,此时的冲击能也达瑕人值。 各种冲击作业应在这个冲程附近进行(参见图42.2-llc) o冲击气缸在实际工作时,锤头模具摊击工件作完功,般就借助行程开关发出信号使换向阀复位换向,缸即 从冲击段直接转为复位段。这种状态可认为不存在弹跳段和耗能段。2)快排型冲击气缸由上述普通型冲击气缸原理町见,其一部分能屋(行时是较大部分能最)被消耗于克服背 压(即6)做功,因而冲击能没冇充分利用。假如冲击开始,就让冇杆腔气体全排空,即使冇杆腔压力降至大 气压力,则冲击过程中,可节省大量的能帚,而使冲击气缸发

  27、挥更大的作用,输出更大的冲击能。这种在冲击过 程中,有杆腔斥力接近于大气斥力的冲击气缸,称为快排型冲击气缸。英结构见图42. 2-13a0快排型冲击气缸是在普通型冲击气缸的卜部增加了 “快排机构”构成。快排机构是由快排导向盖1、快排缸体 4、快排活塞3、密封胶垫2等零件组成。快排型冲击气缸的气控回路见图42. 2-13bo接通气源,通过阀FJ司时向6、6充气,K:通大气。阀E输出口 A用直管与K:孔连通,而用弯管与&孔连通,弯管气阻大于苴管气阻。这样,压缩空气先经K,使快排活塞3推到 上边.由快排活塞3与密対胶垫少-尽切断右杆腔与排气口 T的通道然后经&孔向右杆腔进气,當气无杆腔 气体经K(孔

  28、通过阀F:排气,则活塞上移。当活塞封住中盖喷气口时,装在锤头上的压块触动推杆6,切换阀F, 发出信号控制阀F:使之切换,这样气源便经阀F:和KML向蒂气腔内充气,一直充至气源压力。件制阀址于擬向状主_-控制阀处干釵位状东图42. 2-12冲击气缸待性曲线快排型冲击气缸结构及控制回路a)结构图:b)控制冋路1一快排导向盖;2密封胶垫:3快排活塞;4快排缸体;5中盖T-方孔:C环形空间:6推杆:7气阻;8气容冲击工作开始时,使阀片切换,则K:进气,K和K,排气,快排活塞下移,有杆腔的斥缩空气便通过快排导向 盖1上的多个圆孔(8个),再经过快排缸体4上的多个方T (10余个)及

  29、Ks直接排至人气中。冈为上述多个圆 孔和方孔的通流而积远远大于仏的通流而积,所以冇杆腔的压力可以任极短的时间内降低到接近于大气压力。出 降到 淀压力时,活塞便开始下移。锤头上压块便离开行程阀F,的推杆6,阀3在弹簧的作用下复位。由于接冇气 阻7和气容8,阀3虽然复位,但F:却延时复位,这就保证了蒂气缸腔内的用缩空气用来完成使活塞迅速向卜冲击 的工作。否则,若E复位,F,同时父位的话,蓄气缸腔内压缩空气就会在锤头没有运动到行程终点Z询已经通过 孔和阀F,排气了,所以十锤头开始冲击后,FJI勺复位动作需延时几十亳秒。因所盂延时时间不长,冲击缸冲击时 间又很短,往往不用气阴、气容也可以,只要阀F:的

  30、换向时间比冲击时间长就可以了。在活塞向卜冲击的过程中,由于仃杆腔气体能充分地被排空,故不存在普通型冲击气缸行杆腔出现的较大背 压,因而快排型冲击气缸的冲击能是同尺寸的普通型冲击气缸冲击能的34倍。(2)数字气缸如图42. 2-14所示,它由活塞1、缸体2、活塞杆3等件组成。活塞的右端有T字头,活塞的左端有凹形孔,后面活塞的T字头装入前面活塞的M形孔内,由于缸体的限制,T字头只能在M形孔内沿缸轴向运动,而两者不能脱开,若干活塞如此顺序串联置于缸体内,T彳头在凹形孔中左右町移动的范用就是此活塞的行程量。不同的进气孔血人(可能是人,或是儿和A=,或免、矩和短,还可能是人和As,或A:和人等等)输入压

  31、缩空气(0.40. 8MPa)时,相应的活塞就会向右移动,每个活塞的向右移动都可推动活塞杆3向右移动,因此,活塞杆3每次向右移动的总距离等于各个活塞行程最的总和。这里B孔始终与低床气源相通(0.050.1、),卅儿A:孔排气时,在低床气的作用下,活塞会口动退回原位。各活塞的行程人小,可根据需要的总行程S按儿何级数由小到人排列选取。 设s=35mm.采用3个活塞,则乞活塞的行程分別取 x=5mm: a FlOmm: a尹2Omm。如s二31. 5mm,可用6个活塞, 则5、5、3a e分别设计为0.5、1、2、4、8、16mm,由这些数值组合起來,就可在0. 531.5mm范用内 得到0.5mm

  32、娥数倍的任意输出位移議。而这里的u、a:、asa i.f以根据需要设计成各种不同数列,就订以 得到各种所需数值的行程量。(3)回转气缸如图42. 2-15a所示,主要由导气头、缸体、活塞、活塞杆组成。这种气缸的缸体3连同缸盖6及导气头芯10 被口他动力(如车床匸轴)携带回转,活塞4及活塞杆1只能作往复白线外接管路,尚定不动。固转气缸的结构如图42. 2-15b所示。为增人英输出力采用两个活塞串联在一根活塞杆上,这样其输出力比单 活塞也增大约倍,且可减小气缸尺寸,导气头体与导气头芯因需相对转动,装冇滚动轴承,并以研配间隙密封, 应设油杯润滑以减少摩擦,避免烧损或卡死。回转气缸上要

  33、用于机床夹具和线)挠性气缸挠性气缸是以挠性软管作为缸筒的气缸。常用挠性气缸冇两种。一种是普通挠性气缸见图42.2-16, 活塞、 活塞杆及挠性软管缸筒组成。一般都是单作川活塞气缸,活塞的冋程靠苴他外力。英特点是安装空间小,行科可 较长。图42. 2-14数字气缸1活塞:2缸体:3活塞杆图42. 2-15回转气缸a)原理图;b)结构图1 一活塞杆;2、5密封圈;3缸体:4活類6缸盖:1、8轴承9导气头体:10导气头芯;11中盖;12螺栓图42. 2-16普通挠性气缸双作用。第二种挠性气缸是滚f挠性气缸见图42. 2-17。由夹持滚(代瞽活塞及活塞杆,夹持滚了设在挠性缸筒外衣面

  34、, A端进气时,左端挠性筒膨胀,B端排气,缸左端收缩,夹持在缸筒外部的滚了在膨胀端的作用下,向右移动,滚 (夹带动载荷运动。可称为挠性筒滚犷气缸。这种气缸的特点是所占空间小,输出力较小,载荷率较低,可实现 M如II图42.2-17滚了挠性气缸fill(5)钢索式气缸钢索式气缸见图42.2-18,是以柔软的、弯曲性大的钢丝绳代瞽刚性活塞杆的一种气缸。活塞与钢丝绳连在一 起,活塞在压缩空气推动卜往复运动,钢丝绳帯动载:荷运动,安装两个滑轮,可使活塞与栈荷的运动方向相反。这种气缸的特点是可制成行程很氏的气缸,如制成厲径为25mm ,行程为6m左右的气缸也不因难。钢索与导 向套间易产生泄漏。气缸的安装

  35、形式 42. 2-2气缸的女装形式分类简图说明轴向支座MSI式支座式轴向支座,支座上承受力矩, 气缸苴径越大,力矩越大切向支座式固定式气缸前法兰MF1式前法兰紧固,安装螺钉受拉力 较兰式后法兰MF2式后法兰紧固,安装螺钉受拉力 较小门配法兰式法兰山使用单位视安装条件 现配单耳轴销MP4式轴销式气缸尾部轴 销式収耳轴销MP2 X气缸可绕尾轴摆动头部轴销式气缸可绕头部轴摆动中间轴销MT4式 .i4t-屮 令ttt气缸可绕中间轴摆动气动系统的设计计算气动系统的设计傲应包括:1)回路设计;2)元件、辅件选用;3)管道选择设计;4)系统压降验算;5)空压机选用:6)经济性与可幕性分析。以上各项中,回

  36、路设计是一个“骨架”基础,本章着璽以说明,然后结合实例对气对系统的设计计算进行综 合介绍。1气动回路1. 1气动基本回路气动基本回路是气动回路的基本组成部分,可分为:压力与力控制回路、方向控制(换向)回路、速度控制回 路、位置控制回路和基本逻辑回路。表42. 6-1气动压力与力控制冋路及特点说明简图1.床力控制回路说明次圧控制回路o电丄要控制气罐,便人压力不超过规定斥力。常采用 外控式溢流阀1来控制,也可用带电触点的压力表 r ,代替溢流阀1來控制压缩机电动机的启、停,从 而使气罐内斥力保持在规定用力范用内。采用溢流阀 结构简单、工作对靠,但无功耗气最大;后者对电动 机及其控制要求较高二次压控

  37、制上要控制气动控制系统的气源压力,K 原理是利川溢流式减用阀1以实现定斥控制气源供给某一压力,经二个调压阀(减压阀)分别 调到要求的压力图a利用换向阀进行高、低压切换图b同时分别输出局低压的俏况此回路适用于双作用缸单向受载荷的悄况,可节省 耗气量图3为-般差压回路图b在活塞杆冋程时,排气通过溢流阀1,它与定 用减压阀2柑配合,控制气缸保持一定推力2 力控制冋路串联气缸增力回 路三段活塞缸串联。工作行程(杆推出)时,操纵电 磁换向阀使活塞杆增力推出。复位时,右端的两位四 通阀进气,把杆拉回增力倍数与申联的缸段数成匸比气液增压缸增力 回路利用气液压缸1,把压力较低的气压变为压力较高 的液压,以提崗

  38、气液缸2的输出力。应注意活塞与缸 筒间的密封,以防空气混入油中1. 1. 1压力与力控制回路(见表42.6-1)1.1. 2换向回路(见表42. 6-2)表42. 6-2气动换向回路及特点说明简图说明1单作用气缸换冋回路二位三通电磁阀控 制回路)b)图a为常断二位三通电磁阀控制回路。通电时活 塞杆上升,断电时龍外力(如弹赞力等)返回图b为常通二位三通电磁阀控制冋路。断电时常 通气流使活塞杆伸出,通电时输外力返叵I控制气缸的换向阀带有全封闭形中间位置,理论 上可使气缸活塞在任怠位置停止:但实际上由于漏 损(即使微帚)而降低了定位将度此三位三通阀可川三位五通阀代秤二位三通阀代川回 路川两个二位二通

  39、电磁阀代臂二位三通阀以控制 单作用缸工作。图示位置为活塞杆缩回位鈕:需要 活塞杆伸出时,必须两个二位二通阀同时通电换向2双作用气缸换向冋路二位五通单电(气) 控阀控制回路)b图a为单电磁控制阀控制冋路。电磁阀通电时换 向,使活塞杆伸出。断电时,阀芯靠弹簧复位,使 活塞杆收回图b为单气控换向阀控制回路。切换二位三通阀 时相应切换匸气控阀,使活塞杆伸出。二位三通阀 复位后丄气控阀也复位,活塞杆缩回二位五通阀代川冋 路川两个二位三通电磁阀代替上述二位五通阀的 控制回路中,两个阀一为常通,另一为常断,且两 阀应同时动作,才能使活塞杆换向二位五通以电(气) 控阀控制回路I_I图a为双电控双作用缸换向回路

  40、图b为双气控双作用缸换向回路。上控阀网则的 两个二位三通阀可作远距离控制用,但两阀必须协 调动作,不能同时接通气源三位五通双电控阀 控制回路此回路除可控制双作用缸换向外,气缸可以任中 间位置停留1. 1. 3速度控制回路(见表42. 6-3)42. 6-3气动速度控制回路及特点说明简图1.单作川缸速度控制冋路说明训速凹路b图3为采用节流阀的回路图b为采用单向节流阀的回路。两单向节流阀 分别控制活塞杆进退速度快速返回回路2.双作用气缸速度控制回路调速回路缓冲冋路b)3.气液联动速度控制冋路调速冋路活塞返回时,气缸无沾塞杆腔由于经快速排气 阀苜接排气,就使活塞杆快速返回图a为采用单向节流阀的调速回

  41、路图b为采用节流阀的调速回路图a、b都是排气节流调速回路。对于气动,采 用排气节流较进气节流效果好。因为,前者可使 进气阻力小;且活塞在有背压情况F向前运动, 运动较平稳,受外载变化的影响较小缓冲回路即为行程末端变速回路图a、勺活塞返冋到行程末端时,英左腔压力己 卜降到打不开溢流阀2,因此残气只能通过节流 阀1缓冲排出,卩流阀3开度较人,不影响末端 行程前的止常排气。它常用于行程氏、速度快的 场合图b 勺活塞杆伸出至撞块切换二通阀时开始缓 冲,根据缓冲要求,町改变二通阀的安装位置, 达到良好的缓冲效果。此回路适用于气缸惯性力 大的场合气液 传送 器气液 传动 缸变速卜I路(快 进-慢进-快 退

  42、)调速回路此回路通过改变汕路中节流开度來达到两个运动 方向的无级调速。它要求气液传送器T的油最大于 液用缸的容积,并有一定余最,同时须注意气、油 间的密封、以防气体混入油中円活塞杆伸出至撞块切换二通疔秤阀后,活塞运 动开始从快进变为慢进。改变单向卩流阀卩流开度, 可获任意低速该回路通过调卩两只速度控制阀2的石流开度來 分別获得二个运动方向的无级调速。汕杯3起补充 漏油的作用图中1为气液传动缸变速何路Z(快进-慢进- 快退)图d回路为液压缸结构变速回路:洛活塞右行至 封住S孔廿始,液用缸右腔油液只能被迫从t孔经 卩流阀至其左腔,这时快进变为慢进。此冋路变速 位置不能改变图b回路为用行程阀变速的回

  43、路:洛活塞右行至 撞块1碰到行程阀后开始作慢速进给。此冋路只要 改变撞块安装位置即町改变开始变速的位置变速回路之二(快进-慢进- 慢退快退)图a回路为液压缸结构变速回路:当活塞右行至 超过s几时,开始从快进变为慢进。而活塞左行 时,由于英左腔汕液只能被迫从s孔经节流阀至 其右腔,故为慢退,育至活寒左行到超过s孔时, 才开始从慢退变为快退图b回路为采用行程阀的回路。慢退的实现是山 于它比采用行程阀的快进慢进一快退回路少了一 只单向阀,活塞开始左行时兀左腔的油液只能经节 流阀流至其右腔变速冋路之三(中间位置停止)回路中,阻尼缸与气缸并联,液压缸流最由单向 节流阀来控制,可得平稳而一定的速度。弹簧式

  44、蒂 能器2能调节阻尼缸中油量变化,且有补偿少量漏 油作用。借助阻尼缸活塞杆上的调节螺母1,可使 气缸开始时快速动作,半碰到螺母后,就由阻尼缸 來控制,变为慢速前进。同时,由于主控阀采川了 中间泄压式三位五通阀,所以“I丄控阀在中间位n 时,汕阻尼缸回路被二位二通阀3切断,活塞就停 止在该位宽上;J上阀被切换到任何侧,压缩空 气就输入气缸,同时经梭阀使阀3换向,使液用回 路接通阻尼缸起调速作用。并联活塞杆匸作时由于 产生附加弯矩,故应考虑设导向装置简图说明1 有限(选定)位置控制回路缓冲挡块定位控制1当执行元件(如气缸活塞杆)把工件推到缓冲器1上时, 使活塞杆缓冲行进一小段后,小车碰到定位块上,

  45、使小车 强迫停止1 -喊1.1.4位置控制回路(见表42. 6-4)表42. 6-4气动位置控制何路及特点说明气拎机械 定位机构水平缸活塞杆询端联接齿轮齿条机构。勺活塞杆及X上 齿条1往复动作时,推动齿轮3往复摆动以帶动齿轮上楝 爪摆动,推动棘轮作单向间歇转动,从而带动与練轮同轴 的工作转台作间歇转动工作台F带有凹槽缸口,当水平 缸活塞杆回程时,即齿条脱开行程开关2时,使垂直缸电 磁阀4切换,垂直缸活塞杆伸出,进入该凹槽缺口,使工 作转台正确定位多位缸位置 控制)e)多位缸位置控制冋路的特点是控制多位缸的活塞杆按 设计要求,部分或全部伸出或缩冋,以获得多个位置图a利用三位六通阀的回路:当阀处于

  46、位置I时,气缸 处于图示位置(两端活塞杆处于收缩状态);阀处于位遥 II时,孔2、3进气,右活塞杆伸出;阀处于位置III时, 两端活塞杆全部伸出图b由二位三通阀1、2、3控制两个换向阀4、5,使 气缸两)51+1处于所要求位置:阀1动作时,两活塞杆均 收进:阀2动作时,两杆一伸-缩;阀3动作时,两杆全 部伸出图c四位置定位控制冋路。图示位置为按动于-控阀1 时,压缩空气通过于控阀1,分两路分别由梭阀1、4 控制两个二位五通阀使上气源进入多位缸而得到位置I。 当推动手控阀2、3或4时,可相应得到位置II、III或IV图d为A、B两缸巾列实现三位定位控制的回路。图示 位置为A、B两缸的活塞杆均处于

  47、收进状态。为左阀2如 图示状态而右阀1通电换向时,由于A缸活塞面积较B 缸为大,故A缸活塞杆向左推动B缸活塞杆,其行程长为 I-IIo反之,当阀1如图示状态而阀2通电切换时,缸 B活塞杆杆端由位置H继续前进到III (因缸B行程K为 I-III) o此外,町在两缸端盖上/处与活塞杆平行安装 调节螺钉,可微调行程位置1.有限选定控制回路多位缸位置 控制2.任恿位置停止控制回路图e不三柱塞数字缸位置控制回路。A、B、C、D为气 缸的四个通口: A、B、C供止常工作压力5,通口 D供低 压,以控制乞柱塞复位或停于某个需要位置。1、2、3为 三个柱塞。半控制不同换向阀匸作时,可得到包括原始位 置在内的

  48、活塞杆的八个位置:1、2、3三个柱塞各自分别 伸出时可相应得到三个不同位置;1、2同时伸出,2、3 同时伸出或1、3同时伸出时又可得三个不同位置;1、2、 3全部伸出为此数字缸最大行程位置;1、2、3均收进为 图示原始位置三位阀位宽 控制回路用三位三通阀或三位、五通阀控 制普通气缸位置(参阅表42. 6-2中 的有关回路)三位三通阀控制怦通单作用气缸,三位五通阀控制普通 双作用气缸这类位置控制阿路由于要求气动系统,I浚足缸9阀元 件的密封性很严,否则不易止确控制位置,对于耍求保持 定时间的中停位置更为困难。所以这类回路可用于不严 格要求位置箱度的场介气液联动控制位置回路a)图a由于采用了气液传

  49、送器2、3,所以与上述普通气 缸的位置控制回路的粘度要拓得多。缸的活塞杆伸出端装 有单向节沢阀4以控制冋程速度;缸的另端装有两位两 通换向阀6,需要在中间位置停止时,将液压回路切断, 迅速地使活塞停留在所要求的位置上图b为采用气液阻尼缸的气液联动位置控制回路。换向 阀1为中泄式三位五通阀。图示位置时,气液缸的气缸部 分排空;而液用缸部分由于两位两通阀3处于封闭位置, 回路断开,故可保持活塞杆停在该位置。当阀1切换时, 由于压缩空气除进入气缸外,还可经梭阀2而切换阀3, 使气液阻龙缸的阻尼油路通,即可由气缸推动液压缸匸作1. 1.5基本逻辑回路(见表42.65)1.2禁冋路独或冋路同或冋路记忆冋

  50、路延时回路脉冲信号 形成冋路常用回路ia blalbialbss = ab+ab$ = ab+abS $2 5HR al lb al !b$2 = K?s0a)s0abs1a bS1s:1勻有控制信号d时,需经 -定时间延迟后才有输出S延时T的长短可由节流 元件调节。回路要求信号a 的持续时间大于T 01路可把二号a变为 一定宽度的脉冲信号s,脉 冲宽度可由回路中节流元件 进行调节回路要求输入信号a的持 续时间人于脉冲宽度实际应用中经常遇到的典型回路简称常用回路。1.2. 1安全保护回路(见表42.

  51、6-6) 1.2.2往复动作回路(见表42.6-7、8)农42. 6-6气动安全保护回路及特点说明简图说明1.过载保护回路气缸活塞在右行途中,若遇障碍或英它原因而使气 缸过载时,气缸片:腔压力急剧升拓,超过预定侑时, 顺序阀1打开,二通阀2打开,匸控阀控制气由阀2 排空而复位,从而使气缸左腔排气,活塞杆收回。W 此本回路实质为限压回路2互锁及供气选择回路互锁回 路3双于“同时”操作I叫路此回路为盂双于“同时”操作才能使活塞运动的 回路。若双于不是“同时”按下,则气容3都将首先 与阀1的排气口接通而排空,使无K信号。若阀1 或2未能复位,则气容3都将得不到充气,亦就不可 能冇K气信号。故此回路

  52、能确保于的安全表42.6-7气动往复动作何路及特点说明简图说明1.单往复动作回路互锁回路可保证同时只有一个缸动作。回路主要利 用梭阀1、2、3及换向阀4、5、6进行互锁。如气控 阀7动作,换向阀4换向使A缸动作;但同时缸A 进气腔管路使梭阀1、2动作,把换向阀5、6锁住; 这样,此时即使仃气控阀8、9的动作信号,B、C缸 也不会动作。如盂换缸动作,必须把询而动作缸的气 控阀复位才行。此同路为四个空气供应站A、B. C、D的选择冋路: 同时只允许有一个站供气(输出)。其动作原理与上 述互锁回路相似行程阀 控制回 路延时返冋回路2 连续往复动作回路这是利用右端行程阀控制的单(次)往复动作回 路。J

  53、t结构较简单、操作方便(按-下左端按钮阀, 气缸活塞进行一次往复动作)此回路与上述回路比较多了 个气容6活塞右行 达到所定行程,压下行程阀后,气源对c充气后丄控 阀才换向,使活塞返回图a为较简单的利川行程阀实现连续口动往复的 回路,1可靠性常取决于行程阀的密封性与弹赞的质 卜图b为时间控制式冋路。利丿I气容元件C充气达一 定值时切换匸控阀,从而实现活塞行程连续自动往 复。回路较a复杂,但是可不用行程阀,且外接管路 也较少图c为用力控制式凹路。它适用于行程短、不便安装行程阀的场合。、彳载荷变化较人时,为使缸止常工作,应使缸径选择冇较大余屋。泊要求彳亍程位置较准确时,上控阀应选为差爪阀(如图c中之

  54、1),两侧两个阀2、3也要选择合适衣42. 6-8气动程序动作控制回路举例及特点说明说明简图Ax-Bx-Bo-AoXZ缸程丿 动作回路图c为用力控制式凹路。它适用于行程短、不便安装行程阀的场合。、彳载荷变化较人时,为使缸止常工作,应使缸径选择冇较大余屋。泊要求彳亍程位置较准确时,上控阀应选为差爪阀(如图c中之1),两侧两个阀2、3也要选择合适两缸A% B按AiBiBoAo程序进行工作回路中行程阀b,为气控复位式的,它与ai.bo采用 町通过式行程阀的冋路比较,能在速度较快的情况下 止常工作图中Q为起动阀。为按下Q阀时,缸A的上控阀将 气源与缸A左侧联通,使缸A处于A:状态,以下即 按程序A】一B】一BoAo匚作1. 2. 3程序动作控制冋路程序动作控制回路(农42. 6-8)在实际屮应用广、类型多。下面仅举个双缸程序动作(A一B一Bc-Ao)为例(农42. 6-8)说明。而不同执行缸以及冬种不同程序动作的回路,将在本章第2节中介绍其基本设计方法。1. 2. 4同步动作控制回路(见表42. 6-9)衣42. 6-9

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