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第二讲 气动技术简介 一、气源处理组件 1、气源处理的必要性 从空压机输出的压缩空气，含有大量的水分、油和粉尘等污染物，空气质量不良是气动系统出现故障的主要因素，会使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失会大大超过起源处理装置的成本和维护费用。 压缩空气中，绝对不许含有化学药品、有机溶剂的合成油、盐分和腐蚀性气体等。 气源处理包括 ● 空气过滤：主要目的是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤器。 ● 压力调节：调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。 ● 油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。 2、气动三联件 为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。各元件之间采用模块式组合的方式连接。 图1 气动三联件 有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要使用油雾器。空气过滤器和减压阀组合在一起可以称为气动二联件。空气过滤器和减压阀集装在一起只有一个方向受气压控制而另一个方向依靠复位弹簧实现复位的气缸称为单作用气缸。两个方向都受气压控制的气缸称为双作用气缸。 图3 单作用和双作用气缸 2、气动执行元件 ● 直线气缸。 ● 用于抓起工件的气爪。 图4 气动手指实物和工作原理 ● 摆动气缸：利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。用于物体的转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。 图5 装配单元使用的摆动气缸 ● 导杆气缸：具有导向功能的气缸。一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。 装配单元用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸外型如图6所示。该气缸由直线运动气缸带双导杆和其它附件组成。 图6 装配单元使用的导杆气缸 ● 薄型气缸：属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸。具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点。图7是薄型气缸的一些实例图。 图7 薄型气缸的实例图 薄型气缸的特点是：缸筒与无杆侧端盖压铸成一体，杆盖用弹性挡圈固定，缸体为方形。这种气缸通常用于固定夹具和搬运中固定工件等。 三、气动控制元件 1、流量控制阀：控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。在气动系统中，对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量，气缓冲气缸的缓冲能力等，都是靠流量控制阀来实现的。 流量控制阀是单向节流阀，由单向阀和节流阀并联而成，用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。 图8 排气节流方式的单向节流阀剖面图 安装了带快速接头的限出型气缸节流阀的气缸外观： 图9 安装上节流阀的气缸 2、电磁换向阀 ⑴电磁换向阀属于方向控制阀，即能改变气体流动方向或通断的控制阀。如向气缸一端进气，并从另一端排气，再反过来，从另一端进气，一端排气，这种流动方向的改变，便要使用方向控制阀。电磁换向阀则是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。 ⑵ 单电控和双电控电磁阀：单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位。 图10 单电控电磁换向阀的工作原理 双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。 图11 双电控电磁换向阀的工作原理 ⑶ 电磁换向阀的图形符号：“位”和“通”的概念 图12 部分单电控电磁换向阀的图形符号 工作单元的执行气缸都是双作用气缸，控制它们工作的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。 ⑷ 电磁阀的安装和调整 电磁阀均集中安装在在汇流板上的。汇流板中两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少压缩空气在向大气排放时的噪声。这种将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起构成的一组控制阀的集成称为阀组，而每个阀的功能是彼此独立的。阀组的结构如图13所示。 图13 电磁阀组 四、气动控制回路 能传输压缩空气的，并使各种气动元件按照一定的规律动作的通道即为气动回路。 例：装配单元的气动回路原理图 图14 气动控制回路