液压与气压传动 第13章 气压传动.ppt

******************************************13.7.4上肢康复机器人气动系统上肢康复机器人机械结构图主要由手臂连杆、关节机构、法兰盘和铝型材支架等组成，并内置传感装置。关节机构由肩关节和肘关节组成，采用摆动气缸作为关节执行元件。康复训练时，患者握住手柄，在关节机构的牵引带动下按照一定的轨迹进行运动。上肢康复机器人气动系统关节驱动控制系统是一个阀控缸系统；两个比例调压阀控制一个摆动气缸，其中一个比例阀出口压力为恒定值，调整另一个比例阀的输出压力，使摆动气缸的两腔产生一定的压差，从而精确的控制摆动气缸的旋转角度；单向节流阀可提高低速时稳定性。机器人关节气压驱动系统原理图******************************气动比例控制阀是一种输出量与输入信号成比例的气动控制阀，可以按给定的输入信号连续地、成比例地控制气流的压力、流量和方向等，其输出压力、流量可不受负载变化的影响。输入信号可以是气压或电信号，按输出信号可分为比例压力阀和比例流量阀两大类。按输入信号不同，气动比例阀分为气控比例阀和电控比例阀。13.5.1气动比例阀气流作为控制信号控制阀的输出参量；实际应用时，应与电气转换器相结合。1.气控比例阀气控比例压力阀结构原理图1—弹簧2—阀芯3—溢流阀芯4—阀座5—输出压力膜片6—控制压力膜片7—调节针阀2.电控比例阀电磁铁驱动的比例控制阀1—比例电磁铁2—滑柱3—阀套4—弹簧5—阀体可作为压力阀，也可作为流量阀；做比例流量阀时，按通数的不同，比例流量阀又有二通与三通之分。13.5.2气动伺服阀动态响应和静态性能高；价格较贵，使用维护困难；控制信号均为电信号。电气伺服阀1—节流口2—过滤器3—气室4—补偿弹簧5—反馈杆6—喷嘴7—挡板8—线圈9—支持弹簧10—导磁体11—磁铁动圈式压力伺服阀结构图1—动圈式力马达2—喷嘴3—挡板4—固定节流口5—阀芯6—阀体7—复位弹簧8—阻尼孔气动系统一般由最简单的气动基本回路和气动常用回路组成：安全保护回路同步动作回路往复动作回路13.6气动回路压力与力控制回路方向控制回路速度控制回路位置控制回路基本回路常用回路1.方向控制回路作用：使气缸伸出、缩回。13.6.1气动基本回路单作用气缸换向回路各种双作用气缸的换向回路溢流阀作为安全阀使用。特点：结构简单，工作可靠，但气量浪费大；电接点压力表对电机及控制要求高，常用于对小型空压机的控制。1）一次压力控制回路作用：使储气罐送出的气体压力不超过规定压力。2.压力和力控制回路采用溢流式减压阀对气源实行定压控制。是气动设备中必不可少的常用回路。2）二次压力控制回路作用：气源压力控制，由气动三大件——空气过滤器（分水滤气器）、减压阀与油雾器组成的压力控制回路。3）高、低压力控制回路由减压阀控制同时输出高低压力p1、p2由换向阀控制分时输出高低压力p1、p2电气比例压力阀的进口应设置油雾分离器，防止油雾及杂质进入电气比例阀，影响阀的性能及使用寿命。4）无级压力控制回路作用：为避免太多的减压阀和换向阀，可使用电气比例阀来实现压力的无级控制。无级压力控制回路1—大流量排气型减压阀2—比例压力阀3—油雾分离器通过控制电磁阀的通电个数，实现对分段式活塞缸的活塞杆输出推力的控制。气动系统一般压力较低，所以往往是通过改变执行元件的受力面积来增加输出力。5）串联气缸回路利用气液增压器1把较低的气压变为较高的液压力，提高了气液缸2的输出力。6）气液增压缸增力回路气液增压缸增力回路1—气液增压缸2—气液缸因气动系统所用功率都不大，故常用的调速回路主要是节流调速。1）单作用气缸的速度控制回路a)升降速度分别由两个节流阀控制b)快返回路，活塞返回时，气缸下腔通过快速排气阀排气。3.速度控制回路2）双作用气缸的速度控制回路a）单向调速回路节流供气和节流排气两种调速方式调节节流阀的开度，就可控制不同的进气、排气速度，从而也就控制了活塞的运动速度，通过两个单向节流阀或两个排气节流阀控制气缸伸缩的速度。b）图进气阻力小。2）双作用气缸的速度控制回路b）双向调速回路用两个快排阀实现双作用气缸的快速往返，可达到