气压传动及控制
—气动辅助元件
润滑元件
消音器和排气洁净器
磁性开关
压力开关
管道及管接头
气液转换器
液压缓冲器主 要 内 容
气动系统内部有很多相对滑动的部分，需要保证良好的润滑。
润滑可分为不给油润滑（自润滑）和喷油雾润滑。在很多领域里不允许使用喷油雾润滑。
现在使用油雾润滑已逐渐减少，不给油润滑已逐渐普及。
不给油润滑的元件可以给油使用，但一旦给油，就不能中途停止供油。
不给油润滑元件不仅节省了润滑设备和润滑油，改善了工作环境，而且减少了维护工作量，降低成本。另外也改善了润滑状况，其润滑效果与通过流量、压力高低、配管状况等都无关，也不存在因忘记加油而造成故障。
油雾润滑元件有油雾器和集中润滑元件两种。
润 滑 元 件油雾器
– 油雾器是一种特殊的注油装置。它将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的部位，达到润滑的目的。
– 普通型油雾器
结构原理
技术参数：压降流量特性、最小滴下流量，最低不停气加油压力。
选用：通过油雾器的最大输出流量和最小滴下流量的要求，选择油雾器的规格。通过最大输出流量时，
两端压降不大于 0.02MPa。
使用注意：油雾器、换向阀和气缸之间的管路长度要足够短，能够将产生的油雾送入气缸中。
润 滑 元 件润 滑 元 件
– 自动补油型油雾器人工补油很麻烦，一旦出现油雾中断可能发生故障。为此采用自动补油型油雾器。
油箱的出口和油雾器底部的进油口相连。
润 滑 元 件集中润滑元件
– 雾化油粒子的下沉和附壁的问题与油粒子的大小、
粒子在管内的流速有关。
– 普通油雾器产生的油粒子体积较大，且大小不均匀，油雾容易附着于管壁上，不能远距离输送。
一个油雾器很难对多个供油点进行恰当的油雾供应。
– 差压型油雾器 ALD系列可向主气路提供 2μ m以下的油粒子。因主管道内流速较小，微雾可传送至很远的距离。流至支管道时，由于流速加快，微雾则易于附壁，达到润滑的目的。故一只差压型油雾器可供给多点润滑，故称为集中润滑元件。
润 滑 元 件润 滑 元 件润 滑 元 件润 滑 元 件消音器
– 气缸排气侧的压缩空气通常是经过换向阀的排气口排入大气的，由于余压较高，最大排气速度在声速附近，空气急剧膨胀，引起气体的振动，产生强烈的排气噪声。
– 按照国际标准，每天 8小时工作，允许的连续噪声为 90分贝，时间减半，允许噪声提高 3分贝，
但最高为 115分贝，高于 85分贝都应设法降低噪声。
– 一般排气噪声在 80-120分贝之间。
– 消声器就是通过阻尼或增加排气面积等方法降低排气速度和功率，达到降低噪声的目的。常用的消声器有三种类型：吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器
吸收型消声器这种消声器是依靠消声材料 （ 玻璃纤维,毛毡,泡沫塑料,
烧结金属等 ） 来消声的 。 将这些吸声材料置于消声体内,
使气流通过时受到阻力,声波被吸收一部分转化成热能,
可使气流噪声降低约 20dB。 主要用于消除中高频噪声 。
膨胀干涉型消声器这种消声器的直径比排气孔径大得多,气流在里面扩散,
碰壁反射,互相干涉,减弱了噪声的强度 。 最后经非吸音材料制成的开孔较大的多孔外壳排入大气 。 这种形式的特点是排气阻力小,消声效果好,但结构不够紧凑,主要用于消除中低频噪声,尤其是低频噪声 。
膨胀干涉吸收型消声器这是上述两种消声器的结合,即在膨胀干涉型消声器壳体内表面敷设吸音材料而制成 。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器消 音 器 和 排 气 洁 净 器消 音 器 和 排 气 洁 净 器排气洁净器
– 用来吸收排气噪声,并分离掉和集中排放掉排出空气中的油雾和冷凝水,以得到清洁安静的工作环境 。
– 通常装在集中排气管道的出口 。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器
磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。在逻辑控制中，多用于控制器的输入信号，使控制器得知执行元件动作的执行情况。
磁性开关可分为有触点式和无触点式两种。
有触点式磁性开关
– 将舌簧开关成型于合成树脂块内，带有磁环的气缸活塞移动到一定位置，舌簧开关进入磁场内，两个簧片被磁化而互相吸引，触点闭合，发出一电信号。活塞移开，舌簧开关离开磁场，触点自动脱开。
– 有触点磁性开关的动作范围一般在 5-14mm,动作时间为 1.2ms
无触点式磁性开关 (固态电子型 )
– 用磁敏电阻作为磁电转换元件。磁敏电阻的阻值随磁场强度的变化而变化。磁性开关进入离开磁场时，磁敏电阻的输出信号经放大器处理，被转换成通断信号。
– 直接驱动继电器和电磁阀之类的感性负载时，应使用内藏过压吸收器的继电器和电磁阀。
磁 性 开 关磁 性 开 关
气压达到一定值，电气触点便接通或断开的元件称为压力开关。也称为压力继电器。
用于检测压力的大小和有无，并能发出电信号，反馈给控制电路。
例如在空气压缩机的自动启停等。
按输入气压的大小可分为真空型、低压型和高压型压力开关。
按接通断开电路的方式分为有触点式和无触点式压力开关。
压 力 开 关管道
– 气动装置中，连接各种元件的管道有金属管和非金属管。
– 常用的金属管有：镀锌钢管、不锈钢管、拉制铝管和紫铜管，主要用于工厂主干管道和大型气动装置上，适用于高温、高压和固定不动的部位之间的连接。铜管、铝管和不锈钢管防锈性好，但价格高。
– 非金属管有硬尼龙管，软尼龙管和聚氨酯管。非金属管经济、轻便、拆装方便、工艺性好，不生锈、
摩擦阻力小，但存在老化问题，不宜高温使用，要防止受外部损伤。主要用于气动设备上。
– 各种管路的有效截面可以通过查表，根据管径和管长查得其有效截面积。
管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管接头
– 管接头是连接管道和元件的元件、要求连接牢固、
不漏气、装拆快速方便、流动阻力小。
– 快换接头只需将连接管插到底便能连接牢固，拔管子时，先用手将释放套向里推，使弹簧夹头张开，
管子便可拔出，还可使用拔管工具方便快速地拔管。
– 可回转式快换接头是采用了含油滑动轴承、球轴承和特殊形式的密封圈，能实现本体绕接头座作高速回转运动。
管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头
将空气压力转换成相同压力的液压力的元件称为气液转换器。
由于空气有压缩性，不能得到稳定的速度，在低速下（ <50mm/s)也不能平稳运动。中停时精度也不高。液体的压缩性很小，但是完整的液压系统较复杂，成本也高。使用气液转换器，
用气压力驱动气液联用缸动作，就避免了空气可压缩性大的缺点，能够得到较平稳的速度，
在低速运动时，很大程度的解决了爬行问题。
适用于精密稳速输送，中停、急速进给和旋转执行元件的慢速驱动。
工作原理：气液转换器是一个油面处于静压状态的垂直放置的油桶。上部接气源，下部与气液联用缸相连。为防止空气混入油中造成传动的不稳定，在进气口和出油口处都安装缓冲板。
气 液 转 换 器气 液 转 换 器气液转换器的选用：
– 先确定气液联用缸的缸径和行程，计算出气液联用缸的容积。根据气液转换器的油容量应为气液联用缸的 1.5倍，来选定气液转换器的名义直径和有效油面的行程。
气 液 转 换 器气液转换器的应用例：
– 有中停阀，变速阀和带压力补偿的单向调速阀构成的调速中停回路。中停阀 4和变速阀 3使用外部先导。当中停阀和变速阀通电时，如主阀 1
复位，气液联用缸 5快退；主阀换向，气液联用缸快进。变速阀 3断电时，气液联用缸慢进，慢进速度取决于节流阀 6的开度。中停阀 4断电，
气液联用缸中停。
– 以钻孔为例，气液联用缸快进，钻头快速接近工件，钻孔时，慢进。钻孔完毕，快速退回。
遇到异常，中停阀断电，实现中停。当钻头贯通瞬间，负载突然减小，为防止钻头飞速伸出，
使用了带压力补偿的单向调速阀。
气 液 转 换 器气动辅助 之气液转换器 (3)气 液 转 换 器 的 应 用 例
机械传动,液压传动和气压传动中,振动和冲击现象是常见的 。 例如,快速运动的气缸活塞杆,
在行程末端会产生很大的冲击力,若气缸内部的缓冲能力不足时,为避免撞坏缸盖,应在外部设置缓冲器,吸收冲击能 。
液压缓冲器下图是多孔式油压缓冲器 。 当运动物体撞上缓冲杆端时,活塞 1向右运动,活塞右腔高压油由小孔喷出,返回至活塞左腔 。 当外力除去后,活塞在油压力和弹簧 4的弹簧力作用下返回左端 。
调节杆上开有三角沟槽,转动调节杆 3可改变喷油小孔截面,以调节缓冲能力 。 储油元件是多孔材料,可储存油及少量气体 。
液 压 缓 冲 器液 压 缓 冲 器
—气动辅助元件
润滑元件
消音器和排气洁净器
磁性开关
压力开关
管道及管接头
气液转换器
液压缓冲器主 要 内 容
气动系统内部有很多相对滑动的部分，需要保证良好的润滑。
润滑可分为不给油润滑（自润滑）和喷油雾润滑。在很多领域里不允许使用喷油雾润滑。
现在使用油雾润滑已逐渐减少，不给油润滑已逐渐普及。
不给油润滑的元件可以给油使用，但一旦给油，就不能中途停止供油。
不给油润滑元件不仅节省了润滑设备和润滑油，改善了工作环境，而且减少了维护工作量，降低成本。另外也改善了润滑状况，其润滑效果与通过流量、压力高低、配管状况等都无关，也不存在因忘记加油而造成故障。
油雾润滑元件有油雾器和集中润滑元件两种。
润 滑 元 件油雾器
– 油雾器是一种特殊的注油装置。它将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的部位，达到润滑的目的。
– 普通型油雾器
结构原理
技术参数：压降流量特性、最小滴下流量，最低不停气加油压力。
选用：通过油雾器的最大输出流量和最小滴下流量的要求，选择油雾器的规格。通过最大输出流量时，
两端压降不大于 0.02MPa。
使用注意：油雾器、换向阀和气缸之间的管路长度要足够短，能够将产生的油雾送入气缸中。
润 滑 元 件润 滑 元 件
– 自动补油型油雾器人工补油很麻烦，一旦出现油雾中断可能发生故障。为此采用自动补油型油雾器。
油箱的出口和油雾器底部的进油口相连。
润 滑 元 件集中润滑元件
– 雾化油粒子的下沉和附壁的问题与油粒子的大小、
粒子在管内的流速有关。
– 普通油雾器产生的油粒子体积较大，且大小不均匀，油雾容易附着于管壁上，不能远距离输送。
一个油雾器很难对多个供油点进行恰当的油雾供应。
– 差压型油雾器 ALD系列可向主气路提供 2μ m以下的油粒子。因主管道内流速较小，微雾可传送至很远的距离。流至支管道时，由于流速加快，微雾则易于附壁，达到润滑的目的。故一只差压型油雾器可供给多点润滑，故称为集中润滑元件。
润 滑 元 件润 滑 元 件润 滑 元 件润 滑 元 件消音器
– 气缸排气侧的压缩空气通常是经过换向阀的排气口排入大气的，由于余压较高，最大排气速度在声速附近，空气急剧膨胀，引起气体的振动，产生强烈的排气噪声。
– 按照国际标准，每天 8小时工作，允许的连续噪声为 90分贝，时间减半，允许噪声提高 3分贝，
但最高为 115分贝，高于 85分贝都应设法降低噪声。
– 一般排气噪声在 80-120分贝之间。
– 消声器就是通过阻尼或增加排气面积等方法降低排气速度和功率，达到降低噪声的目的。常用的消声器有三种类型：吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器
吸收型消声器这种消声器是依靠消声材料 （ 玻璃纤维,毛毡,泡沫塑料,
烧结金属等 ） 来消声的 。 将这些吸声材料置于消声体内,
使气流通过时受到阻力,声波被吸收一部分转化成热能,
可使气流噪声降低约 20dB。 主要用于消除中高频噪声 。
膨胀干涉型消声器这种消声器的直径比排气孔径大得多,气流在里面扩散,
碰壁反射,互相干涉,减弱了噪声的强度 。 最后经非吸音材料制成的开孔较大的多孔外壳排入大气 。 这种形式的特点是排气阻力小,消声效果好,但结构不够紧凑,主要用于消除中低频噪声,尤其是低频噪声 。
膨胀干涉吸收型消声器这是上述两种消声器的结合,即在膨胀干涉型消声器壳体内表面敷设吸音材料而制成 。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器消 音 器 和 排 气 洁 净 器消 音 器 和 排 气 洁 净 器排气洁净器
– 用来吸收排气噪声,并分离掉和集中排放掉排出空气中的油雾和冷凝水,以得到清洁安静的工作环境 。
– 通常装在集中排气管道的出口 。
消 音 器 和 排 气 洁 净 器
磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。在逻辑控制中，多用于控制器的输入信号，使控制器得知执行元件动作的执行情况。
磁性开关可分为有触点式和无触点式两种。
有触点式磁性开关
– 将舌簧开关成型于合成树脂块内，带有磁环的气缸活塞移动到一定位置，舌簧开关进入磁场内，两个簧片被磁化而互相吸引，触点闭合，发出一电信号。活塞移开，舌簧开关离开磁场，触点自动脱开。
– 有触点磁性开关的动作范围一般在 5-14mm,动作时间为 1.2ms
无触点式磁性开关 (固态电子型 )
– 用磁敏电阻作为磁电转换元件。磁敏电阻的阻值随磁场强度的变化而变化。磁性开关进入离开磁场时，磁敏电阻的输出信号经放大器处理，被转换成通断信号。
– 直接驱动继电器和电磁阀之类的感性负载时，应使用内藏过压吸收器的继电器和电磁阀。
磁 性 开 关磁 性 开 关
气压达到一定值，电气触点便接通或断开的元件称为压力开关。也称为压力继电器。
用于检测压力的大小和有无，并能发出电信号，反馈给控制电路。
例如在空气压缩机的自动启停等。
按输入气压的大小可分为真空型、低压型和高压型压力开关。
按接通断开电路的方式分为有触点式和无触点式压力开关。
压 力 开 关管道
– 气动装置中，连接各种元件的管道有金属管和非金属管。
– 常用的金属管有：镀锌钢管、不锈钢管、拉制铝管和紫铜管，主要用于工厂主干管道和大型气动装置上，适用于高温、高压和固定不动的部位之间的连接。铜管、铝管和不锈钢管防锈性好，但价格高。
– 非金属管有硬尼龙管，软尼龙管和聚氨酯管。非金属管经济、轻便、拆装方便、工艺性好，不生锈、
摩擦阻力小，但存在老化问题，不宜高温使用，要防止受外部损伤。主要用于气动设备上。
– 各种管路的有效截面可以通过查表，根据管径和管长查得其有效截面积。
管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管接头
– 管接头是连接管道和元件的元件、要求连接牢固、
不漏气、装拆快速方便、流动阻力小。
– 快换接头只需将连接管插到底便能连接牢固，拔管子时，先用手将释放套向里推，使弹簧夹头张开，
管子便可拔出，还可使用拔管工具方便快速地拔管。
– 可回转式快换接头是采用了含油滑动轴承、球轴承和特殊形式的密封圈，能实现本体绕接头座作高速回转运动。
管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头管 道 及 管 接 头
将空气压力转换成相同压力的液压力的元件称为气液转换器。
由于空气有压缩性，不能得到稳定的速度，在低速下（ <50mm/s)也不能平稳运动。中停时精度也不高。液体的压缩性很小，但是完整的液压系统较复杂，成本也高。使用气液转换器，
用气压力驱动气液联用缸动作，就避免了空气可压缩性大的缺点，能够得到较平稳的速度，
在低速运动时，很大程度的解决了爬行问题。
适用于精密稳速输送，中停、急速进给和旋转执行元件的慢速驱动。
工作原理：气液转换器是一个油面处于静压状态的垂直放置的油桶。上部接气源，下部与气液联用缸相连。为防止空气混入油中造成传动的不稳定，在进气口和出油口处都安装缓冲板。
气 液 转 换 器气 液 转 换 器气液转换器的选用：
– 先确定气液联用缸的缸径和行程，计算出气液联用缸的容积。根据气液转换器的油容量应为气液联用缸的 1.5倍，来选定气液转换器的名义直径和有效油面的行程。
气 液 转 换 器气液转换器的应用例：
– 有中停阀，变速阀和带压力补偿的单向调速阀构成的调速中停回路。中停阀 4和变速阀 3使用外部先导。当中停阀和变速阀通电时，如主阀 1
复位，气液联用缸 5快退；主阀换向，气液联用缸快进。变速阀 3断电时，气液联用缸慢进，慢进速度取决于节流阀 6的开度。中停阀 4断电，
气液联用缸中停。
– 以钻孔为例，气液联用缸快进，钻头快速接近工件，钻孔时，慢进。钻孔完毕，快速退回。
遇到异常，中停阀断电，实现中停。当钻头贯通瞬间，负载突然减小，为防止钻头飞速伸出，
使用了带压力补偿的单向调速阀。
气 液 转 换 器气动辅助 之气液转换器 (3)气 液 转 换 器 的 应 用 例
机械传动,液压传动和气压传动中,振动和冲击现象是常见的 。 例如,快速运动的气缸活塞杆,
在行程末端会产生很大的冲击力,若气缸内部的缓冲能力不足时,为避免撞坏缸盖,应在外部设置缓冲器,吸收冲击能 。
液压缓冲器下图是多孔式油压缓冲器 。 当运动物体撞上缓冲杆端时,活塞 1向右运动,活塞右腔高压油由小孔喷出,返回至活塞左腔 。 当外力除去后,活塞在油压力和弹簧 4的弹簧力作用下返回左端 。
调节杆上开有三角沟槽,转动调节杆 3可改变喷油小孔截面,以调节缓冲能力 。 储油元件是多孔材料,可储存油及少量气体 。
液 压 缓 冲 器液 压 缓 冲 器
