气动元件基础知识篇
诸葛亮诫子书-
气动元件基础知识篇
第一章
概述
气压传动是一种动力传动形式，
也是一种能量转换装置，
它利用气体的压力来传递能量，
与机械传动相比有很多优点，所以近十机年
来发展速度很快。目前在很多国民经济领域中，
如机床工业，工程机械，
冶金，
轻工及国防部门应用日益广泛，随着现代科学技术事业的发
展气动液压技术已成为一项专门的应用技术领域，
目前我国气动元件，
液压元件已逐步标准
化，规范化，系列化。气压传动的动力传递介质是
来自于取之不尽的空气，环境污染小，工
程实现容易，
所以气压
传动较液压传动来说，
更是一种易于推广普及实现工业自动化的应用
技术，近年来，气动技术在机械，化工，电子，电气，纺织，食品，包装，印刷，轻工，汽
< br>车等行业，
有尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，
极大地提高了制造
业的生产效率和产品质量，
作
为重要机械基础的气动及液压执行元件的应用，
引起了世界各
国
产业界的普遍重视，
气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。
另一方面，
市场
的需求和高速发展的自动化技术也促进
气动技术的不断发展。
本教案的编是为公司内部有关人员的短
期培训需要而编写，
其内容特点是从气动技术基础知
识入手，<
/p>
以我公司研制开发的各种气动元件为主，
着力介绍其主要工作原理
，
以及他们相互
之间的共性，及个性特点，及正确使用维护保养
进行系统阐述。
第二章
气动元件
第一节
气源设备
定义
：产生处理和储存压缩空气的设备
空压机按压力方式可分成
1.
低压型<
/p>
0.2
—
1MPa
2.
中压型
1.0
—
10MPa
3.
高压型
>10Mpa
按
工作原理
可分为：容积型；速度型
按
结构形式
可分为：活塞式；滑片式；螺杆式；
空压机输出压力
Pc=P+∑
△<
/p>
P
P
—
气动执
行元件的最高使用压力
Mpa
∑
△<
/p>
P
—
气动系统总压力损失
0.15
—
0.2Mpa
空压机
安装地点
—
周围空气必须清洁，粉尘少
，湿度少，温度低，通风好，以保证吸入
空气质量。
后冷却器
—
风冷式，水冷式
空压输出的压缩空气温度可达
120
℃
以上，
在此温度下，
空气中的水分完全呈气态，
其
作用
是将出口的高温空气，
冷却至
40
℃以下，
将大量的水蒸汽和油雾器冷凝成
液态水滴
和油滴以便将它们清除掉。
压缩空
气出口温度为：
≤100
℃时可用风冷
>100
℃空气量很大时，用水冷式。
气罐
作用
：
1.
消除压力脉动
2.
依靠绝热膨胀及自然冷却降温，
进一步分离掉压缩空气中的水分和油分。
3.<
/p>
储存一定量的压缩空气，
一方面可解决短时间内用气量大于空压机
输出量的矛盾，
另
一方面可在空压机出现故障或停电时，
维持短时间的空气，
以便采取措施，
保证气动
设备的
安全。
为便于
排出管道的冷凝水，管子倾斜度为
3°
--5°
1/100
—
3/100
管径的选择：
d=√4q/μπ X
10
＾
3
（
m
m
）
q
—<
/p>
流量
m
＾
3/S
，
μ—
管内压缩空气的流速
m/s
。
第二节
气源处理元件
1.
空气过滤器（分水滤气器）
原理：
从入口流入的压缩空气，
经导流的切线方向的缺口强烈旋转，<
/p>
液态油水及固杂质
受离心力作用，
被甩到
水杯的内壁上，再流到底部，除去液态油水和杂质的压缩空气，
通过
滤芯进一步清除微小固态颗粒，然后从出口流出。
2
：减压阀（调压阀）
按调节压力的方式分
——
①：有直动式减压阀
——
1
：益流式
2
：恒量排气式
3
：非益流式
②：先导式减压阀。
溢流式
减压阀筏的
工作原理
——
靠进气阀口的
节流作用减压，
靠膜片上的平衡作用稳定
输出压力，调节旋钮可
使输出压力在规定范围内任意改变。
先导式减压阀：
当减压阀的输出压力较高或配管口径很大时用调压弹簧直接调压，
则弹簧
势
必要过硬，
流量变化时输出压力波动较大，
< br>筏的结构尺寸会很大，
为了克服这些缺点可采用
先导式减
压阀。
工作原理
—
与直动式减压阀基本相同，
所用的调压空气是由小型的直动式减压阀供给的。
减压阀的
选择和使用
：
选择使用减压阀应考虑以下几点：
1
：要求减压阀精度高时应选用精密型减压阀。
要求减压阀精度不高时应选用普通型减压阀。（
QFJ<
/p>
，
QTY
）
2
：确定阀的类型后由所需最大输出量选择通经，决定阀的气原压力
时应使其大于最高
输出压力
0.1Mpa.
3:
按气流的流动方向首先安装分水虑气器
,
其次是减压阀最后是油雾器
.
并按箭
头方向依
次安装
.
4:<
/p>
减压阀不用时要把旋钮放松旋转回零以免膜片变形
.
三
:
油雾器
油雾器是一种特殊的注油装置
.
其作用是使
润滑油雾化后注入空气流中
,
随着空气流进
入需要润滑的部件
,
从而达到润滑的目的
< br>.
其特点是有气流流动就有润滑
,
无气流流动时停止
润滑
,
并且具有润
滑均匀稳定
,
通过调节节流可以调节滴油量
0
—
200
滴
/
分内变化
,
一次油雾
器可以在不停气状态下供油，油雾器加油种类为透平一号
,
油雾器一般应配置在分水滤气器
和减压阀之后，用气设备之前较近处，油面不宜
超过螺母
13
的下平面（如图所示）。
油雾气供油量根据
使用条件的不同而
不同，一般以相对
10m³
自由空气（标准状态）<
/p>
供给
1
毫升的油量为基础。也可根据实际
情况进行修正。
第三节气动执行元件
一：气缸的分类
1
< br>：按缸径分类（
mm
）
6
，
10
，
12
，
16
，
20
，
25
，
30
，
32
，
40
，
50
，
63
，
80
，
100
，
125
，
140
，
150
，
1
60
，
180
，
200
，
250
，
< br>320
，
400
，
2
：
按安装方式分类
-
有基本型，
脚架型，
前后发兰型，
单双耳环型，
中间摆轴型，
< br>单耳支座。
3
：按结构形式分
类：
有缓冲可调型，
缓冲不可调型，带磁控开关型
,
双活塞杆型，双活塞型
,
增力型
,
三位型
,
行程可调型
,
自锁型
.
第三章主要产品简介
一
:
915
系列气缸
五大系列包括
QGA
，
QGB
，
JB
，
QGAII
，
QGBII
，五种气
缸它们之间的活塞，缓冲套，螺
母，
针阀等零件采用了模块化系
列化设计五种气缸之间是相互通用的，
安装及连接尺寸采用
IS
O6431
国际标准，并采用了新其中
QGBII
系列气缸还派生出了多种形式的特殊气缸有：
1):
QGBII-H
双活塞气缸
—
是以两台
QGBII
系列相同缸径对接合成的双活塞气缸，两活
塞行程可以相同，
也可以不相同活塞运动方向相反
,
将一端活塞杆固定
,
可作多位气缸
,
广泛用
于不同自动化要求的场合
.
2):
耐热气缸
(QGBII-R)
—
外型及连接尺寸同
< br>QGBII
相同
,
所有密封件采
用氟橡胶材料
,
可
用于钢铁冶金等
2 00°
以下高温的场合。
3):
增力气缸（
QGBII
—
J
）三位气缸（
QGBI
I-C
）
—
两种均为
< br>QGBII
系列相同缸径的气
缸串联而成的双活塞气缸，
两活塞运动方向相同
,
增力气缸前后活塞连为一体
,
其杆端输出的
推力为单活塞推拉力之和
,
拉力为单活塞拉力的两倍
,
三位气缸前后活塞杆单独分开
,
当前缸
行程
(S)
大于后缸行程
(S1)
时
,
前端活塞杆有三个位置
,
必要条件是
S>S1.
4)
双活塞杆气缸
(QGBII-L)
—
以
BII
系列为
基础活塞两侧安装两根活塞杆
,
活塞双向作用
< br>,
推拉力相同
,
运动方向速度相
同
.
5):
磁性开关
,
气缸
(QGBII-K)
—
采用磁性活塞与磁感应发讯器配合发出控制信号实现气
缸往复自动换
向
.
6):
带阀气缸
（
QGBII-K
）
—
是将控制元件与执行元组合一体的一种气缸既气缸与换向阀
有机的组和为一
体具有往复自动换向等多种功能。
7):
带阀组和气缸
(QGBII-K
F)
—
用带阀气缸加磁性开关组合而成从而实现了带阀与磁性<
/p>
开关的有机组合，具有气缸自动换向和行程任意位置可调的功能。
8):
制动气缸
(QGBII-Z)
—
活塞杆带动负载运动时可以在行程中任意位置停止并具有很
高的定位精度，
特别是在系统突然断气的情况下也可以精确地停止并具有
系统的安全保护作
用，广泛用于气缸定程和行程的精确调整以及安全自锁的场合。
QGA
，
Q
GAII
气缸均为无缓冲型，
QGB
，
QGBII
为缓冲可调型五大系列为重型气缸广
泛用于矿石
,
钢铁
,
冶金
,
机械等工业自动化的场合，是机械自动化
半自动化的首选元器件。
二
:
引进系列气缸
LCZ
系
列气缸为引进德国专有技术生产制造的轻型铝合金气缸
,
是机械
部第一批基础件
名优产品
,
气缸的技术
标准符合
ISO6431
国际标准具有较强的互换性是轻工
,
纺织
,
电子食品
等工业首选的基础件产品
,
也是引进设
备国产化气动执行元件最佳选择
.
1):
LCZ
系列双作用气缸前后盖采用先进铝合金压铸技术具有重量轻强度高外型美观
等特点
,
与铝合金缸筒相配构成一个完美的铝
合金气缸
,
前后盖采用四拉杆内六角螺柱连接
< br>,
安装件采用了分体式独立结构
,
用内六角螺钉连接前后阀兰
,
单双尾座
,
角架
.
中间摆轴可在四
拉杆上轴向任意移动后用螺钉定位紧固
,
可满足用
户在使用摆轴所需不同轴向位置的要求
.
2):LCZ
系列气缸缸径从
ф32
-
ф320
共九个系列
,
以
LCZ
为基础派生出
LCZM
无油润滑
气缸，
LCD
长缓冲无油润滑气缸，
LZE
磁
性开关气缸，
LZEM
磁性开关无油润滑气缸，
LCZ-F
，
LCD-F
，<
/p>
LCDM-F
，带阀气缸，这些气缸的出现，丰富和扩大了
LCZ
气缸的使用范围。
< br>3):
由于铝合金气缸自身的特点，具有外形美观，重量轻等特点，所以常用于轻
工，纺织，
面粉等行业，
对于使用环境恶劣温度较高的场合，<
/p>
不建议使用，
可推荐使用其他形式的气缸。
三
:
LG
系列轻形气缸
LG
系列轻形气缸是我公司自行研制
开发的具有
2000
年国内同行业先进水平的新一代轻
形铝合金气缸。缸径从
φ32
-
φ125
七种规格，带有九种模块结构群体结构形式，
11
种安装
形式，
12
种连接形式，
3
种气源连接形式，使其通用性，互换性
，可靠性大大增强，外形
及
安装形式
与国内同类产品
10A-5
，
QGBQ
可通用互换替代。
LG
系列轻形气缸为
单双作
用，缓冲可调普通标准气缸，前后端盖采用铝合金压铸，
铝合金缸筒硬质阳极氧化，活塞杆
外表面镀铬，活塞采用前进的
COP
及星形圈密封形式，使气缸启动快，动作反应灵敏，去
掉
缓冲圈即可成为无缓冲形（
LGA
），其余尺寸同
LGB
。
在开发设计基本型的基础上，
同时又开发出
LG
群体系列气缸，
包括
LGK
带磁控开关型；
LGF
带阀型；
LGKF
带阀开关
型；
LGL
双活塞杆型；
LGS
双活塞型；
LGC
三位型；
< br>LGT
返
程调行程型；
LGTa
进程调行程型。
LGT
返程调行程气缸
——
在标准的
LGB
气缸的另一端增加了一个螺杆调节装置，
通过
调节螺杆长度可以调节气缸的返程行程，
即活塞杆前端点进
程终点不变，
而活塞杆返程终点
可以调节变化。
LGTa
进程调行程型气缸
——
其结构是在
LGL
的基础上，一端活塞杆螺纹较长，并安
装有调节螺母，
通过螺母
位置的调节可以气缸前进方向的行程，
即活塞杆端返程终点位置不
变，而前进行程终点位置可以调节。
其余七
种群体结构形式及作用结构同
QGBII
群体缸中的相同项目的
内容。
在
LG
气缸
的八种安装形式中，相对于五大气缸来说，扩展了
3
种安装形式
，
TCC
铰
轴支座式，
CBB
单耳支座式，
LA
横向
脚架式，这时用户的使用和安装都较为便利，从而扩
大
LG
气缸在自动化过程应用范围。
LG<
/p>
气缸种的
12
种连接形式是其他系列气缸
中所不有的特点，
包括有但耳接杆形式
（
T
）
，
叉型接干式（
S
）
,
杆部叉座式（
YCA
），杆部叉座双悬耳式（
CBT
），单悬耳式（
CAY
），
单悬耳座式（
CA
，
CB
）
由于
LG
系列所具有的广泛而特殊的作用，所以供市场选择范围很大，市场前景看好，
是一种有发展前途的新产品。
四：
DQGI
系列群体薄型气缸