气压传动技术在机械加工设备上应用非常广泛,气动夹具在各种切削机床上被广泛应用。图所示为数控铣床上使用的气动平口钳传动系统,气动平口钳通过气缸活塞杆的伸、缩来夹紧、松开工件。气缸活塞杆伸出则平口钳夹紧,气缸活塞杆缩回则平口钳松开。该系统由空气压缩机、气动二联件(排水过滤器和调压阀)、旋钮式二位三通换向阀、单气控二位五通换向阀和气缸等组成。

气动平口钳传动系统
a)设备组成图  b)气动系统图
1-气源(空气压缩机) 2- 排水过滤器3-调压阀4-压力表
5-旋钮式二位三通换向阀6- 单气控二位五通换向阀7- 气缸


(1)气动平口钳气压传动系统

分析上图可知,空气压缩机产生的压缩空气,经过排水过滤器和调压阀处理后,分别输送给信号控制元件(旋钮式二位三通换向阀5)和气动控制元件(单气控二位五通换向阀6)。信号控制元件通过气压控制气动控制元件动作,气动控制元件通过分别接通气缸两侧内腔实现气动平口钳活动钳口的左右运动。

(2)气动平口钳的夹紧动作

当旋转旋钮式二位三通换向阀5的旋钮时,换向阀5左位工作,压缩空气通过换向阀5使单气控二位五通换向阀6动作,阀6接通气缸左侧气路,使气缸左腔进入压缩空气,活塞向右移动,夹紧工件。

(3)气动平口钳的松开动作

当再次旋转换向阀5的旋钮时,换向阀5截断压缩空气,同时使控制管道与大气相连,排出压缩空气。此时换向阀6接通气缸右侧气路,使气缸右腔进人压缩空气,活塞向左移动,松开工件。


通过分析气动平口钳的工作过程,可总结出气压传动的工作原理:气压传动是以压缩空气为工作介质,靠压缩空气的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统将压缩空气经由管道和控制阀输送给气动执行元件,把压缩气体的压力能转换为机械能,以推动负载运动。


通过分析气动平口钳气动系统可知,气压传动系统- -般由下列五部分组成。

(1)气源装置

气源装置包括空气压缩机及空气净化装置。空气压缩机(简称空压机)是将原动机(如电动机)的机械能转换为空气的压力能。空气净化装置用于去除空气中的水分、油分和杂质,为各类气压传动设备提供洁净的压缩空气。图15-2所示气动系统的气源装置为空气压缩机。

(2)执行元件

执行元件是把气体压力能转换成机械能,以驱动工作机构的元件,一般指做直线运动的气缸或做旋转运动的气动马达。图所示气动系统的执行元件为气缸。

(3)控制调节元件

控制调节元件是对气动系统中气体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件,如调压阀、换向阀、节流阀等,这些元件的不同组合构成了不同功能的气动系统。图15- -2 所示气动系统的控制调节元件为调压阀和换向阀。

(4)辅助元件

辅助元件是指除以上三种元件以外的其他元件,如过滤器、油雾器、消声器等。它们对保持系统正常、可靠、稳定和持久地工作起着重要的作用。上图所示气动系统的辅助元件为排水过滤器。此外,连接气动系统还需要气管、管接头等。

(5)工作介质

气压传动系统中所使用的工作介质是清洁的空气。



知识点词条:气压传动的工作原理及组成


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气压传动的工作原理及组成
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