氣動元件與系統(tǒng)從入門到提高

第1章氣動元件與系統(tǒng)概論  1
1.1氣動系統(tǒng)原理、組成及表示  1
1.1.1氣動系統(tǒng)的基本原理  1
1.1.2氣動系統(tǒng)的組成  1
1.1.3氣動系統(tǒng)的表示：圖形符號及其含義  2
1.1.4氣動系統(tǒng)原理圖的繪制與分析識讀  4
1.2氣動系統(tǒng)的分類  5
1.3氣動技術的優(yōu)缺點  5
1.4氣動技術的應用  6
1.5氣動技術的發(fā)展  8

第2章氣動介質(zhì)及其力學基礎  10
2.1氣動介質(zhì)的功用與性質(zhì)  10
2.1.1空氣的功用及組成  10
2.1.2空氣的主要物理性質(zhì)  10
2.2壓縮空氣的使用管理要點  11
2.3氣體力學基礎  12
2.3.1氣體壓力及其表示方法與單位  12
2.3.2氣體狀態(tài)及其變化  13
2.3.3氣體的定常管流  14
2.3.4收縮噴嘴氣流特性  17
2.3.5氣動元件和系統(tǒng)的有效截面積  17
2.4氣動系統(tǒng)壓力和流量的測量  18
2.4.1壓力的測量（壓力表及壓力傳感器）  18
2.4.2流量的測量（流量計及流量傳感器）  21
2.5氣動系統(tǒng)中的充氣與放氣過程  24
2.5.1充氣溫度與時間  24
2.5.2排氣溫度與時間  25
2.6氣阻和氣容及其特性  26
2.6.1氣阻及其特性  26
2.6.2氣容及其特性  27

第3章氣源及輔件  28
3.1氣源  28
3.1.1氣源的組成  28
3.1.2空壓機  29
3.1.3真空泵  34
3.1.4真空發(fā)生器  38
3.2氣源處理元件  43
3.2.1空壓站及其配置  43
3.2.2后冷卻器  45
3.2.3主管道油水分離器  47
3.2.4儲氣罐  48
3.2.5主管道過濾器  50
3.2.6干燥器  52
3.2.7自動排水器  56
3.3其他輔件  58
3.3.1空氣過濾器（濾氣器）  58
3.3.2油霧器  61
3.3.3消聲器（消音器）  64
3.3.4氣電轉(zhuǎn)換器和電氣轉(zhuǎn)換器  66
3.3.5氣液轉(zhuǎn)換器  69
3.3.6外部液壓緩沖器  70
3.3.7管件及管道布置  73
3.3.8密封件  78

第4章氣動執(zhí)行元件  81
4.1功用類型  81
4.2氣缸  81
4.2.1類型原理  81
4.2.2性能參數(shù)  84
4.2.3一般組成  85
4.2.4典型結(jié)構  86
4.2.5產(chǎn)品概覽  98
4.3擺動氣缸及擺臺  101
4.3.1類型原理  101
4.3.2性能參數(shù)  101
4.3.3典型結(jié)構  102
4.3.4產(chǎn)品概覽  107
4.4直線擺動組合氣缸  108
4.5氣缸的使用維護  109
4.5.1使用要點  109
4.5.2故障診斷  110
4.6氣爪（氣動手指）  112
4.6.1特點類型  112
4.6.2組成原理  112
4.6.3性能參數(shù)  113
4.6.4圖形符號  113
4.6.5典型結(jié)構  113
4.6.6產(chǎn)品概覽  120
4.6.7使用維護  122
4.7氣馬達  125
4.7.1類型特點  125
4.7.2結(jié)構原理  125
4.7.3性能參數(shù)  127
4.7.4產(chǎn)品概覽  127
4.7.5使用維護  127
4.7.6故障診斷  128
4.8真空吸盤  128
4.8.1結(jié)構原理  128
4.8.2類型特點  129
4.8.3性能參數(shù)  130
4.8.4典型結(jié)構  130
4.8.5產(chǎn)品概覽  134
4.8.6使用維護  136
4.8.7故障診斷  145
4.9柔觸氣爪  145
4.9.1功用特點  145
4.9.2原理組成  147
4.9.3性能參數(shù)  148
4.9.4典型結(jié)構及產(chǎn)品  148
4.9.5使用維護  158
4.10氣動肌肉（氣動肌腱）  159
4.10.1原理特性  159
4.10.2類型特點  160
4.10.3技術參數(shù)  160
4.10.4產(chǎn)品概覽  161
4.10.5應用選型  161
4.10.6使用維護  164
4.10.7故障診斷  166
4.11磁性開關  166
4.11.1功用類型  166
4.11.2結(jié)構原理  167
4.11.3性能特點  169
4.11.4規(guī)格性能  169
4.11.5產(chǎn)品概覽  170
4.11.6應用選型  174
4.11.7使用維護  175

第5章氣動控制元件及其應用回路  178
5.1功用類型  178
5.2參數(shù)特點  179
5.3方向閥及其應用回路  180
5.3.1功用種類  180
5.3.2單向型方向閥及其應用回路  182
5.3.3換向型方向閥及其應用回路  189
5.3.4其他方向閥及其應用回路  205
5.3.5方向閥的應用選型  210
5.3.6方向閥的使用維護  214
5.3.7方向閥的故障診斷  216
5.4壓力閥及其應用回路  217
5.4.1功用種類  217
5.4.2安全閥（溢流閥）及其應用回路  217
5.4.3減壓閥及其應用回路  219
5.4.4增壓閥及其應用回路  226
5.4.5順序閥及其應用回路  231
5.5流量閥及其應用回路  234
5.5.1功用類型  234
5.5.2結(jié)構原理  234
5.5.3性能參數(shù)  235
5.5.4產(chǎn)品概覽  236
5.5.5應用回路  238
5.5.6選型配置  240
5.5.7安裝配管  240
5.5.8使用維護  241
5.6普通氣動閥的其他回路  241
5.6.1差動快速回路（增速回路）  241
5.6.2多缸動作控制回路  241
5.6.3安全保護與操作回路  243
5.6.4計數(shù)回路  243
5.7真空控制閥及其應用回路  244
5.7.1真空調(diào)壓閥及其應用回路  244
5.7.2真空輔助閥（邏輯閥、高效閥或安全閥）及其應用回路  247
5.7.3真空切換閥（真空供給破壞閥）及其應用回路  250
5.7.4真空、吹氣兩用閥  252
5.7.5其他真空吸附回路  252
5.8氣動邏輯控制閥及其應用回路  253
5.8.1功用類型  253
5.8.2組成表示  253
5.8.3原理特點  254
5.8.4參數(shù)產(chǎn)品  256
5.8.5使用要點  256
5.8.6基本回路  256
5.9氣動比例閥與氣動伺服閥  257
5.9.1氣動比例閥  257
5.9.2氣動伺服閥  264
5.10氣動閥島  265
5.10.1閥島的由來  265
5.10.2特點意義  265
5.10.3類型特點  266
5.10.4性能參數(shù)與產(chǎn)品概覽  267
5.10.5選用安裝  268

第6章氣動系統(tǒng)典型應用實例  270
6.1氣動系統(tǒng)典型應用實例分析要點  270
6.2能源機械氣動系統(tǒng)  270
6.2.1礦用連接器雙工位自動注膠機氣動系統(tǒng)  270
6.2.2電纜剝皮機氣動系統(tǒng)  272
6.2.3ZJ70/4500DB 鉆機閥島集成氣控系統(tǒng)  273
6.3冶金機械氣動系統(tǒng)  275
6.3.1采用負壓氣動傳感器的帶材糾偏系統(tǒng)（氣液伺服導向器）  275
6.3.2燒結(jié)礦自動打散與卸料裝置氣動系統(tǒng)  276
6.4現(xiàn)代裝備制造業(yè)中的氣動系統(tǒng)  278
6.4.1鑄造車間水平分型覆膜砂制芯機氣動系統(tǒng)  278
6.4.2板料折彎機氣動系統(tǒng)  282
6.4.3VMC1000加工中心氣動系統(tǒng)  283
6.4.4數(shù)控車床真空夾具系統(tǒng)  285
6.4.5氣動肌腱驅(qū)動的形封閉偏心輪機構和杠桿式壓板夾具  286
6.5化工機械氣動系統(tǒng)  288
6.5.1膏體產(chǎn)品連續(xù)灌裝機氣動系統(tǒng)  288
6.5.2丁腈橡膠目標靶布料器氣動系統(tǒng)  289
6.6輕工包裝機械氣動系統(tǒng)  290
6.6.1膠印機全自動換版裝置氣動控制系統(tǒng)  291
6.6.2晴雨傘試驗機氣動系統(tǒng)  293
6.6.3紙箱包裝機氣動系統(tǒng)  295
6.6.4彩珠筒煙花全自動包裝機氣動系統(tǒng)  298
6.7電子信息、機械手及機器人氣動系統(tǒng)  300
6.7.1超大超薄柔性液晶玻璃面板測量機氣動系統(tǒng)  300
6.7.2全氣控通用機械手系統(tǒng)  304
6.7.3采用PLC 和觸摸屏的生產(chǎn)線工件搬運機械手氣動系統(tǒng)  305
6.7.4連續(xù)行進式纜索維護機器人氣動系統(tǒng)  307
6.8車輛與工程機械氣動系統(tǒng)  311
6.8.1機車整體衛(wèi)生間氣動沖洗系統(tǒng)  311
6.8.2挖掘機氣控系統(tǒng)  312
6.9河海航空（天）設備氣動系統(tǒng)  314
6.9.1氣控式水下滑翔機氣動系統(tǒng)  314
6.9.2垂直起降火箭運載器著陸支架收放氣動系統(tǒng)  316
6.10醫(yī)療及公共事業(yè)裝備氣動系統(tǒng)  318
6.10.1氣動人工肌肉驅(qū)動踝關節(jié)矯正器系統(tǒng)  318
6.10.2反應式腹部觸診模擬裝置氣動系統(tǒng)  319
6.10.3場地自行車起跑器氣動系統(tǒng)  321

第7章智能氣動元件與系統(tǒng)  323
7.1智能氣動元件與系統(tǒng)的特征  323
7.2氣動微流控芯片及系統(tǒng)  323
7.2.1微流控技術、微流控芯片及微流體的操控  323
7.2.2氣動硅流體芯片與雙芯片氣動比例壓力閥及其應用  324
7.2.3PDMS微流控芯片與PDMS微閥及其應用  325
7.3氣動數(shù)字控制閥及其應用  332
7.3.1步進電機式氣動數(shù)字閥  332
7.3.2高速開關式氣動數(shù)字閥  333
7.3.3壓電驅(qū)動器式氣動數(shù)字閥  338
7.4智能氣動閥島  340
7.5智能真空吸盤  341
7.5.1功能結(jié)構  341
7.5.2氣動回路原理  342
7.5.3控制電路和控制程序  342
7.5.4技術特點  342
7.6智能化氣動設備及系統(tǒng)實例  344
7.6.1高速鐵路動車組智能氣動門控系統(tǒng)  344
7.6.2碾米機精度智能氣動控制系統(tǒng)  345
7.6.3氣動內(nèi)墻智能抹灰機及系統(tǒng)  346

第8章氣動系統(tǒng)設計要點及實例  349
8.1氣動系統(tǒng)設計流程  349
8.2設計計算實例：鼓風爐鐘罩式加料裝置氣動系統(tǒng)設計  349
8.2.1技術要求  349
8.2.2執(zhí)行元件的選擇配置及動力和運動分析  350
8.2.3確定執(zhí)行元件主要參數(shù)  350
8.2.4選擇控制方式  351
8.2.5設計與擬定氣動系統(tǒng)原理圖  351
8.2.6選擇氣動元件  352
8.2.7氣動系統(tǒng)施工設計  355
8.3真空吸附系統(tǒng)設計簡介  355
8.3.1真空吸附系統(tǒng)的一般組成  355
8.3.2真空吸附系統(tǒng)的設計要點  355

第9章氣動系統(tǒng)的安裝調(diào)試與運轉(zhuǎn)維護  358
9.1氣動系統(tǒng)的安裝  358
9.1.1安裝內(nèi)容及準備工作  358
9.1.2氣動元件和管道的安裝  358
9.2氣動系統(tǒng)的調(diào)試  360
9.2.1調(diào)試準備  360
9.2.2氣密性試驗  361
9.2.3總體調(diào)試  361
9.3氣動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)維護及管理  361
9.3.1氣動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)維護的一般注意事項  361
9.3.2運轉(zhuǎn)要點  361
9.3.3維護保養(yǎng)及檢修  361
9.4氣動系統(tǒng)的故障診斷  363
9.4.1氣動故障及其診斷概述  363
9.4.2做好氣動故障診斷及排除應具備的條件  363
9.4.3氣動系統(tǒng)的常見故障類型  364
9.4.4氣動系統(tǒng)故障特點  365
9.4.5氣動系統(tǒng)的故障診斷策略及一般步驟  365
9.4.6氣動系統(tǒng)故障診斷常用方法  366
9.4.7氣動系統(tǒng)共性故障診斷排除方法  367
9.5氣動系統(tǒng)故障診斷排除典型案例  368
9.5.1HT6350 臥式加工中心主軸換刀慢及空氣污染故障診斷排除  368
9.5.2擠壓機接料小車氣動系統(tǒng)換向故障診斷排除  368
9.5.3膨化硝銨炸藥膨化過程氣動系統(tǒng)氣源故障診斷排除  370
9.5.4煙草樣品制作機氣動系統(tǒng)壓力故障診斷排除  370
9.5.5連鑄連軋設備氣動系統(tǒng)故障排除  371
9.5.6通過式磨革機氣動系統(tǒng)漏氣故障診斷排除  374
9.5.7祖克漿紗機氣動系統(tǒng)泄漏故障排除  375
9.5.8挖掘機氣動系統(tǒng)空壓機常見故障診斷排除  376
9.5.9FCC7KCi-C型60Co治療機氣動系統(tǒng)常見故障診斷排除  377

附錄常用氣動圖形符號（GB/T 786.1—2009摘錄）  379

參考文獻  385