第19篇 气压传动 3
第1章 基础理论 3
1 气动系统的特点及基本计算公式 3
1．1 气压传动系统原理及特点 3
1．2 空气的性质 4
1．3 空气热力学和流体动力学规律 8
1．3．1 闭口系统热力学第一定律 8
1．3．2 闭口系统热力学第二定律 9
1．3．3 空气的热力过程 9
1．3．4 开口系统能量平衡方程式 10
1．3．5 可压缩气体的定常管内流动 11
1．3．6 气体通过收缩喷嘴或小孔的流动 12
1．3．7充、放气系统的热力学过程 13
1．3．8 气阻和气容 15
2 气动元件的选型计算 17
2．1 气源设备 17
2．1．1 空压机 18
2．1．2 后冷却器 19
2．1．3 贮气罐 20
2．1．4 主管道过滤器 21
2．1．5 干燥器 22
2．2 气动执行元件 24
2．2．1 概述 24
2．2．2 气缸 26
2．2．3 气马达 57
2．2．4 摆动气缸 61
2．2．5 气动手指 62
2．3 气动控制元件 63
2．3．1 方向控制阀 63
2．3．2 压力控制阀 74
2．3．3 流量控制阀 83
2．4 气动管路设备 86
2．4．1 气动系统管道种类及选择 86
2．4．2 管接头 87
2．4．3 消声器 88
2．4．4 过滤器 89
2．4．5 气源处理三联件和二联件 90
2．4．6 外部缓冲器 91
2．5 真空元件 93
2．5．1 概述 95
2．5．2 真空发生器 95
2．5．3 真空吸盘及真空元件的计算选用 96
2．5．4 真空系统用其他元件 98
2．6 气动伺服/比例控制元件的原理、特性及选择 100
2．6．1 气动断续控制与气动连续控制的区别 100
2．6．2 气动伺服/比例阀的作用、构成和分类 101
2．6．3 伺服/比例阀的主要部件的结构和工作原理 103
2．6．4 典型电-气比例阀、伺服阀的结构和工作原理 108
2．6．5 电气比例伺服系统的应用实例 113
3 气缸的设计计算（非标准件的设计） 114
3．1气缸主要结构参数及尺寸的确定 114
3．2．2 密封 118
3．2．1 缸筒与缸盖的连接 118
3．2连接与密封 118
4 气动技术标准 120
4．1 基础和通用标准 120
4．1．1 GB/T786．1—1993气动图形符号 120
4．1．2 GB2346—1988气动系统及元件——公称压力系列 120
4．1．3 JB/T6377—1992气口连接螺纹型式和尺寸 121
4．1．4 GB793219—1987气动系统通用技术条件 122
4．1．5 GB/T14513—1993气动元件流量特性的测定 122
4．2 气缸标准 125
4．3 阀标准 128
4．4 气动辅件标准 128
4．5 气动密封件标准 129
4．7 气动技术国际标准及国外标准一览 130
4．6 气动技术国内标准一览 130
4．8 最新的国际标准及动向 132
第2章 气动系统 136
1 气动基本回路 136
1．1 换向回路 136
1．2 速度控制回路 138
1．3 压力与力控制回路 139
1．4 位置控制回路 141
2 典型应用回路 143
2．1 同步回路 143
2．2 延时回路 145
2．3 自动往复回路 145
2．4 防止启动飞出回路 146
2．6 缓冲回路 147
2．5防止落下回路 147
2．7 真空回路 148
2．8 其他回路 148
2．9 应用举例 149
3 气动系统的常用控制方法及设计 153
3．1 气动顺序控制系统 153
3．1．1 顺序控制的定义 153
3．1．2 顺序控制系统的组成 153
3．1．3 顺序控制器的种类 153
3．2 继电器控制系统 154
3．2．1 概述 154
3．2．2 常用继电器控制电路 154
3．2．3 典型的继电器控制气动回路 156
3．2．4 气动程序控制系统的设计方法 160
3．3 可编程控制器的应用 164
3．3．1 可编程控制器的组成 164
3．3．2 可编程控制器工作原理 165
3．3．3 可编程控制器常用编程指令 166
3．3．4 控制系统设计步骤 168
3．3．5 控制系统设计举例 169
3．4 阀岛 170
3．4．1 阀岛的定义、结构组成和特点 170
3．4．2 阀岛的分类、发展与比较 172
第3章 气动系统的维护及故障处理 174
1 维护保养 174
2 维护工作内容 176
3 故障诊断与对策 177
4 常见故障及其对策 179
第4章 国内气动元件产品 184
1 气动执行器 184
1．1 普通单活塞杆气缸 184
1．1．1QCJ2系列微型气缸（φ6～φ16） 184
1．1．2 10Y-1系列小型气缸（φ8～φ50） 187
1．1．3 QGX系列小型气缸（φ8～φ32） 189
1．1．4 QGCX系列小型气缸（φ12～φ40） 194
1．1．5 10Y-2系列气缸（φ20～φ40） 201
1．1．6 QM系列小型气缸（φ20～φ40） 203
1．1．7 10A-5系列气缸（φ32～φ160）及QGM系列无拉杆气缸（φ32～φ100） 204
1．1．8 LG系列气缸（φ32～φ125） 209
1．1．9 QGBQ系列气缸（φ32～φ100） 217
1．1．10 QGBM系列米型气缸（φ32～φ100） 224
1．1．11 LCZ（LCZM）系列气缸（φ25～φ200） 226
1．1．12 QGS系列气缸（φ32～φ320） 229
1．1．13 QGBZ系列气缸（φ50～φ250） 231
1．1．14 10A-2系列气缸（φ125～φ250） 239
1．1．15 JB系列气缸（φ80～φ400） 241
1．2 普通双活塞杆气缸 245
1．2．1 QGEW-1系列气缸（φ20～φ40） 245
1．2．2 QGEW-2系列气缸（φ32～φ125） 246
1．2．3 LGL系列气缸（φ32～φ125） 247
1．2．4 QGBQS系列气缸（φ32～φ100） 248
1．2．5 QGSG系列气缸（φ32～φ320） 248
1．3．1DQG1系列薄型气缸（φ12～φ100） 249
1．3 薄型气缸 249
1．2．6 QGEW-3系列气缸（φ125～φ250） 249
1．3．2 QCQ2 系列薄型气缸（φ12～φ100） 251
1．3．3 QGD系列薄型气缸（φ16～φ100） 254
1．3．4 QGY系列薄型气缸（φ20～φ100） 256
1．4 摆动气缸 257
1．4．1 QGK系列齿轮齿条式摆动气缸（φ20～φ100） 257
1．4．2 LBA系列微型摆动气缸（φ20～φ32） 261
1．4．3 LTA系列方形摆动气缸（φ40～φ100） 261
1．4．4 QGK系列齿轮齿条式摆动气缸（φ32～φ125） 262
1．5 其他特殊气缸 264
1．5．1 QGCW系列磁性无活塞杆气缸（φ20～φ40） 264
1．5．2 CWC系列磁性无活塞杆气缸（φ20～φ50） 266
1．5．3 QGHJ系列旋转夹紧气缸（φ25～φ63） 266
1．5．5 QGJ系列夹紧气缸（φ40～φ63） 268
1．5．4 JQGB系列夹紧气缸（φ40～φ80） 268
1．5．6 QGSJ系列锁紧气缸（φ40～φ100） 269
1．5．7 SJB系列前（后）端锁定气缸（φ63～φ100） 271
2．5．4 KC系列三通、五通机控换向阀（DN6～8） 272
1．5．8 AV系列短行程气缸（φ8～φ63） 273
1．5．9 QGV系列薄膜气缸（φ140～φ160） 273
1．5．10 CTA系列伸缩气缸（φ80～φ125） 274
1．5．11 QGCH系列冲击气缸（φ50～φ100） 275
1．5．12 ZG系列振动气缸（φ63～φ100） 276
1．5．13 QGZY系列直压式气-液增压缸（φ80～φ160） 277
2 方向控制阀 278
2．1 四通、五通电磁换向阀 278
2．1．1QDC系列五通电磁换向阀（DN3～25） 278
2．1．2 SR系列五通电磁换向阀（DN4～10） 284
2．1．3 XQ系列五通电磁换向阀（DN4～12） 297
2．1．4 QDI系列五通电磁换向阀（DN6～25） 299
2．1．5 QJD系列二位五通电磁换向阀（DN20～40） 301
2．2 二通、三通电磁换向阀 303
2．2．1 XQ系列电磁先导阀（DN1～4） 303
2．2．2 QDX系列电磁先导阀（DN1～2） 304
2．2．3 Q23DI系列电磁先导阀（DN1．2～3） 305
2．2．4 K23D系列微型电磁阀（DN1．2～3） 307
2．2．5 SR系列三通电磁换向阀（DN4～10） 308
2．2．6 XQ系列三通电磁换向阀（DN4～12） 310
2．2．7 K23JD系列三通电磁换向阀（DN6～50） 312
2．2．8 K23JD-J系列三通电磁换向阀（DN6～50） 313
2．2．9 K22JD-W系列二通电磁换向阀（DN8～40） 314
2．2．10 K23JD-W系列三通电磁换向阀（DN8～40） 315
2．2．11 QJD系列三通电磁换向阀（DN20～40） 316
2．2．12 23JD系列三通单电控截止阀（DN25～50） 316
2．3 气控换向阀 317
2．3．1 XQ系列三通、五通气控换向阀（DN4～12） 317
2．3．2 QQC系列五通气控换向阀（DN4～10） 321
2．3．3 AR系列三通、五通气控换向阀（DN3～25） 323
2．3．4 QQI系列三通、五通气控换向阀（DN8～25） 333
2．3．5 K23K-L系列三通气控换向阀（DN6～15） 334
2．3．6 K25K-L系列五通气控换向阀（DN6～15） 335
2．3．7 K23JK系列三通气控换向阀（DN6～50） 337
2．3．8 K23JK-J系列三通气控换向阀（DN6～40） 339
2．3．9 XQ系列三通、五通延时换向阀（DN4～12） 340
2．4．2 XQ系列三通按钮式换向阀（DN4～6） 344
2．4 手控换向阀 344
2．4．1 K23JR1系列三通按钮式换向阀（DN3～6） 344
2．4．3 QRA系列三通按钮/旋钮式换向阀（DN3～6） 346
2．4．4 K23JR3-L3系列三通旋钮式换向阀（DN3） 347
2．4．5 XQ系列三通、五通拨动式换向阀（DN4～6） 347
2．4．6 XQ系列三通、五通推拉式换向阀（DN4～6） 348
2．4．7 QR5系列三通、四通、五通推拉式换向阀（DN3～15） 350
2．4．8 DFR5系列三通、五通推拉式换向阀（DN6～10） 350
2．4．9 Q23R8系列三通管道手拉式换向阀（DN3～15） 352
2．4．10 F23R5系列三通管道手拉式换向阀（DN6～15） 353
2．4．11 XQ系列三通、五通手柄推拉式换向阀（DN4～12） 354
2．4．12 QSR5系列三通、五通手柄推拉式换向阀（DN3～15） 356
2．4．13 QR8系列四通手动转阀（M5～G3/4） 357
2．4．14 XQ系列四通手动转阀（DN6～12） 358
2．4．15 KR8系列三通手动转阀（DN6～20） 359
2．4．16 KR8A系列四通手动转阀（DN6～20） 360
2．4．17 QR7A系列三通、五通脚踏阀（DN3～15） 362
2．4．18 XQ系列三通、五通脚踏阀（DN4～6） 363
2．5 机控换向阀 365
2．5．1 QCA系列三通、五通机控换向阀（DN3～6） 365
2．5．2 XQ系列三通、五通机控换向阀（DN4～6） 366
2．5．3 K23JC系列三通机控换向阀（DN3～8） 370
2．6 单向阀 373
2．6．1 XQ系列单向阀（DN4～12） 373
2．6．2 KA系列单向阀（DN3～50） 374
2．7．1 KP系列快速排气阀（DN3～25） 375
2．7 其他方向阀 375
2．7．2 KKP系列快速排气阀（DN6～50） 376
2．7．3 XQ系列快速排气阀（DN6～15） 377
2．7．4 KS系列梭阀（DN3～25） 378
2．7．5 QS系列梭阀（DN3～25） 379
2．7．6 XQ系列梭阀（DN3～10） 380
2．7．7 KSY系列双压阀（DN3～15） 381
3 流量控制阀 382
3．1 单向节流阀 382
3．1．1 QLA系列单向节流阀（DN3～25） 382
3．1．2 XQ系列单向节流阀（DN4～12） 383
3．1．3 KLA系列单向节流阀（DN3～50） 384
3．1．4 LA系列管接式单向节流阀（DN4～20） 387
3．1．5 DLA系列单向节流阀（DN4～15） 387
3．1．6 QJTS系列管接头式单向节流阀（DN4～10） 388
3．1．7 JTS系列管接头式单向节流阀（DN3～10） 388
3．2 节流阀 389
3．2．1 XQ系列节流阀（DN2～9） 389
3．2．2 KLJ系列节流阀（DN6～15） 390
3．3 消音节流阀 390
3．3．1QXJ系列消音节流阀（DN3～25） 390
3．3．2 XQ系列消音节流阀（DN4～12） 391
3．3．3 QLX系列消音节流阀（DN6～20） 392
4．1 减压阀 393
4．1．1 QTYA系列减压阀 393
4 压力控制阀 393
4．1．2 QP系列减压阀 394
4．1．3 495系列减压阀 395
4．1．4 QTYa系列高压减压阀 396
4．2 PQ系列安全阀 397
4．3 顺序阀 398
4．3．1 KPSA-8系列单向顺序阀 398
4．3．2 KPSA系列单向顺序阀 398
4．3．3 KXA系列单向顺序阀 399
5 气动管路设备 400
5．1 空气过滤器 400
5．1．1 QSLA系列过滤器 400
5．1．2 494系列过滤器 401
5．1．3 QL系列过滤器 402
5．1．4 QGL系列精密过滤器 403
5．1．5 QSLa 系列高压过滤器 404
5．2 油雾器 404
5．2．1 QYW系列油雾器 404
5．2．2 QYWA系列油雾器 405
5．2．3 QY系列油雾器 406
5．2．4 496系列油雾器 407
5．3 过滤器、减压阀、油雾器三联件 408
5．3．1 QLPY系列三联件 408
5．3．2 QFIJWA系列三联件 410
5．3．3 QFLJWB系列三联件 411
5．3．4 498系列三联件 412
5．3．5 QAC/AC系列三联件 412
5．4．1 QFLJA系列过滤减压阀 415
5．4 过滤减压阀 415
5．4．2QFLJB系列过滤减压阀 416
5．4．3 QE系列过滤减压阀 417
5．4．4 497系列过滤减压阀 418
5．5 自动排水器 419
5．5．1 ZPS-L15、ZPSA系列自动排水器 419
5．5．2 ZPW系列卧式自动排水器 419
6 压缩空气管路管接头 420
6．1 QJKG系列卡箍式管接头、QJZS系列锥面锁紧管接头 421
6．2 QJKT系列卡套式管接头 422
6．3 QJCR系列插入式管接头 428
6．4 QJKH系列快换管接头 430
6．5 JZH系列组合式管接头 431
1．1．1 FESTO新的气动技术发展概况 436
1．1．3 FESTO阀岛 436
1．1．2 FESTO气动执行元件 436
第5章 国外产品 436
1．1 FESTO气动技术和元件简介 436
1 FESTO气动元件 436
1．2 FESTO气动产品 442
1．3 气缸部分 450
1．3．1 圆形气缸ESNU型、DSNU型 450
1．3．2 标准气缸DNC（符合ISO6431及VDMA24562标准） 455
1．3．3 标准气缸DNG（符合ISO6431及VDMA标准） 462
1．3．4 紧凑式气缸ADVU型、AEVU型 468
1．3．5 倍力气缸ADVUT型 476
1．3．6 多位气缸 477
1．3．7 扁平气缸DZF型 479
1．3．8 无杆气缸DGP型及带导轨的无杆气缸DGPL型 484
1．3．9 叶片式摆动气缸DSM型 498
1．3．10 齿轮齿条摆动气缸 505
1．3．11 气动肌腱MAS型 512
1．4 换向阀 515
1．4．1 耐脏气源气控阀与电控阀 515
4．4．2 ISO气控换向阀及电控换向阀 528
1．5 “03”型阀岛（Midi/Maxi阀岛） 542
2 SMC气动元件 554
2．1 标准型气缸 554
2．1．1 CJ2系列双作用标准型气缸（φ6～φ16） 554
2．1．2 CJ2系列单作用标准型气缸（φ6～φ16） 557
2．1．4 CM2系列双作用标准型气缸（φ20～φ40） 560
2．1．3 CJ2系列其他结构气缸 560
2．1．5 CM2系列单作用标准型气缸（φ20～φ40） 564
2．1．6 CM2系列其他结构气缸 566
2．1．7 CG1系列轻巧型气缸（φ20～φ100） 567
2．1．8 CG1系列其他结构气缸 571
2．1．9 MB系列标准气缸（φ32～φ100） 571
2．1．10 MB系列其他结构气缸 575
2．1．11 CS1系列标准型气缸（φ125～φ300） 575
2．1．12 CSI系列其他型式气缸 578
2．1．13 CQ2系列薄型气缸（φ12～φ100） 579
2．1．14 CQ2系列其他结构气缸 584
2．2 五通电磁换向阀 584
2．2．1SY3000系列五通电磁换向阀 584
2．2．2 SY5000系列五通电磁换向阀 588
2．2．3 SY7000系列五通电磁换向阀 593
2．2．4 VQ4000系列五通电磁换向阀 599
2．2．5 VQ5000系列五通电磁换向阀 602
2．3 三通电磁换向阀 607
2．3．1 SYJ300、500、700系列三通电磁换向阀 607
2．3．2 VQZ100、200、300系列三通电磁换向阀 609
2．3．3 VP342、542、742系列三通电磁换向阀 612
2．4 空气管道设备 613
2．4．1AC1000～6000系列过滤器、减压阀、油容器三联件 613
2．4．2 AC1010～4010系列过滤减压阀、油容器二联件 615
2．5 其他气缸产品 616
2．5．1 CJ1系列标准气缸 616
2．5．4CA1系列标准气缸 617
2．5．3 MB1系列方形缸体气缸 617
2．5．2 CJP系列针形气缸 617
2．5．5 CU型自由安装型气缸 618
2．5．6 MU系列板式气缸 618
2．5．7 MGZ系列倍力气缸 619
2．5．8 CN、MNB系列精密锁紧气缸 619
2．5．9 CL系列精密锁紧气缸，CL1系列锁紧气缸 620
2．5．10 CBM2系列/CBA1系列端锁气缸 621
2．5．11 CXWM系列（滑动轴承）、CXWL系列（球轴承）液压缓冲器内藏型滑动单元 621
2．5．12CXTM系列（滑动轴承）、CXTL系列（球轴承）滑台式气缸 621
2．5．13 CXS系列双联气缸 622
2．5．14 MY1系列机械接合式无杆气缸 622
2．5．15 MUC系列带制动机构的机械接合式高精度无杆气缸 622
2．5．16 CY1系列磁性无杆气缸 623
2．5．17MX系列气动滑台 624
2．5．19 MGG、MGC系列带导杆气缸 625
2．5．18 MGP、MGQ系列带导杆薄型气缸 625
2．5．20 MGF系列导台式气缸 626
2．5．21 MGT系列带回转台的气缸 626
2．5．22 CE1、CEP1系列测长气缸 626
2．5．23 CE2系列带锁紧机构的测长气缸 627
2．5．24 ML2B系列高级无杆测长气缸 627
2．5．25 REA系列正弦无杆气缸 627
2．5．26 REC系列正弦气缸 628
2．5．27 RHC系列高速气缸 628
2．5．28 MTS系列高精度气缸 628
2．5．29 MF系列曲线气缸 628
2．5．31 CK1、CKS1系列夹紧气缸 629
2．5．30 RSQ、RSG、RSH系列止动气缸 629
2．5．32 MK系列回转夹紧气缸 630
2．6 摆动气缸 630
2．6．1 CRB1系列叶片式摆动气缸 630
2．6．2 CRBUW系列自由安装式摆动气缸 631
2．6．3 CRA1系列齿轮齿条式摆动气缸 631
2．6．4 CRQ2系列齿轮齿条式薄型摆动气缸 631
2．6．5 MSQ系列齿轮齿条式摆动平台 632
2．6．6 MSUB系列叶片式摆动平台 632
2．6．7 MRQ系列伸摆气缸 632
2．7 气爪 633
2．7．1 MH系列气爪 633
2．8．1 SYJ系列四、五通电磁换向阀 635
2．8 其他四、五通电磁换向阀 635
2．7．2 MRHQ系列摆动气爪 635
2．8．2 VQD1000系列四通电磁换向阀 636
2．8．3 VQ系列五通电磁换向阀 636
2．8．4 VQ7系列ISO标准电磁换向阀 639
2．8．5 VQZ系列五通电磁换向阀 640
2．8．6 VK系列五通电磁换向阀 641
2．8．7 VF系列五通电磁换向阀 641
2．8．8 VFR系列五通电磁换向阀 642
2．8．9 VFS系列五通电磁换向阀 644
2．8．10 50-VFE系列五通防爆型电磁阀 646
2．9．1 VQ100系列三通小型电磁换向阀 647
2．9．2 VKF系列三通电磁换向阀 647
2．9 其他三通电磁换向阀 647
2．9．3 VS系列三通电磁换向阀 648
2．9．4 VT、VP系列三通电磁换向阀 648
2．9．5 VG342系列三通电磁换向阀 649
2．9．6 50-VPE系列三通防爆电磁阀 649
2．10 气控、机控、手动换向阀 649
2．10．1 VM、VR系列机控阀、中继元件 649
2．10．2 VH系列手动阀 650
2．10．3 VHS？500系列三通手动阀/残压释放用（带键孔） 651
2．10．4VHK系列指形手动阀 651
2．11 调速阀 651
2．11．1 AS系列调速阀 651
2．11．2AS-E/AS-FE系列带残压释放阀、调速阀 653
2．11．5 ASD-F系列双联调速阀 654
2．11．4 ASP系列带先导式单向阀的调速阀 654
2．11．3 AS-M/AS-FM系列低速控制用调速阀 654
2．11．6 ASV系列快速调速阀 655
2．11．7 ASN2系列带消声器的排气节流阀 655
2．12 单向阀和快速排气阀 655
2．12．1 AK系列单向阀 655
2．12．2 AKH、AKB系列带快换接头单向阀 656
2．12．3 AQ系列快速排气阀 656
2．13 消声器 657
2．13．1 AN、25系列消声器 657
2．13．2 AMC系列排气洁净器 657
2．14．2 AR系列内部先导式液压阀 658
2．14．3 ARP3000系列精密直动式减压阀 658
2．14．1 AR系列带单向阀的减压阀（模块式） 658
2．14 压力控制元件 658
2．14．4 IR系列精密减压阀 659
2．14．5 ARJ系列小型减压阀 659
2．14．6 VEX1系列大流量精密减压阀 659
2．14．7 VBA系列增压阀 660
2．15 电气比例控制阀 660
2．15．1 ITV系列电气调压阀 660
2．15．2 VY1系列电气压力-方向复合控制阀 661
2．15．3 VY3系列四通口电气比例阀 661
2．15．4 VY511平衡控制器 661
2．15．5 VEF、VEP系列电气比例阀 662
2．15．6 VER系列五通电气比例阀 662
2．15．7 VEA系列专用功率放大器 662
参考文献 662