發布日期：2022-05-18 點擊率：70
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氣動元件通過氣體的壓強或膨脹產生的力來做功的元件，即將壓縮空氣的彈性能量轉換為動能的機件。如氣缸、氣動馬達、蒸汽機等。氣動元件是一種動力傳動形式，亦為能量轉換裝置，利用氣體壓力來傳遞能量。
氣動技術是以壓縮空氣為介質來傳動和控制機械的一門專業技術。由于它具有節能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結構簡單等優點，廣泛應用于各種機械和生產線上。
氣動元件的應用主要為兩個方面：維修和配套。過去國產氣動元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產氣動元件的應用，從價值數千萬元的冶金設備到只有1~2百元的椅子。鐵道扳岔、機車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內的起吊設備、軍事指揮車等都用上了專門開發的國產氣動元件。這說明氣動技術已“滲透”到各行各業，并且正在日益擴大。
氣動技術的特點：
1、氣動裝置結構簡單、輕便、安裝維護簡單。介質為空氣，較之液壓介質來說不易燃燒，故使用安全。
2、工作介質是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。排氣處理簡單，不污染環境，成本低。
3、輸出力以及工作速度的調節非常容易。氣缸的動作速度一般小于1M/S，比液壓和電氣方式的動作速度快。
4、可靠性高，使用壽命長。電器元件的有效動作次數約為百萬次，而一般電磁閥的壽命大于3000萬次，某些質量好的閥超過2億次。
5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實現集中供氣。可短時間釋放能量，以獲得間歇運動中的高速響應?？蓪崿F緩沖。對沖擊負載和過負載有較強的適應能力。在一定條件下，可使氣動裝置有自保持能力。
6、全氣動控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動方式可在高溫場合使用。
7.壓縮空氣可集中供應，遠距離輸送。
氣動技術缺點：
1、由于空氣有壓縮性，氣缸的動作速度易受負載的變化而變化。采用氣液聯動方式可以克服這一缺陷。
2、氣缸在低速運動時候，由于摩擦力占推力的比例較大，氣缸的低速穩定性不如液壓缸。
3、雖然在許多應用場合，氣缸的輸出力能滿足工作要求，但其輸出力比液壓缸小。
氣動元件分為：
①驅動元件：利用空氣壓縮而獲得推力的元件，如氣缸、氣爪、氣動馬達。
②真空元件：利用空氣壓縮而產生真空環境或吸附其他產品的元件，如真空發生器、真空吸盤。
③控制元件：控制驅動元件啟停的元件，如電磁閥、手動閥等。
④氣源處理元件：除掉壓縮機產生的壓縮空氣的水份、油份、垃圾等雜質或者調節壓力的元件，如減壓閥、過濾器、空氣干燥劑、排水器、除油器、增壓閥。
⑤檢測元件：檢測壓縮器，真空壓力以及流量的元件，如壓力傳感器、真空傳感器、流量傳感器。
⑥輔助元件：與驅動元件、真空元件等一同使用的附屬元件，如接頭、軟管、消音器、速度控制器、逆止閥、紛歧管、壓力表。
1、氣缸的選擇
1)、類型的選擇
根據工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達行程終端無沖擊現象和撞擊噪聲應選擇緩沖氣缸;要求重量輕，應選輕型缸;要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸;有橫向負載，可選帶導桿氣缸;要求制動精度高，應選鎖緊氣缸;不允許活塞桿旋轉，可選具有桿不回轉功能氣缸;高溫環境下需選用耐熱缸;在有腐蝕環境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。
2)、安裝形式
根據安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機構連續回轉時(如車床、磨床等)，應選用回轉氣缸。在要求活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時，應選擇相應的特殊氣缸。
3)、作用力的大小
即缸徑的選擇。根據負載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據不同速度選擇不同的負載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小，輸出力不夠，但缸徑過大，使設備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費能源。在夾具設計時，應盡量采用擴力機構，以減小氣缸的外形尺寸。
4)、活塞行程
與使用的場合和機構的行程有關，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機構等，應按計算所需的行程增加10～20㎜的余量。
5)、活塞的運動速度
主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內徑的大小。要求高速運動應取大值。氣缸運動速度一般為50～800㎜/s。對高速運動氣缸，應選擇大內徑的進氣管道;對于負載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩的運動速度，可選用帶節流裝置或氣—液阻尼缸，則較易實現速度控制。選用節流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動負載時，推薦用排氣節流調速;垂直安裝的氣缸舉升負載時，推薦用進氣節流調速;要求行程末端運動平穩避免沖擊時，應選用帶緩沖裝置的氣缸。
氣缸的選型
程序：根據操作形式選定氣缸類型：
氣缸操作方式有雙動，單動彈簧壓入及單動彈簧壓出等三種方式
程序：選定其它參數：
1、選定氣缸缸徑大小 根據有關負載、使用空氣壓力及作用方向確定
2、選定氣缸行程 工件移動距離
3、選定氣缸系列
4、選定氣缸安裝型式 不同系列有不同安裝方式，主要有基本型、腳座型、法蘭型、U型鉤、軸耳型
5、選定緩沖器 無緩沖、橡膠緩沖、氣緩沖、油壓吸震器
6、選定磁感開關 主要是作位置檢測用，要求氣缸內置磁環
7、選定氣缸配件 包括相關接頭
2、方向閥的選擇
1)、選用閥的適用范圍應與使用現場的條件相一致。
即應根據使用場合的氣源壓力大小、電源條件(交直流、電壓大小及波動范圍)、介質溫度、濕度、環境溫濕度、粉塵、振動等選用適合在此條件下可靠使用的閥。
2)、選用閥的功能及控制方式應符合系統工作要求
即應根據氣動系統對元件的位置數、通路數、記憶性、靜置時通斷狀態和控制方式等的要求選用符合所需功能及控制方式的閥。
3)、選用閥的流通能力應滿足系統工作要求
即應根據氣動系統對元件的瞬時最大流量的要求按平均氣流速度15～25m/s計算閥的通徑，查出所需閥的流通能力C值(或KV)、CV值、額定流量下的壓降、標準額定流量及S值等，據此選用滿足系統流通能力要求的閥。
4)、選用閥的性能應滿足系統工作要求
即應根據氣動系統最最低工作壓力或最低控制壓力、動態性能、最高工作頻率、持續通電能力、閥的功耗、壽命及可靠性等的要求選用符合所需性能指標的閥。
5)、選用閥的安裝方式應根據閥的質量水平、系統占有空間要求及便于維修等綜合考慮
目前我國廣泛的應用換向閥為板式安裝方式，它的優點是便于裝拆和維修，ISO標準也采用了板式安裝方式，并發展了集裝板式安裝方式。因此，推薦優先采用板式安裝方式。但由于元件質量和可靠性不斷提高，管式安裝方式的閥占有空間小，也可以集裝安裝，故也得到了應用。所以，選用時，應根據實際情況確定。
6)、盡量選用標準化產品
由于標準化產品采用了批量生產手段，質量穩定可靠、通用化程度較高、價格便宜。
7)、選用閥的價格應與系統水平及可靠性要求相適應
即應根據氣動系統先進程度及可靠性要求來考慮閥的價格。在保證系統先進、可靠、使用方便的前提下，力求價格合理，不要不顧質量而追求低成本。
8)、大型控制系統設計時，要考慮盡可能使用集成閥和信號的總線控制型式
方向控制閥的選型
、方向控制閥系列的選擇
應根據所配套的不同的執行元件選擇不同功能系列的閥
、方向控制閥規格的選擇
選擇閥的流通能力應滿足系統工作要求，即應根據氣動系統對元件的瞬時最大流量的要求來計算閥的通徑。
、控制方式的選擇
應根據工作要求及氣缸的動作方式選擇合適的換向閥控制方式。
、使用電壓的選擇
3、減壓閥的選擇
1)、根據氣動控制系統最高工作壓力來選擇減壓閥，氣源壓力應比減壓閥最大工作壓力大0.1Mpa。
2)、 要求減壓閥的出口壓力波動小時，如出口壓力波動不大于工作壓力最大值的±0.5%，則選用精密型減壓閥。
3)、如需遙控時或通徑大于20㎜以上時，應盡量選用外部先導式減壓閥。
減壓閥的選擇
、根據通過減壓閥的最大流量，選擇閥的規格。
、根據功能要求，選擇閥的品種。如調壓范圍、穩壓精度(是否要選精密型減壓閥)、需遙控否(遙控應選外部先導式減壓閥)、有無特殊功能要求(是否要選大流量減壓閥或復合功能減壓閥)。
4、溢流閥的選用
1)、根據需要的溢流量來選擇溢流閥的通徑。
2)、對溢流閥來說，希望氣動回路剛一超過調定壓力，閥門便立即排氣，而一旦壓力稍低于調定壓力便能立即關閉閥門。這種從閥門打開到關閉過程中，氣動回路中的壓力變化越小，溢流特性越好。在一般情況下，應選用調定壓力接近最高使用壓力的溢流閥。
3)、如果管徑大(如通徑15㎜以上)并遠距離操作時，宜采用先導式溢流閥。
5、過濾器的選用
1)、選擇過濾器的類型。根據過濾對象的不同，選擇不同類型的過濾器。
2)、按所需處理的空氣流量QV(換算成標準狀態下)選擇相應規格的過濾器。所選用的過濾器額定流量QO與實際處理流量Qr之間應有如下關系：Qr≤QO。
6、油霧器的選擇
應根據通過油霧器的最大輸出流量和最小滴下流量的要求，選擇油霧器的規格。通過最大輸出流量時，兩端壓降不宜大于0.02Mpa。
一套氣動裝置，如果不注意維護保養工作，就會過早損壞或頻繁發生故障，使裝置的使用壽命大大降低。氣動裝置進行維護保養時，要注意以下幾點：
1.維護保養工作的中心任務是保證供給氣動系統清潔干燥的壓縮空氣，保證氣動系統的氣密性，保證油霧潤滑元件得到必要的潤滑，保證氣動元件和系統得到規定的工作條件(如使用壓力，電壓等)，以保證氣動執行機構按預定的要求進行工作。
2.油霧器最好選用一周補油一次的規格，補油時，要注意油量減少情況。若耗油量太少，應重新調整滴油量，調整后滴油量仍減少或不滴油，應檢查油霧器進出口是否裝反，油道是否堵塞，所選油霧器的規格是否合適。
3.每月每季度的維護工作應比每日和每周的維護工作更仔細，但仍限于外部能夠檢查的范圍。其主要內容是：仔細檢查各處泄露情況，緊固松動的螺釘和管接頭，端子臺檢查換向閥排出空氣的質量，檢查各調節部分的靈活性，檢查指示儀表的正確性，檢查電磁閥切換動作的可靠性，檢查氣缸活塞桿的質量以及一切從外部能夠檢查的內容。
4.維護工作可以分為經常性的維護工作和定期的維護工作。前者是指每天必須進行的維護工作，后者可以是每周，每月或每季度進行的維護工作。維護工作應有記錄。維護工作應有記錄，以利于今后的故障診斷和處理。
5.檢查漏氣時應采用在各個檢查點涂肥皂液等辦法，因其顯示漏氣的效果比聽聲音更靈敏。
6.檢查換向閥排出空氣的質量時應注意如下三方面：一是了解排氣中所含潤滑油是否適度，其方法是將一張清潔的白紙放在換向閥的排氣口附近，閥在工作三至四個循環后，若白紙上只有很輕的斑點，表明潤滑良好，二是了解排氣中是否含有冷凝水，三是了解不該排氣的排氣口是否有漏氣。少量漏氣預示著元件的早期損傷(間隙密封閥存在微漏是正常的)。若潤滑不良，化工泵應考慮油霧器的安裝位置是否合適，所選規格是否恰當，滴油量調節得是否合理及管理方法是否符合要求，若有冷凝水排出，應考慮過濾器的位置是否合適，各類除水元件實際和選用是否合理，冷凝水管理是否符合要求。泄露的主要原因是閥內或缸內的密封不良，氣壓不足等所致。此系密封閥的泄露較大時，可能是閥芯，閥套磨損所致。
7.氣缸活塞桿常露在外面。觀察活塞桿是否被劃傷，腐蝕和存在偏磨。根據有無漏氣，可判斷活塞桿與前蓋內的導套，密封圈的接觸情況，壓縮空氣的處理質量，氣缸是否存在橫向載荷等。
8.像安全閥，緊急開關閥等，壓鑄模具平時很少使用。定期檢查時，必須確認它們的動作可靠性。
9.讓電磁閥反復切換，從切換聲音可判斷閥的工作是否正常。對交流電磁閥，若有蜂鳴聲，應考慮動鐵心與靜鐵心沒有完全吸合，吸合面有灰塵，分磁環脫落或損壞等。
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