氣動(dòng)元件 

氣動(dòng)元件通過(guò)氣體的壓強(qiáng)或膨脹產(chǎn)生的力來(lái)做功的元件，即將壓縮空氣的彈性能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的機(jī)件。如氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)、蒸汽機(jī)等。氣動(dòng)元件是一種動(dòng)力傳動(dòng)形式，亦為能量轉(zhuǎn)換裝置，利用氣體壓力來(lái)傳遞能量。 

基本信息

 中文名稱:  氣動(dòng)元件            英文名稱:  Pneumatic components

     優(yōu)點(diǎn)

1、氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。介質(zhì)為空氣，較之液壓介質(zhì)來(lái)說(shuō)不易燃燒，故使用安全。

2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，成本低。

3、輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般小于1M/S，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快。

4、可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。電器元件的有效動(dòng)作次數(shù)約為百萬(wàn)次，而一般電磁閥的壽命大于3000萬(wàn)次，某些質(zhì)量好的閥超過(guò)2億次。

5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣?？啥虝r(shí)間釋放能量，以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的高速響應(yīng)?？蓪?shí)現(xiàn)緩沖。對(duì)沖擊負(fù)載和過(guò)負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在一定條件下，可使氣動(dòng)裝置有自保持能力。

6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動(dòng)方式可在高溫場(chǎng)合使用。

7.壓縮空氣可集中供應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸送。

     缺點(diǎn)

1、由于空氣有壓縮性，氣缸的動(dòng)作速度易受負(fù)載的變化而變化。采用氣液聯(lián)動(dòng)方式可以克服這一缺陷。

2、氣缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)候，由于摩擦力占推力的比例較大，氣缸的低速穩(wěn)定性不如液壓缸。

3、雖然在許多應(yīng)用場(chǎng)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(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來(lái)傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù)。由于它具有節(jié)能、無(wú)污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過(guò)去汽車、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動(dòng)系統(tǒng)及其元件，都由各廠自行設(shè)計(jì)、制造和維修。

    保養(yǎng)

一套氣動(dòng)元件設(shè)備如果維護(hù)不得當(dāng)，那么就會(huì)減少設(shè)備的壽命，嚴(yán)重的話發(fā)生故障所帶來(lái)的安全隱患也是不可小覷的，那么如何維護(hù)好一套氣動(dòng)元件設(shè)備呢?

1、保證正確之代供氣系統(tǒng):進(jìn)氣壓力于工具入口處(非空壓機(jī)之出氣壓力)一般為90PSIG(6.2Kg/cm^2)，過(guò)高、過(guò)低均有損工具之性能及壽命。進(jìn)氣必須含有充分潤(rùn)滑油，以便工具內(nèi)氣動(dòng)馬達(dá)得到充分潤(rùn)滑(可置一白紙于工具排氣處檢視是否有油漬，正常為有油漬現(xiàn)象)。 進(jìn)氣必須盡不含水份，若莊縮空氣未經(jīng)空氣干燥機(jī)是不恰當(dāng)?shù)摹?/span>

2、不可任意拆除工具的零件后而操作，除了會(huì)影響操作者的安全關(guān)會(huì)致使工具損壞。

3、若工具略有故障或經(jīng)使用不能達(dá)到原有功能時(shí)，不可再繼續(xù)使用，要立即檢查。

4、使用各式工具，務(wù)必遵照各種安全規(guī)定及使用說(shuō)明操作。

5、要選用適當(dāng)?shù)墓ぞ吖ぷ?，工具過(guò)大容易造成工作傷害，工具過(guò)小容易致使工具損害。

6、定期(約每周一次)檢查、保養(yǎng)工具，添加黃油于軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部位，添加機(jī)油于氣動(dòng)馬達(dá)部位。

    發(fā)展

氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大是氣動(dòng)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。氣動(dòng)元件的應(yīng)用主要為兩個(gè)方面:維修和配套。過(guò)去國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)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(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的應(yīng)用，從價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元的到各行各業(yè)，并且正在日益擴(kuò)大。

國(guó)外電磁閥的功耗已達(dá)0.5W，還將進(jìn)一步降低，以適應(yīng)與微電子相結(jié)合。

氣源處理組合件，國(guó)內(nèi)外大多采用了積木式的砌塊結(jié)構(gòu)，不僅尺寸緊湊，而且結(jié)合、維修都很方便。

執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉(zhuǎn)，使用更方便.為了提高氣缸的定位精度，附帶制動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的氣缸應(yīng)用越來(lái)越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負(fù)的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。

在國(guó)際展覽會(huì)上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會(huì)回轉(zhuǎn)，應(yīng)用在主機(jī)上時(shí)，無(wú)須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度。此外還開(kāi)發(fā)了不少帶各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的氣缸和氣缸滑動(dòng)組件，例如具有兩根導(dǎo)向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。

氣缸筒外形已不限于圓形、而是方形、米字形或其它形狀，在型材上開(kāi)了導(dǎo)向槽、傳感器和開(kāi)關(guān)的安裝槽等，讓用戶安裝使用更方便。

多功能化，復(fù)合化.為了方便用戶，適應(yīng)市場(chǎng)的需要開(kāi)發(fā)了各種由多只氣動(dòng)元件組合并配有控制裝置的小型氣動(dòng)系統(tǒng)。如用于移動(dòng)小件物品的組件，是將帶導(dǎo)向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動(dòng)3kg重物，配有電磁閥、程控器，結(jié)構(gòu)緊湊，占有空間小，行程可調(diào)整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)內(nèi)容將不同模塊任意組合。還有一種機(jī)械手是由外形小并能改變擺動(dòng)角度的擺動(dòng)氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。

與電子技術(shù)結(jié)合，大量使用傳感器，氣動(dòng)元件智能化.帶開(kāi)關(guān)的氣缸國(guó)內(nèi)已普遍使用，開(kāi)關(guān)體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體;有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流量計(jì)、壓力表、能自動(dòng)控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運(yùn)行。氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。該系統(tǒng)采用三位五通氣動(dòng)伺服閥，將預(yù)定的定位目標(biāo)與位置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)施負(fù)反饋控制。氣缸最大速度達(dá)2m/s、行程300mm時(shí)，系統(tǒng)定位精度±0.1mm。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動(dòng)元件與光電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它能直接接受傳感器的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)滿足指定條件時(shí)，不必通過(guò)外部控制器，即可自行完成動(dòng)作，達(dá)到控制目的。它已經(jīng)應(yīng)用在物體的傳送帶上，能識(shí)別搬運(yùn)物體的大小，使大件直接下送，小件分流。

更高的安全性和可靠性.從近幾年的氣動(dòng)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求，并且強(qiáng)調(diào)了安全性。

氣動(dòng)元件的許多使用場(chǎng)合，如軋鋼機(jī)、紡織流水線等，在工作時(shí)間內(nèi)不能因?yàn)闅鈩?dòng)元件的質(zhì)量問(wèn)題而中斷，否則會(huì)造成巨大損失，因此氣動(dòng)元件的工作可靠性顯得非常重要。在航海輪船上，使用的氣動(dòng)元件不少，但能打進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域的氣動(dòng)元件廠不多，原因是其對(duì)氣動(dòng)元件的可靠性要求特別高，必須通過(guò)有關(guān)國(guó)際機(jī)械的認(rèn)證。

向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命方向發(fā)展.為了提高生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高執(zhí)行元件的工作速度勢(shì)在必行。我國(guó)的氣缸工作速度一般在0.5m/s以下。根據(jù)日本專家預(yù)測(cè)，五年以后大部分的氣缸工作速度將提高到1~2m/s，有的要求達(dá)5m/s。氣缸工作速度的提高，不僅要求氣缸的質(zhì)量提高，而且結(jié)構(gòu)上也要相應(yīng)改進(jìn)，例如要配置油壓吸震器以增加緩沖效果等。電磁閥的響應(yīng)時(shí)間將小于10ms，壽命提高到5000萬(wàn)次以上。美國(guó)有一種間隙密封的閥，由于閥芯懸浮在閥體內(nèi)，相互不接觸，在無(wú)需潤(rùn)滑下，壽命高達(dá)2億次。

普遍使用無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù)，滿足某些特殊要求.由于環(huán)境污染以及電子、醫(yī)療、食品等行業(yè)的要求，環(huán)境中不允許有油，因此無(wú)油潤(rùn)滑是氣動(dòng)元件的發(fā)展趨向，同時(shí)無(wú)油潤(rùn)滑可使系統(tǒng)簡(jiǎn)化。歐洲市場(chǎng)上油霧器已屬淘汰的產(chǎn)品，普遍做到了無(wú)油潤(rùn)滑。此外，為了滿足某些

特殊要求，除臭、除菌和精密過(guò)濾器正在不斷開(kāi)發(fā)，過(guò)濾精度已達(dá)0.1~0.3μm，過(guò)濾效率已達(dá)99.9999%。

以聚四氟乙烯為主體的復(fù)合材料制造的氣動(dòng)密封件能耐熱(260℃)，耐寒(-55℃)和耐磨，其使用場(chǎng)合越來(lái)越多。

為了提高質(zhì)量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術(shù)正在氣動(dòng)元件制造中逐步推廣。

便于保養(yǎng)、維修和使用.國(guó)外正在研究使用傳感器實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)元件及系統(tǒng)具有故障預(yù)報(bào)和自診斷功能。

從上述的氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向可知，在氣動(dòng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上我們有許多工作可做。任何一個(gè)氣動(dòng)元件廠，即使其規(guī)模不大，只要突破一個(gè)方面，并保持技術(shù)領(lǐng)先，就可以在市場(chǎng)上占一席之地，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存和發(fā)展。

救生拋投器 的主要部件就是一個(gè)內(nèi)置氣缸帶折疊槍托的發(fā)射槍體，是氣動(dòng)產(chǎn)品的典型應(yīng)用。在水上救生和陸用救援發(fā)揮了很大的作用。

氣動(dòng)元件的市場(chǎng)走向 氣動(dòng)元件發(fā)展方向:更高的安全性和可靠性。從近幾年的氣動(dòng)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求，并且強(qiáng)調(diào)了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗(yàn)的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時(shí)間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。如果貫徹這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。除耐壓試驗(yàn)處，結(jié)構(gòu)上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護(hù)罩。

    故障排除

由于安裝與使用不當(dāng)氣缸也會(huì)產(chǎn)生故障。