文章概括 ：本文由淺入深，全方位講解了
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設(shè)備的原理與維護(hù) 四、 氣動執(zhí)行元件
一、
氣缸的應(yīng)用和使用注意事項(xiàng)：
1、使用注意事項(xiàng)
（1）、氣缸的正常工作條件 使用氣缸，應(yīng)按氣缸的正常工作條件，以取得較好的使用效果。這些條件有：工作壓力范圍、耐壓性、環(huán)境溫度范圍、使用速度范圍、潤滑條件等。由于氣缸的品種繁多，各種型號的氣缸性能和使用條件各不一樣，而且各個生產(chǎn)廠家規(guī)定的條件也各不相同，因此，要根據(jù)各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本來選擇和使用氣缸。
（2）、活塞桿只能承受軸向負(fù)載，不允許承受偏負(fù)載或徑向負(fù)載。安裝時要保證負(fù)載運(yùn)動方向與氣缸軸線一致。
（3）、要避免氣缸在行程終端發(fā)生大的碰撞，以防損壞機(jī)構(gòu)或影響
精度。除緩沖氣缸外，一般可采用附加緩沖裝置。
（4）、除無給油潤滑氣缸外，都應(yīng)對氣缸進(jìn)行給油潤滑。一般，在氣源入口處安裝油霧器。濕度大的地區(qū)還應(yīng)裝除水裝置，一般在油霧器前安裝分水濾氣器。在環(huán)境溫度很低的冰凍地區(qū)，對介質(zhì)（空氣）的除濕要求更高 。
（5）、氣動設(shè)備如果長期閑置不使用，應(yīng)定期通氣運(yùn)行和保養(yǎng)，或把氣缸拆下涂油保護(hù)，以防
銹蝕和損壞。
二、氣動馬達(dá)
氣動馬達(dá)是一種氣動執(zhí)行元件，它的功能類似于液壓馬達(dá)或電動機(jī)。它使壓縮空氣能量轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)械能。
氣動馬達(dá)按工作原理可分成容積式和透平式兩大類。容積式氣動馬達(dá)又可分成葉片式、活塞式、齒輪式等。最常用的是葉片式和活塞式兩種。本節(jié)主要介紹葉片式氣動馬達(dá)。
1、葉片式氣動馬達(dá)的工作原理
這種氣動馬達(dá)一般有3～10個葉片。定子上有進(jìn)排氣槽孔、轉(zhuǎn)子上銑有長槽，槽內(nèi)裝有葉片。定子兩端有
密封蓋，密封蓋上有弧形槽與兩個進(jìn)排氣孔及葉片底部相連通。轉(zhuǎn)子與定子偏心安裝。由轉(zhuǎn)子的外表面、定子的內(nèi)表面、葉片及兩端密封蓋形成了若干個密封工作空間。
2、氣動馬達(dá)的特點(diǎn)和應(yīng)用
（1）、特點(diǎn)
1）可以無級調(diào)速。只要控制進(jìn)氣閥或排氣閥的 度，即控制壓縮空氣流量，就能調(diào)節(jié)其
輸出功率和轉(zhuǎn)速。
2）能正轉(zhuǎn)也能反轉(zhuǎn)。
3）有較高的起動力矩，可直接帶負(fù)載起動。起動和停止均迅速。
（2）、應(yīng)用
氣馬達(dá)適用于無級調(diào)速、啟動頻繁、經(jīng)常換向、高溫潮濕、多粉塵、帶負(fù)載啟動、有過載可能的場合。如由氣動馬達(dá)配合機(jī)構(gòu)組成合成的風(fēng)鉆、風(fēng)鏟、風(fēng)搬手、風(fēng)砂輪等風(fēng)動工具被廣泛使用。
氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)速高，潤滑相當(dāng)重要，故在氣源入口處必須安裝有分水濾氣器和油霧器。
三、氣動控制元件
在氣壓傳動和控制系統(tǒng)中，氣動控制元件用來控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向等，以保證氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)按規(guī)定的程序正常地進(jìn)行工作。
氣動控制元件按其功能可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。
（一）、壓力控制閥
1、減壓閥
作用：將較高的空氣壓力調(diào)節(jié)到符合使用要求的壓力，并保持調(diào)節(jié)后的壓力穩(wěn)定。其它減壓裝置（如節(jié)流閥）雖能降壓，但無穩(wěn)壓能力。
分類：按壓力調(diào)節(jié)方式，可分成直動式和先導(dǎo)式的減壓閥；按有無溢流機(jī)構(gòu)，可分成有溢流機(jī)構(gòu)和無溢流機(jī)構(gòu)的減 壓閥。
（1）、直動式減壓閥
定義：利用手柄直接調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧來改變閥的輸出壓力。
動作原理 常用的QTY型減壓閥。順時針旋轉(zhuǎn)手柄，則壓縮彈簧推動膜片下移，膜片又推動閥桿下移，進(jìn)氣閥芯被打開，就有氣流輸出。部分輸出氣流經(jīng)阻尼管進(jìn)入膜片氣室，在膜片上產(chǎn)生一個向上的推力，當(dāng)此推力與彈簧力相平衡時，輸出壓力便穩(wěn)定在一定值。
若輸入壓力發(fā)生波動，譬如壓力瞬時升高，則輸出壓力也隨之升高，作用在膜片上的推力增大，膜片上移，向上壓縮彈簧，從溢流閥座上的溢流孔有瞬時溢流，并靠復(fù)位彈簧及氣壓力的作用，使閥桿上移，閥門開度減小，節(jié)流作用增大，使輸出壓力回降，直到新的平衡為止。重新平衡后的輸出壓力又基本上恢復(fù)至原值。反之若輸入壓力瞬時下降，則輸出壓力也相應(yīng)下降，膜 片下移，閥門開度增大，節(jié)流作用減小，輸出壓力又基本上回升至原值。
如輸出壓力不變，輸出流量變化，使輸出壓力發(fā)生波動（增高或降低）時，依靠溢流孔的溢 流作用和膜片上力的平衡作用推動閥桿，仍能起穩(wěn)壓作用。
逆時針旋轉(zhuǎn)手柄時，壓縮彈簧力不斷減小，膜片氣室中的壓縮空氣經(jīng)溢流孔不斷從排氣孔1排出，進(jìn)氣閥芯逐漸關(guān)閉，直至最后輸出壓力降為零。
在溢流式減壓閥的使用過程中，經(jīng)常要從溢流孔排出少量氣體。在介質(zhì)為有害氣體的氣路中，為防止工作場所的空氣污染，應(yīng)選用非溢流式減壓閥。它與溢流式減壓閥的區(qū)別就是溢流閥座上沒有溢流孔。
（2）、先導(dǎo)式減壓閥
定義：用壓縮空氣來代替調(diào)壓彈簧以改變閥的出口壓力。
分類：先導(dǎo)式減壓閥用的壓縮空氣，一般是由小型直動式減壓閥供給的。若將這個小型直功式減壓閥裝在主閥內(nèi)部，便稱為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥。若將它裝在主閥外部，則稱為外部先導(dǎo)式減壓閥或遠(yuǎn)距離控制減壓閥。
動作原理 凈化后的壓縮空氣流入進(jìn)口后分成兩路：一路經(jīng)進(jìn)氣閥口到出口；另一路經(jīng)恒節(jié)流孔進(jìn)入中間氣室，經(jīng)噴嘴、擋板反饋至下氣室，再由閥桿的中心孔從排氣孔排至大 氣。當(dāng)順時針 旋轉(zhuǎn)手輪到一定位置，噴嘴擋板的間距減小，中間氣室的壓力隨間距的微小減小而顯著增大，于是推動閥桿打開閥芯，便有氣流輸出。同時，出口氣壓經(jīng)下氣室反饋到上氣室，與壓縮彈簧的彈簧力相平衡，噴嘴擋板的間距得到調(diào)整，因而中間氣室的壓力也有所調(diào)整，使進(jìn)氣閥口開度一定，獲得一定的出口壓力。中間氣室調(diào)整后的壓力與壓縮彈簧的彈簧力有關(guān)，即與手輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)有關(guān)，故手輪在一定位置將獲得一定的出口壓力。
當(dāng)進(jìn)口壓力或出口流量發(fā)生波動時，依靠噴嘴擋板的放大作用和膜片兩側(cè)的力平衡作用以維持出口壓力的穩(wěn)定。譬如，進(jìn)口壓力瞬時增大，出口壓力隨時增大，下氣室和上氣室的壓力也相應(yīng)增長，擋板隨同上膜片上移一微小距離，引起中間氣室壓力明顯下降，使閥桿隨同上膜片上移，進(jìn)氣閥口開度減小，出口壓力回降，以維持出口壓力不變。
（3）、減壓閥的使用
1）減壓閥的進(jìn)口壓力應(yīng)比最高出口壓力大0.1MPａ以上。
2）安裝減壓閥時，最好手柄在上，以便于操作。閥體上的箭頭方向?yàn)闅怏w的流動方向，安裝時不要裝反。閥體上堵頭可擰下來，裝上壓力表。
3）連接管道安裝前，要用壓縮空氣吹凈或用
酸蝕法將銹屑等清洗干凈。
4）在減壓閥前安裝分水濾氣器，閥后安裝油霧器，以防減壓閥中的
橡膠件過早變質(zhì)。
5）減壓閥不用時，應(yīng)旋松手柄回零，以免有膜片經(jīng)常受壓產(chǎn)生
塑性變形。
2、安全閥（溢流閥）
（1）、定義
當(dāng)貯氣罐或回路中的壓力超過某一調(diào)定值時，能自動往外排氣的閥，稱為安全閥。當(dāng)回路中的壓力達(dá)到某給定值時，部分氣體可從排氣口溢出，并維持回路中的壓力基本穩(wěn)定的閥，稱為溢流閥。
工作原理 安全閥和溢流閥的作用不同，但它們的工作原理是相同的。當(dāng)氣壓達(dá)到給定值時，氣體壓力將克服預(yù)緊彈簧力，頂開閥芯，從排氣孔迅速向外排氣。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力降至給定壓力以下時，閥重新關(guān)閉。調(diào)節(jié)彈簧的
預(yù)緊力，即可改變閥的開啟壓力。安全閥也有直動式和先導(dǎo)式。
（2）、選用
直動式安全閥一般通徑較小；先導(dǎo)式安全閥一般用于通徑較大或需遠(yuǎn)距離控制的場合。通常按工作壓力范圍和溢流流量大小來選擇閥的通徑。其調(diào)定壓力越接近閥的最高使用壓力，則溢流閥的溢流特性越好。
（二）、流量控制閥
在氣動閥系統(tǒng)中，控制氣缸運(yùn)動速度、控制信號延遲時間、控制油霧器的滴油量、控制緩沖氣缸的緩沖能力等都是依靠控制流量來實(shí)現(xiàn)的。控制流量的裝置很多，主要有流量控制閥。
1、節(jié)流閥
（1）、定義：依靠改變閥的流通面積來調(diào)節(jié)流量的元件。
（2）、工作原理 改變閥桿的位移量便可調(diào)節(jié)流量的大小。
2、單向節(jié)流閥
（1）、定義：單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的組合式流量控制閥。該閥常用于控制氣缸的運(yùn)動速度，故也稱“速度控制閥”。
（2）、工作原理
當(dāng)氣流正向流動時，單向閥關(guān)閥，流量由節(jié)流閥控制；反向流向時，單向閥開啟。
（3）、使用：若用單向節(jié)流閥控制氣缸的運(yùn)動速度，安裝時該閥應(yīng)盡量靠近氣缸。為了提高氣缸的運(yùn)動
穩(wěn)定性，應(yīng)按出口節(jié)流方式安裝單向節(jié)流閥。
3、用流量控制閥控制氣缸的運(yùn)動速度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）要徹底防止管道中的漏損。有漏損則不能期望有正確的速度控制，低速時更應(yīng)注意防止漏損。
（2）要特別注意氣動缸內(nèi)表面
加工精度和
表面粗糙度，盡量減少內(nèi)表面的摩擦力，這是速度控制不可缺少的條件。在低速場合，往往使用聚四氟乙烯等材料作密封圈。
（3）要使氣缸內(nèi)表面保持一定的潤滑狀態(tài)。潤滑狀態(tài)一改變，滑動阻力也就改變，速度控制就不可能穩(wěn)定。
（4）加在氣缸活塞桿上的載荷必須穩(wěn)定。若這種載荷在行程中途有變化，則速度控制相當(dāng)困難，甚至成為不可能。在不能消除載荷變化的情況下，必須借助于液壓阻尼力，有時也使用平衡錘或連桿等。
（5）必須注意速度控制閥的位置。原則上流量控制閥應(yīng)設(shè)在氣缸管接口附近。使用控制臺時常將速度控制閥裝在控制臺上，遠(yuǎn)距離控制氣缸的速度，但這種方法不能實(shí)現(xiàn)圓滿的速度控制。
（三）、方向控制閥
方向控制閥是氣動控制回路中，用來控制氣體流動方向和氣流通斷的氣動控制元件。在各類氣動元件中，方向控制閥種類最多，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)、操縱方式及密封方式上。
1、分類
（1）、按閥內(nèi)氣流的作用方向分類
只允許氣流沿一個方向流動的控制閥叫單向型控制閥。如單向閥、梭閥、雙向閥和快排閥等。
（2）、按控制方式分類
1）氣壓控制閥用于在易燃、易爆、潮濕、 粉塵大、高溫等惡劣工作環(huán)境。
2）電磁控制閥：這種閥易于實(shí)現(xiàn)電、氣聯(lián)合控制，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。
3）人力控制閥：有手動閥和腳踏閥兩類。人力控制閥使用頻率低，但可按人的意志隨時改變控制對象的狀態(tài)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。
4）機(jī)械控制閥。該類換向閥是指用凸輪、撞塊等外力推動閥心，實(shí)現(xiàn)閥的換向。
（3）、按切換通口數(shù)目分類
換向閥的切換通口包括輸入口，輸出口和排氣口。按切換通口數(shù)目分，有二通閥、三通閥、四通閥、五通閥等。
二通、三通閥有常通和常斷之分。常通型是指閥的控制口未加控制（即零位）時，閥有輸出；反之，常斷型閥在零位時，閥沒有輸出。
（4）、按切換狀態(tài)數(shù)分類
方向控制閥的切換狀態(tài)稱為“位置”，有幾個切換狀態(tài)就稱為幾位閥， 如二位閥、三位閥。
電磁閥的零位是指斷電時的狀態(tài)。
2、電磁換向閥
電磁換向閥，按動作方式，可分成直動式和先導(dǎo)式。按電流、可分成直流或交流式等等。
（1）、直動式電磁氣閥
定義：電磁鐵動鐵芯直接推動閥芯換向的氣閥稱為直動式電磁氣閥。
分類：直動式電磁閥按線圈的數(shù)目分，有單線圈和雙線圈式。按使用電壓分，交流（AC）有380、220、110、36、24、12和6V；電源頻率有50HZ和60HZ；直流（DC）有：220、110、48、36、24、12和6V等。
（2）、先導(dǎo)式電磁氣閥
定義：由電磁先導(dǎo)閥輸出先導(dǎo)壓力，此先導(dǎo)壓力再推動主閥閥芯使閥換向的氣閥，稱為先導(dǎo)式電磁氣閥。當(dāng)閥的通徑較大時，若采用直動式，所需電磁鐵要大，體積和電耗都大，為克服這些弱點(diǎn)，宜采用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)。
3、單向型方向控制閥
（1）、單向閥
定義：是指氣流只能向一個方向流動而不能反方向流動的閥。
