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气动系统是以压缩空气为工作介质来进项能量与信号的传递，利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转化为空气的压力能，然后在控制元件的控制的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转化为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。

气缸根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
气缸
下面是气缸理论出力的计算公式：
F：气缸理论输出力（kgf)
F′：效率为85%时的输出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：气缸缸径（mm)
P：工作压力（kgf/C㎡）
例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf/cm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少?
将P、D连接，找出F、F′上的点，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表1－1中查出。
例：有一气缸其使用压力为5kgf/cm2，在气缸推出时其推力为132kgf，（气缸效率为85%）问：该选择多大的气缸缸径
由气缸的推力132kgf和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推力为F=F′/85%=155(kgf)
由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力，查出选择缸径为?63的气缸便可满足使用要求。

气动执行元件
气动执行器是将压缩空气的压力能转变成机械能，实现往复直线运动或旋转、摆动运动的装置。它包括气缸、气马达和摆动式气马达。
气缸
气缸是将气体压力能转变为机械能，实现直线运动的执行器，广泛应用于气动机械中的夹紧、送料等场合。气缸具有结构简单、维修方便、运动速度快等特点， 与其他能源的执行器柑比，更多地被用在自动化机械中。通常气缸采用压力为 0.4MPa 至0.6MPa 的气源，因而其输出力不可能很大，同时又由于空气介质有压 缩性，受外界负载变化的影响较大，所以在需要精确的速度控制、减少负载变化 对运动的影响时，常与液压缸配合组成气-液阻尼缸使用。
气缸的种类很多，根据使用的要求不同，可制成内径3-400mm 的各种结构气 缸。其中较常用的是双作用单活塞杆气缸，它利用空气压力轮流作用在活塞两侧 面上，产生伸出和缩回力。由于活塞杆的影响，两侧面的有效面积不等，所以内 缩行程的拉力比外伸出程的推力小，这在以相同气压推、拉相同负载时才要考虑。 气缸缸筒通常山金属无缝管制成。缸筒内表面加工成很高光洁度或镀有硬铬，使 摩擦和磨损减至小一般端盖由铝合金压铸而成并借助拉杆螺栓夹紧缸筒，小型 气缸用螺纹或碾边固定缸筒气缸密封件的好坏直接影响气缸的性能和使用寿命， 因此，正确地选择和使用各种用途的密封件，对保证气缸的可靠工作是十分重要的。
缓冲机构
当活塞运动接近行程末端时，由于具有较高的速度，如不采取措施，活塞就会以很大的力量撞击端盖，引起振动或损坏机件，为此，在气缸内常加入缓冲装置。 对小气缸常用橡胶减震垫来吸收冲击，对于大气缸可用气垫缓冲来减振，即在活 塞端部增加缓冲柱塞，端盖上开有柱塞孔并加装节流阀和单向阀。 当活塞运动到接近行程末端，缓冲柱塞1进入端盖上的柱塞孔3 时，在排气腔 内的剩余气体只能从节流阀 排出衫成背压.成为气垫.使活塞的运动速度减慢、因此.它实际[是利用腔内空气被压缩以吸收运句部件的动能来达到缓冲的。调整 节流阀的开度可控制活塞的缓冲程度。当活塞反向运动时，气流经过单向阀
气缸的安装方式 根据工作要求，气缸的安装分固定和轴销两种方式。固定式气缸指气缸本体固定，活塞杆只在本体的轴心上移动，有底座式和法兰式;轴销式气缸指气缸本体 以轴销为支持点，随负载的动作要求而摆动。表1 表示了气缸的安装方式。
常用气缸的计算 这里以较常用的双作用单活塞杆气缸为例，介绍一些常用的计算公式。气缸理论输出力的计算公式为 式中F1—活塞杆伸出时的理论推力，N;F2—活塞杆缩回时的理论拉力，N;D—活塞直径(气缸 式中Q—自由空气消耗量，m3/min;D—气缸内径，m;d—活塞杆直径，m L—行程，m;P—气缸工作压力(表压)，MPa;pa—标准大气压，pa=0.1013MPan 气缸每分钟动作次数根据气缸自由空气消耗量即可选用压缩机容量。

气动控制系统与液压控制系统颇为相近，气动平口钳系统是通过气缸驱动的，气缸活塞杆伸出则平口钳夹紧；气缸活塞杆缩回则平口钳松开。
气缸只是气动系统的一个组成部分，就像液压系统中的液压缸一样，除此之外，气动系统还包括哪些组成部分呢？它与液压系统又有哪些不同？数控铣床为什么要选择气动系统而非液压系统作为夹紧装置的控制系统呢？

一、气动系统的组成
组成部分
气源装置：气泵、气站、三联件等；主要是把空气压缩到原来体积的1/7左右形成压缩空气，并对压缩空气进行处理，终可以向系统供应干净、干燥的压缩空气
执行元件：气缸、摆动缸、气动马达等；利用压缩空气实现不同的动作，来驱动不同 的机械装置，可以实现往复直线运动、旋转运动及摆动等
控制元件：换向阀、顺序阀、压力控制阀、调速；气动控制元件由末级主控元件及信号处理及控制元件组成，其中主控元件主要控制执行元件 的运动方向，信号处理及控制元件主要控制执行元件的运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等。
辅助元件：气管、过滤器、油雾器、静音器等；连接元件之间所需的一些元器件，以及对系 统进行消声、冷却、测量等。
压缩空气：空气；向系统提供动力的工作介质。

二、气动系统控制结构特点；信号执行→信号输出→信号处理→信号输入→辅助元件→辅助元件→信号处理及控制元件→气动执行元件→信号处理及控制元件→未级主控元件

三、气源装置及气源调节装置
1、气源装置的组成：空气压缩机→后冷却器→油水分离器→储气罐→初过滤器→干燥器→精密过滤器→系统
2、气源调节装置的组成
从空气压缩机输出的压缩空气并不能*气动元件对气源质量的要求。通常在气动系统前面安装气源调节装置。
气源调节装置的组成：
气源→过滤器→调压阀（减压阀）→压力表→油雾器（喷雾润滑器）→换向阀

四、气动技术的特点
1.气动技术的优点
（1）工作介质是压缩空气，空气到处都有，用量不受限制， 排气处理简单，*。
（2）压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得较高的工 作速度。
（3）纯气动控制具有防火、防爆、耐潮等优点。
（4）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。
（5）输出力及工作速度调节方便，大小可无限变化。
（6）因为空气的可压缩性，黏度很小(约为液压油的万分之一)，且流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以气动 系统可储存能量，实现集中供气和远距离输送。
2.气动技术的缺点
（1）空气具有可压缩性，不易实现准确定位和速度控
（2）气缸输出的力能满足许多应用场合，但其输出力较小，限制在20～30kN之间。
（3）气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢 ，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中， 且实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备 来说，气动信号的传递速度是能满足工作要求。
（4）排气噪声较大，现在这个问题已因吸声材料和消 声器的发展获得了解决。

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气源系统和气源后处理系统
气源系统
在hth华体会官网com 中，气源系统由气压发生器 (空气压缩机)、后冷却器、油水分离器、储气罐和传输管路五部分组成。
气压发生器(空气压缩机) 目前在气压传动中使用较广的空气压缩机主要是活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。
活塞式空气压缩机
活塞式空气压缩机的工作原理 活塞式空气压机通常分为单级活塞式空气压缩机和两级活塞式空气压缩机。
单级活塞式空气压缩机的工作原理。 1-连杆；2-活塞；3-排气阀；4-进气阀；5-气缸
单级活塞式空气压缩机，由曲柄滑块机构带动活塞上下往复运动。当活塞向下运动时，压缩缸容积快速增加，缸内压力小于大气压力，排气阀3被关闭，空气从进气阀4吸入缸内；当活塞达到下位，反程向上运动时，进气阀４被关闭，排气阀3被推开，压缩空气从阀门3排出。

两级活塞式空气压缩机可由两个压缩缸或三个压缩缸组成。由两个压缩缸组成的两级活塞式空气压缩机的工作原理。
1-一级活塞；2-中间冷却器；3-二级活塞 11-2两级活塞式空气压缩机
两级活塞式空气压缩机是由两级压缩缸组合而成。在两级活塞式空气压缩机中，一级压缩缸将压缩空气经中间冷却器2输送到第二级压缩缸时，可将压缩空气压缩到0.3 MPa左右，然后，再由第二级压缩缸对外输出压力更高的压缩空气。 二级活塞式空气压缩机一级压缩缸吸气时，第二级压缩缸对外输出压缩空气，两缸互不相通；但是，当一级压缩缸压气时，第二级压缩缸则在同时吸气，两缸相互连通。为了使一级压缩缸在两缸相互连通的状态下能对第二级压缩缸施压，所以一级压缩缸的体积较大，第二级压缩缸体积较小。

由活塞式空气压缩机组成的简单气源系统 为了便于气源可自由转移，通常将活塞式空气压缩机与气源系统的其余各部件组合成一个可便于移动的整体，且简称为活塞式空压机，活塞式空压机的外观
单级活塞式空压机
两级活塞式空压机
所示的两种便于移动的活塞空气压缩机虽然结构都非常紧凑，但仍然都是可直接为气动系统提供普通工业用气的气源系统。
可移动两级活塞式空压机的组成，两级活塞式空压机的结构组成。其中，气压发生器是两级活塞式空压机；后冷却器是飞轮风扇片对弯曲的可散热型输气管道进行风冷；为了简化结构，省略了油水分离器，采用储气罐取代了油水分离的作用；供气口外的气管即为传输管路。 便于移动的活塞空气压缩机结构紧凑，转移方便，价格便宜，使用非常广泛。但活塞式空气压缩机的噪音很大，所以通常都安装在离用气设备较远的场所。

螺杆式空气压缩机的工作原理
螺杆式空气压缩机的基本结构和外观。
螺杆式空气压缩机的基本工作原理与液压传动中的螺杆泵基本相同，即利用螺杆啮合面之间的多个密闭工作腔来实现不断的吸气和压气。 螺杆式空气压缩机有干式和含油式两种，螺杆中不含油即为干式，螺杆中含油即为含油式。为了保护螺杆，目前大部分螺杆式空气压缩机均采用含油式。由于含油螺杆式空气压缩机压缩的不仅是空气，而且混合着大量的润滑油，即油气混合体。所以在含油螺杆式空气压缩机的螺杆输出口都配置有的油气分离装置。
油气分离装置不同于油水分离器，油水分离器分离出来的是水、油污和杂质，要排卸掉；而油气分离装置分离出来的是清洁的润滑油，要回收后循环再用。 由螺杆式空气压缩机组成的气源系统通常把空气压缩机、油气分离装置、后冷却器和油水分离器组合在一起，全部安放在方箱中，在方箱外再配置储气罐。 由含油螺杆式空气压缩机组成的气源系统。
由螺杆式空气压缩机组成的气源系统含油螺杆式空气压缩机气源系统的基本组成 螺杆式空气压缩机的噪音很小，且输出流量大，排气压力脉动小，无易损件，寿命长，效率高，常用于对压缩空气质量要求较高的场合
空气压缩机的重要辅件——空气过滤器空，为了防止将空气中的灰尘和杂物吸入空气压缩机，在空气压缩机的吸气口都必须配置空气过滤器，它不仅可以延长空气压缩机的使用寿命和维修周期，而且可以使空气得到一定程度的初始净化。
空气过滤器的基本结构：空气从进气口进入过滤器体内后，首先经过一个环形消声通道，消除吸气噪音，然后经滤芯过滤．再从出气口进入空气压缩机。为了便于清除滤芯上的灰尘和杂物，过滤器上都安有清理盖；过滤器的滤芯材料大部分和液压过滤器的纸质滤芯相同
后冷却器
空压机输出的压缩空气温度可高达120～180℃，如此高温，不仅气动控制元件和一些非金属气管承*，而且高温压缩空气中含有呈气态的大量水分和油雾，会阻碍气动系统的正常运行，所以在空气压缩机出口必须安装后冷却器，一方面使空压机输出的高温压缩空气冷却到可安全使用的温度（通常在40℃左右），同时，在压缩空气的后冷却过程中，可将压缩空气中的很大一部分水蒸气和油雾冷凝成水滴和油滴，使压缩空气得到初步净化。 后冷却器有风冷式和水冷式两大类。
风冷式后冷却器。它是靠风扇产生的冷风，吹向带散热片的热气管，为高温压缩空气降温。
水冷式后冷却器，它是通过冷却水沿热空气反方向流动，来降低压缩空气的温度。 后冷却器下部都安装有自动排水装置，,用以排除后冷却器内凝结出的部分水分和油污。
风冷式后冷却器
油水分离器
油水分离器可更进一步分离出经后冷却器初步净化后，在压缩空气中仍然残留的水分、油污和杂质。 油水分离器的结构形式有环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式、水浴式及以上形式的组合，其主要工作原理是利用气流在急速回转过程中产生的离心撞击 或者将气流水洗等方式，使 水分、油污和其他杂质从压 缩空气中分离出来，达到进 一步净化压缩空气的目的。折回和环形回转组合形式的油水分离器。

hth体育官方网站 AVENTICS气缸和驱动装置：标准气缸、微型气缸、圆形气缸、紧凑型气缸、短行程气缸和薄型气缸、型材气缸、拉杆气缸、气缸阀门单元、无杆气缸、导向气缸、双活塞气缸、旋转驱动装置、波纹管气缸、带有测距传感器的气缸、膜片式气缸、气缸附件、气缸安装件（螺栓、法兰安装件、底脚安装件、U形安装件、后耳环、轴承支架、气缸安装件的螺母、摇动塞固定装置、中间法兰）、活塞杆连接件（柔性耦合连接件、U形接头、万向头、活塞杆延长部分、用于活塞杆的特殊螺母）、模块化密封系统、锁紧单元（夹持单元）、导向单元、工业缓冲器、搬运连接组件、磁接近传感器、位移测量传感器。

hth体育官方网站 AVENTICS气缸，型材气缸：

hth体育官方网站 AVENTICS型材气缸ISO15552,系列PRA
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目前工业中应用较广泛的空压机主要分为往复式、离心式和螺杆式。往复式在一些老企业仍大量使用;离心式在纺织企业应用广泛，运行稳定，效率高，但系统压力突变时容易发生喘振。采用的主要节能措施有：
1、保证进口空气洁净度，尤其是纺织企业做好一级粗滤，以滤掉空气中大量的短纤维。
2、降低空压机进气温度，提高效率。
3、润滑油油压对离心机转子振动影响大，选用含消泡剂和氧化稳定剂的润滑油。
4、重视冷却水水质，合理冷却水排污量，有计划地补水。
5、空压机、干燥器、储气罐及管网的冷凝水排放点要定期排放。
6、为防止空气需求变化快等引起喘振，注意调整机组设定的比例带和积分时间，尽量避免用气突减。
7、选用节能*的三级离心机，尽量使用高压电机，减少线损，使空压站温升低。

螺杆式空压机应用，下面重点对螺杆式空压机控制方式进行比较总结：分析当前空压机加/卸载和恒压调节方式存在的问题，可以得出：
1、靠机械方式调节进气阀，供气量无法快速连续调节。当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。
2、单纯变频控制通过加装变频器调节空压机的产气量，来匹配工厂用气的波动。不足之处在于该系统适用于工厂用气量波动不大的情况

空压机群控制系统成为目前空压机群控制节能新技术。该控制系统根据压力需求变化，金钟控制不同空压机的启停、加卸载等，保持系统一直有合适数量和容量的压缩机处于运行状态。
控制系统通过控制变频器改变工厂低压供气系统中单台空压机的转速来控制空压机单位时间内的产气量，匹配工厂低压供气系统用气量小的波动。一般选择对哪一台空压机变频改造，需要专业人员对系统进行全面的测试计算才能决定。
1、压缩机变频改造只有结合企业自身压缩空气系统的运行情况才能达到节能效果，需要经过专业人员全面测试和评估后才能使用。
2、空压机群控制系统特别适合于多台空压机同时运行的场合，实行阶梯组合配置，可以很好满足企业需求。

空压机站组成
空压站，一般能满足工厂生产需要的空压站包括四个部分：
一部分是空压机，现较常用的有活塞式空压机和螺杆式空压机两种，它是空压站主要的设备，是生产压缩空气的机器。
第二部分是压缩空气储气罐，也叫气包，它有两个作用，一个作用是储存压缩空气，另一个作用是分离压缩空气当中液态的水分和油分。
第三部分是干燥机，包括冷冻式干燥机和吸附式干燥机两种，它的作用是分离压缩空气当中气态的水分，作用原理相当于空调的，将高热的压缩空气通过冷媒压缩机降到露点温度，释放出压缩空气当中99%的水分。