氣動元件

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於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於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。可實現緩衝。對衝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.壓縮空徠氣可集中供應，遠距離輸送。

1、由於空氣有壓縮性，氣缸的動作速度易受負載的變化而變化。採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，由於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。由於它具有節能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結構簡單等優點，廣泛應用於各種機械和生產線上。過去汽車、拖拉機等生產線上的氣動系統及其元件，都由各廠自行設計、製造和維修。

一套氣動元件設備如果維護不得當，那麼就會減少設備的壽命，嚴重的話發生故障所帶來的安全隱患也是不可小覷的，那麼如何維護好一套氣動元件設備呢？

1、保證正確之代供氣系統：進氣壓力於工具入口處(非空壓機之出氣壓力)一般為90PSIG(6.2Kg/cm^2)，過高、過低均有損工具之性能及壽命。進氣必須含有充分潤滑油，以便工具內氣動馬達得到充分潤滑(可置一白紙於工具排氣處檢視是否有油漬，正常為有油漬現象)。進氣必須盡不含水份，若庄縮空氣未經空氣乾燥機是不恰當的。

2、不可任意拆除工具的零件后而操作，除了會影響操作者的安全關會致使工具損壞。

3、若工具略有故障或經使用不能達到原有功能時，不可再繼續使用，要立即檢查。

4、使用各式工具，務必遵照各種安全規定及使用說明操作。

5、要選用適當的工具工作，工具過大容易造成工作傷害，工具過小容易致使工具損害。

6、定期(約每周一次)檢查、保養工具，添加黃油於軸承等轉動部位，添加機油於氣動馬達部位。

氣動技術應用面的擴大是氣動工業發展的標誌。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於維修，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，並且正在日益擴大。

我國的氣動工業雖然達到了一定規模與技術水平，但是與國際先進水平相比，差距甚大。我國氣動產品產值只佔世界總產值的1.3%，僅為美國的1/21，日本的1/15，德國的1/8。這與10多億人口的大國很不相稱。從品種上看，日本一家公司有6500個品種，我國只有它的1/5。產品性能和質量水平的差距也很大。

由於氣動技術越來越多地應用於各行業的自動裝配和自動加工小件、特殊物品的設備上，原有傳統的氣動元件性能正在不斷提高，同時陸續開發出適應市場要求的新產品，使氣動元件的品種日益增加，其發展趨勢主要有以下幾個方面：

體積更小，重量更輕，功耗更低。在電子元件、藥品等製造行業中，由於被加工件體積很小，勢必限制了氣動元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動元件的第一個發展方向。國外已開發了僅大拇指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥。能開發出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。為此，相同外形尺寸的閥，流量已提高2~3.3倍。有一種系列的小型電磁閥，其閥體寬僅10mm，有效面積可達5mm2;寬15mm,有效面積達10mm2等。

國外電磁閥的功耗已達0.5W，還將進一步降低，以適應與微電子相結合。

氣源處理組合件，國內外大多採用了積木式的砌塊結構，不僅尺寸緊湊，而且結合、維修都很方便。

執行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不迴轉，使用更方便。為了提高氣缸的定位精度，附帶制動機構和伺服系統的氣缸應用越來越普遍。帶伺服系統的氣缸，即使供氣壓力和所負的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。

在國際展覽會上，各種異型截麵缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由於活塞桿不會迴轉，應用在主機上時，無須附加導向裝置即可保持一定精度。此外還開發了不少帶各種導向機構的氣缸和氣缸滑動組件，例如具有兩根導向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。

氣缸筒外形已不限於圓形、而是方形、米字形或其它形狀，在型材上開了導向槽、感測器和開關的安裝槽等，讓用戶安裝使用更方便。

多功能化，複合化。為了方便用戶，適應市場的需要開發了各種由多隻氣動元件組合併配有控制裝置的小型氣動系統。如用於移動小件物品的組件，是將帶導向器的兩隻氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動3kg重物，配有電磁閥、程式控制器，結構緊湊，佔有空間小，行程可調整。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，可按作業內容將不同模塊任意組合。還有一種機械手是由外形小並能改變擺動角度的擺動氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。

與電子技術結合，大量使用感測器，氣動元件智能化。帶開關的氣缸國內已普遍使用，開關體積將更小，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，使系統更可靠。用感測器代替流量計、壓力表、能自動控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節能並保證使用裝置正常運行。氣動伺服定位系統已有產品進入市場。該系統採用三位五通氣動伺服閥，將預定的定位目標與位置感測器的檢測數據進行比較，實施負反饋控制。氣缸最大速度達2m/s、行程300mm時，系統定位精度±0.1mm。日本試製成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有感測器的邏輯迴路，是氣動元件與光電子技術結合的產物。它能直接接受感測器的信號，當信號滿足指定條件時，不必通過外部控制器，即可自行完成動作，達到控制目的。它已經應用在物體的傳送帶上，能識別搬運物體的大小，使大件直接下送，小件分流。

更高的安全性和可靠性。從氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，並且強調了安全性。

氣動元件的許多使用場合，如軋鋼機、紡織流水線等，在工作時間內不能因為氣動元件的質量問題而中斷，否則會造成巨大損失，因此氣動元件的工作可靠性顯得非常重要。在航海輪船上，使用的氣動元件不少，但能打進這個領域的氣動元件廠不多，原因是其對氣動元件的可靠性要求特別高，必須通過有關國際機械的認證。

向高速、高頻、高響應、高壽命方向發展。為了提高生產設備的生產效率，提高執行元件的工作速度勢在必行。我國的氣缸工作速度一般在0.5m/s以下。根據日本專家預測，五年以後大部分的氣缸工作速度將提高到1~2m/s，有的要求達5m/s。氣缸工作速度的提高，不僅要求氣缸的質量提高，而且結構上也要相應改進，例如要配置油壓吸震器以增加緩衝效果等。電磁閥的響應時間將小於10ms，壽命提高到5000萬次以上。美國有一種間隙密封的閥，由於閥芯懸浮在閥體內，相互不接觸，在無需潤滑下，壽命高達2億次。

普遍使用無油潤滑技術，滿足某些特殊要求。由於環境污染以及電子、醫療、食品等行業的要求，環境中不允許有油，因此無油潤滑是氣動元件的發展趨向，同時無油潤滑可使系統簡化。歐洲市場上油霧器已屬淘汰的產品，普遍做到了無油潤滑。此外，為了滿足某些

特殊要求，除臭、除菌和精密過濾器正在不斷開發，過濾精度已達0.1~0.3μm，過濾效率已達99.9999%。

以聚四氟乙烯為主體的複合材料製造的氣動密封件能耐熱（260℃），耐寒（-55℃）和耐磨，其使用場合越來越多。

為了提高質量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術正在氣動元件製造中逐步推廣。

便於保養、維修和使用。國外正在研究使用感測器實現氣動元件及系統具有故障預報和自診斷功能。

從上述的氣動技術發展方向可知，在氣動產品的開發上我們有許多工作可做。任何一個氣動元件廠，即使其規模不大，只要突破一個方面，並保持技術領先，就可以在市場上佔一席之地，在激烈的競爭中獲得生存和發展。

救生拋投器的主要部件就是一個內置氣缸帶摺疊槍托的發射槍體，是氣動產品的典型應用。在水上救生和陸用救援發揮了很大的作用。

氣動元件的市場走向　氣動元件發展方向：更高的安全性和可靠性。氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，並且強調了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進行試驗。如果貫徹這些國際標準，國內的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達到標準要求。除耐壓試驗處，結構上也作了某些規定，如氣源處理的透明殼外部規定要加金屬防護罩。

由於安裝與使用不當氣缸也會產生故障。