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氣缸的基本構造
所謂，氣動執行元件，就是采用壓縮空氣作為動力，驅動機構作直線、擺動和旋轉運動的元件。
拿常用的基本型氣缸作為例子：
單作用氣缸：
活塞僅一側供氣，氣壓推動活塞產生推力伸出，靠彈簧或自重返回。
雙作用氣缸：
氣缸活塞兩側都有氣壓力，來實現前進或后退動作。
氣缸的緩沖
但是，氣缸也有一個問題，如果不使用緩沖裝置，當活塞運動到終端時，特別是行程長、速度快的氣缸，活塞撞擊端蓋的動能就會很大，很容易損壞零件，縮短氣缸的壽命。
氣缸緩沖設計：
一種液壓緩沖，也是簡單氣缸緩沖的方法：在氣缸前端安裝液壓緩沖器。通過*的阻尼孔設計，使用礦物油作為介質，來平穩實現從高速輕載到低速重載的轉變。特點：從小能量到大能力量的范圍都無需調節，可以實現佳的能量吸收。
第二種橡膠緩沖，為了在工廠更緊湊的安裝，第二種方法：橡膠緩沖：活塞桿的兩端設置了緩沖墊
注意事項：
1）緩沖能力固定不可變，緩沖能力小，多用于小型氣缸，防止作動噪音。
2）需要注意橡膠老化而導致變形、剝落等現象。
第三種氣緩沖，通過活塞運動時，緩沖套及密封圈共同作用在一側形成一個封閉的氣室/緩沖腔，來實現緩沖。緩沖腔內的氣體只能通過緩沖閥排出。當緩沖閥的開度很小時，腔內壓力快速上升，該壓力對于活塞產生反作用力，從而使活塞減速，直至停止。
注意事項：
1）通過調節緩沖閥的開度，緩沖能力可調。開度越小，緩沖力越大。
2）利用氣缸動作時的背壓而實現緩沖。氣缸背壓小。緩沖能力也將變小。在使用時，須注意負載率和氣缸速度的控制方法。
磁性開關
它是判斷氣缸是否運行到位的反饋信號，控制相應的電磁閥完成切換動作。
原理：隨活塞移動的磁環靠近或離開開關，開關中的被磁化相互吸引或斷開，發出電信號。
特點是不需要在氣缸行程兩端設置機控閥及其安裝架，不需要在活塞桿端設置撞塊，所以使用方便，結構緊湊，可靠性高，壽命長，成本低，開關反應時間快，獲得了的應用。

氣動技術具有響應速度快、元件結構簡單、抗環境污染、成本低廉、便于集中供氣和工作時無污染等特點，被廣泛應用于化工、醫藥、紡織、微電子、生物工 程等工業自動化領域中，作為實現工業生產自動化的重要手段之一廣受重視。 隨著現代*制造技術和傳感技術的進一步發展，,現代氣動技術也有迅猛的發 展,與其它傳動技術相比,已有了更多的優勢。僅在可靠性和元件使用壽命方面, 一般氣動電磁閥的壽命已高于3000 萬次,小型閥更起過1 億次,已高于一般電器元 件(數百萬次)的壽命。更由于氣壓傳動具有防火、、安全性好、無污染等優 越性,因此在工業領域中的應用正日益拓寬。 
氣壓傳動系統的工作原理是利用空氣壓縮機將電動機或其它原動機輸出的機械能轉變為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執 行元件把空氣的壓力能轉變為機械能，從而完成直線或回轉運動并對外作功.
氣動元件主要由氣源發生和處理元件、氣動控制元件、氣動執行元件和氣動輔助元件等四部分組成。
氣源發生和處理元件
氣源設備包括空氣壓縮機、后冷卻器、氣罐等,它提供氣壓傳動與控制的動力源,將電能轉化為壓縮空氣的壓力能，供氣動系統使用。氣源處理元件包括過濾器、 干燥器等,過濾器可清除壓縮空氣中的水分、油污和灰塵等,提高氣動元件的使用 壽命和氣動系統的可靠性;干燥器可進一步清除壓縮空氣中的水分。
1、氣體壓縮機是氣壓發上裝置的主要設備。其按結構主要分為葉輪型和容積型兩大類。葉輪型是通過葉輪轉動，把空氣動量轉換成壓力;容積型是通過壓縮封閉空間的空氣來提高空氣壓力，在一般工程中均使用容積型壓縮機。
2、后冷卻器是為了防止氣動裝置內有冷凝水，應把壓縮機排出的高溫空氣經冷卻后產生的冷凝水分離出去。與氣罐裝在一起的小型壓縮機只靠氣罐的表面空氣冷卻進行水分離。大型壓縮機要用后冷卻器以分離水。后冷卻器一般和壓縮機采用 同一冷卻方式。空冷式后冷卻器的結構與簡單的翅片管汽車散熱器一樣，是通過 驅動風扇旋轉送風冷卻的。水冷式結構使用列管式或蛇管式熱交換器，強迫通水 進行冷卻，生成的冷凝水用排水閥排出。
3、氣罐的作用是減小壓縮機排氣壓力脈動，為瞬時大量耗氣進行貯備，進一步分離壓縮機空氣中的水分和油分。當壓縮機發生異常停機時，可用于對氣動 裝置進行緊急處理。因此，一般氣動系統中均使用氣罐。一般氣動系統中的氣罐 多為立式，它用鋼板焊接而成，并裝有放泄過剩壓力的安全閥、指示罐內壓力的 壓力表和排放冷凝水的排水閥。氣罐屬于壓力容器，應使用經有關監督部門檢查 并出具證明書的產品。
4、干燥器是用于除去壓縮空氣中的水分，得到干燥空氣的裝置，根據除去水分的方法，有冷凍式、吸附式等。冷凍式干燥器用冷凍機強制冷卻壓縮空氣， 使水分凝結后分離出去。由圖1-6 可知，入口進來的壓縮空氣先在空氣預冷卻器 中靠已除濕的干冷空氣預先冷卻，然后進入冷卻室，被氟利昂氣體冷卻到2-5 以除濕。后，冷凝變成的水滴被自動排水器排走，而除濕后的冷空氣進入預冷 卻器，被由入口進來的暖空氣加熱，其濕度降低后由出口輸出。冷卻室內冷凍螺 旋管外周如掛滿油污和灰塵，將使冷卻效率大為降低，因此在干燥器前應裝有除 去灰塵和油污的過濾器。
5、過濾器來自氣壓發生裝置的空氣中含有水分、灰塵等，為了防止其進入氣動控制回路，在入口處設置空氣過濾器。典型的空氣過濾器如圖1-7 所示。由 入口進入的壓縮空氣通過旋風葉片使氣流產生旋轉運動。旋風效應使較大的游離 水滴和灰塵等雜質撞擊到存水杯內壁上并沿壁面落到存水杯的底部。這樣，大部 分雜質都被除去，壓縮空氣再經過由燒結金屬(或合成樹脂)制成的有無數微孔的 濾芯，進一步除去微細的灰塵顆粒后由出口處流出。分離出來的污水貯存在存水 杯底部，在底端裝有手控排水閥或自動排水閥，可將污水排到大氣中去。
6、除油器通常使用的過濾器很難分離自壓縮機來的油霧，因為油滴直徑小于2-3mm時已很難附著在物體上，要分離這些微滴油霧，需要使用凝聚式濾芯。除油器就是使用這種濾芯來除油的。在除油器結構中，除濾芯以外，其余和普通過濾器 基本一樣 \一般含有油霧的空氣從其內側流向外側通過濾層時，使油滴經過沖撞、合并]，逐漸形成較大油滴，并自濾芯表面分離，落到杯底。
7、油霧器在氣動元件中，氣缸、氣馬達或氣閥等內部常有滑動部分，為使其動作圓滑、耐久性好，一般需加入潤滑油。但是，對于無給油式氣動元件，由于已 預先封入了潤滑脂，故無需另外加潤滑油。油霧器是利用流動的壓縮空氣將潤滑 油噴成霧狀后送到氣動元件的，其結構如圖1-9 所示。壓縮空氣流經文丘里管， 靠產生的差壓使貯油杯內的潤滑油通過吸油導管壓送，油從滴管滴入文丘里管 后，借助氣流被吹散呈霧狀，和空氣一起被送到氣動元件中。油的滴下量可由透 明的視油器看到，并可借助針形閥調節。

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氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成：
1）缸筒
缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動，缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8μm。
2）端蓋
端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時的下彎量，延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。
3）活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環可提高氣缸的導向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定。滑動部分太短，易引起早期磨損和卡死。活塞的材質常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。
4）活塞桿
活塞桿是氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性。
5）密封圈
回轉或往復運動處的部件密封稱為動密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：
整體型、鉚接型、螺紋聯接型、法蘭型、拉桿型。
6）氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。

德國AIRTEC愛爾泰克氣缸，AIRTEC短行程氣缸，緊湊型氣缸：

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方向控制回路
單作用氣缸換向回路利用電磁換向閥通斷電，將壓縮空氣間歇送人氣缸的無桿腔，與彈簧一起推動活塞往復運動。雙作用氣缸換向回路分別將控制信號到氣控換向閥的 K1、K2 的控制腔，使換向閥的換向，從而控制壓縮空氣實現使氣 缸的活塞往復運動。
1、差動控制回路是用二位三通手拉閥控制差動聯接氣缸，實現氣缸的差動控制。 
2、多位運動控制回路給各三位換向閥分別加入開關量信號時，各氣缸可分別完成向左、 向右、停止三種運動狀態。當信號解除后，缸可以停止在原位；若更換不同中為機能的三位換向閥，缸可以得到不同的停留狀態。

速度控制回路 
1、單作用氣缸速度控制回路
雙向調速回路：采用二只單向節流閥串聯分別實現進氣節流和排氣節流，控制氣缸活塞的運動速度。 
慢進快退調速回路：在圖示回路中當有控制信號K時，換向閥換向，其輸出經 節流閥、快排閥入單作用缸的無桿 腔，使活塞桿慢速伸出，伸出速度的大小取 決于節流閥的開口量；當無控制信號K時，換向閥復位，缸無桿腔余氣經快排閥排入大氣，活塞在彈 簧作用下縮回。
2、雙作用氣缸速度控制回路 
雙向調速回路：在換向閥的排氣口上安裝排氣節流閥，兩種調速回路的調*果基本相同。 
慢進快退回路：控制活塞桿伸出時采用排氣節流控制，活塞桿慢速伸出；活塞桿縮回時，無桿腔余氣經快排閥排空，活塞桿快速退回。
3、緩沖回路是對于氣缸行程較長速度較快的應用場合，可以通過回路來實現緩沖；

氣—液聯動速度控制回路
在氣—液聯動速度控制回路中，采用氣—液聯動目的，使氣缸得到平穩的運動速度。常用兩種方式：氣—液阻尼缸的回路；用氣—液轉換器的回路。 慢進快退回路：在氣—液阻尼缸中，氣缸是動力缸，油缸是阻尼缸，氣缸與阻尼缸串聯聯接。
變速回路 
氣液缸串聯調速回路：通過單向節流閥，利用液壓油不可壓縮的特點，實現氣缸單方向的無級調速，油杯用于補充油缸漏油。 氣液缸串聯變速回路：當活塞桿右行到撞塊碰到機動換向閥后開始作慢速運動。改變撞塊的安裝位置，即可改變開始變速的位置。
氣-液轉換器的調速回路 
氣-液轉換器是一種氣液共存又可以相互轉換的氣~液轉換元件。其作用是在一段輸入壓縮空氣時，另一端輸出液體。
安全保護回路
往復運動回路

氣動執行元件
氣動執行器是將壓縮空氣的壓力能轉變成機械能，實現往復直線運動或旋轉、擺動運動的裝置。它包括氣缸、氣馬達和擺動式氣馬達。
氣缸
氣缸是將氣體壓力能轉變為機械能，實現直線運動的執行器，廣泛應用于氣動機械中的夾緊、送料等場合。氣缸具有結構簡單、維修方便、運動速度快等特點， 與其他能源的執行器柑比，更多地被用在自動化機械中。通常氣缸采用壓力為 0.4MPa 至0.6MPa 的氣源，因而其輸出力不可能很大，同時又由于空氣介質有壓 縮性，受外界負載變化的影響較大，所以在需要精確的速度控制、減少負載變化 對運動的影響時，常與液壓缸配合組成氣-液阻尼缸使用。
氣缸的種類很多，根據使用的要求不同，可制成內徑3-400mm 的各種結構氣 缸。其中常用的是雙作用單活塞桿氣缸，它利用空氣壓力輪流作用在活塞兩側 面上，產生伸出和縮回力。由于活塞桿的影響，兩側面的有效面積不等，所以內 縮行程的拉力比外伸出程的推力小，這在以相同氣壓推、拉相同負載時才要考慮。 氣缸缸筒通常山金屬無縫管制成。缸筒內表面加工成很高光潔度或鍍有硬鉻，使 摩擦和磨損減至小一般端蓋由鋁合金壓鑄而成并借助拉桿螺栓夾緊缸筒，小型 氣缸用螺紋或碾邊固定缸筒氣缸密封件的好壞直接影響氣缸的性能和使用壽命， 因此，正確地選擇和使用各種用途的密封件，對保證氣缸的可靠工作是十分重要的。