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氣動系統是以壓縮空氣為工作介質來進項能量與信號的傳遞，利用空氣壓縮機將電動機或其他原動機輸出的機械能轉化為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制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化為機械能，從而完成直線或回轉運動并對外作功。

氣缸根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設計時，應盡量采用增力機構，以減少氣缸的尺寸。
氣缸
下面是氣缸理論出力的計算公式：
F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：氣缸缸徑（mm)
P：工作壓力（kgf/C㎡）
例：直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgf/cm2時，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接，找出F、F′上的點，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑，可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經驗表1－1中查出。
例：有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時其推力為132kgf，（氣缸效率為85%）問：該選擇多大的氣缸缸徑
由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%，可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。

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。其中較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。
緩沖機構
當活塞運動接近行程末端時，由于具有較高的速度，如不采取措施，活塞就會以很大的力量撞擊端蓋，引起振動或損壞機件，為此，在氣缸內常加入緩沖裝置。 對小氣缸常用橡膠減震墊來吸收沖擊，對于大氣缸可用氣墊緩沖來減振，即在活 塞端部增加緩沖柱塞，端蓋上開有柱塞孔并加裝節流閥和單向閥。 當活塞運動到接近行程末端，緩沖柱塞1進入端蓋上的柱塞孔3 時，在排氣腔 內的剩余氣體只能從節流閥 排出衫成背壓.成為氣墊.使活塞的運動速度減慢、因此.它實際[是利用腔內空氣被壓縮以吸收運句部件的動能來達到緩沖的。調整 節流閥的開度可控制活塞的緩沖程度。當活塞反向運動時，氣流經過單向閥 
氣缸的安裝方式 根據工作要求，氣缸的安裝分固定和軸銷兩種方式。固定式氣缸指氣缸本體固定，活塞桿只在本體的軸心上移動，有底座式和法蘭式;軸銷式氣缸指氣缸本體 以軸銷為支持點，隨負載的動作要求而擺動。表1 表示了氣缸的安裝方式。
常用氣缸的計算 這里以較常用的雙作用單活塞桿氣缸為例，介紹一些常用的計算公式。氣缸理論輸出力的計算公式為 式中F1—活塞桿伸出時的理論推力，N;F2—活塞桿縮回時的理論拉力，N;D—活塞直徑(氣缸 式中Q—自由空氣消耗量，m3/min;D—氣缸內徑，m;d—活塞桿直徑，m L—行程，m;P—氣缸工作壓力(表壓)，MPa;pa—標準大氣壓，pa=0.1013MPan 氣缸每分鐘動作次數根據氣缸自由空氣消耗量即可選用壓縮機容量。

氣動控制系統與液壓控制系統頗為相近，氣動平口鉗系統是通過氣缸驅動的，氣缸活塞桿伸出則平口鉗夾緊；氣缸活塞桿縮回則平口鉗松開。 
氣缸只是氣動系統的一個組成部分，就像液壓系統中的液壓缸一樣，除此之外，氣動系統還包括哪些組成部分呢？它與液壓系統又有哪些不同？數控銑床為什么要選擇氣動系統而非液壓系統作為夾緊裝置的控制系統呢？ 

一、氣動系統的組成
組成部分
氣源裝置：氣泵、氣站、三聯件等；主要是把空氣壓縮到原來體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對壓縮空氣進行處理，終可以向系統供應干凈、干燥的壓縮空氣
執行元件：氣缸、擺動缸、氣動馬達等；利用壓縮空氣實現不同的動作，來驅動不同 的機械裝置，可以實現往復直線運動、旋轉運動及擺動等
控制元件：換向閥、順序閥、壓力控制閥、調速；氣動控制元件由末級主控元件及信號處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執行元件 的運動方向，信號處理及控制元件主要控制執行元件的運動速度、時間、順序、行程及系統壓力等。
輔助元件：氣管、過濾器、油霧器、靜音器等；連接元件之間所需的一些元器件，以及對系 統進行消聲、冷卻、測量等。
壓縮空氣：空氣；向系統提供動力的工作介質。

二、氣動系統控制結構特點；信號執行→信號輸出→信號處理→信號輸入→輔助元件→輔助元件→信號處理及控制元件→氣動執行元件→信號處理及控制元件→未級主控元件

三、氣源裝置及氣源調節裝置
1、氣源裝置的組成：空氣壓縮機→后冷卻器→油水分離器→儲氣罐→初過濾器→干燥器→精密過濾器→系統
2、氣源調節裝置的組成
從空氣壓縮機輸出的壓縮空氣并不能*氣動元件對氣源質量的要求。通常在氣動系統前面安裝氣源調節裝置。 
氣源調節裝置的組成：
氣源→過濾器→調壓閥（減壓閥）→壓力表→油霧器（噴霧潤滑器）→換向閥

四、氣動技術的特點
1.氣動技術的優點
（1）工作介質是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制， 排氣處理簡單，*。
（2）壓縮空氣為快速流動的工作介質，故可獲得較高的工 作速度。
（3）純氣動控制具有防火、、耐潮等優點。
（4）氣動裝置結構簡單、輕便、安裝維護簡單。
（5）輸出力及工作速度調節方便，大小可無限變化。
（6）因為空氣的可壓縮性，黏度很小(約為液壓油的萬分之一)，且流動阻力小，在管道中流動的壓力損失較小，所以氣動 系統可儲存能量，實現集中供氣和遠距離輸送。
 2.氣動技術的缺點
（1）空氣具有可壓縮性，不易實現準確定位和速度控
（2）氣缸輸出的力能滿足許多應用場合，但其輸出力較小，限制在20～30kN之間。
（3）氣動裝置中的信號傳動速度比光、電控制速度慢 ，所以不宜用于信號傳遞速度要求十分高的復雜線路中， 且實現生產過程的遙控也比較困難，但對一般的機械設備 來說，氣動信號的傳遞速度是能滿足工作要求。
（4）排氣噪聲較大，現在這個問題已因吸聲材料和消 聲器的發展獲得了解決。

安沃馳氣缸R480666301

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氣源系統和氣源后處理系統
氣源系統
在氣壓傳動系統中，氣源系統由氣壓發生器 (空氣壓縮機)、后冷卻器、油水分離器、儲氣罐和傳輸管路五部分組成。
氣壓發生器(空氣壓縮機) 目前在氣壓傳動中使用較廣的空氣壓縮機主要是活塞式空氣壓縮機和螺桿式空氣壓縮機。
活塞式空氣壓縮機
活塞式空氣壓縮機的工作原理 活塞式空氣壓機通常分為單級活塞式空氣壓縮機和兩級活塞式空氣壓縮機。 
單級活塞式空氣壓縮機的工作原理。 1-連桿；2-活塞；3-排氣閥；4-進氣閥；5-氣缸
單級活塞式空氣壓縮機，由曲柄滑塊機構帶動活塞上下往復運動。當活塞向下運動時，壓縮缸容積快速增加，缸內壓力小于大氣壓力，排氣閥3被關閉，空氣從進氣閥4吸入缸內；當活塞達到下位，反程向上運動時，進氣閥４被關閉，排氣閥3被推開，壓縮空氣從閥門3排出。

兩級活塞式空氣壓縮機可由兩個壓縮缸或三個壓縮缸組成。由兩個壓縮缸組成的兩級活塞式空氣壓縮機的工作原理。 
1-一級活塞；2-中間冷卻器；3-二級活塞 11-2兩級活塞式空氣壓縮機
兩級活塞式空氣壓縮機是由兩級壓縮缸組合而成。在兩級活塞式空氣壓縮機中，一級壓縮缸將壓縮空氣經中間冷卻器2輸送到第二級壓縮缸時，可將壓縮空氣壓縮到0.3 MPa左右，然后，再由第二級壓縮缸對外輸出壓力更高的壓縮空氣。 二級活塞式空氣壓縮機一級壓縮缸吸氣時，第二級壓縮缸對外輸出壓縮空氣，兩缸互不相通；但是，當一級壓縮缸壓氣時，第二級壓縮缸則在同時吸氣，兩缸相互連通。為了使一級壓縮缸在兩缸相互連通的狀態下能對第二級壓縮缸施壓，所以一級壓縮缸的體積較大，第二級壓縮缸體積較小。 

由活塞式空氣壓縮機組成的簡單氣源系統 為了便于氣源可自由轉移，通常將活塞式空氣壓縮機與氣源系統的其余各部件組合成一個可便于移動的整體，且簡稱為活塞式空壓機，活塞式空壓機的外觀 
單級活塞式空壓機 
兩級活塞式空壓機
所示的兩種便于移動的活塞空氣壓縮機雖然結構都非常緊湊，但仍然都是可直接為氣動系統提供普通工業用氣的氣源系統。
可移動兩級活塞式空壓機的組成，兩級活塞式空壓機的結構組成。其中，氣壓發生器是兩級活塞式空壓機；后冷卻器是飛輪風扇片對彎曲的可散熱型輸氣管道進行風冷；為了簡化結構，省略了油水分離器，采用儲氣罐取代了油水分離的作用；供氣口外的氣管即為傳輸管路。 便于移動的活塞空氣壓縮機結構緊湊，轉移方便，價格便宜，使用非常廣泛。但活塞式空氣壓縮機的噪音很大，所以通常都安裝在離用氣設備較遠的場所。

螺桿式空氣壓縮機的工作原理
螺桿式空氣壓縮機的基本結構和外觀。
螺桿式空氣壓縮機的基本工作原理與液壓傳動中的螺桿泵基本相同，即利用螺桿嚙合面之間的多個密閉工作腔來實現不斷的吸氣和壓氣。 螺桿式空氣壓縮機有干式和含油式兩種，螺桿中不含油即為干式，螺桿中含油即為含油式。為了保護螺桿，目前大部分螺桿式空氣壓縮機均采用含油式。由于含油螺桿式空氣壓縮機壓縮的不僅是空氣，而且混合著大量的潤滑油，即油氣混合體。所以在含油螺桿式空氣壓縮機的螺桿輸出口都配置有的油氣分離裝置。
油氣分離裝置不同于油水分離器，油水分離器分離出來的是水、油污和雜質，要排卸掉；而油氣分離裝置分離出來的是清潔的潤滑油，要回收后循環再用。 由螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統通常把空氣壓縮機、油氣分離裝置、后冷卻器和油水分離器組合在一起，全部安放在方箱中，在方箱外再配置儲氣罐。 由含油螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統。
由螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統含油螺桿式空氣壓縮機氣源系統的基本組成 螺桿式空氣壓縮機的噪音很小，且輸出流量大，排氣壓力脈動小，無易損件，壽命長，效率高，常用于對壓縮空氣質量要求較高的場合
空氣壓縮機的重要輔件——空氣過濾器空，為了防止將空氣中的灰塵和雜物吸入空氣壓縮機，在空氣壓縮機的吸氣口都必須配置空氣過濾器，它不僅可以延長空氣壓縮機的使用壽命和維修周期，而且可以使空氣得到一定程度的初始凈化。
空氣過濾器的基本結構：空氣從進氣口進入過濾器體內后，首先經過一個環形消聲通道，消除吸氣噪音，然后經濾芯過濾．再從出氣口進入空氣壓縮機。為了便于清除濾芯上的灰塵和雜物，過濾器上都安有清理蓋；過濾器的濾芯材料大部分和液壓過濾器的紙質濾芯相同
后冷卻器
空壓機輸出的壓縮空氣溫度可高達120～180℃，如此高溫，不僅氣動控制元件和一些非金屬氣管承*，而且高溫壓縮空氣中含有呈氣態的大量水分和油霧，會阻礙氣動系統的正常運行，所以在空氣壓縮機出口必須安裝后冷卻器，一方面使空壓機輸出的高溫壓縮空氣冷卻到可安全使用的溫度（通常在40℃左右），同時，在壓縮空氣的后冷卻過程中，可將壓縮空氣中的很大一部分水蒸氣和油霧冷凝成水滴和油滴，使壓縮空氣得到初步凈化。 后冷卻器有風冷式和水冷式兩大類。
風冷式后冷卻器。它是靠風扇產生的冷風，吹向帶散熱片的熱氣管，為高溫壓縮空氣降溫。
水冷式后冷卻器，它是通過冷卻水沿熱空氣反方向流動，來降低壓縮空氣的溫度。 后冷卻器下部都安裝有自動排水裝置，,用以排除后冷卻器內凝結出的部分水分和油污。 
風冷式后冷卻器
油水分離器
油水分離器可更進一步分離出經后冷卻器初步凈化后，在壓縮空氣中仍然殘留的水分、油污和雜質。 油水分離器的結構形式有環形回轉式、撞擊擋板式、離心旋轉式、水浴式及以上形式的組合，其主要工作原理是利用氣流在急速回轉過程中產生的離心撞擊 或者將氣流水洗等方式，使 水分、油污和其他雜質從壓 縮空氣中分離出來，達到進 一步凈化壓縮空氣的目的。折回和環形回轉組合形式的油水分離器。

安沃馳AVENTICS氣缸和驅動裝置：標準氣缸、微型氣缸、圓形氣缸、緊湊型氣缸、短行程氣缸和薄型氣缸、型材氣缸、拉桿氣缸、氣缸閥門單元、無桿氣缸、導向氣缸、雙活塞氣缸、旋轉驅動裝置、波紋管氣缸、帶有測距傳感器的氣缸、膜片式氣缸、氣缸附件、氣缸安裝件（螺栓、法蘭安裝件、底腳安裝件、U形安裝件、后耳環、軸承支架、氣缸安裝件的螺母、搖動塞固定裝置、中間法蘭）、活塞桿連接件（柔性耦合連接件、U形接頭、萬向頭、活塞桿延長部分、用于活塞桿的特殊螺母）、模塊化密封系統、鎖緊單元（夾持單元）、導向單元、工業緩沖器、搬運連接組件、磁接近傳感器、位移測量傳感器。

安沃馳AVENTICS氣缸，型材氣缸：

安沃馳AVENTICS型材氣缸ISO15552,系列PRA
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R480041573
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R480045537
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目前工業中應用較廣泛的空壓機主要分為往復式、離心式和螺桿式。往復式在一些老企業仍大量使用;離心式在紡織企業應用廣泛，運行穩定，效率高，但系統壓力突變時容易發生喘振。采用的主要節能措施有：
1、保證進口空氣潔凈度，尤其是紡織企業做好一級粗濾，以濾掉空氣中大量的短纖維。
2、降低空壓機進氣溫度，提高效率。
3、潤滑油油壓對離心機轉子振動影響大，選用含消泡劑和氧化穩定劑的潤滑油。
4、重視冷卻水水質，合理冷卻水排污量，有計劃地補水。
5、空壓機、干燥器、儲氣罐及管網的冷凝水排放點要定期排放。
6、為防止空氣需求變化快等引起喘振，注意調整機組設定的比例帶和積分時間，盡量避免用氣突減。
7、選用節能*的三級離心機，盡量使用高壓電機，減少線損，使空壓站溫升低。

螺桿式空壓機應用，下面重點對螺桿式空壓機控制方式進行比較總結：分析當前空壓機加/卸載和恒壓調節方式存在的問題，可以得出：
1、靠機械方式調節進氣閥，供氣量無法快速連續調節。當用氣量不斷變化時，供氣壓力不可避免地產生較大幅度的波動。
2、單純變頻控制通過加裝變頻器調節空壓機的產氣量，來匹配工廠用氣的波動。不足之處在于該系統適用于工廠用氣量波動不大的情況

空壓機群控制系統成為目前空壓機群控制節能新技術。該控制系統根據壓力需求變化，金鐘控制不同空壓機的啟停、加卸載等，保持系統一直有合適數量和容量的壓縮機處于運行狀態。
控制系統通過控制變頻器改變工廠低壓供氣系統中單臺空壓機的轉速來控制空壓機單位時間內的產氣量，匹配工廠低壓供氣系統用氣量小的波動。一般選擇對哪一臺空壓機變頻改造，需要專業人員對系統進行全面的測試計算才能決定。
1、壓縮機變頻改造只有結合企業自身壓縮空氣系統的運行情況才能達到節能效果，需要經過專業人員全面測試和評估后才能使用。
2、空壓機群控制系統特別適合于多臺空壓機同時運行的場合，實行階梯組合配置，可以很好滿足企業需求。

空壓機站組成
空壓站，一般能滿足工廠生產需要的空壓站包括四個部分：
一部分是空壓機，現較常用的有活塞式空壓機和螺桿式空壓機兩種，它是空壓站主要的設備，是生產壓縮空氣的機器。
第二部分是壓縮空氣儲氣罐，也叫氣包，它有兩個作用，一個作用是儲存壓縮空氣，另一個作用是分離壓縮空氣當中液態的水分和油分。
第三部分是干燥機，包括冷凍式干燥機和吸附式干燥機兩種，它的作用是分離壓縮空氣當中氣態的水分，作用原理相當于空調的，將高熱的壓縮空氣通過冷媒壓縮機降到露點溫度，釋放出壓縮空氣當中99%的水分。