更新時(shí)間：2021-05-28
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氣動(dòng)控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)頗為相近，氣動(dòng)平口鉗系統(tǒng)是通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)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(kāi)。
氣缸只是氣動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，就像液壓系統(tǒng)中的液壓缸一樣，除此之外，氣動(dòng)系統(tǒng)還包括哪些組成部分呢？它與液壓系統(tǒng)又有哪些不同？數(shù)控銑床為什么要選擇氣動(dòng)系統(tǒng)而非液壓系統(tǒng)作為夾緊裝置的控制系統(tǒng)呢？
一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成
組成部分
氣源裝置：氣泵、氣站、三聯(lián)件等；主要是把空氣壓縮到原來(lái)體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對(duì)壓縮空氣進(jìn)行處理，終可以向系統(tǒng)供應(yīng)干凈、干燥的壓縮空氣
執(zhí)行元件：氣缸、擺動(dòng)缸、氣動(dòng)馬達(dá)等；利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，來(lái)驅(qū)動(dòng)不同 的機(jī)械裝置，可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及擺動(dòng)等
控制元件：換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速；氣動(dòng)控制元件由末級(jí)主控元件及信號(hào)處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執(zhí)行元件 的運(yùn)動(dòng)方向，信號(hào)處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等。
輔助元件：氣管、過(guò)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(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測(cè)量等。
壓縮空氣：空氣；向系統(tǒng)提供動(dòng)力的工作介質(zhì)。
二、氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；信號(hào)執(zhí)行→信號(hào)輸出→信號(hào)處理→信號(hào)輸入→輔助元件→輔助元件→信號(hào)處理及控制元件→氣動(dòng)執(zhí)行元件→信號(hào)處理及控制元件→未級(jí)主控元件
三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置
1、氣源裝置的組成：空氣壓縮機(jī)→后冷卻器→油水分離器→儲(chǔ)氣罐→初過(guò)濾器→干燥器→精密過(guò)濾器→系統(tǒng)
2、氣源調(diào)節(jié)裝置的組成
從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣并不能*氣動(dòng)元件對(duì)氣源質(zhì)量的要求。通常在氣動(dòng)系統(tǒng)前面安裝氣源調(diào)節(jié)裝置。
氣源調(diào)節(jié)裝置的組成：
氣源→過(guò)濾器→調(diào)壓閥（減壓閥）→壓力表→油霧器（噴霧潤(rùn)滑器）→換向閥
四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)
1.氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
（1）工作介質(zhì)是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制， 排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境。
（2）壓縮空氣為快速流動(dòng)的工作介質(zhì)，故可獲得較高的工 作速度。
（3）純氣動(dòng)控制具有防火、防爆、耐潮等優(yōu)點(diǎn)。
（4）氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。
（5）輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便，大小可無(wú)限變化。
（6）因?yàn)榭諝獾目蓧嚎s性，黏度很小(約為液壓油的萬(wàn)分之一)，且流動(dòng)阻力小，在管道中流動(dòng)的壓力損失較小，所以氣動(dòng) 系統(tǒng)可儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
2.氣動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)
（1）空氣具有可壓縮性，不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和速度控
（2）氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合，但其輸出力較小，限制在20～30kN之間。
（3）氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光、電控制速度慢 ，所以不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中， 且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遙控也比較困難，但對(duì)一般的機(jī)械設(shè)備 來(lái)說(shuō)，氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能滿足工作要求。
（4）排氣噪聲較大，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已因吸聲材料和靜音的發(fā)展獲得了解決。
AVENTICS機(jī)械閥R417001921二位三通換向閥
德國(guó)安沃馳AVENTICS氣動(dòng)元件訂貨號(hào)物料號(hào)和型號(hào)：
氣動(dòng)控制閥是指在氣動(dòng)系統(tǒng)中控制氣流的壓力、流量和流動(dòng)方向，并保證氣動(dòng)執(zhí)行元件或機(jī)構(gòu)正常工作的各類氣動(dòng)元件。控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力的元件稱為壓力控制閥。
一、氣動(dòng)閥門系統(tǒng)各部分功能和用途：
1、氣動(dòng)執(zhí)行器：分為雙動(dòng)型和單動(dòng)型。雙動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行器：對(duì)閥門開(kāi)啟和關(guān)閉的兩位式控制。單動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行器（彈簧復(fù)位型）：在氣路切斷或故障，閥門自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。
2、閥門：閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件。
3、電磁閥：分為單電控電磁閥和雙電控電磁閥。單電控電磁閥：供電時(shí)閥門打開(kāi)或關(guān)閉，斷電時(shí)閥門關(guān)閉或打開(kāi)?。雙電控電磁閥：一個(gè)線圈得電時(shí)閥門打開(kāi)，另一個(gè)線圈得電時(shí)閥門關(guān)閉。
4、限位開(kāi)關(guān)：遠(yuǎn)距離傳送閥門的開(kāi)關(guān)位置的信號(hào)。有機(jī)械式、接近式、感應(yīng)式。
5、氣電定位器：根據(jù)電流信號(hào)?(標(biāo)準(zhǔn)4-20mA)的大小對(duì)閥門的介質(zhì)流量調(diào)節(jié)控制。
6、氣源處理三聯(lián)件：包括空氣減壓閥、過(guò)濾器、油霧器，對(duì)氣源穩(wěn)壓、清潔、運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑作用。
7、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)：在自動(dòng)控制不正常情況下手動(dòng)操作。
8、靜音器：安裝在電磁閥的排氣口，降低噪聲。
9、快插接頭：一端連接于電磁閥或執(zhí)行器，另一端將氣管直接插入即可使用。
10、空壓機(jī)：是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。
11、氣管：有軟管、紫銅管、不銹鋼。常用規(guī)格有6mm、8mm。
氣動(dòng)開(kāi)關(guān)型閥門系統(tǒng)構(gòu)成：氣動(dòng)執(zhí)行器、閥門、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)、氣源處理三聯(lián)件、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)、消聲器、快插接頭、空氣壓縮機(jī)、氣管。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)型閥門系統(tǒng)構(gòu)成：氣動(dòng)執(zhí)行器、閥門、氣電定位器、氣源處理三聯(lián)件、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)、消聲器、快插接頭、空氣壓縮機(jī)、氣管。
氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥就是以壓縮空氣（空壓機(jī)）為動(dòng)力源，通過(guò)電磁閥換向去驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行器，氣動(dòng)執(zhí)行器帶動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)閥門的開(kāi)關(guān)，
氣源系統(tǒng)和氣源后處理系統(tǒng)
氣源系統(tǒng)
在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，氣源系統(tǒng)由氣壓發(fā)生器 (空氣壓縮機(jī))、后冷卻器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐和傳輸管路五部分組成。
氣壓發(fā)生器(空氣壓縮機(jī)) 目前在氣壓傳動(dòng)中使用的空氣壓縮機(jī)主要是活塞式空氣壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)。
活塞式空氣壓縮機(jī)
活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理 活塞式空氣壓機(jī)通常分為單級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)和兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)。
單級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理。 1-連桿；2-活塞；3-排氣閥；4-進(jìn)氣閥；5-氣缸
單級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)，由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓縮缸容積快速增加，缸內(nèi)壓力小于大氣壓力，排氣閥3被關(guān)閉，空氣從進(jìn)氣閥4吸入缸內(nèi)；當(dāng)活塞達(dá)到下位，反程向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣閥４被關(guān)閉，排氣閥3被推開(kāi)，壓縮空氣從閥門3排出。
兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)可由兩個(gè)壓縮缸或三個(gè)壓縮缸組成。由兩個(gè)壓縮缸組成的兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理。
1-一級(jí)活塞；2-中間冷卻器；3-二級(jí)活塞 11-2兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)
兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)是由兩級(jí)壓縮缸組合而成。在兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)中，一級(jí)壓縮缸將壓縮空氣經(jīng)中間冷卻器2輸送到第二級(jí)壓縮缸時(shí)，可將壓縮空氣壓縮到0.3 MPa左右，然后，再由第二級(jí)壓縮缸對(duì)外輸出壓力更高的壓縮空氣。 二級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)一級(jí)壓縮缸吸氣時(shí)，第二級(jí)壓縮缸對(duì)外輸出壓縮空氣，兩缸互不相通；但是，當(dāng)一級(jí)壓縮缸壓氣時(shí)，第二級(jí)壓縮缸則在同時(shí)吸氣，兩缸相互連通。為了使一級(jí)壓縮缸在兩缸相互連通的狀態(tài)下能對(duì)第二級(jí)壓縮缸施壓，所以一級(jí)壓縮缸的體積較大，第二級(jí)壓縮缸體積較小。
由活塞式空氣壓縮機(jī)組成的簡(jiǎn)單氣源系統(tǒng) 為了便于氣源可自由轉(zhuǎn)移，通常將活塞式空氣壓縮機(jī)與氣源系統(tǒng)的其余各部件組合成一個(gè)可便于移動(dòng)的整體，且簡(jiǎn)稱為活塞式空壓機(jī)，活塞式空壓機(jī)的外觀
單級(jí)活塞式空壓機(jī)
兩級(jí)活塞式空壓機(jī)
所示的兩種便于移動(dòng)的活塞空氣壓縮機(jī)雖然結(jié)構(gòu)都非常緊湊，但仍然都是可直接為氣動(dòng)系統(tǒng)提供普通工業(yè)用氣的氣源系統(tǒng)。
可移動(dòng)兩級(jí)活塞式空壓機(jī)的組成，兩級(jí)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)組成。其中，氣壓發(fā)生器是兩級(jí)活塞式空壓機(jī)；后冷卻器是飛輪風(fēng)扇片對(duì)彎曲的可散熱型輸氣管道進(jìn)行風(fēng)冷；為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，省略了油水分離器，采用儲(chǔ)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(dòng)的活塞空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)移方便，價(jià)格便宜，使用非常廣泛。但活塞式空氣壓縮機(jī)的噪音很大，所以通常都安裝在離用氣設(shè)備較遠(yuǎn)的場(chǎng)所。
德國(guó)安沃馳AVENTICS氣動(dòng)元件訂貨號(hào)物料號(hào)和型號(hào)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程，氣動(dòng)閥門的智能化已經(jīng)慢慢普及到各個(gè)行業(yè)管道控制中，智能化主要是體現(xiàn)在氣動(dòng)閥門搭載智能閥門定位器通過(guò)電腦程序控制閥門開(kāi)關(guān)和精準(zhǔn)流量調(diào)節(jié)。
智能化表現(xiàn)在下列方面：
氣動(dòng)閥門有自身故障診斷功能，診斷閥門流量調(diào)節(jié)是否精準(zhǔn)，信號(hào)是否反饋到位;診斷運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程通信和閥位調(diào)節(jié)等智能功能，使得氣動(dòng)閥門的管理更加方便，故障診斷變得容易，也降低了對(duì)維護(hù)人員的技能要求。
使用氣動(dòng)閥門可以減少生產(chǎn)線的產(chǎn)品類型，全用氣動(dòng)閥智能化控制。氣動(dòng)閥門搭載智能閥門定位器不僅可以方便地改變氣動(dòng)閥的流量特性也可以提高控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。因此，對(duì)氣動(dòng)閥門流量特性的要求可簡(jiǎn)化及標(biāo)準(zhǔn)化(例如，僅生產(chǎn)線特性氣動(dòng)控制閥)。用智能化功能模塊實(shí)現(xiàn)與被控對(duì)象特性的匹配，使氣動(dòng)閥產(chǎn)品的類型和品種大大減少，使氣動(dòng)閥的制造過(guò)程得到簡(jiǎn)化。為減少氣動(dòng)閥的品種，國(guó)內(nèi)亦有廠家生產(chǎn)全功能氣動(dòng)閥，這些智能化的方法將不斷提高，并在生產(chǎn)和市場(chǎng)中經(jīng)受考驗(yàn)和認(rèn)可。
氣動(dòng)閥門的數(shù)字通信。數(shù)字通信將在氣動(dòng)閥中獲得廣泛應(yīng)用，以HART通信協(xié)議為基礎(chǔ)，一些氣動(dòng)閥的閥門定位器將輸入信號(hào)和閥位信號(hào)在同一傳輸線實(shí)現(xiàn);以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ)，氣動(dòng)閥與閥門定位器、PID控制功能模塊結(jié)合，使控制功能在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)，使危險(xiǎn)分散，使控制更及時(shí)、更迅速。
智能閥門定位器也叫智能閥門控制器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能，同時(shí)能夠改善氣動(dòng)閥的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，提高氣動(dòng)閥的控制精度，因此，智能閥門定位器將在今后一段時(shí)間內(nèi)成為重要的氣動(dòng)閥輔助設(shè)備被廣泛應(yīng)用。
在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，氣動(dòng)控制元件是用來(lái)控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動(dòng)方向和發(fā)送信號(hào)的重要元件，利用它們可以組成各種氣動(dòng)控制回路，以保證氣動(dòng)執(zhí)行元件或機(jī)構(gòu)按設(shè)計(jì)的程序正常工作
控制元件按功能和用途可分為方向控制閥、流量控制閥和壓力控制閥三大類。此外，還有通過(guò)改變氣流方向和通斷實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能的氣動(dòng)邏輯元件。
近年來(lái)，隨著氣動(dòng)元件的小型化以及PLC控制在氣動(dòng)系統(tǒng)中的大量應(yīng)用，氣動(dòng)邏輯元件的應(yīng)用范圍正在逐漸減小。
安沃馳AVENTICS氣動(dòng)元件：
氣缸和驅(qū)動(dòng)裝置：標(biāo)準(zhǔn)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(wú)桿氣缸、導(dǎo)向氣缸、雙活塞氣缸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、波紋管氣缸、帶有測(cè)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(huán)、軸承支架、氣缸安裝件的螺母、搖動(dòng)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(wàn)向頭、活塞桿延長(zhǎng)部分、用于活塞桿的特殊螺母）、模塊化密封系統(tǒng)、鎖緊單元（夾持單元）、導(dǎo)向單元、工業(yè)緩沖器、搬運(yùn)連接組件、磁接近傳感器、位移測(cè)量傳感器。
閥門和閥門系統(tǒng)：?jiǎn)伍y、機(jī)械閥、氣動(dòng)閥、電子閥、電磁閥、二位二通換向閥、二位三通換向閥、二位四通換向閥、二位五通換向閥、三位五通換向閥、閥島、現(xiàn)場(chǎng)總線、電氣連接技術(shù)（圓形插頭、閥連接器、多極插頭、帶電纜接線盒、橋式連接器）、標(biāo)準(zhǔn)閥和閥系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)式壓力調(diào)節(jié)閥、旋接壓力調(diào)節(jié)閥、精密調(diào)壓閥、精密過(guò)濾器壓力調(diào)節(jié)閥、溢流閥、安全閥、流量控制閥、單向節(jié)流閥、節(jié)流閥、球閥和截止閥、邏輯閥、單向閥和止回閥、快遞排氣閥
壓縮空氣處理：保養(yǎng)單元和元件、氣源處理單元二聯(lián)件、氣源處理單元三聯(lián)件、冷凝水分離器、分氣塊、截止閥、過(guò)濾器、精密的過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、噴霧潤(rùn)滑器、油分離器、油霧器、精密油霧器、注油單元、注油閥、精密調(diào)壓閥、精密過(guò)濾器壓力調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓閥、過(guò)濾器調(diào)壓閥、隔膜式干燥機(jī)、預(yù)過(guò)濾器、壓力表、氣杯、壓縮空氣容器、油脂和油、潤(rùn)滑油、機(jī)油。
真空技術(shù)：噴射器、真空發(fā)生器、緊湊型真空發(fā)生器、真空氣夾爪、非接觸輸送系統(tǒng)、真空附件（真空在線過(guò)濾器、備用過(guò)濾器、真空蝶式過(guò)濾器、氣杯、適配器、角接頭、流量閥、彈簧推桿、靜音器、真空控制設(shè)備）、氣動(dòng)夾爪。
傳感器：磁接近傳感器、位移測(cè)量傳感器、電子壓力傳感器、機(jī)械式壓力傳感器、流量監(jiān)測(cè)器、氣動(dòng)接近傳感器、電感式接近傳感器、速度/計(jì)時(shí)器、工件位置檢測(cè)裝置、傳感器安裝件（傳感器固定設(shè)備、傳感器夾持器）、電氣連接技術(shù)（圓形插頭、圓形插座連接器、閥連接器、配有接線盒的電纜線）。
連接技術(shù)：氣動(dòng)連接技術(shù)、快插接頭、帶鎖緊螺母的螺紋連接件、塑料軟管、塑料管夾緊件、壓縮空氣導(dǎo)軌的T形卡件、軟管卡子用于紡織管、支撐套、軟管切割機(jī)、Y形連接，T形連接、X連接、直通接頭、彎頭、快速管接頭、旋翼連接、連接件附件（封閉螺紋和接頭、分氣塊和分氣塊條、密封）、靜音器，電氣連接技術(shù)、閥連接器（接線盒）、圓形插頭、多芯插頭、觸橋（橋式連接器、接觸橋，帶電纜線）。
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