气动系统广泛应用于各种机器、发动机和工业应用。每个气动系统都依靠压缩空气或气体运行，以便移动执行器，并且可以像单个气动活塞一样简单，也可以像使用多个执行器的采矿作业一样复杂。

普通大气是最常用于压缩的；它有很多，而且它本身不需要任何成本。在工业和制造业中，气动系统通常比液压系统更受青睐，因为它们更安静、运行成本更低且易于使用。

什么是气动？

气动学是压缩空气物理科学的总称，也是处理压缩空气或气体使用的机械工程分支。气动学最初很简单，就是深吸一口气，压缩肺部的空气，然后用力吹出，以完成诸如点燃火花或从管子中射出锋利的飞镖之类的事情。

气动系统的常见部件

气动系统最常见的部件是：

驱动器

阀门

配件

管道和软管

真空技术

空气制备（过滤器、调节器和润滑器）

消音器

驱动器/气缸

气动系统的工作原理是将力转换为势能，然后用动能驱动执行器或气缸。这通常通过活塞杆或使用通常称为“无杆”的其他致动形式进行线性运动。活塞杆产生简单的上下或前后运动，并且可以通过单动或双动冲程推动活塞杆。

在单作用气缸中，压缩空气仅驱动活塞杆沿一个方向进行线性运动。行程结束时，排出压缩空气，形成真空，活塞杆通过机械弹簧实现返回行程。双作用气缸允许负载以推拉运动工作，通过阀门操纵压缩空气来驱动活塞杆伸出和返回。这可以增加可实现的行程长度，并能够在交替运动时保持恒定的力。

无杆气缸有多种不同的工作方式，包括线性滑轨、磁力耦合器、充气波纹管和旋片泵。负载通常位于活塞旁边的托架上，并且通常选择用于需要长冲程动作或具有高力矩负载的应用。

阀门

阀门在气动装置中用于控制和引导气流，并具有许多不同的功能。当您启动系统时，您可以使用软启动或简单的开关阀，并且可以使用流量控制阀来控制气流的速率。为了控制流动方向，有球阀和角座阀，并且您可以使用先导阀来控制单独的辅助系统。

当您需要对系统进行排气时，您将使用排气阀。要关闭它需要一个截止阀，要启动紧急停止，您需要一个安全倾泄阀。所有这些类型的阀门都会在指定时间释放系统中的气压。

简单的空气阀控制进入气动系统的空气的向内和向外流动，需要一些动力来引导或定位流动。如果该力直接施加到工作介质上，则它是直动阀，而不是先导阀或辅助阀。其他简单的阀门是两位流量控制阀，可以打开或关闭。

流量和方向控制阀是不言自明的，但也有允许从入口到两个出口之一的三通方向控制的版本，以及更复杂的四通阀。这可以将流量从入口引导至三个出口端口的选择。比例阀使用电磁阀进行电子驱动，可以根据入口的流量或压力改变输出的流量或压力。这种类型的阀门用于具有一个或多个输出的更复杂的操作，其中流体压力和流量需要以不同的比例分配。

在现代气动系统中，电磁阀的使用也越来越普遍，当今的复杂系统催生了通用阀岛，可实现模块化阀门配置。因此，阀门的使用和选择已成为一项相当复杂的任务，以提供许多高级和特定情况的同时控制。

配件

气动系统由许多部件组成，它们都需要通过配件连接在一起。气动配件将主要系统组件及其必需的软管、管道和管道连接在一起，将压缩空气引导至应用的活动部件。整个系统在压缩气体或空气的压力下运行，因此其所有部件都需要紧密、防漏的密封，并且必须兼容地安装在一起。

配件有各种形状、类型和尺寸，由各种材料制成，并且有不同的连接方式。尽管现在也使用聚合物等其他材料，但使用金属旋入式螺纹的配件仍被认为可以提供最紧密的结合。不同尺寸或类型的管道可以使用压缩配件连接，而通常选择倒钩配件来连接柔性管。它们有一个连接到管道的螺纹端，以及一个进入管道的单个或多个带刺锥体。许多人更喜欢现代的快插接头解决方案，它通常用于连接空气软管。它们的快速连接和断开设计可以轻松更换不同的部件，并且有多种尺寸和材料可供选择。

管道和软管

气动系统中的管道和软管是两种不同的东西：软管通常用于高压应用，并经过加固以获得额外的强度；另一方面，管道往往用于需要较低压力的应用，并且不需要加固。两者都有多种不同的类型，其中柔性气动管或软管比刚性气动管或软管应用更广泛。坚固的聚合物和特定应用材料的开发使柔性管和软管成为气动系统中最通用的部件。您所需要做的就是确保您拥有适合您的设备的软管或管道尺寸和类型，并且一切都兼容。

真空技术

产生真空会产生气压远低于大气压力的条件，特别是00毫巴或更低的负压。然后，可用的真空范围细分为四类，从低真空到超高真空。为了产生真空，需要排除封闭空间中的所有空气，为此您可以使用连接到气动系统的真空发生器。这会通过扩散器强制喷射压缩空气，从而在应用中留下真空。然后，工作区上的物品将通过吸盘或吸盘吸入真空中，并在处理时将其夹紧。

现代工业的许多领域和各种制造工艺现在都在使用真空技术，包括食品和饮料、制药、冶金和过程工程。它们通常用于精密的拾取和放置应用，例如平板玻璃和小型电子元件，或用于抓取和固定物品。该技术最知名的用途之一是真空包装。

空气准备

当空气被压缩时，它会升温，当它再次冷却时，会产生冷凝，从而污染压缩空气的供应。普通大气通常还含有污垢、灰尘、油和其他颗粒物等杂质。如果含有此类污染物的压缩空气下游进入气动系统的功能部件，例如气缸、阀门和软管，将不可避免地造成一些损坏。即使您的压缩机具有用于过滤、干燥或调节进气的内置组件，在其向外应用的过程中的配件和组件也可能会造成进一步的污染。

因此，为了使您的系统尽可能长时间地正常运行，必须对压缩空气供应进行过滤。为此目的可以安装一个简单的空气过滤器，但仍然必须监控空气以确保保持正确的压力。此外，压缩空气需要润滑，以免下游设备因空气供应过度干燥而损坏。因此，虽然所有这些功能都可以通过单独的过滤、调节和润滑单元来处理，但如今安装组合式过滤器-调节器-润滑器单元(FRL)更为常见。

为了获得气动系统的最佳性能，您应该确保在机器使用时进行空气准备。如果压缩机距离压缩机很远，并且在途中有机会积聚更多的水和颗粒物，这一点尤其重要。FRL装置是当今空气制备的集成解决方案，可根据需要提供广泛的过滤选项、工作压力调节和润滑。它们节省空间且经济高效，并且如果尺寸和安装正确，将为您的气动系统提供更长、无故障的工作寿命。

消音器

气动空气消音器，就像汽车排气管上的消音器一样，只是一种在空气从气动系统排出时减少多余噪音的方法。从气动系统排出废气通常会发出爆炸声，具体取决于气流的力和压力。这会增加整个应用程序的运行噪音水平，并可能对人员造成物理损坏或干扰。安装消音器是一种经济有效的解决方案，可以安装在气缸、5/2路电磁阀或其他相关设备和配件上。

此外，消音器可以使用可调节节流阀来管理设备的气流速率。它们的工作方式与针阀类似，也可以控制执行器速度。此外，废气还可能含有污染物，因此可以在消音器单元中添加废气清洁器，以保护环境免受任何有害颗粒的影响。

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