氣動係統概述

氣體以某種狀態存在於空間，氣體的（de）狀態通常以壓力、溫度和體積三個參數來表示。氣體由一種狀態到另一種狀（zhuàng）態的變化過（guò）程稱為氣體狀態變化過程。氣體狀態變化中或變化後處於平衡時各參數的關（guān）係（xì）用氣體狀態（tài）方程進行描述。自然空氣可視為理想氣體（tǐ）（不計黏性的氣體）。

氣壓傳動與控製以幹空氣（去除水分的、不含（hán）有水蒸氣的空氣）為工作介（jiè）質。

氣源動力裝置是指提供執行裝置或（huò）工作目（mù）的所需壓縮空氣的壓力和流量的裝置，是氣壓傳（chuán）動與控製（zhì）係統的核心元件（jiàn），通常指空氣壓縮機。一般把排（pái）氣壓力高於（yú）0.2Mpa的氣流輸送機械稱為空氣壓縮機（簡稱空壓機）。空氣壓縮機（jī）按照工作原理可以（yǐ）分為速度型和溶劑（jì）型兩種。壓縮空氣是由大氣壓縮而成，大氣中混（hún）有（yǒu）灰塵和水（shuǐ）蒸（zhēng）氣等雜質，經過（guò）壓縮後混在壓縮空氣中。空氣壓縮（suō）機輸（shū）出的壓縮空氣必須進行淨化與幹燥處理，即除去（qù）壓縮（suō）空氣中混入的灰塵、水分（fèn）、油分等雜質後才能作為氣動係統的動力源使用。

進出口壓力比較大，在吸入口形成負壓（真空），排氣口直接和大氣相通的氣（qì）流輸送機械稱（chēng）為真空泵，它用（yòng）於（yú）真空吸附係統中的動力（lì）源。

氣（qì）動執行元件按照（zhào）潤滑的形式分為給油氣動執行元件、無給油氣（qì）動執行元件、無油潤滑（huá）氣動（dòng）執行元件。按運動的性質分為氣缸、氣動馬達（dá）、擺動馬達。氣動執行元能驅動機構實現直線往複運動、擺動、旋轉（zhuǎn）運季動或衝擊動作，是將壓縮空氣的壓（yā）力能（néng）轉化為機械能的一種傳動（dòng）裝置（zhì）。

氣動控（kòng）製元件是用於（yú）信號傳感與轉換、邏輯控製、參量調節等的各類氣動裝置，以保證氣動執行元件（jiàn）按照氣動控製係統（tǒng）規定的程（chéng）序正確而可靠地動作。氣動控製通（tōng）常可分為斷續控（kòng）製和連續控製兩類。

在斷（duàn）續控製（又稱開關控（kòng）製）係統中，通常要進行壓（yā）力、流量的調節和氣流流動方向（xiàng）和通斷程序（xù）的控製，分別（bié）要采用壓力控製閥（fá）、流（liú）量控製閥、開關式方向控製閥以及氣動邏輯元件等。在連續控製係統中（zhōng），除了（le）要采用壓力、流量調節的控製閥之（zhī）外，還要采用伺服／比例控製閥等，以便對係統進行連續控（kòng）製。氣動傳感元件和轉換元件即將被控參數檢測（cè）出來並變成氣壓信號（hào）的（de）氣動傳（chuán）感元件（如各種傳感器和行（háng）程閥等）以及將氣信號與電、液等信號互相轉換的元件。

氣動輔助元件是使壓縮空氣淨化、潤滑（huá）、消聲以及用於元件間（jiān）連接等所需要的一些裝置。如過濾器、油霧器、排汙器、消聲器、轉換器及管件等。

氣動係統是利用空氣作為工作介質的傳動係統，在一般的氣壓傳動的氣（qì）動控製係統中，為了達到科研生（shēng）產（chǎn）過（guò）程（chéng）自動控製的目的，通常要由氣壓發生裝置（zhì）、氣（qì）源處理裝置、氣動控（kòng）製元件、氣（qì）動執行元件及氣動輔件等幾個部分的裝置和元件組成。包括氣（qì）壓傳動係統和氣壓控製係統兩個部分。

氣壓（yā）傳動（dòng）係統（tǒng）按供氣方式分為壓縮機直供式、貯氣罐供氣式、管網供氣式；按執行元件運動特征（zhēng）分為：直（zhí）接往複運動式、旋（xuán）轉運動式、擺動式；按工作介（jiè）質循環方式分為開式循環、閉式循環。

氣壓控製係統包括氣閥控製係統（包括電（diàn）控和（hé）氣控兩種）、邏輯元件控製係（xì）統、射流元件控製係統。典型的氣動係統由電（diàn）動機、空壓機、壓（yā）力控製閥、方向控製閥（fá）、流（liú）量控製閥、行程閥、邏輯元件（jiàn）、氣缸、消聲器、油霧器、油水分離器、截止閥、氣動傳感器、壓力表、儲氣罐、安全閥（fá）等組成。

氣動係統的優點與缺點

優點：

結構簡單、維護方便、成本低（dī）、投資回收快工作環境適（shì）應性好；能在溫度變化範圍寬、濕度高、多灰塵、振動等環境中可靠地工（gōng）作；稍有泄漏不會汙染環境，無火災爆炸危險，使用安全；工作壽命長，電磁閥壽命可達3000～5000萬次，氣缸（gāng）壽命可達2000～6000km；執行元件輸出速（sù）度高、直線運動可達（dá）15m/s；有過載保護能力，執行元件在過載時（shí）會自動停止，無損壞（huài）危（wēi）險、功率不夠時會在負載作用下保持不動。缺點：

由於空氣具有可壓縮性，使得工作部件運動速度（dù）穩定性差；工作壓力低，氣動執行元件的輸出推力（lì）比液壓傳動小（xiǎo）；遠距離傳遞信號的速度較慢，氣壓信號傳遞不（bú）適用高速傳遞複（fù）雜的回路；因工作壓力低、而結（jié）構尺（chǐ）寸不宜過大，故輸出力小，通常不大於10～40kN。