气动系统的基本元件有哪些?

气动系统的工作离不开气动元件,因为这些气动元件构成了气动系统,就像人体器官构成了人体一样。本文将简要介绍气动系统的基本元件,以及它们的功能和特点。点击-"气动系统简介",了解气动系统的简要介绍。点击-"气动系统与液压系统的区别",了解气动和液压系统的区别。

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目录



§1. 什么是气动元件?

§2. 气源单元

§3. 执行单元

§4. 控制单元

§5. 辅助单元

§1. 什么是气动元件?

Pneumatic Components

气动系统是一种由气动元件组成的工业自动化系统,以气体(主要是压缩空气)为动力源和工作介质。根据主要功能,气动元件可分为气源单元、执行单元、控制单元、辅助单元等。通过将简单的气动元件通过管道相互连接,可以形成一个复杂气动回路,并通过气动执行器对负载输出功率。气源单元将空气压缩机提供的机械能转换为压缩空气的压力能,并将压缩空气储存在储气罐中供其他单元使用。为了提高气动元件的使用寿命,需要将压缩空气中的水、油和固体颗粒过滤掉,所以气源单元还包括气源处理设备。执行单元能够将压缩空气的压力能转化为运动部件的机械能。气动执行器(如气缸、气动马达、气动钳)能够通过线性或旋转运动的方式对负载施加机械力。控制单元能够通过控制其流量和压力来控制气动执行器的运行。每个气动执行器所需的流量和压力是不同的,需要单独控制,如果不能精确控制,会降低气动执行器的效率,造成不必要的能源浪费。辅助单元(如消声器、传感器、管道和配件)并不十分引人注目,但在气动系统中是必不可少的。


在早期,气动元件很笨重,但随着密封和制造技术的发展,它们现在正变得越来越小巧。此外,在电子技术的帮助下,气动系统现在可以与一些电气自动化技术相媲美。与其他工业系统相比,气动系统非常可靠,使用寿命长,而且维护成本非常低(几乎无需维护)。气动系统的长期稳定性取决于压缩空气的质量,清洁的压缩空气能有效减少腐蚀和泄漏的发生。通过实时的传感器监测和定期的人工检查,能有效保证压缩空气的质量。气动系统相比其他工业系统的显著优势在于它非常简单,无需丰富的工作经验就可以快速设计和组装出一个气动系统。当然,在选择气动元件时,必须充分考虑额定参数(如压力、流速),否则可能达不到理想的工作效果。使用气动系统时,只需控制气动阀门的工作状态,就可以控制整个气动系统的功率输出。


§2. 气源单元

Air source unit

-气源单元能够为气动系统提供清洁稳定的压缩空气。


2.1 空气压缩机

压缩空气是气动系统中传递能量的重要媒介,它不能直接从大气中获得,而只能来自空气压缩机的高压压缩。空气压缩机从大气中吸取空气,逐渐减少其体积以提高其压力。根据压缩方式,空气压缩机可分为活塞式空气压缩机、旋片式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。由于空气在压缩过程中会释放出大量的热量,因此压缩机房必须设计有通风系统,以消除压缩机产生的废热。同时,由于空气压缩机中的压缩空气温度可以达到180°C,因此压缩空气中含有大量的气态杂质(如气态水和汽化了的压缩机油)。如果不进行过滤,这些气态杂质在离开压缩机后会在管道中凝结,这会腐蚀气动元件,造成阀门以及运动部件的堵塞,影响气动系统的正常运行。通常可以在空气压缩机的出口处安装一个后冷却器,以过滤掉这些气态杂质。后冷却器会将高温压缩空气迅速冷却到40℃以下,以冷凝气态杂质,并通过排水阀排出。后冷却器的冷却方式可分为水冷或风冷。水冷式后冷却器提供良好的冷却效果,因此是最常见的冷却方法,而风冷式后冷却器可用于难以获得水的地方。需要注意的是,虽然后冷却器可以去除大部分的气体杂质,但仍有少量的气体杂质会进入管道,可以通过保持管道的倾斜角度来捕获这些杂质。如果压缩空气需要进一步净化,那么就需要气源处理元件了。


2.2 储气罐

储气罐,也被称为压力容器,是专门设计用来储存压缩空气的设备。根据压力,储气罐可分为高压储气罐和低压储气罐。根据结构,储气罐可分为干式储气罐和湿式储气罐。储气罐一般为金属材料,如碳钢、不锈钢等合金材料,也有高强度的碳纤维材料。储气罐具有良好的密封性,可以有效提高气动系统的能量密度,输出恒压的压缩空气。由于空气是热胀冷缩的,为了避免压缩空气的能量以热的形式流失,除了良好的密封性外,储气罐还需要有良好的隔热性。储气罐中的能量不受外界环境的影响,即使在停电的情况下,储气罐中的能量仍能支持气动系统持续地稳定运行,直到储气罐中压缩气体的气压低于额定值,这有助于降低空气压缩机的工作频率,提高其使用寿命,减少能源的浪费。压缩空气中残留的气态水在空气罐中被进一步冷却成冷凝水,这些冷凝水可从空气罐的底部排出。


2.3 气源处理元件

2.3.1 过滤器

在空气压缩机的运行过程中,其活塞上的机油会形成油雾,与压缩空气混合。 如果空气压缩机的温度太高,这些油雾会被高温碳化。此外,由于压缩空气中还含有铁锈、灰尘和其他固体杂质,这些固体杂质会与油雾结合,形成油泥。这些油泥会随着压缩空气进入气动元件,如电磁阀、气缸和压力表,并堵塞其进气口和出气口,造成磨损和运动障碍。尽管这些杂质可以通过在空气压缩机的出口处安装后冷却器来过滤掉,但后冷却器的过滤能力通常非常有限(只能过滤掉5μm以上的杂质),以避免因压力差过大而降低空气压缩机的效率。因此,通常有必要安装过滤器,来进一步过滤掉微小的杂质,以提高压缩空气的质量,确保气动系统的稳定运行。


2.3.2 干燥器

当空气被压缩时,单位体积的压缩空气中所包含的水蒸气量会显著增加。如果这些水蒸气不能被过滤器完全过滤掉,那么这些水蒸气就会在管道中冷却,并与灰尘结合形成泥浆,造成气动元件的堵塞和过度磨损。所以需要一个干燥器来进一步去除压缩空气中的水分。此外,由于空气是有弹性的,其体积受温度影响很大,因此可以将干燥机与冷却器一起使用,以稳定压缩空气的温度,提高其稳定性。


2.3.3 减压阀

减压阀可以将气源的气压降低到气动元件的额定气压。同时,减压阀可以使气源保持恒定状态,减少因气源气压的突变对阀门和气动执行器造成的损坏。


2.3.4 油雾器

由于气动系统是闭合回路,因此不可能将润滑油直接添加到运动部件的表面。然而,压缩空气被用作气动系统的工作介质,因此可以通过油雾器将雾化的润滑油注入压缩空气中,随着压缩空气的流动使得运动部件得以润滑。不过,随着无油润滑技术的普及,油雾器的使用价值逐渐减弱。


2.3.5 气动三联件

Air source treatment unit

气源三联件(FRL)是过滤器(F)、减压阀(R)和油雾器(L)的组合。由于这三个气源处理元件是气源处理过程中所必需的,所以它们通常被整合到一个气源处理单元中,以减少占用的安装空间。然而,随着越来越多的气动产品是无油润滑的,油雾器的使用频率越来越低,而在没有油雾器的情况下,三联件(FRL)就变成了两联件(FR)。


2.3.6 排水器

排水器,也被称为排水阀,用于排除气动系统中的冷凝水。排水器通常安装在空气压缩机、储气罐、干燥器和精密过滤器的底部。排水器可分为手动排水器和自动排水器。手动排水器是通过手动阀门进行排水,费时费力,也会造成压缩空气的损失。自动排水器主要是由排水器内的浮球控制的,当浮球的浮力小于弹簧施加的压力时,则自动排水器关闭;当浮球的浮力大于弹簧施加的压力时,则自动排水器打开。自动排水器只排水不排气,所以可以实现零空气损失。如果在自动排水器前面安装一个前置过滤器,可以有效地过滤油泥、铁锈等杂质,防止它们进入并造成排水器的堵塞。如果在自动排水器上配备一个大流孔,排水器就可以很容易地清理压缩空气中的铁锈、油泥等杂质,可以有效防止堵塞的发生。高频自动排水器通常配有消声器,以减少产生的环境噪音。电子排水器可以通过定时器来调整排水间隔和排水时间。


§3. 执行单元

Actuator unit

-执行单元能够将压缩空气的压力能转换为负载的机械能。


3.1 气缸

3.1.1 直动式气缸

直动式气缸是一种做直线往复运动的气动执行器,主要由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成。压缩空气通过驱动活塞在椭圆形气缸筒内做往复运动,将压力能转换为机械能。气缸需要压缩空气中的油雾来润滑其活塞,而无润滑气缸则不需要。为了防止气缸活塞撞击气缸盖,气缸一般都装有缓冲装置,但通常其缓冲能力较弱,所以出于安全考虑,无论气缸本身是否有缓冲装置,气缸外部都需要配备液压缓冲器,并且气缸的行程需要留有10~20mm的余量。气缸的输出能力与内径有关,如果内径太小,其输出力就不够,但如果内径太大,气缸就会变得笨重,其成本就会增加,其空气消耗也会增加。气缸的运动速度取决于压缩空气的输入流量、气缸进排气口的大小和导管内径的大小。气缸的种类非常多,比如标准气缸、复合型气缸、自由安装型气缸、薄型气缸、笔形气缸、双杆气缸、滑台气缸、无杆气缸、冲击气缸、膜片气缸等。


3.1.2 摆动气缸

摆动气缸是一种做往复摆动的气动执行器,主要由后气缸盖、进气柱塞、气缸体、活塞、前气缸盖、叶片、活塞杆等组成。摆动气缸的内腔被叶片分成两个腔室,两个腔室的交替供气使输出轴在一定角度内(摆动角度小于280°)做往复旋转运动。由于各腔体的横截面积较小,摆动气缸的空气消耗量很小,不影响气源的压力。摆动气缸主要用于阀门的开闭,机器人手臂的移动等。


3.2 气爪

气爪,也被称为气动手指或气动钳,是一种做开合运动的气动执行器,主要由电磁感应线圈、压电元件和气动马达组成。在气爪的缸体中,左右两边安装了两个独立的活塞,它们与外部气爪相连。压力传感器和压电阀用于检测和调节活塞的压力,以调节气爪的夹紧力。此外,通过安装位置传感器,可以控制气爪的位置。气爪主要用于抓取和夹持工件或产品,当与自动化设备相结合时,可有效取代人工操作。


3.3 气动马达

气动马达,也被称为风动马达,是一种使用压缩空气作为工作介质的原动机,通常可以作为更复杂的设备或机器的旋转动力源。气动马达利用压缩气体的膨胀效应,将压力能转化为机械能。与电动机相比,气动马达具有体积小、适应性强、易换向、无级调速、启动扭矩大、可带负载启动、结构简单、使用寿命长、无火花、无热量、无爆炸、无污染等优点。根据结构不同,气动马达可分为叶片式气动马达、活塞式气动马达、紧凑型叶片式气动马达、紧凑型活塞式气动马达。


3.4 真空吸盘

真空吸盘,又称真空吊具及真空吸嘴,是一种用于工件搬运的真空设备,主要由吸盘和吸盘环组成,并且由真空发生装置(如真空发生器、真空泵)产生的真空压力所驱动。当需要搬运物体时,真空发生器使真空吸盘内产生负气压,在大气压力的作用下,能牢牢吸住物体;当物体到达目的地时,真空发生器停止工作,使真空吸盘内的负气压消失,物体脱离真空吸盘。真空吸盘内的负气压越大,真空吸盘与物体贴得越近,吸力越大,但由于吸盘与物体直接接触,所以很容易磨损。作为一种最廉价、最方便和无损伤的搬运工件的手段,真空吸盘广泛用于电子设备装配、汽车装配、自动搬运机械、轻工机械、食品机械、医疗机械、印刷机械、塑料制品机械、包装机械、锻造机械、机器人和其他自动化领域。


§4. 控制单元

Control unit

-控制单元用于控制和调节压缩空气的压力、流量和方向,使气动执行器能够按照要求的功能和性能工作。


4.1 方向控制阀

方向控制阀控制气动系统内压缩空气的流动路径,通常有两个以上的气口。


4.1.1 换向阀

Reversing valve

换向阀主要由阀体和阀芯组成,通过阀芯和阀体的相对运动可以控制压缩空气的通断和流向。根据阀芯运动的驱动方式,换向阀可分为电磁换向阀、气控换向阀、人控换向阀、机控换向阀等。阀芯在换向阀体内的位置可以改变,每个位置代表换向阀的一个工作状态。阀体上的气口(输入口、输出口和排气口)的总数代表了换向阀的通路。在不同的工作状态下,这些气口之间会形成不同的通路,以打开或切断气流,或改变其流动方向。以三位五通(5/3)电磁阀为例,三个方框代表三种不同的工作状态,每个方框的五个小点代表五个气口。框中的符号"┻"或"┳"表示通路被切断,框中的箭头表示通路被打开(箭头的方向只代表相对方向,不代表实际方向)。压缩空气的流向可以通过移动这些方框来调整。


4.1.2 单向阀

Check valve

单向阀,也被称为止回阀,在气动系统中用于防止压缩空气的反向流动,其工作原理类似于电子系统中的二极管。当压缩空气正向流动,其压力达到单向阀的最小开启压力时,压缩空气被允许通过。当压缩空气反向流动时,压缩空气被阻断,不能自由流动。单向阀用于保护不允许回流的气动元件,如空气压缩机、压力泵、冷却器等。


4.1.3 梭阀

Shuttle valve

梭阀也被称为双向控制阀或双向止回阀,相当于由两个单向阀组合而成,其作用类似于逻辑电路中的 "或门"。梭阀有两个进气口P1和P2,一个出气口A。P1和P2可连接到A,但P1和P2之间无法连接。如果任何一个进气口有信号输入,就会有信号从出气口输出。如果P1和P2都有信号输入,压力较高的那个会通过A输出,另一个会被内部的止回块挡住,止回块起到压力选择器的作用,所以无论哪个进气口的压力较高,出气口的压力总是与较高的那个相同。如果P1和P2都没有信号输入,那么A也不会有信号输出。由于梭阀内部结构的特点,其工作时受到的阻力干扰小,所以气压损失小,因此可以快速开关,依次向气动执行器输入控制信号。


4.2 流量控制阀

流量控制阀用以控制气缸的运动速度、换向阀的开关时间和气动信号的传输速度。


4.2.1 单向节流阀

Throttle check valve

单向节流阀,又称节流止回阀,是最简单的流量控制阀,由节流阀和单向阀并联组成。单向节流阀中的节流阀用于调节正向的气流,而单向节流阀中的单向阀允许反向气流顺利返回,因此,单向节流阀可在正向上调节气动执行器的运动速度,在反向上允许气动执行器快速返回。但是,由于节流阀不具备负反馈,不能补偿负载变化引起的速度不稳定,所以单向节流阀一般只用于负载变化小或对速度稳定性要求不高的气动执行器。


4.2.2 流量比例阀

流量比例阀是一种用于流量调节的新型电子气动阀,可减少气动元件的数量,简化气动系统,降低人工操作的成本。流量比例阀中的比例电磁铁能够根据电信号连续地、按比例地、远程地调节输出流量。流量比例阀有两种控制模式,即开关模式和连续模式。在开关模式下,流量比例阀类似于电磁换向阀,只有最大流量(100%)和最小流量(0%)两个状态。在连续模式下,流量比例阀可以按照连续可调的(0~100%)设定比例,根据输入流量来调整输出流量。


4.2.3 调速阀

调速阀用于调节气缸的运动速度,它由定差减压阀和节流阀串联组成。节流阀安装在气缸的进气口和出气口处。气缸的进气节流阀用于直接调节供气管的流量,而气缸的出气节流阀则用于调节排气管的流量。由于排气管流量控制比较稳定,因此通常通过调整出气节流阀来控制气缸的运动速度。定差减压阀用于自动补偿负载变化,使节流阀两侧的压差为固定值,以消除负载变化对流量的影响。


4.2.4 缓冲阀

缓冲阀用于防止气缸的活塞由于运动速度过快而在到达行程末端时撞击缸盖。缓冲阀通常安装在气缸的气口附近,其孔径比气缸的气口小得多。当气缸的活塞快速运动到末端时,活塞上的缓冲套会与缓冲密封圈形成一个密闭的缓冲腔,缓冲腔内的空气会被绝热压缩,形成一个对活塞有反向作用力的空气缓冲垫,从而使活塞减速,直至停止。缓冲阀的缓冲能力可以通过调节缓冲阀的开度来调整。然而,应该注意的是,如果开度过大,缓冲阀的缓冲能力将变得非常弱;如果开度过小,由于缓冲行程过长,活塞将无法快速返回。


4.2.5 快速排气阀

Quick exhaust valve

快速排气阀通常安装在换向阀和气动执行器之间,用于快速排气。快速排气阀有三个气口,分别与换向阀(P)、气动执行器(A)和大气(R)相连。如果需要快速打开气动执行器,那么来自气动执行器出气口的空气将进入A,推动阀芯堵住P,然后通过大口径排气口R快速排气到大气中,而无需经过换向阀。如果需要关闭气动执行器,那么空气将从换向阀进入P,推动阀芯堵住R,然后通过A进入气动执行器,以缓慢关闭气动执行器。快速排气阀在快速排气时会产生噪音,因此通常需要配备消声器。


4.3 压力控制阀

压力控制阀能够将压力调整到到气动元件所需要的压力,并使压力稳定保持在所需的压力值上。


4.3.1 溢流阀

Relief valve

溢流阀,又称安全阀,用于保护气动元件不因压力过大而损坏。溢流阀的设定压力由弹簧设定,空气压力与弹簧力的平衡关系决定了溢流阀的工作状态。当进气口的气压小于溢流阀的设定压力时,空气压力小于弹簧力,溢流阀的出气口就处于关闭状态。当进气口的气压超过溢流阀的设定压力时,空气压力大于弹簧力,溢流阀的出气口就处于打开状态,并将部分空气排放到大气中,以保持气动系统的压力在一个安全范围内,也就是说,溢流阀决定了气动系统的最高压力。


4.3.2 减压阀

Pressure reducing valve

减压阀,又称压力调节阀,用于将压缩空气的气压降低到所需的低压。减压阀主要由弹性膜片、针阀、弹簧和调节手柄组成。调节手柄用于设定减压阀的气压值。通过改变局部阻力可以消耗压缩空气的能量,并降低空气压力。当空气压力低于设定值时,针阀打开,减压阀处于打开状态。当空气压力高于设定值时,针阀关闭,减压阀处于关闭状态。


4.3.3 增压阀

增压阀,又称空气增压泵,用于将压缩空气的气压提升至所需的高压。增压阀主要由增压室、驱动室、单向阀、压力调节阀、换向阀等组成。压力调节阀用于设定增压气体的气压值。当空气进入增压阀后,分为两支,其中一支通过单向阀进入增压室,另一支通过压力调节阀和换向阀进入驱动室。驱动室中的空气将推动活塞快速往复运动,使增压室中的空气持续增压。当增压室的气压达到压力调节阀的设定值时,增压后的空气将从增压阀中排出。


4.3.4 稳压阀

Pressure stabilizing valve

稳压阀用于提供恒定的参考气压。稳压阀主要由波纹管、针阀、弹簧和调节手柄组成。调节手柄用于设定稳压阀的压力值。当进气口P1的压力增加,导致P2的压力增加时,空气压力推动波纹管向右移动,带动针阀减小进气口的开度,最终使出气口P3的压力处于一个稳定值。当进气口P1的压力降低时,P2的压力也随之降低,弹簧力推动波纹管向左移动,带动针阀加大进气口的开度,最终使得出口的压力处于稳定值。


4.3.5 顺序阀

顺序阀用于操纵多个分支中的执行器的操作顺序。顺序阀的工作状态是由控制口的压力控制的。当控制口的压力达到设定值时,顺序阀打开,允许执行机构运行。通过控制多个顺序阀的工作状态,就能够让多个执行器依次工作。虽然顺序阀在结构和工作原理上与溢流阀非常相似,在某些情况下可以取代溢流阀,但溢流阀是被动工作,而顺序阀是主动工作,所以顺序阀不能用来限制气动系统的压力。


4.3.6 压力比例阀

压力比例阀是一种用于压力调节的新型电子气动阀,主要由压力传感器、流量比例阀、控制电路等组成。压力比例阀在出气口和出气口都装有流量比例阀。通过控制这两个流量比例阀的开度,压力比例阀能够调节出气口的气压。控制电路用于设置这两个流量比例阀的开度,而压力传感器用于将出气口的气压反馈给控制电路。


4.3.7 真空发生器

真空发生器是一种利用正压气源(压缩空气)产生负压的真空元件。真空发生器的工作原理可分为文丘里原理、伯努利原理和康达原理。真空发生器广泛用于工业自动化领域,如机械、电子、包装、印刷、塑料和机器人,用于吸附和搬运各种材料(如玻璃、硅片等)。


4.4 开关元件

开关元件用于检测气动元件的工作状态并将其转换为控制信号。

Switching components


4.4.1 磁性开关

磁性开关用于检测活塞在气缸内的位置,并将其转换为控制信号。磁性开关由永磁环、舌簧开关、保护电路、动作指示器等组成。永磁环安装在活塞上。舌簧开关安装在气缸壳体上,用于控制电磁换向阀的工作状态。当活塞接近舌簧开关时,它将磁化舌簧片,从而触发其导通,使电磁换向阀开始工作。当活塞远离舌簧开关时,磁化作用减弱,舌簧开关被关断,使电磁换向阀停止工作。通过控制电磁换向阀的工作状态,磁性开关能够控制气缸活塞的往复运动。


4.4.2 限位开关

限位开关,又称行程开关,用于检测运动部件的位置,并将其转换为控制信号。限位开关通常安装在运动部件上,而接触块则安装在固定部件上。随着运动部件的移动,当限位开关的机械触头接触到接触块时,就会产生一个电信号。该电信号会被传输到控制电路并执行相应的操作,如打开或关闭气缸,打开或关闭气动马达,改变电磁阀的工作状态等。


4.4.3 压力开关

压力开关用于检测气动系统的压力,并将其转换为控制信号。当气动系统内的压力高于或低于额定的安全压力时,压力开关内的弹性元件就会产生位移,开启内部开关元件,向控制电路发出警报和控制信号。当气动系统内的压力恢复到额定的安全压力时,压力开关内的弹性元件就会自动复位,关断内部开关元件。


§5. 辅助单元

Auxiliary unit

-辅助单元用于支持气动系统的运行。


5.1 连接元件

连接元件用于将所有气动元件连接到一起。


5.1.1 管子

管子,也被称为管道,用于连接气动系统的所有设备和管接头。根据可弯曲性,管子可以分为刚性管子和柔性管子。当设计一个气动系统时,需要充分考虑管子的长度和尺寸。管子的长度越长,压缩空气可以输送得越远,但同时也会浪费更多的压缩空气,使加压空气的成本增加。较大的管子尺寸可以获得较高的流速,减少管接头处的湍流,降低能量损失,但也会增加气动系统的整体尺寸和重量,以及制造成本和维护成本。管子通常被设计成倾斜的,这样在气动系统中残余的水气在冷却成冷凝水后,将积聚在管道系统的底部,并可以通过排水阀排出。


5.1.2 管接头

管接头用于将不同的管子连接在一起。在选择管接头时,需要考虑其螺纹、尺寸、连接方式等。目前,大多数气动管接头都是快插式的,其具有结构简单、连接方便的优点。在连接管接头时,需要注意管子的两端不要有斜面,管接头连接要紧密,这样可以有效避免漏气现象。


5.2 消声器

消声器用于消除气动系统的气体噪声。一些气动元件(如气缸、排气阀)在工作时会排出空气,由于涡流或气压的突变,这会引起振动并产生气体噪声(最高可达110dB)。为了消除气体噪声,提供一个安静舒适的工作环境,通常需要在气动元件的排气口安装消声器。气体消声器主要有两种类型。第一种是吸收型,即让压缩空气与多孔吸音材料摩擦,通过将压缩气体的压力能转化为热能来过滤高频噪声;第二种是膨胀干扰型,即让压缩空气在大孔径腔室中膨胀,通过声波的反射和干扰来过滤低频噪声。


5.3 液压元件

液压元件的优势可以补充气动元件的不足。


5.3.1 液压减震器

Hydraulic shock absorber

液压减震器,又称液压缓冲器,用于将高速运动的物体进行缓冲和减速直至其停止,以避免冲击能量造成的噪音、振动和损坏。液压减震器主要由减震器头、活塞杆、活塞、轴承、单向阀、内缸、外缸、辅助弹簧、储能器等组成。当高速运动的物体接触到橡胶减震器头时,减震器头与辅助弹簧一起吸收物体的第一次冲击。随着物体的进一步移动,活塞压缩压力室中的液压油,使其从内缸的流孔中流出,随着活塞的移动,流孔的数量逐渐减少,液压阻抗逐渐增大,从而使冲击能在动态压力阻抗的作用下转化为热能,物体顺利停止移动。当物体离开时,随着弹簧的复位,液压油通过回流孔返回到压力室,为下一次缓冲做准备。


5.3.2 气液转换器

气液转换器用于将气动信号转换为液压动力。由于具有功率大、动态响应快、机械刚性好等优点,液压执行器比气动执行器更适合用于重型机械设备(如重型机床、卡车、船舶、航空)。然而,液压系统的适应性差,维护成本高,因此,通过气动系统控制液压执行器是一个很好的解决方案。通过气液转换器(如气动调节器或气动操作杆),可以将气动信号转换为液压信号,并驱动液压执行器工作。





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