气压传动的工作原理和组成

在气压传动系统中，根据气动元件和装置的不同功能，可将气压传动系统分成以下四个组成部分，如图11－1所示。

1）气源装置 气源装置将原动机提供的机械能转变为气体的压力能，为系统提供压缩空气。它主要由空气压缩机构成，还配有贮气罐、气源净化处理装置等附属设备。

2）执行元件 执行元件起能量转换作用，把压缩空气的压力能转换成工作装置的机械能。主要形式有，气缸输出直线往复式机械能、摆动气缸和气马达分别输出回转摆动式和旋转式的机械能。对于以真空压力为动力源的系统，采用真空吸盘以完成各种吸吊作业。

3）控制元件 控制元件用来对压缩空气的压力、流量和流动方向调节和控制，使系统执行机构按功能要求的程序和性能工作。根据完成功能不同，控制元件种类有很多种，气压传动系统中一般包括压力、流量、方向和逻辑等四大类控制元件。

4）辅助元件 辅助元件是用于元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接以及信号转换、显示、放大、检测等所需的各种气动元件。如油雾器、消声器、管件及管接头、转换器、显示器、传感器等。

二、气压传动的优缺点

气压传动具有以下优点

1）使用方便 空气作为工作介质，空气到处都有，来源方便，用过以后直接排入大气，不会污染环境，可少设置或不必设置回气管道。

2）系统组装方便 使用快速接头可以非常简单地进行配管，因此系统的组装、维修以及元件的更换比较简单。

3）快速性好 动作迅速反应快，可在较短的时间内达到所需的压力和速度。在一定的超载运行下也能保证系统安全工作，并且不易发生过热现象。

4）安全可靠 压缩空气不会爆炸或着火，在易燃、易爆场所使用不需要昂贵的防爆设施。可安全可靠地应用于易燃、易爆、多尘埃、辐射、强磁、振动、冲击等恶劣的环境中。

5）储存方便 气压具有较高的自保持能力，压缩空气可储存在贮气罐内，随时取用。即使压缩机停止运行，气阀关闭，气动系统仍可维持一个稳定的压力。故不需压缩机的连续运转。

6）可远距离传输 由于空气的粘度小，流动阻力小，管道中空气流动的沿程压力损失小，有利于介质集中供应和远距离输送。空气不论距离远近，极易由管道输送。

7）能过载保护 气动机构与工作部件，可以超载而停止不动，因此无过载的危险。

8）清洁 基本无污染，对于要求高净化、无污染的场合，如食品、印刷、木材和纺织工业等是极为重要的，气动具有独特的适应能力，优于液压、电子、电气控制。

气压传动也存在如下的缺点

1）速度稳定性差 由于空气可压缩性大，气缸的运动速度易随负载的变化而变化，稳定性较差，给位置控制和速度控制精度带来较大影响。

2）需要净化和润滑 压缩空气必须有良好的处理，去除含有的灰尘和水分。空气本身没有润滑性，系统中必须采取措施对元件进行给油润滑，如加油雾器等装置进行供油润滑。

3）输出力小 经济工作压力低（一般低于0.8 MPa），因而气动系统输出力小，在相同输出力的情况下，气动装置比液压装置尺寸大。输出力限制在 20~30kN之间。

4）噪声大 排放空气的声音很大，现在这个问题已因吸音材料和消音器的发展大部分获得解决。需要加装消音器。