文章概括 ：本文由浅入深，全方位讲解了
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设备的原理与维护 四、 气动执行元件
一、
气缸的应用和使用注意事项：
1、使用注意事项
（1）、气缸的正常工作条件 使用气缸，应按气缸的正常工作条件，以取得较好的使用效果。这些条件有：工作压力范围、耐压性、环境温度范围、使用速度范围、润滑条件等。由于气缸的品种繁多，各种型号的气缸性能和使用条件各不一样，而且各个生产厂家规定的条件也各不相同，因此，要根据各生产厂的产品样本来选择和使用气缸。
（2）、活塞杆只能承受轴向负载，不允许承受偏负载或径向负载。安装时要保证负载运动方向与气缸轴线一致。
（3）、要避免气缸在行程终端发生大的碰撞，以防损坏机构或影响
精度。除缓冲气缸外，一般可采用附加缓冲装置。
（4）、除无给油润滑气缸外，都应对气缸进行给油润滑。一般，在气源入口处安装油雾器。湿度大的地区还应装除水装置，一般在油雾器前安装分水滤气器。在环境温度很低的冰冻地区，对介质（空气）的除湿要求更高 。
（5）、气动设备如果长期闲置不使用，应定期通气运行和保养，或把气缸拆下涂油保护，以防
锈蚀和损坏。
二、气动马达
气动马达是一种气动执行元件，它的功能类似于液压马达或电动机。它使压缩空气能量转换成回转运动的机械能。
气动马达按工作原理可分成容积式和透平式两大类。容积式气动马达又可分成叶片式、活塞式、齿轮式等。最常用的是叶片式和活塞式两种。本节主要介绍叶片式气动马达。
1、叶片式气动马达的工作原理
这种气动马达一般有3～10个叶片。定子上有进排气槽孔、转子上铣有长槽，槽内装有叶片。定子两端有
密封盖，密封盖上有弧形槽与两个进排气孔及叶片底部相连通。转子与定子偏心安装。由转子的外表面、定子的内表面、叶片及两端密封盖形成了若干个密封工作空间。
2、气动马达的特点和应用
（1）、特点
1）可以无级调速。只要控制进气阀或排气阀的 度，即控制压缩空气流量，就能调节其
输出功率和转速。
2）能正转也能反转。
3）有较高的起动力矩，可直接带负载起动。起动和停止均迅速。
（2）、应用
气马达适用于无级调速、启动频繁、经常换向、高温潮湿、多粉尘、带负载启动、有过载可能的场合。如由气动马达配合机构组成合成的风钻、风铲、风搬手、风砂轮等风动工具被广泛使用。
气动马达转速高，润滑相当重要，故在气源入口处必须安装有分水滤气器和油雾器。
三、气动控制元件
在气压传动和控制系统中，气动控制元件用来控制和调节压缩空气的压力、流量和方向等，以保证气动执行机构按规定的程序正常地进行工作。
气动控制元件按其功能可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
（一）、压力控制阀
1、减压阀
作用：将较高的空气压力调节到符合使用要求的压力，并保持调节后的压力稳定。其它减压装置（如节流阀）虽能降压，但无稳压能力。
分类：按压力调节方式，可分成直动式和先导式的减压阀；按有无溢流机构，可分成有溢流机构和无溢流机构的减 压阀。
（1）、直动式减压阀
定义：利用手柄直接调节调压弹簧来改变阀的输出压力。
动作原理 常用的QTY型减压阀。顺时针旋转手柄，则压缩弹簧推动膜片下移，膜片又推动阀杆下移，进气阀芯被打开，就有气流输出。部分输出气流经阻尼管进入膜片气室，在膜片上产生一个向上的推力，当此推力与弹簧力相平衡时，输出压力便稳定在一定值。
若输入压力发生波动，譬如压力瞬时升高，则输出压力也随之升高，作用在膜片上的推力增大，膜片上移，向上压缩弹簧，从溢流阀座上的溢流孔有瞬时溢流，并靠复位弹簧及气压力的作用，使阀杆上移，阀门开度减小，节流作用增大，使输出压力回降，直到新的平衡为止。重新平衡后的输出压力又基本上恢复至原值。反之若输入压力瞬时下降，则输出压力也相应下降，膜 片下移，阀门开度增大，节流作用减小，输出压力又基本上回升至原值。
如输出压力不变，输出流量变化，使输出压力发生波动（增高或降低）时，依靠溢流孔的溢 流作用和膜片上力的平衡作用推动阀杆，仍能起稳压作用。
逆时针旋转手柄时，压缩弹簧力不断减小，膜片气室中的压缩空气经溢流孔不断从排气孔1排出，进气阀芯逐渐关闭，直至最后输出压力降为零。
在溢流式减压阀的使用过程中，经常要从溢流孔排出少量气体。在介质为有害气体的气路中，为防止工作场所的空气污染，应选用非溢流式减压阀。它与溢流式减压阀的区别就是溢流阀座上没有溢流孔。
（2）、先导式减压阀
定义：用压缩空气来代替调压弹簧以改变阀的出口压力。
分类：先导式减压阀用的压缩空气，一般是由小型直动式减压阀供给的。若将这个小型直功式减压阀装在主阀内部，便称为内部先导式减压阀。若将它装在主阀外部，则称为外部先导式减压阀或远距离控制减压阀。
动作原理 净化后的压缩空气流入进口后分成两路：一路经进气阀口到出口；另一路经恒节流孔进入中间气室，经喷嘴、挡板反馈至下气室，再由阀杆的中心孔从排气孔排至大 气。当顺时针 旋转手轮到一定位置，喷嘴挡板的间距减小，中间气室的压力随间距的微小减小而显著增大，于是推动阀杆打开阀芯，便有气流输出。同时，出口气压经下气室反馈到上气室，与压缩弹簧的弹簧力相平衡，喷嘴挡板的间距得到调整，因而中间气室的压力也有所调整，使进气阀口开度一定，获得一定的出口压力。中间气室调整后的压力与压缩弹簧的弹簧力有关，即与手轮的旋转圈数有关，故手轮在一定位置将获得一定的出口压力。
当进口压力或出口流量发生波动时，依靠喷嘴挡板的放大作用和膜片两侧的力平衡作用以维持出口压力的稳定。譬如，进口压力瞬时增大，出口压力随时增大，下气室和上气室的压力也相应增长，挡板随同上膜片上移一微小距离，引起中间气室压力明显下降，使阀杆随同上膜片上移，进气阀口开度减小，出口压力回降，以维持出口压力不变。
（3）、减压阀的使用
1）减压阀的进口压力应比最高出口压力大0.1MPａ以上。
2）安装减压阀时，最好手柄在上，以便于操作。阀体上的箭头方向为气体的流动方向，安装时不要装反。阀体上堵头可拧下来，装上压力表。
3）连接管道安装前，要用压缩空气吹净或用
酸蚀法将锈屑等清洗干净。
4）在减压阀前安装分水滤气器，阀后安装油雾器，以防减压阀中的
橡胶件过早变质。
5）减压阀不用时，应旋松手柄回零，以免有膜片经常受压产生
塑性变形。
2、安全阀（溢流阀）
（1）、定义
当贮气罐或回路中的压力超过某一调定值时，能自动往外排气的阀，称为安全阀。当回路中的压力达到某给定值时，部分气体可从排气口溢出，并维持回路中的压力基本稳定的阀，称为溢流阀。
工作原理 安全阀和溢流阀的作用不同，但它们的工作原理是相同的。当气压达到给定值时，气体压力将克服预紧弹簧力，顶开阀芯，从排气孔迅速向外排气。当系统内压力降至给定压力以下时，阀重新关闭。调节弹簧的
预紧力，即可改变阀的开启压力。安全阀也有直动式和先导式。
（2）、选用
直动式安全阀一般通径较小；先导式安全阀一般用于通径较大或需远距离控制的场合。通常按工作压力范围和溢流流量大小来选择阀的通径。其调定压力越接近阀的最高使用压力，则溢流阀的溢流特性越好。
（二）、流量控制阀
在气动阀系统中，控制气缸运动速度、控制信号延迟时间、控制油雾器的滴油量、控制缓冲气缸的缓冲能力等都是依靠控制流量来实现的。控制流量的装置很多，主要有流量控制阀。
1、节流阀
（1）、定义：依靠改变阀的流通面积来调节流量的元件。
（2）、工作原理 改变阀杆的位移量便可调节流量的大小。
2、单向节流阀
（1）、定义：单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀。该阀常用于控制气缸的运动速度，故也称“速度控制阀”。
（2）、工作原理
当气流正向流动时，单向阀关阀，流量由节流阀控制；反向流向时，单向阀开启。
（3）、使用：若用单向节流阀控制气缸的运动速度，安装时该阀应尽量靠近气缸。为了提高气缸的运动
稳定性，应按出口节流方式安装单向节流阀。
3、用流量控制阀控制气缸的运动速度，应注意以下几点：
（1）要彻底防止管道中的漏损。有漏损则不能期望有正确的速度控制，低速时更应注意防止漏损。
（2）要特别注意气动缸内表面
加工精度和
表面粗糙度，尽量减少内表面的摩擦力，这是速度控制不可缺少的条件。在低速场合，往往使用聚四氟乙烯等材料作密封圈。
（3）要使气缸内表面保持一定的润滑状态。润滑状态一改变，滑动阻力也就改变，速度控制就不可能稳定。
（4）加在气缸活塞杆上的载荷必须稳定。若这种载荷在行程中途有变化，则速度控制相当困难，甚至成为不可能。在不能消除载荷变化的情况下，必须借助于液压阻尼力，有时也使用平衡锤或连杆等。
（5）必须注意速度控制阀的位置。原则上流量控制阀应设在气缸管接口附近。使用控制台时常将速度控制阀装在控制台上，远距离控制气缸的速度，但这种方法不能实现圆满的速度控制。
（三）、方向控制阀
方向控制阀是气动控制回路中，用来控制气体流动方向和气流通断的气动控制元件。在各类气动元件中，方向控制阀种类最多，主要体现在结构、操纵方式及密封方式上。
1、分类
（1）、按阀内气流的作用方向分类
只允许气流沿一个方向流动的控制阀叫单向型控制阀。如单向阀、梭阀、双向阀和快排阀等。
（2）、按控制方式分类
1）气压控制阀用于在易燃、易爆、潮湿、 粉尘大、高温等恶劣工作环境。
2）电磁控制阀：这种阀易于实现电、气联合控制，能实现远距离操作。
3）人力控制阀：有手动阀和脚踏阀两类。人力控制阀使用频率低，但可按人的意志随时改变控制对象的状态，能实现远距离控制。
4）机械控制阀。该类换向阀是指用凸轮、撞块等外力推动阀心，实现阀的换向。
（3）、按切换通口数目分类
换向阀的切换通口包括输入口，输出口和排气口。按切换通口数目分，有二通阀、三通阀、四通阀、五通阀等。
二通、三通阀有常通和常断之分。常通型是指阀的控制口未加控制（即零位）时，阀有输出；反之，常断型阀在零位时，阀没有输出。
（4）、按切换状态数分类
方向控制阀的切换状态称为“位置”，有几个切换状态就称为几位阀， 如二位阀、三位阀。
电磁阀的零位是指断电时的状态。
2、电磁换向阀
电磁换向阀，按动作方式，可分成直动式和先导式。按电流、可分成直流或交流式等等。
（1）、直动式电磁气阀
定义：电磁铁动铁芯直接推动阀芯换向的气阀称为直动式电磁气阀。
分类：直动式电磁阀按线圈的数目分，有单线圈和双线圈式。按使用电压分，交流（AC）有380、220、110、36、24、12和6V；电源频率有50HZ和60HZ；直流（DC）有：220、110、48、36、24、12和6V等。
（2）、先导式电磁气阀
定义：由电磁先导阀输出先导压力，此先导压力再推动主阀阀芯使阀换向的气阀，称为先导式电磁气阀。当阀的通径较大时，若采用直动式，所需电磁铁要大，体积和电耗都大，为克服这些弱点，宜采用先导式结构。
3、单向型方向控制阀
（1）、单向阀
定义：是指气流只能向一个方向流动而不能反方向流动的阀。
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