气压传动的优缺点及发展应用

1.2.3　气压传动的优缺点及发展应用

1．气压传动的优点

与液压系统相比，气压传动具有如下优点：

（1）轴工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，用之后可将其随时排入大气中，不污染环境；

（2）因空气黏度小（约为液压油的万分之一），在管内流动阻力小，压力损失小，便于集中供气和远距离输送。即使有泄漏，也不会像液压油一样污染环境。

（3）与液压相比，气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞。

（4）气动元件结构简单，制造容易，适于标准化、系列化、通用化。

（5）气动系统对工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中工作时，安全可靠性优于液压、电子和电气系统。

（6）空气具有可压缩性，使气动系统能够实现过载自动保护，也便于贮气罐贮存能量，以备急需。

（7）排气时气体因膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象。

2．气压传动的缺点

（1）由于空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差，外载变化时，对工作速度的影响也会较大。

（2）由于工作压力低，气动装置的输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜大于10～40kN。

（3）气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时实现生产过程的遥控也比较困难，对于一般的机械设备，气动信号的传递速度是能满足工作要求的。

（4）噪声较大，尤其是在超音速排气时应该要加消声器。

3．气压传动的发展及应用

气压传动技术在科技飞速发展的当今世界发展十分迅速。随着工业的发展，气动技术的应用领域已从汽车、采矿、钢铁、机械工业等行业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行业。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。

气动技术已发展成包括传动、控制与检测在内的自动化技术。由于工业自动化技术的发展，气动控制技术以提高系统可靠性，降低总成本为目标，研究和开发系统控制技术和机、电、液、气综合技术。目前气动元件当前发展的特点和研究方向主要是节能化、小型化、轻量化、位置控制的高精度化，以及与电子学相结合的控制技术。

国产气动元件的发展经历着联合设计、技术引进和自主开发三个阶段。近几年根据市场需求，开发了很多新产品，其中通用的气动元件有：椭圆缸筒气缸、平行双杆气缸、多级伸缩气缸、新型气液阻尼气缸、节能增压缸、振动缸、新型夹紧气缸、气控先导减压阀等。特殊用途的气动元件有：汽车尾气净化系统、环保汽车燃气系统、电力机车受电弓升降气控系统、汽车刹车气控电磁阀、高速列车喷脂用电磁阀、纺织和印刷用高频电磁阀、铁路扳道专用气缸、石油天然气管道阀门专用气缸、铝镁行业专用气缸、木工机械专用气缸、彩色水泥瓦气控生产线等等。这些产品的开发和应用，扩大了气动产品的应用领域，也为企业带来了良好的经济效益。新产品正在向高新技术发展，例如高频电磁阀，工作频率为10~30Hz，最高可达40Hz，耐久性3亿次，接近国际水平；气电转换器的开发，为实现气电反馈控制奠定了基础，将气动技术提高到新水平。新产品开发中，新技术、新材料和新工艺被愈来愈多地采用，如工业陶瓷在气阀上的应用，大大提高了阀的技术性能、工作可靠性和使用寿命。随着压延、拉拔、铸造、机械加工、清洗去毛刺、装配和检测等技术水平的提高，气动元件的外观和内在质量也将不断提高。预计5年后，国产气缸的使用速度能提高到1.5～2m/s，阀的换向频率提高1~1.5倍，气源处理元件和气阀在外形尺寸变化不大的前提下，流量增加1倍。