气压元件的选用技术

气压传动是利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转变为压力能，并在控制元件和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成运动并对外做功。

合理地选择各种气动元件是保证气动自动化系统可靠地完成预定动作的重要条件。

一、气缸的选用方法

1.类型的选择

根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型，参见表3-5-3-1。

表3-5-3-1 气缸类型的选择

2.确定安装形式

安装形式由安装位置、使用目的等因素决定，可参考相关手册或产品样本。在一般场合下，多用固定式气缸。在需要随同工作机连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在要求活塞杆除做直线运动外，还需做圆弧摆动时，可选用轴销式气缸；有特殊要求时，应选择相应的特殊气缸。

3.确定缸径

根据气缸负载力的大小确定活塞杆上的推力和拉力。根据使用压力应小于气源压力85%的原则，按气源压力确定使用压力。对单作用缸按杆径与缸径比为0.5预选，双作用缸按杆径与缸径比为0.3～0.4预选，并根据公式计算求得缸径，将所求出的D值标准化即可。

4.确定气缸行程

气缸行程与使用场合和机构的行程比有关，并受加工和结构的限制。根据气缸及传动机构的实际运行距离来预选气缸的行程，为便于安装调试，对计算出的距离以加大10～20 mm为宜，但不能太长，以免增大耗气量。

5.确定管路及控制元件

气缸进、排气口、管路内径及气路结构直接影响活塞（或缸筒）的运动速度。如果要求活塞做高速运动，应选用内径较大的排气口，还可采用快速排气阀使缸速大幅提高；如果要求活塞做缓慢、平稳的运动，可选用带节流装置的气缸或气—液阻尼缸；如果要求活塞在行程末端运动平稳，则宜选用带缓冲装置的气缸或在回路中加缓冲。

二、气马达的选用方法

不同类型的气马达具有不同的特点和使用范围，主要根据负载的状态要求来选择适用的气马达。

叶片式气马达适用于低转矩、高速的场合，例如手提工具、传送带、升降机等中小功率的机械；活塞式气马达适用于中高转矩和中低速场合，例如起重机、绞架、绞盘、拉管机等载荷较大且启动要求高的机械；涡轮式气马达适用于高速低转矩的场合，其速度可达到2 000～4 000 r／min，例如牙医使用的气钻，其转速可达到15 000 r／min。

三、空气压缩机的选用

在选用空气压缩机时，其额定压力应等于或略高于所需的工作压力，其流量等于系统设备最大耗气量并考虑管路泄漏等因素。容积型空气压缩机一般用于高压力、中小流量的系统中，速度型空气压缩机一般用于压力不太高、大流量的系统中。

四、分水滤气器的选用

分水滤气器的选择主要根据气压传动系统所需要的过滤度和额定流量两个参数进行。通过计算知道气动系统的流量，根据气动设备的精度知道其过滤度，然后查相关的分水滤气器的产品样本，最后定下所需的分水滤气器的型号规格。

五、油雾器的选用方法

油雾器的选择主要根据气压传动系统所需额定流量及油雾粒径大小来进行。所需油雾粒径在50μm左右选用一次油雾器，若需油雾粒径很小，也可选用二次油雾器。因与一次油雾器相比，二次油雾器产生的油雾粒径小且细匀，可输送到较远的距离又较少发生油雾沉淀。普通型油雾器主要是用于一般气缸、气阀的润滑，对于气动轴承等润滑要求较高的场合，需用微雾型油雾器。若已知所需流量，则可根据流量的大小来选择油雾器的公称通径。但是，润滑油能滴下的最低空气流量是由油雾器本身所决定的。所以，需根据最大流量和最小流量两者来选择。

六、消声器的选用方法

消声器一般选用吸收型，因为其结构简单，有良好的消除中、高频噪声的性能，消声效果大于20 dB。而气动系统的排气噪声主要是中、高频噪声，尤其是高频噪声较多。

七、气动管道和管接头的选用方法

（1）计算确定系统的压力，根据压力确定管道的材料。

（2）根据系统流量大小而确定管道的内径。

（3）确定管道的型号、规格。根据管道的材料和内径查相关的设计手册或产品样本，确定管道的型号、规格。

（4）选择管接头。根据管接头必须在强度足够的条件下，能在振动、压力冲击下保持管路的密封性的要求及系统需要选择不同规格的管接头。

八、气—液转换器的选用方法

根据所选用气—液转换器的有效容积要与气缸匹配的原则，通过查相关的设计手册或产品样本，确定气—液转换器的型号、规格。

九、减压阀的选用

根据系统所要求的工作压力、调压范围、最大流量和稳压精度来选择直动型或先导型减压阀、定值器。

（1）减压阀的公称流量是阀的主要参数，一般与阀的接管口径相对应。阀的气源压力应高出减压阀最高输出压力0.1　MPa。

（2）在易燃易爆等人不宜接近需要遥控或通径大于20 mm的场合，应选用外部先导式减压阀。但其遥控控制距离不能超过30 m。

（3）减压阀一般都用管式连接，特殊需要也可使用板式连接。如减压阀与过滤器、油雾器联用，则应采用气动二联件或三联件，以节省空间。

（4）要求减压阀的出口压力波动小时，如出口压力波动不超过工作压力最大值的±0.5%，应选用精密型减压阀。

十、流量控制阀的选用

（1）根据气动系统或执行元件的进、排气口通径来选择。

（2）阀的公称流量应与系统所需的调节范围相适应。

（3）根据使用条件来选用阀的形式。

（4）选用流量控制阀控制的运动速度不得低于30 mm／s。

十一、方向控制阀的选用

（1）根据系统工作要求选择性能满足要求的阀。根据气动自动化系统工作要求选用阀的性能，包括阀的最低工作压力、最低控制压力、响应时间、阀的功耗、气密性、寿命及可靠性。如用气瓶惰性气体作为工作介质，对整个系统的气密性要求严格。选择手动阀就应选择滑柱式阀结构，阀在换向过程中各通口之间不会造成相通而产生泄漏。

（2）根据所需流量选择阀的通径。根据气动执行机构在工作压力状态下的流量值来选取阀的通径。一般情况下所选阀的额定流量应大于系统所需的最大流量。目前国内各生产厂对于阀的流量用自由空气流量（ANR），也有的用有压状态下的空气流量（一般是指在0.5　MPa工作压力下）表示。一般，对集中控制或距离在20 m以内的场合，可选3 mm通径的；对于距离在20 m以上或控制数量较多的场合，可选6 mm通径的。

（3）根据气动系统工作要求选用有合适功能及控制方式的阀，包括元件的位置数、通路数、记忆功能、静置时通断状态和控制方式等要求，应尽量选择与系统所需机能相一致的阀。

（4）根据现场使用条件选择适用范围符合要求的阀，包括使用现场的气源压力大小、电源条件（交、直流、电压大小等）、介质温度、环境温度、湿度、粉尘、振动等条件，选择能在此条件下可靠工作的阀。

（5）根据实际情况选择阀的安装方式。根据阀的质量水平、系统占有空间要求和便于维修等方面，综合考虑选择阀的安装方式。一般考虑用板式连接，包括集装板式连接，ISO标准也采用板式连接，因此，推荐优先采用板式安装方式，特别是对集中控制的气动控制系统更是如此。管式安装方式的阀占有空间小，也可以集装安装，且随着元件的质量和可靠性不断提高，也已得到广泛的应用。

（6）优先采用标准化系列产品，尽量避免采用专用阀。

（7）选用阀的价格应与系统水平及可靠性要求相适应。