氣動元件產品型號編制方法起草單位

無錫氣動技術研究所有限公司，浙江億日氣動科技有限公司等。

陳明，李企芳等。

氣動技術應用面的擴大是氣動工業(yè)發(fā)展的標志。氣動元件的應用主要為兩個方面：維修和配套。過去國產氣動元件的銷售要用于維修，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產氣動元件的應用，從價值數千萬元的冶金設備到只有1~2百元的椅子。鐵道扳岔、機車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內的起吊設備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國產氣動元件。這說明氣動技術已“滲透”到各行各業(yè)，并且正在日益擴大。

我國的氣動工業(yè)雖然達到了一定規(guī)模與技術水平，但是與國際先進水平相比，差距甚大。我國氣動產品產值只占世界總產值的1.3%，僅為美國的1/21，日本的1/15，德國的1/8。這與10多億人口的大國很不相稱。從品種上看，日本一家公司有6500個品種，我國只有它的1/5。產品性能和質量水平的差距也很大。

由于氣動技術越來越多地應用于各行業(yè)的自動裝配和自動加工小件、特殊物品的設備上，原有傳統(tǒng)的氣動元件性能正在不斷提高，同時陸續(xù)開發(fā)出適應市場要求的新產品，使氣動元件的品種日益增加，其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：

體積更小，重量更輕，功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢必限制了氣動元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動元件的第一個發(fā)展方向。國外已開發(fā)了僅大拇指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥。能開發(fā)出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。為此，相同外形尺寸的閥，流量已提高2~3.3倍。有一種系列的小型電磁閥，其閥體寬僅10mm，有效面積可達5mm2;寬15mm,有效面積達10mm2等。

國外電磁閥的功耗已達0.5W，還將進一步降低，以適應與微電子相結合。

氣源處理組合件，國內外大多采用了積木式的砌塊結構，不僅尺寸緊湊，而且結合、維修都很方便。

執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉，使用更方便.為了提高氣缸的定位精度，附帶制動機構和伺服系統(tǒng)的氣缸應用越來越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。

在國際展覽會上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會回轉，應用在主機上時，無須附加導向裝置即可保持一定精度。此外還開發(fā)了不少帶各種導向機構的氣缸和氣缸滑動組件，例如具有兩根導向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。

氣缸筒外形已不限于圓形、而是方形、米字形或其它形狀，在型材上開了導向槽、傳感器和開關的安裝槽等，讓用戶安裝使用更方便。

多功能化，復合化.為了方便用戶，適應市場的需要開發(fā)了各種由多只氣動元件組合并配有控制裝置的小型氣動系統(tǒng)。如用于移動小件物品的組件，是將帶導向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動3kg重物，配有電磁閥、程控器，結構緊湊，占有空間小，行程可調整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)內容將不同模塊任意組合。還有一種機械手是由外形小并能改變擺動角度的擺動氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。

與電子技術結合，大量使用傳感器，氣動元件智能化.帶開關的氣缸國內已普遍使用，開關體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流量計、壓力表、能自動控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運行。氣動伺服定位系統(tǒng)已有產品進入市場。該系統(tǒng)采用三位五通氣動伺服閥，將預定的定位目標與位置傳感器的檢測數據進行比較，實施負反饋控制。氣缸最大速度達2m/s、行程300mm時，系統(tǒng)定位精度±0.1mm。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動元件與光電子技術結合的產物。它能直接接受傳感器的信號，當信號滿足指定條件時，不必通過外部控制器，即可自行完成動作，達到控制目的。它已經應用在物體的傳送帶上，能識別搬運物體的大小，使大件直接下送，小件分流。

更高的安全性和可靠性.從氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，并且強調了安全性。

氣動元件的許多使用場合，如軋鋼機、紡織流水線等，在工作時間內不能因為氣動元件的質量問題而中斷，否則會造成巨大損失，因此氣動元件的工作可靠性顯得非常重要。在航海輪船上，使用的氣動元件不少，但能打進這個領域的氣動元件廠不多，原因是其對氣動元件的可靠性要求特別高，必須通過有關國際機械的認證。

向高速、高頻、高響應、高壽命方向發(fā)展.為了提高生產設備的生產效率，提高執(zhí)行元件的工作速度勢在必行。我國的氣缸工作速度一般在0.5m/s以下。根據日本專家預測，五年以后大部分的氣缸工作速度將提高到1~2m/s，有的要求達5m/s。氣缸工作速度的提高，不僅要求氣缸的質量提高，而且結構上也要相應改進，例如要配置油壓吸震器以增加緩沖效果等。電磁閥的響應時間將小于10ms，壽命提高到5000萬次以上。美國有一種間隙密封的閥，由于閥芯懸浮在閥體內，相互不接觸，在無需潤滑下，壽命高達2億次。

普遍使用無油潤滑技術，滿足某些特殊要求.由于環(huán)境污染以及電子、醫(yī)療、食品等行業(yè)的要求，環(huán)境中不允許有油，因此無油潤滑是氣動元件的發(fā)展趨向，同時無油潤滑可使系統(tǒng)簡化。歐洲市場上油霧器已屬淘汰的產品，普遍做到了無油潤滑。此外，為了滿足某些

特殊要求，除臭、除菌和精密過濾器正在不斷開發(fā)，過濾精度已達0.1~0.3μm，過濾效率已達99.9999%。

以聚四氟乙烯為主體的復合材料制造的氣動密封件能耐熱（260℃），耐寒（-55℃）和耐磨，其使用場合越來越多。

為了提高質量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術正在氣動元件制造中逐步推廣。

便于保養(yǎng)、維修和使用.國外正在研究使用傳感器實現氣動元件及系統(tǒng)具有故障預報和自診斷功能。

從上述的氣動技術發(fā)展方向可知，在氣動產品的開發(fā)上我們有許多工作可做。任何一個氣動元件廠，即使其規(guī)模不大，只要突破一個方面，并保持技術領先，就可以在市場上占一席之地，在激烈的競爭中獲得生存和發(fā)展。

救生拋投器　的主要部件就是一個內置氣缸帶折疊槍托的發(fā)射槍體，是氣動產品的典型應用。在水上救生和陸用救援發(fā)揮了很大的作用。

氣動元件的市場走向　氣動元件發(fā)展方向：更高的安全性和可靠性。氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，并且強調了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進行試驗。如果貫徹這些國際標準，國內的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達到標準要求。除耐壓試驗處，結構上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護罩。

一套氣動元件設備如果維護不得當，那么就會減少設備的壽命，嚴重的話發(fā)生故障所帶來的安全隱患也是不可小覷的，那么如何維護好一套氣動元件設備呢？

1、保證正確之代供氣系統(tǒng)：進氣壓力于工具入口處(非空壓機之出氣壓力)一般為90PSIG(6.2Kg/cm^2)，過高、過低均有損工具之性能及壽命。進氣必須含有充分潤滑油，以便工具內氣動馬達得到充分潤滑(可置一白紙于工具排氣處檢視是否有油漬，正常為有油漬現象)。 進氣必須盡不含水份，若莊縮空氣未經空氣干燥機是不恰當的。

2、不可任意拆除工具的零件后而操作，除了會影響操作者的安全關會致使工具損壞。

3、若工具略有故障或經使用不能達到原有功能時，不可再繼續(xù)使用，要立即檢查。

4、使用各式工具，務必遵照各種安全規(guī)定及使用說明操作。

5、要選用適當的工具工作，工具過大容易造成工作傷害，工具過小容易致使工具損害。

6、定期(約每周一次)檢查、保養(yǎng)工具，添加黃油于軸承等轉動部位，添加機油于氣動馬達部位。

festo氣動元件在汽車行業(yè)中的應用：

一、提高生產率的直接途徑

Festo的創(chuàng)新氣動產品能提高大型沖壓流水線的工作效率，如鋼板在沖壓之前的分離工作就是用一組緊湊型高性能氣動元件來實現的，有下列幾種產品：

DNC標準氣缸

· 活塞直徑從32到125mm，行程從10到2000mm

· 符合當前所有的國際標準

· 所需安裝空間很小

· 氣缸傳感器可集成在傳感器槽中

· 終端位置的緩沖為標準配置

· 含蓋了標準氣缸應用場合的90%

· 有多種活塞桿的派生型和特殊設計結構可供選擇

· 活塞桿類型：雙出活塞桿、加強活塞桿型（用于較大的橫向負載）、加長活塞桿型、方形活塞桿型、抗扭轉活塞桿型（也可根據需要提供中空活塞桿型），帶內螺紋活塞桿型或帶標準粗螺距

· 耐高溫的密封圈

· 恒速氣缸，行程速度可降至5mm/s

· 不含銅，不含聚四氟乙烯 （對PPV-A 和 PPV型號，缸徑為32到80mm）

· 耐腐蝕

CPV閥島

· 與現有的控制系統(tǒng)的互聯(lián)非常簡單

· 由于最大程度地提高了單元空間元件的密度，因此整體占用空間小

· 使用壽命及運行可靠性都有很大程度的提高

· 結構緊湊、流量大

· 可直接將閥島安裝在“現場”

· 標準化的閥主體設計結構

· 現場總線接口的使用替代了費力的單獨接線方式

二、工件的定位

Festo能針對具體的要求為客戶提供“定制”方案，以滿足在汽車生產中的個別需求。例如：用于提起鋼板的專用真空氣缸。這種Festo扁平氣缸具有抗扭轉的活塞桿且占用空間小，并能在要求的時間內可靠地保持真空的存在。

三、鋼板的抓取

Festo提供了創(chuàng)新、全面的真空產品系列，如最新的模塊化真空吸盤。有多種形狀（扁平形、鐘罩形、波紋形）和多種接頭可供選擇，可建立超過2000種理想的解決方案。與真空閥組合使用提供了完美的控制方法。

四、 汽車車身的成型

汽車車身的沖壓及成型對精度的要求非常高。在空間非常小的情況下，無論是零部件的抓取，還是零部件的可靠夾緊、輸送與分離，或是零部件與零部件之間的找正及保持，Festo都可提供所需的精度。

作為汽車行業(yè)的合作伙伴，Festo氣動元件已經在全球范圍內參與到汽車行業(yè)的生產過程中，并發(fā)揮著重要的作用，比如在沖壓車間安全可靠地抓取鋼板，為車身制造過程提供創(chuàng)新的氣動方案，為噴漆車間提供潔凈的控制和動力氣源及確保裝配線平穩(wěn)運行的系統(tǒng)。正如您所看到的那樣，Festo的氣動元件總是能出色地完成汽車行業(yè)中的各項任務。2100433B