氣一液元件簡介

（一）氣—液轉換器

1．結構和原理

這是一種將氣壓直接轉換成液壓的裝置，它的工作原理是：隔板（活塞）將一個圓筒形缸筒分隔成左右兩個腔室，右腔室充滿油液，在左腔室輸入有壓氣體后，由于隔板兩側受壓面積相同，則右腔室輸出與有壓氣體壓力相同的油液。

氣—液轉換器有兩種結構：隔離式和非隔離式，在非隔離式結構中有壓氣體是直接作用在油液面上的。為了防止空氣混入油液中造成傳動的不穩定，通常在進氣口和出油口處安裝了緩沖板。

2．使用

氣—液轉換器能將空氣壓力轉換成同樣大小壓力的液壓，通常用于氣—液控制回路中使氣缸獲得無脈動的低速平穩的運動，氣缸的速度可小于50mm／s。

使用氣—液轉換器應注意，氣缸的負載率應小于50％，轉換器內的液面上升的大速度應低于200mm／s ，儲油量不應少于工作液壓缸有效容積的1.5倍，給油量以不超過轉換器容積的80％為原則。除隔離式結構外，儲油筒應直立安置，下面為油液，上面為空氣。

（二）氣—液阻尼缸

在機械加工中實現進給運動的氣缸，不僅要有足夠的驅動力，用以推動進行切削加工，同時還要求它的運動速度均勻、可調，在負載變化的情況下，運動仍是平穩的。普通氣缸是滿足不了這些要求的，因為當外界負載變化較大時，氣缸就可能產生“爬行”或“自走”，影響切削加工的精度。為了克服普通氣缸的這一缺點，通常采用氣—液阻尼缸（亦稱氣—液聯動缸），作為切削加工的進給驅動裝置。它用氣缸產生驅動力，用液壓缸進行阻尼，充分利用氣動和液壓的優點。

1．工作原理

氣－液阻尼缸按其結構可分為串聯式和并聯式兩種。

串聯式氣—液阻尼缸，實際上是用一根活塞桿將氣缸和液壓缸串聯在一起。兩缸之間用隔板隔開，防止氣與液互竄。活塞桿的輸出力是氣缸的推力（或拉力）與液壓缸的阻力之差。而液壓缸本身并不用油泵供油，只是由氣缸活塞所帶動，利用液壓油的不可壓縮性，起一種阻尼、調速作用。應該指出，在液壓缸的進出口處所接的單向閥和節流閥都是液壓元件，其結構與工作原理與氣動元件中的單向閥、節流閥相似。對圖示氣缸，當氣缸活塞右行時，帶動液壓缸活塞一起運動，液壓缸右腔排油，單向閥關閉，液壓油只能通過節流閥排入液壓缸的左腔內。調節節流閥開度，控制排油速度，就能調節氣—液阻尼缸的運動速度。

串聯式的缸體較長，加工與安裝要求較高，并要求注意防止兩缸間的竄氣問題。

并聯式氣—液阻尼缸，缸體長度短，結構緊湊，調整方便，消除了兩缸之間的竄氣現象。但由于氣缸和液壓缸安裝在不同軸線上，安裝時應注意消除附加的力矩。

（三）氣－液增壓缸

1．結構和原理

根據帕斯卡定律可知，密封的液體能把外加的壓強大小不變地向各個方向傳遞，即液體對壓強（壓力）有傳遞的本領。氣—液增壓缸就是利用液體的這種性質。

大活塞面積為A1，小活塞面積為A2，輸入的空氣壓力為P1，輸出的液壓力為P2 ，氣壓作用在大活塞上經活塞桿推動小活塞向右移動，這時活塞上的推力F為：

F= P1×A1= P2×A2

P2= P1×A1/ A2

上式說明了氣—液增壓缸輸出的液壓力增高了A1/ A2的倍數，若大小活塞面積比為6：1輸入氣壓100kPa，則輸出的液壓為600kPa。

2．用途

氣—液增壓缸在機床夾具上獲得廣泛的應用，它具有以下優點：

（1）可將低壓空氣的能量很方便地轉換成高壓的油壓能量，從而使機床夾具外形小，重量輕，結構緊湊，傳遞的總力可達100KN以上。

（2）一般機床夾具的動作時間短（數秒鐘），夾緊工作時間長（數分鐘以上），而夾緊工作的時間在理論上是不消耗功率的，這一點是液壓傳動所不能比的。

（3）油液只能在工件裝卸的極短時間內流動一次，所以油溫與室溫接近，漏油極少。