气一液元件简介

（一）气—液转换器

1．结构和原理

这是一种将气压直接转换成液压的装置，它的工作原理是：隔板（活塞）将一个圆筒形缸筒分隔成左右两个腔室，右腔室充满油液，在左腔室输入有压气体后，由于隔板两侧受压面积相同，则右腔室输出与有压气体压力相同的油液。

气—液转换器有两种结构：隔离式和非隔离式，在非隔离式结构中有压气体是直接作用在油液面上的。为了防止空气混入油液中造成传动的不稳定，通常在进气口和出油口处安装了缓冲板。

2．使用

气—液转换器能将空气压力转换成同样大小压力的液压，通常用于气—液控制回路中使气缸获得无脉动的低速平稳的运动，气缸的速度可小于50mm／s。

使用气—液转换器应注意，气缸的负载率应小于50％，转换器内的液面上升的大速度应低于200mm／s ，储油量不应少于工作液压缸有效容积的1.5倍，给油量以不超过转换器容积的80％为原则。除隔离式结构外，储油筒应直立安置，下面为油液，上面为空气。

（二）气—液阻尼缸

在机械加工中实现进给运动的气缸，不仅要有足够的驱动力，用以推动进行切削加工，同时还要求它的运动速度均匀、可调，在负载变化的情况下，运动仍是平稳的。普通气缸是满足不了这些要求的，因为当外界负载变化较大时，气缸就可能产生“爬行”或“自走”，影响切削加工的精度。为了克服普通气缸的这一缺点，通常采用气—液阻尼缸（亦称气—液联动缸），作为切削加工的进给驱动装置。它用气缸产生驱动力，用液压缸进行阻尼，充分利用气动和液压的优点。

1．工作原理

气－液阻尼缸按其结构可分为串联式和并联式两种。

串联式气—液阻尼缸，实际上是用一根活塞杆将气缸和液压缸串联在一起。两缸之间用隔板隔开，防止气与液互窜。活塞杆的输出力是气缸的推力（或拉力）与液压缸的阻力之差。而液压缸本身并不用油泵供油，只是由气缸活塞所带动，利用液压油的不可压缩性，起一种阻尼、调速作用。应该指出，在液压缸的进出口处所接的单向阀和节流阀都是液压元件，其结构与工作原理与气动元件中的单向阀、节流阀相似。对图示气缸，当气缸活塞右行时，带动液压缸活塞一起运动，液压缸右腔排油，单向阀关闭，液压油只能通过节流阀排入液压缸的左腔内。调节节流阀开度，控制排油速度，就能调节气—液阻尼缸的运动速度。

串联式的缸体较长，加工与安装要求较高，并要求注意防止两缸间的窜气问题。

并联式气—液阻尼缸，缸体长度短，结构紧凑，调整方便，消除了两缸之间的窜气现象。但由于气缸和液压缸安装在不同轴线上，安装时应注意消除附加的力矩。

（三）气－液增压缸

1．结构和原理

根据帕斯卡定律可知，密封的液体能把外加的压强大小不变地向各个方向传递，即液体对压强（压力）有传递的本领。气—液增压缸就是利用液体的这种性质。

大活塞面积为A1，小活塞面积为A2，输入的空气压力为P1，输出的液压力为P2 ，气压作用在大活塞上经活塞杆推动小活塞向右移动，这时活塞上的推力F为：

F= P1×A1= P2×A2

P2= P1×A1/ A2

上式说明了气—液增压缸输出的液压力增高了A1/ A2的倍数，若大小活塞面积比为6：1输入气压100kPa，则输出的液压为600kPa。

2．用途

气—液增压缸在机床夹具上获得广泛的应用，它具有以下优点：

（1）可将低压空气的能量很方便地转换成高压的油压能量，从而使机床夹具外形小，重量轻，结构紧凑，传递的总力可达100KN以上。

（2）一般机床夹具的动作时间短（数秒钟），夹紧工作时间长（数分钟以上），而夹紧工作的时间在理论上是不消耗功率的，这一点是液压传动所不能比的。

（3）油液只能在工件装卸的极短时间内流动一次，所以油温与室温接近，漏油极少。