进口气动执行器的种类与配套阀门气缸的选型

气动执行器是指可以通过气体来驱动设备运转的装置，本文主要描述的是阀门用的气动执行器，主要参照常用的进口气动执行器，气动执行器的品牌德国克莱KLAY的文献，对气动执行器进行分析，以及阀门气动执行器的选型。

气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械，气动执行器能的气动执行元件。气动执行器有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气动执行器又可分为单作用气动执行器、双作用气动执行器、膜片式气动执行器和冲击气动执行器4种。

①单作用气动执行器：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回的气动执行器。也叫德国克莱KLAY进口单作用气动执行器。

②双作用气动执行器：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力的气动执行器。也叫德国克莱KLAY进口双作用气动执行器。

③膜片式气动执行器：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。

④冲击气动执行器：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米/秒)运动的动能，借以做功。

⑤无杆气动执行器：没有活塞杆的气动执行器的总称。有磁性气动执行器，缆索气动执行器两大类。

做往复摆动的气动执行器称摆动气动执行器，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气动执行器、气液阻尼缸和步进气动执行器等。
 

一、气动执行器型号分类

 

(1)从动作上分为单作用和双作用，结构示意图如图所示，前者又分弹簧压回和压出两种，一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合(价格低、耗能少)，双作用气动执行器则更广泛应用。(注：不要把单双作用气动执行器跟带还是不带磁环气动执行器等同了)

(2)从功能上来分(比较贴合设计情况)，类型较多，如标准气动执行器、复合型气动执行器、特殊气动执行器、摆动气动执行器、气爪等，其中比较常用的为自由安装型气动执行器、薄型气动执行器、笔形气动执行器、双杆气动执行器、滑台气动执行器、无杆气动执行器、旋转气动执行器、夹爪气动执行器等，如图所示，大家只要了解各种气动执行器大致特性和对应型号，要用时调(标准件图纸)出来即可!

关于阀门气动执行器，也叫气动执行器的选型，我们参照德国克莱KLAY的进口气动执行器的选型方法，进行归纳分析：

基于对气动执行器在动力特性或空间布局方面的应用特长，我们在实际选用气动执行器时，首先是确定一个合适的类别从三面考虑：功能要求、空间要求，精度要求。

气动执行器型号、气动执行器种类、气动执行器规格、最全面的气动执行器大全选型介绍与分析

●节省空间

指气动执行器的轴向或径向尺寸比标准气动执行器的较大或较小的气动执行器，具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点，比如薄型气动执行器(如SDA系列，缸径=Φ12mm～Φ100mm，行程≤100mm)和自由安装型气动执行器(如CU系列，缸径=Φ6mm～Φ32mm，行程≤100mm)，如图所示：

广泛应用的气动执行器具有节省空间特长的还有无杆气动执行器，形象地说，有杆气动执行器的安装空间约2.2倍行程的话，无杆气动执行器可以缩减到约1.2倍行程，一般需要和导引机构配套，定位精度也比较高。

磁偶式无杆气动执行器：活塞两侧受压面积相等,具有同样的推力,有利于提高定位精度,适合长行程，重量轻、结构简单、占用空间小，如图所示

机械式无杆气动执行器：“有较大的承载能力和抗力矩能力，适用缸径Φ10mm～Φ80mm，如图所示

此外，同样希望节省空间兼顾导向精度要求时，往往会用到双杆气动执行器(相当于两个单杆气动执行器并联成一体)，如图所示。

●精度要求

一般采用滑台气动执行器(将滑台与气动执行器紧凑组合的一体化的气动组件)，也有各种细分的类型，工件可安装在滑台上，通过气动执行器推动滑台运动，适用于精密组装、定位、传送工件等。

●摆动/旋转运动

遇到需要摆动或转动的场合，一般采用旋转气动执行器，主要有以下几类：

叶片式旋转缸：用内部止动块或外部挡块来改变其摆动角度。止动块于缸体固定在一起，叶片于转轴连在一起。气压作用在叶片上，带动转轴回转，并输出力矩。叶片式摆缸由单片式和双片式。双片式的输出力矩比单片式大一倍，但转角小于180度。

齿轮式旋转缸：气压力推动活塞带动齿条作直线运动，齿条推动齿轮作回转运动，由齿轮轴输出力矩并带动外负载摆动。齿轮齿条式摆缸有CRJ、CRJU(缸大小代号0.5、1mm)，CRA1(缸径30~100mm标准型)、CRQ2(缸径10~40mm薄型)、MSQ(缸径10~200mm摆动平台)系列可供选择。

转角下压气动执行器：也称回转夹紧气动执行器，旋转到一定角度后下压夹紧

●夹持/固定产品

一般用气动夹爪气动执行器(原理：开闭一般是通过由气动执行器活塞产生的往复直线运动带动与手爪相连的曲柄连杆、滚轮或齿轮等机构，驱动各个手爪同步做开、闭运动。)，它可以用来抓取物体，实现机械手的各种动作，常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体，内部结构示意图如图所示：

●其他场合

要求气动执行器到达行程终端无冲击现象和撞击噪声，应选缓冲气动执行器;有横向负载，可选带导杆气动执行器;要求制动精度高，应选锁紧气动执行器;不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能的气动执行器;除活塞杆作直线往复运动外，还需缸体做摆动，可选耳轴式或耳环式安装方式的气动执行器等。还比如超大行程，比如较大动力，比如空间极小……又分别应该用什么类型的气动执行器?请多翻阅型录, 认真总结，这里从略。

要提醒的是，只有建立在对种类繁多的气动执行器有类似上述这些基本认识的前提下，我们才可能对气动执行器的选型做到尽可能地合理、准确，因为实际选型过程，都是先根据工况去选择哪类气动执行器(对气动执行器不熟悉就很难对应得上)，进而再确认该类气动执行器的各种参数和匹配附件。

注意：气动执行器的选型在气动使用中经常涉及到，那么在做气动执行器选型时需要注意什么? 下面简单介绍下气动执行器

选型的方法和步骤。

气动执行器选型一般是这样：首先先根据你需要的出力换算出气动执行器的活塞面积

F=n*P*S

公式中

F是所需要的输出力，

P是系统压力，

S就是活塞面积了，

n是安全系数，一般气动执行器水平使用取0.7，垂直使用取0.5，

活塞面积出来了再换算成活塞直径，一般气动执行器使用直径表示。

其次是根据运动的距离选择气动执行器的行程，如果需要压紧，一般会吃进3~5mm。

然后根据安装方式选择你需要的安装，是角座，法兰还是耳环安装。

最后选择是否需要行程检测开关等辅件就好了。

气动执行器最主要的数据是缸径和行程

我们以德国克莱KLAY进口双作用气动执行器为例，介绍双作用气动执行器选型程序。

1.选定气动执行器缸径

根据气动执行器的负载状态，确定气动执行器的轴向负载力F。

根据负载的运动状态，预选气动执行器的负载率η。

根据气源供气条件，确定气动执行器的使用压力P。P应小于减压阀进口压力的85%。

已知F，η和P，对单作用气动执行器，预设杆径与缸径之比d/D=0.5，根据前面所述气动执行器理论力的计算公式和负载率计算公式，便可选定缸径D;对双作用气动执行器，同样使用前面所述气动执行器理论力的计算公式和负载率计算公式，便可选定缸径D。缸径D的尺寸应标准化。

2.选定气动执行器行程

根据气动执行器的操作距离及传动机构的行程比来预选气动执行器的行程。为便于安装调试，对计算出的行程要留有适当余量。应尽量选为标准行程，可保证供货速度，成本降低。

3.选定气动执行器品种

将使用目的及需要的缸径及行程作为条件，从气动执行器系列中选出所需的气气动执行器品种。

4.选定安装形式

不同系列有不同的安装形式，而各系列亦有多种安装形式可供选择，应根据气动执行器的不同用途，来选择安装形式。

安装形式有：基本型，脚座型，杆侧法兰型，无杆侧法兰型，单耳环型，双耳环型，杆侧耳轴型，无杆侧耳轴型，中央耳轴型。

5.选定缓冲形式

按照用途所需，选择出气动执行器的缓冲形式。气动执行器缓冲形式分为：无缓冲，橡胶缓冲，气缓冲，液压缓冲器。

6.磁性开关的选定

安装于气动执行器上的磁性开关，主要是作位置检测之用。需要注意的是：气动执行器内置磁环，是使用磁性开关的先决条件。磁性开关的安装形式有：钢带安装，轨道安装，拉杆安装，真接安装。