气动控制中的气缸中位停止技术

气动技术的中位停止技术与液压传动相比，难度要更大。因为液压传动通常采用三位四通换向阀，如果选择中封式的阀体，很容易实现液压缸的中位停止。但由于气动控制中气体可压缩，故采用一个传统换向阀很难解决气缸的在中位停止时的爬行问题。下面将针对气动控制的特点，讨论气动中位停止的方法。
首先，中位停止指气缸可以停止在除两终端位置外的任何一个位置。其次，在进行控制时，尽量保证执行机构可以尽可能的克服气体可压缩而带来的爬行现象，能够根据控制信号在最短时间内停止，且保持稳定。
在气动中位停止控制中，有以下几种选择：
1. 选择制动气缸（锁紧气缸），此方法只适用于有杆气缸。
   带有制动装置的气缸叫做制动气缸，或称为锁紧气缸。制动装置安装在气缸的前端，一般有弹簧制动、气压制动和弹簧气压制动三种制动方式。
   如果气缸运动到所需位置时，可以通过传感器驱动制动装置进行强制制动，其原理类似于汽车手刹，是一种强制的抱死制动方式。虽然这种方式可以使气缸停止在中位，但由于其属于机械强制制动，对气缸的损伤很大，但成本相对较低，寿命短。
2. 选择气动伺服技术，此方法适用于所有执行机构。
   气动伺服技术已经有10多年的发展，其技术已经非常成熟，如果使用方法恰当，选择合理的控制器和比例阀，伺服控制精度可以达到0.02mm，已经可以与任何的电伺服控制器媲美，但使用上要比电伺服相对复杂一点。
   与电伺服技术一样，气伺服技术可以使气缸停止在任意位置，且精度极高，在进行高精度的装配工作时，首选伺服控制。但是其成本最高，因为进行气伺服控制时，必须使用比例阀和高级的控制器。
3. 通过气动单向阀控制，此方法只适用于无杆气缸。
   如果通过气动回路的巧妙设计，使用气动单向阀和最简单的两位三通阀既可以完成无杆气缸的中位停止控制。在之前的文章中，已经研究过两位三通阀的使用，同样是两个两位三通阀加上两个气动单向阀便可以实现中位控制。如图：

由于气动单向阀的特殊功能，可以在两位三通阀全部断开时，将气缸内部的气体锁住，相当于一个自锁回路。即，两位三通阀的信号全为0时，气缸实现中位停止，稳定且低成本。但这种方法只能适用于无杆气缸的控制，因为无杆杠的两个腔室截面积不同，造成对气缸活塞的推力不同，无法停止住。
以上三种方法都可以实现气缸的中位停止，但根据应用场合不同，进行相应的选择。




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