隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，氣動伺服彖統(tǒng)越來越廣泛地應(yīng)用于電力、冶金礦山、紡織機械 和煙草機械。我國現(xiàn)行生產(chǎn)的氣動伺服系統(tǒng)中的伺服氣缸的缸徑比較小，一般不超過 100mm，氣缸輸出力比較小，還遠(yuǎn)不能適應(yīng)電力、冶金礦山等大型機械的需求。

大缸徑的伺服氣缸結(jié)構(gòu)圖

伺服氣缸由氣動定位器和普通氣缸兩部分組成。圖1、圖2分別是大缸徑伺服氣缸的工作原理圖和定位器中換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

                   圖1                              圖2

大缸徑的伺服氣缸工作原理

如圖1、圖2所示，當(dāng)信號壓力增大時，不銹鋼波紋管向上產(chǎn)生位移,使杠桿1與閥A的 噴嘴F之間的間隙圣|減小，從而使噴嘴的背 壓腔的壓力P：增加，膜片組件E向下運動，排氣閥芯C關(guān)閉而輸岀閥芯B打開，壓縮空氣進(jìn)入氣範(fàn)的后腔；同時，波紋管的位移，使杠桿2與閥B噴嘴F之間的間隙 5 增大，從而使噴 嘴B的背壓腔的壓力上減小，膜片組件向上運動，排氣閥芯關(guān)閉，壓縮空氣從氣缸的前腔排出，因此氣缸活塞向下運動。由于氣缸活塞向下運動，使反饋彈簧的變形量工增加，致使杠桿2與閥B的噴嘴F之間的間隙圣2減小，其背壓力P2增大，膜片組件E向下運動，使原已打開，的排氣閥芯C有關(guān)閉的趨勢，關(guān)閉的輸出閥芯B有打開的趨勢，從而使排出氣缸前腔的壓縮空氣減小直至關(guān)閉。

與此同時，反饋彈賛變形量的增加引起杠桿1與閥A噴嘴F之間的間隙增大，噴嘴F的背壓腔的壓力侖減小，膜片組件E向上運動，使原已關(guān)閉的排氣閥芯C逐漸開啟，而使原開啟的輸出閥芯B逐漸地關(guān)閉，從而使進(jìn)入氣缸后腔的壓縮空氣減小直至 關(guān)閉。當(dāng)信號壓力增大到某一定值時，△x1= △x2=const，閥A和閥B的輸岀閥芯和排氣閥芯都關(guān)閉，氣缸處于某一特定的位置。當(dāng)信號壓力減小時，其工作原理正好與上述相反。當(dāng)輸入信號壓力減小到某一定值時，△x1= △x2=const，閥A和閥B的輸岀閥芯和 排氣閥芯也都關(guān)閉，氣缸也處于某一特定的位置。

綜上所述，氣缸輸入信號壓力與氣缸位移量形成對應(yīng)的關(guān)系，而與輸入的工作壓力無關(guān)。

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