空気圧アクチュエータは、空気圧を利用してバルブの開閉や調整を行うアクチュエータです。空気圧アクチュエータまたは空気圧装置とも呼ばれます。空気圧アクチュエータには、補助装置が装備されることがあります。一般的に使用される補助装置としては、バルブポジショナーとハンドホイール機構があります。バルブポジショナーの機能は、フィードバック原理を利用してアクチュエータの性能を向上させ、コントローラの制御信号に応じてアクチュエータが正確な位置決めを実現できるようにすることです。ハンドホイール機構の機能は、停電、ガス供給停止、コントローラの出力停止、またはアクチュエータの故障により制御システムが機能しなくなった場合に、制御バルブを直接操作して正常な生産を維持することです。
空気圧アクチュエータの動作原理
圧縮空気がノズルAから空気圧アクチュエータに入ると、ガスはダブルピストンを両端（シリンダーヘッド側）に向かって直線的に押し、ピストン上のラックが回転軸上のギアを反時計回りに90度回転させ、バルブが開きます。このとき、空気圧アクチュエータの両端のガスはノズルBから排出されます。逆に、圧縮空気がノズルBから空気圧アクチュエータの両端に入ると、ガスはダブルピストンを中央で直線的に押し、ピストン上のラックが回転軸上のギアを時計回りに90度回転させ、バルブが閉じます。このとき、空気圧アクチュエータの中央のガスはノズルAから排出されます。以上が標準タイプの伝達原理です。ユーザーのニーズに応じて、空気圧アクチュエータは標準タイプとは逆の伝達原理、すなわち、選択した軸が時計回りに回転してバルブを開き、反時計回りに回転してバルブを閉じるように設置できます。単動式（スプリングリターン式）空気圧アクチュエータのAノズルは空気入口、Bノズルは排気口です（Bノズルには消音器を取り付ける必要があります）。Aノズルから空気が流入するとバルブが開き、空気が遮断されるとスプリングの力でバルブが閉じます。
空気圧アクチュエータの性能
1. 空気圧機器の定格出力力またはトルクは、国際規格および顧客の規制に準拠する必要があります。
2. 無負荷状態では、シリンダに「表2」に規定された空気圧が入力され、シリンダの動きは詰まりやクリープがなくスムーズであるべきである。
3. 0.6MPaの空気圧下で、空気圧装置の開閉方向の出力トルクまたは推力は、空気圧装置の銘板に示された値以上でなければならず、動作は柔軟でなければならず、いかなる部分にも永久変形やその他の異常現象が発生してはならない。
4. 最大作動圧力でシール試験を実施した場合、各背圧側からの空気漏れ量は（3+0.15D）cm3/分（標準状態）を超えないこと、エンドカバーおよび出力軸からの空気漏れ量は（3+0.15d）cm3/分を超えないこと。
5. 強度試験は、最大使用圧力の1.5倍の圧力で実施します。試験圧力を3分間維持した後、シリンダーエンドカバーおよび静的シール部品に漏れや構造的な変形があってはなりません。
6. 動作寿命回数。空気圧装置は空気圧バルブの動作をシミュレートします。出力トルクまたは推力容量を両方向で維持する条件下で、開閉動作回数は50,000回（1回の開閉サイクル）以上でなければなりません。
7. 緩衝機構を備えた空気圧装置の場合、ピストンがストロークの終端位置に移動したときは、衝撃を与えてはならない。
空気圧アクチュエータの利点
1. 連続ガス信号を受け入れ、直線変位を出力する（電気／ガス変換装置を追加すれば、連続電気信号も受け入れることができる）。ロッカーアームを装備すれば、角度変位を出力できるものもある。
2. 正の作用関数と負の作用関数が存在する。
3. 移動速度は速いが、負荷が増加すると速度は低下する。
4. 出力力は作動圧力に関係する。
5. 信頼性は高いが、空気源が遮断されるとバルブを維持できなくなる（位置保持バルブを追加すれば維持可能）。
6. セグメント制御とプログラム制御を実現するのは不便である。
7. メンテナンスが容易で、環境への適応性が高い。
8. 大きな出力電力。
9. 防爆機能を備えています。
要約すると
空気圧アクチュエータおよびバルブの設置および接続寸法は、国際規格ISO5211、DIN3337、VDI/VDE3845に準拠して設計されており、一般的な空気圧アクチュエータと互換性があります。
空気源孔はNAMUR規格に準拠しています。
空気圧アクチュエータ（ISO5211規格準拠）の底部シャフト組立穴は二重正方形になっており、角棒付きバルブを直線または45°の角度で取り付けるのに便利です。
投稿日時：2025年2月16日