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氣缸的基本構(gòu)造
所謂,氣動(dòng)執(zhí)行元件,就是采用壓縮空氣作為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線、擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的元件。
拿常用的基本型氣缸作為例子:
單作用氣缸:
活塞僅一側(cè)供氣,氣壓推動(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出,靠彈簧或自重返回。
雙作用氣缸:
氣缸活塞兩側(cè)都有氣壓力,來(lái)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)或后退動(dòng)作。
氣缸的緩沖
但是,氣缸也有一個(gè)問(wèn)題,如果不使用緩沖裝置,當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到終端時(shí),特別是行程長(zhǎng)、速度快的氣缸,活塞撞擊端蓋的動(dòng)能就會(huì)很大,很容易損壞零件,縮短氣缸的壽命。
氣缸緩沖設(shè)計(jì):
一種液壓緩沖,也是簡(jiǎn)單氣缸緩沖的方法:在氣缸前端安裝液壓緩沖器。通過(guò)獨(dú)特的阻尼孔設(shè)計(jì),使用礦物油作為介質(zhì),來(lái)平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)從高速輕載到低速重載的轉(zhuǎn)變。特點(diǎn):從小能量到大能力量的范圍都無(wú)需調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)佳的能量吸收。
第二種橡膠緩沖,為了在工廠更緊湊的安裝,第二種方法:橡膠緩沖:活塞桿的兩端設(shè)置了緩沖墊
注意事項(xiàng):
1)緩沖能力固定不可變,緩沖能力小,多用于小型氣缸,防止作動(dòng)噪音。
2)需要注意橡膠老化而導(dǎo)致變形、剝落等現(xiàn)象。
第三種氣緩沖,通過(guò)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),緩沖套及密封圈共同作用在一側(cè)形成一個(gè)封閉的氣室/緩沖腔,來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖。緩沖腔內(nèi)的氣體只能通過(guò)緩沖閥排出。當(dāng)緩沖閥的開(kāi)度很小時(shí),腔內(nèi)壓力快速上升,該壓力對(duì)于活塞產(chǎn)生反作用力,從而使活塞減速,直至停止。
注意事項(xiàng):
1)通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖閥的開(kāi)度,緩沖能力可調(diào)。開(kāi)度越小,緩沖力越大。
2)利用氣缸動(dòng)作時(shí)的背壓而實(shí)現(xiàn)緩沖。氣缸背壓小。緩沖能力也將變小。在使用時(shí),須注意負(fù)載率和氣缸速度的控制方法。
磁性開(kāi)關(guān)
它是判斷氣缸是否運(yùn)行到位的反饋信號(hào),控制相應(yīng)的電磁閥完成切換動(dòng)作。
原理:隨活塞移動(dòng)的磁環(huán)靠近或離開(kāi)開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)中的被磁化相互吸引或斷開(kāi),發(fā)出電信號(hào)。
特點(diǎn)是不需要在氣缸行程兩端設(shè)置機(jī)控閥及其安裝架,不需要在活塞桿端設(shè)置撞塊,所以使用方便,結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高,壽命長(zhǎng),成本低,開(kāi)關(guān)反應(yīng)時(shí)間快,獲得了的應(yīng)用。
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成:
1)缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。
2)端蓋
端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,以提高氣缸的導(dǎo)向精度,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設(shè)有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定。滑動(dòng)部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4)活塞桿
活塞桿是氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕,并提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱(chēng)為動(dòng)密封,靜止件部分的密封稱(chēng)為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
6)氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑氣缸。
帶有制動(dòng)裝置的氣缸稱(chēng)為制動(dòng)氣缸,也稱(chēng)鎖緊氣缸,下面介紹下鎖緊氣缸的原理和狀態(tài)。
制動(dòng)氣缸為卡套錐面式制動(dòng)裝置,它由制動(dòng)閘瓦、制動(dòng)活塞和彈簧等構(gòu)成。制動(dòng)裝置一般安裝在普通氣缸的前端,其結(jié)構(gòu)有卡套錐面式、彈簧式和偏心式等多種形式。
鎖緊氣缸在工作中其制動(dòng)裝置有兩個(gè)工作狀態(tài),即放松狀態(tài)和制動(dòng)夾緊狀態(tài)。
夾緊狀態(tài),當(dāng)氣缸由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)時(shí),C口迅速排氣,壓縮彈簧迅速使制動(dòng)活塞復(fù)位并壓緊制動(dòng)閘瓦。此時(shí)制動(dòng)閘瓦緊抱活塞桿使之停止運(yùn)動(dòng)。
放松狀態(tài),氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí),在C口輸入氣壓,使制動(dòng)活塞受壓右移,則制動(dòng)機(jī)構(gòu)處于放松狀態(tài),氣缸活塞桿可以自由運(yùn)動(dòng)。
鎖緊氣缸的原理:
制動(dòng)裝置是靠壓縮彈簧力使活塞桿停在任意位置的。因此,在工作過(guò)程中即使動(dòng)力氣源出現(xiàn)故障,仍能鎖定活塞桿不使其移動(dòng)。這種制動(dòng)氣缸夾緊力大,動(dòng)作可靠,如缸徑為40mm的制動(dòng)氣缸,其夾緊力為1400N。
在氣動(dòng)系統(tǒng)中,采用三位閥能控制氣缸活塞在中間任意位置停止。但在外界負(fù)載較大且有波動(dòng),或氣缸豎直安裝使用,及其定位精度與重復(fù)精度要求較高時(shí),可選用制動(dòng)氣缸。
氣動(dòng)系統(tǒng)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)項(xiàng)能量與信號(hào)的傳遞,利用空氣壓縮機(jī)將電動(dòng)機(jī)或其他原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能,然后在控制元件的控制的控制和輔助元件的配合下,通過(guò)執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而完成直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外作功。
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AIRTEC氣缸配件
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空壓機(jī)群控制系統(tǒng)成為目前空壓機(jī)群控制節(jié)能新技術(shù)。該控制系統(tǒng)根據(jù)壓力需求變化,金鐘控制不同空壓機(jī)的啟停、加卸載等,保持系統(tǒng)一直有合適數(shù)量和容量的壓縮機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。
控制系統(tǒng)通過(guò)控制變頻器改變工廠低壓供氣系統(tǒng)中單臺(tái)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制空壓機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)氣量,匹配工廠低壓供氣系統(tǒng)用氣量小的波動(dòng)。一般選擇對(duì)哪一臺(tái)空壓機(jī)變頻改造,需要*人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的測(cè)試計(jì)算才能決定。
1、壓縮機(jī)變頻改造只有結(jié)合企業(yè)自身壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行情況才能達(dá)到節(jié)能效果,需要經(jīng)過(guò)*人員全面測(cè)試和評(píng)估后才能使用。
2、空壓機(jī)群控制系統(tǒng)特別適合于多臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行的場(chǎng)合,實(shí)行階梯組合配置,可以很好滿足企業(yè)需求。
空壓機(jī)站組成
空壓站,一般能滿足工廠生產(chǎn)需要的空壓站包括四個(gè)部分:
一部分是空壓機(jī),現(xiàn)*常用的有活塞式空壓機(jī)和螺桿式空壓機(jī)兩種,它是空壓站*主要的設(shè)備,是生產(chǎn)壓縮空氣的機(jī)器。
第二部分是壓縮空氣儲(chǔ)氣罐,也叫氣包,它有兩個(gè)作用,一個(gè)作用是儲(chǔ)存壓縮空氣,另一個(gè)作用是分離壓縮空氣當(dāng)中液態(tài)的水分和油分。
第三部分是干燥機(jī),包括冷凍式干燥機(jī)和吸附式干燥機(jī)兩種,它的作用是分離壓縮空氣當(dāng)中氣態(tài)的水分,作用原理相當(dāng)于空調(diào)的,將高熱的壓縮空氣通過(guò)冷媒壓縮機(jī)降到露點(diǎn)溫度,釋放出壓縮空氣當(dāng)中99%的水分。
由壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣是不純凈的。這是因?yàn)榭諝鈮嚎s機(jī)本身含有潤(rùn)滑油,在進(jìn)行壓縮工作時(shí),必然有部分潤(rùn)滑油混入到壓縮空氣中去。另外自然界的空氣本身含有一些固體顆粒及水份等,當(dāng)在氣動(dòng)回路中直接使用這種未經(jīng)凈化處理的氣體,會(huì)給氣動(dòng)回路帶來(lái)一些故障,損壞氣動(dòng)元件,降低元件使用壽命,生產(chǎn)效率下降,甚至造成事故。因此,經(jīng)過(guò)壓縮壓縮空氣的后處理設(shè)備凈化這些壓縮氣體以獲得純凈的壓縮氣體是氣壓系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
壓縮空氣系統(tǒng)的后處理設(shè)備:組成如下。
儲(chǔ)氣罐→過(guò)濾器→干燥機(jī)→輸氣管
儲(chǔ)氣罐:起的作用是壓縮后的空氣進(jìn)入罐中,空氣中的雜質(zhì)在罐中沉降,分離出大部分水、油、塵。經(jīng)排污口排出壓縮空氣系統(tǒng)。
過(guò)濾器:根據(jù)用氣質(zhì)量要求不同配備過(guò)濾器的數(shù)量及接入壓縮空氣系統(tǒng)的位置也不同。基本的配置是過(guò)濾精度為3μm、1μm、0.01μm的精度。此外還有一些滿足特殊要求的過(guò)濾器的使用,如“除油過(guò)濾器”,“除菌過(guò)濾器”,“活性碳過(guò)濾器”等等。
干燥機(jī):壓縮空氣的干燥是相對(duì)的概念。壓縮空氣在使用過(guò)程中只要有溫度的變化就會(huì)有水份的析出。只是析出水份的量多少而言。干燥機(jī)的使用可以相對(duì)的純靜空氣,使壓縮空氣達(dá)到使用的要求。干燥機(jī)的分類(lèi)有,“冷凍式干燥機(jī)”,“吸附式干燥機(jī)”,“溶解式干燥機(jī)”等等。
輸氣管:是將壓縮空氣輸送至使用點(diǎn)的管道。只要達(dá)到壓縮空氣使用點(diǎn)要求的流量、壓力、純靜度。現(xiàn)在市場(chǎng)上的材料多數(shù)都可以滿足使用。
氣動(dòng)減壓閥又稱(chēng)為壓縮空氣減壓閥主要是用來(lái)穩(wěn)定壓力,在三聯(lián)件中,大多數(shù)情況下是按照安裝壓縮空氣過(guò)濾器——壓縮空氣減壓閥——給油器,這樣的順序組合,下面將從3個(gè)步驟介紹壓縮空氣調(diào)壓閥的安裝調(diào)試。
1.安裝壓縮空氣減壓閥前的外觀檢查
調(diào)壓閥的外觀有無(wú)嚴(yán)重?fù)p壞,相關(guān)合格證書(shū)是否相符,另外調(diào)壓閥的長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用,需要進(jìn)行對(duì)內(nèi)部沖洗,防止堵塞氣體調(diào)壓閥的閥孔。
2.壓縮空氣減壓閥的安裝方式
調(diào)壓閥需水平安裝在管道,如果是博波紋調(diào)壓閥則需要倒立安裝,另外壓縮空氣減壓閥門(mén)在沒(méi)有壓力表的情況下,需要在前后安裝以便后期的更好的監(jiān)測(cè)與維護(hù)。
3.氣體減壓閥調(diào)試需注意的問(wèn)題
嚴(yán)格按照調(diào)壓閥外觀上的指示操作,如向上的箭頭指示,裝反會(huì)阻塞閥孔,為了提高空氣調(diào)壓閥的工作效率,需要在大概進(jìn)口前1.5左右處加裝壓縮空氣過(guò)濾器,更好的防止雜質(zhì)影響到調(diào)壓閥的減壓效果,另外在出口5m左右處要安裝泄壓閥,避免發(fā)生超壓。