氣缸(gāng)有做往複直線運動的和做往複擺動兩種類型。做往複直線運動的氣缸(gāng)又可分為單作用氣(qì)缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸(gāng)和衝擊氣缸4種。
①單作用氣缸(gāng):僅一端有活塞杆,從活塞一側供氣聚能產(chǎn)生氣壓,氣壓推動活塞產生推力伸出,靠彈簧或自重返回。
②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,在一個或兩個方(fāng)向(xiàng)輸出力。
③膜(mó)片式(shì)氣缸:用膜片代替活塞,隻在一個方向輸出力,用彈簧複位。它的密封性(xìng)能好,但行程短。
④衝擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高(gāo)速(10~20米/秒)運動的動(dòng)能,借以做功。
⑤無(wú)杆氣缸:沒有活塞杆的氣缸的總稱(chēng)。有磁(cí)性氣缸(gāng),纜索氣(qì)缸兩大類。
做往複擺動的氣缸稱擺動氣缸,由葉(yè)片(piàn)將內腔分隔為二,向兩腔交替供氣,輸出軸做擺動運動,擺動角小於280°。此(cǐ)外,還有回轉氣缸(gāng)、氣液(yè)阻尼缸和步進氣缸等。
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞(sāi)、活塞杆和密封件等組成。
1)缸筒
缸(gāng)筒的內徑大小代表了氣缸(gāng)輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩(wěn)的往複滑動,缸筒內表麵的表麵粗糙度應達到Ra0.8μm。
SMC、CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實現雙向密(mì)封,活塞(sāi)與活塞杆用壓鉚(mǎo)鏈接,不用螺母。
2)端蓋
端蓋上設有進排氣通口,有的還在端蓋內設有緩衝機構。杆側端蓋上設有密封圈和防塵圈(quān),以防止從活塞杆(gǎn)處向外漏氣和防止(zhǐ)外部灰塵混入缸內。杆側端蓋上設有導向套,以提(tí)高氣缸的導向(xiàng)精度,承受活塞杆上少量的橫向負載,減小(xiǎo)活塞杆伸出時的下彎量,延(yán)長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋(gài)過去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量並防鏽,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用(yòng)黃(huáng)銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中(zhōng)的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設有活(huó)塞密封圈。活塞上的環可提高(gāo)氣缸的導向性,減少活塞密封圈的磨耗(hào),減少摩擦阻力。環長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾(jiá)布合成樹脂等材料。活塞(sāi)的寬(kuān)度由密封圈尺寸(cùn)和 的滑動部分長度來決定。滑動部分(fèn)太短,易引起早期(qī)磨損和卡死。活塞的材(cái)質常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅(tóng)製成的。
4)活(huó)塞杆
活塞(sāi)杆(gǎn)是氣(qì)缸中 重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表麵經鍍硬鉻處理、或使用不(bú)鏽鋼、以(yǐ)蝕,並提高密(mì)封圈的。
5)密(mì)封圈
回轉或往複運動處的部件(jiàn)密封稱為動密封,靜止件部分的密封(fēng)稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:整體型、鉚接(jiē)型、螺紋(wén)聯(lián)接型、法蘭型、拉(lā)杆型。
6)氣缸(gāng)工作時要靠壓縮空氣中的油霧(wù)對活塞(sāi)進行潤滑。也有小(xiǎo)部分免潤滑氣缸。
氣缸工作(zuò)原理:根(gēn)據工作所需力的大(dà)小來確定活塞杆(gǎn)上的推力和(hé)拉力(lì)。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有餘量。若缸徑(jìng)選小了,輸出力不夠,氣缸不能正常工(gōng)作;但缸徑過大,不僅(jǐn)使設備笨重、成本高,同時耗氣量增大,造成(chéng)能源浪費。在夾具設計(jì)時,應(yīng)盡量采用增力機構,以減少氣缸(gāng)的尺寸。
常見故障問(wèn)題
⒈氣缸是(shì)鑄造而成的,氣缸出廠後都要經過時效處理,使氣缸在住鑄造過程中所產生的內(nèi)應力 。如果時效時(shí)間短,那(nà)麽加(jiā)工好的氣缸在以後的運行中還會變(biàn)形。
⒉氣缸在運行時受力的情況很複雜,除了受氣(qì)缸(gāng)內外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜(jìng)載(zǎi)荷外,還要承受蒸汽流出靜葉(yè)時對靜止部分的反作(zuò)用(yòng)力,以及各種連接管道冷熱狀(zhuàng)態下對(duì)汽缸的作用力(lì),在這(zhè)些力的(de)相(xiàng)互作用下,氣缸(gāng)易發生塑性變形造成泄漏。
⒊氣缸的負荷增減過快,特別(bié)是(shì)的啟動、停機和工況變化(huà)時溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機檢修時打開保溫層過早等,在氣缸中和(hé)法蘭上產生很大的熱應力和熱變形。
⒋氣缸在機械加工的過程中或經過補(bǔ)焊後產生了應(yīng)力,但沒有對氣缸進行回火處理加以,致使氣缸存在較大的殘餘應(yīng)力,在運行中產生 的變形(xíng)。
⒌在安裝或檢修的過程中,由於檢修工藝和檢修技術的原因,使內缸(gāng)、汽缸隔板、隔板套及汽封套的(de)膨脹間隙不合(hé)適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運行後產生巨大的膨脹力使汽缸變形。
⒍使用的汽缸密封劑質量不好、雜質過多或是型號不對;氣缸密封劑內若有堅硬的雜(zá)質顆粒就會使密封(fēng)麵難以緊密的(de)結合。
⒎氣缸(gāng)螺栓的緊力不足或是螺栓的材質不合格。汽缸結合麵的嚴密性主要靠螺栓的緊力來實(shí)現的(de)。機組的起停或是增減負荷時產生的熱應力和高溫(wēn)會造成螺栓的(de)應力鬆弛(chí),如果應力不足,螺栓的(de)預緊力就會逐漸(jiàn)減小。如果氣缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長時間的運(yùn)行當中,在熱應力和氣缸膨脹力的作用(yòng)下被拉長,發(fā)生(shēng)塑性變形或(huò)斷裂,緊力就會不足,使氣缸發生泄漏的現象(xiàng)。
⒏氣缸螺栓緊固的順序不正確。一般的氣缸螺栓在緊固時是從中間向兩邊同時緊固,也就(jiù)是從垂弧 大處或是受力(lì)變(biàn)形(xíng) 大的地方緊固(gù),這樣就會把變形 大的處的間隙向(xiàng)氣缸前後的自(zì)由端轉移, 後間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會集中於中部,氣(qì)缸結合麵形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。
9.氣缸出現內、外泄漏,一般(bān)是因活塞杆安裝偏心,潤滑油供應不足,密封圈(quān)和密封環磨損或損(sǔn)壞,氣缸內有雜質及活塞(sāi)杆有傷痕等造成的。所(suǒ)以,當氣缸出現內、外泄漏時,應重新調整活塞(sāi)杆的中心,以活塞杆與缸筒的同軸度;須經常檢查油霧器工作(zuò)是否,以執(zhí)行(háng)元件潤滑良好;當密封圈(quān)和密封(fēng)環出現磨(mó)損或損環時,須及時 換;若氣缸內(nèi)存在雜質,應及時 ;活塞杆(gǎn)上有傷痕時,應換新。
10.氣(qì)缸(gāng)的輸出(chū)力不足和動作不平穩,一般是因活(huó)塞或活(huó)塞杆被卡住、潤滑不良、供(gòng)氣量不足,或缸內有冷凝水和雜質等原因造成的。對此,應調整活塞杆的中(zhōng)心;檢查油霧器的工(gōng)作是否;供氣管路是否被(bèi)堵塞。當氣缸內存有(yǒu)冷凝水和雜質時(shí),應及時 。
11.氣(qì)缸的緩衝效果不良,一般是(shì)因緩(huǎn)衝(chōng)密封圈磨損或調節螺釘損壞所致。此時,應 換(huàn)密封圈和調節螺釘。
氣缸的活塞杆和缸蓋損壞,一般是因活塞杆安裝偏心或緩衝機構不起作用而(ér)造成的。對此,應(yīng)調整活塞杆的(de)中心位置; 換緩衝密封(fēng)圈或調節螺釘。