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气缸是如何工作的,三维动画展示内部结构及原理

作者:天津一诺成科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-06-30 19:48:37 来源:科技制造

气缸是如何工作的,今天咱们就通过一个3D动画来剖开它的内部彻底了解一下:

02:01

今天我们了解一下气动技术的核心——气动执行元件:气缸

气缸的基本构造

所谓,气动执行元件,就是采用压缩空气作为动力,驱动机构作直线、摆动和旋转运动的元件。

上图的执行元件,动作有点丰富多彩,咱们就拿最常用的基本型气缸作为例子,看看内部到底有点啥。看官,请上眼:

那么问题来了,不知道你们看了上图,是否能看出它是单作用气缸还是双作用气缸呢?

如果有小伙伴们一头雾水,我们在详细讲解之前,再作一些气缸分类的普及。

气缸的分类

单作用气缸:

活塞仅一侧供气,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。

就好比,即使你是一个单身狗,你也可以去壁球馆打个痛快。因为壁球会因为反弹的作用返回到你这里来。

双作用气缸:

气缸活塞两侧都有气压力,来实现前进或后退动作。

所以,换一个,就变成——你幸运地找到了你的女神,你现在可以和她一起打羽毛球。

气缸的缓冲

但是,气缸也有一个问题,如果不使用缓冲装置,当活塞运动到终端时,特别是行程长、速度快的气缸,活塞撞击端盖的动能就会很大,很容易损坏零件,缩短气缸的寿命

更何况,冲击造成的噪音也相当要命。如果一台没有缓冲装置的气缸噪音是70dB,那整个工厂的噪音会高达140dB,就像长期处在喷气式飞机的跑道上。

这已经达到了人类无法忍受并痛苦难耐的极限,长期以往,你的智商也会“惨不忍睹”...

如何解决这些问题呢?

我们的设计人员为气缸做了缓冲设计。套用春晚《卖车》里的名言:猪撞树上了,你撞猪上了。

我们的产品设计师呢,为了防止活塞撞上“树”,宁愿让活塞撞上“猪”。

1

液压缓冲

第一种,也是最简单气缸缓冲的方法:在即将要撞上“树”的活塞面前,放上一头柔软的“猪”(在气缸前端安装液压缓冲器)。

玩笑归玩笑,我们还是要说点正经话,如下是液压缓冲的工作原理图:

我们以RBQ系列液压缓冲器为例,通过独特的阻尼孔设计,使用矿物油作为介质,来平稳实现从高速轻载到低速重载的转变。

特点:从小能量到大能力量的广泛范围都无需调节,可以实现最佳的能量吸收。

2

橡胶缓冲

为了在工厂更紧凑的安装,设计师们又想了方法,把“猪”设计进了气缸。

这就是第二种方法:橡胶缓冲。(活塞杆的两端设置了缓冲垫)

注意事项:

1)缓冲能力固定不可变,缓冲能力小,多用于小型气缸,防止作动噪音。

2)需要注意橡胶老化而导致变形、剥落等现象。

3

气缓冲

最后,设计师不再设计出具象的“猪”了,他们用了更为巧妙的方式,在气缸里营造了一个无形的、但依旧柔软的“猪”。

这就是第三种方法:气缓冲。(通过活塞运动时,缓冲套及密封圈共同作用在一侧形成一个封闭的气室/缓冲腔,来实现缓冲。)

缓冲腔内的气体只能通过缓冲阀排出。当缓冲阀的开度很小时,腔内压力快速上升,该压力对于活塞产生反作用力,从而使活塞减速,直至停止。

注意事项:

1)通过调节缓冲阀的开度,缓冲能力可调。开度越小,缓冲力越大。

2)利用气缸动作时的背压而实现缓冲。气缸背压小。缓冲能力也将变小。在使用时,须注意负载率和气缸速度的控制方法。

磁性开关

讲到这里,我们知道气缸是如何自如的运动了。但是万事万物都有规矩,气缸的运动也是,他们是否都跑到了位了呢?有没有越界啊?这个又该由谁来监督呢?

那现在,就要为大家隆重介绍磁性开关了——它是判断气缸是否运行到位反馈信号控制相应的电磁阀完成切换动作

原理:随活塞移动的磁环靠近或离开开关,开关中的簧片被磁化相互吸引或断开,发出电信号。

特点:由于不需要在气缸行程两端设置机控阀及其安装架,不需要在活塞杆端设置撞块,所以使用方便,结构紧凑,可靠性高,寿命长,成本低,开关反应时间快,获得了广泛的应用。

气缸的润滑

另外,我们还要说一下润滑,其目的也是减少气缸运动对气缸本身的损害,延长气缸使用寿命

给油润滑:

使用油雾器,将润滑油混入压缩空气输送给气缸。

非给油润滑:

仅使用内置润滑脂,不需要再使用油雾器进行供油;避免对食品、药品包装在输送过程中被油粒污染、对某些工业化学颜料的性质影响,或者对检测仪器的精度影响等。

注意事项

一旦使用了给油润滑,就需要持续使用。一旦停用,寿命急剧下降。

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