非标设计之气缸概述

气缸的组成:
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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。

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。

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。

设计人员为气缸做了缓冲设计:

方式一: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)。

如下是液压缓冲的工作原理图:
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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。

方式二: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)

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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。

方式三:气缓冲

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。)

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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。

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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的反馈信号,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。

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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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双作用气缸和单作用气缸的区别:

(一 )单作用气缸

单作用气缸是一种只能在一个方向上产生推力的气缸。它具有以下特点:

工作原理: 单作用气缸内部只有一个活塞腔,其中一个端口与气源相连,而另一个端口则通过阀门或外部负载连接到大气中。当气源供给到活塞腔时,活塞会向外移动并产生推力。当气源停止供给时,弹簧或外部负载的作用下,活塞会回到初始位置。

结构: 单作用气缸的结构类似于双作用气缸,包括气缸筒、活塞、活塞杆和密封件等组成。但由于只有一个活塞腔,所以只需要一个与之相连的端口,一般配套使用两位三通电磁阀

单作用气缸在某些特定的应用中非常有用,如执行简单的线性运动、应用于简单的工艺过程和控制系统等。由于只能在一个方向上产生推力,因此其在某些场景下可能需要辅助装置或机械结构来实现双向运动。

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(二)双(向)作用气缸

双作用气缸是一种能够在两个方向上产生推力的气缸,双作用气缸的活塞前进或后退都能输出力(推力或拉力)。它具有以下特点:

工作原理: 双作用气缸内部有两个活塞腔,每个腔都与一个阀门相连。当气源供给到其中一个腔时,该腔的活塞会向外移动,从而产生推力。当气源供给到另一个腔时,推力方向相反,第一个腔的活塞会回到初始位置。

结构: 双作用气缸通常由气缸筒、活塞、活塞杆和密封件等组成。活塞杆通过活塞与两个活塞腔相连接,并通过密封件密封,确保气体不泄漏。阀门用于控制气源的进出,以推动活塞在两个方向上运动。

双作用气缸广泛应用于各种工业和自动化领域,如压力机械、机床、汽车、航空等。它具有高效、稳定的特点,并可实现精确的控制。

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  1. 区别与比较
    双作用气缸和单作用气缸之间存在以下区别:

推力方向: 双作用气缸可以在两个方向上产生推力,而单作用气缸只能在一个方向上产生推力。
控制复杂度: 双作用气缸的控制相对较为复杂,需要通过阀门和气源来控制气体的进出。而单作用气缸的控制相对简单,只需控制气源供给即可。

应用范围: 双作用气缸适用于需要在两个方向上进行精确运动和控制的应用,例如机床和自动化生产线等。而单作用气缸更适用于一些简单的线性推动应用,如门控制、阀门操作等。

成本: 由于结构上的差异,双作用气缸通常比单作用气缸更昂贵。双作用气缸需要两个活塞腔和更复杂的控制系统,而单作用气缸只需要一个活塞腔和较简单的控制系统。

尽管存在上述区别,双作用气缸和单作用气缸都有各自的优势和适用场景。根据具体应用需求和特定工程要求,选择合适的气缸类型可以提高效率、降低成本,并实现最佳的性能和控制。

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气缸的选型:

第一:类型:

第二:缸径:

F=PX S;

计算理论输出力:

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