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1—缸體;2—工作臺;3—活塞;4—活塞桿;5—機架 雙活塞桿氣缸因兩端活塞桿直徑相等,故活塞兩側受力面積相等。當輸入壓力、流量相同時,其往返運動輸出力及速度均相等。
緩沖氣缸對于接近行程末端時速度較高的氣缸,不采取必要措施,活塞就會以很大的力(能量)撞擊端蓋,引起振動和損壞機件。為了使活塞在行程末端運動平穩,不產生沖擊現象。在氣缸兩端加設緩沖裝置,般稱為緩沖氣缸。緩沖氣缸見圖42.2-4,主要由活塞桿1、活塞2、緩沖柱塞3、單向閥5、節流閥6、端蓋7等組成。其工作原理是:當活塞在壓縮空氣推動下向右運動時,缸右腔的氣體經柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運動接近行程末端時,活塞右側的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續向右運動時,封在氣缸右腔內的剩余氣體被壓縮,緩慢地通過節流閥6及氣孔8排出,被壓縮的氣體所產生的壓力能如果與活塞運動所具有的全部能量相平衡,即會取得緩沖效果,使活塞在行程末端運動平穩,不產生沖擊。調節節流閥6閥口開度的大小,即可控制排氣量的多少,從而決定了被壓縮容積(稱緩沖室)內壓力的大小,以調節緩沖效果。若令活塞反向運動時,從氣孔8輸入壓縮空氣,可直接頂開單向閥5,推動活塞向左運動。如節流閥6閥口開度固定,不可調節,即稱為不可調緩沖氣缸。
圖42.2-4 緩沖氣缸
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1—活塞桿;2—活塞;3—緩沖柱塞;4—柱塞孔;5—單向閥
6—節流閥;7—端蓋;8—氣孔 氣缸所設緩沖裝置種類很多,上述只是其中之,當然也可以在氣動回路上采取措施,達到緩沖目的。
1.2.3 組合氣缸
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組合氣缸般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣-液阻尼缸、氣-液增壓缸等。*,通常氣缸采用的工作介質是壓縮空氣,其特點是動作快,但速度不易控制,當載荷變化較大時,容易產生“爬行”或“自走”現象;而液壓缸采用的工作介質是通常認為不可壓縮的液壓油,其特點是動作不如氣缸快,但速度易于控制,當載荷變化較大時,采用措施得當,般不會產生“爬行”和“自走”現象。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來,取長補短,即成為氣動系統中普遍采用的氣-液阻尼缸。
氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯而成,兩活塞固定在同活塞桿上。液壓缸不用泵供油,只要充滿油即可,其進出口間裝有液壓單向閥、節流閥及補油杯。當氣缸右端供氣時,氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動(氣缸左端排氣),此時液壓缸左端排油,單向閥關閉,油只能通過節流閥流入液壓缸右腔及油杯內,這時若將節流閥閥口開大,則液壓缸左腔排油通暢,兩活塞運動速度就快,反之,若將節流閥閥口關小,液壓缸左腔排油受阻,兩活塞運動速度會減慢。這樣,調節節流閥開口大小,就能控制活塞的運動速度??梢钥闯?,氣液阻尼缸的輸出力應是氣缸中壓縮空氣產生的力(推力或拉力)與液壓缸中油的阻尼力之差。
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圖42.2-5 氣-液阻尼缸
1—節流閥;2—油杯;3—單向閥;4—液壓缸;5—氣缸;6—外載荷 氣-液阻尼缸的類型有多種。
按氣缸與液壓缸的連接形式,可分為串聯型與并聯型兩種。前面所述為串聯型,圖42.2-6為并聯型氣-液阻尼缸。串聯型缸體較長;加工與安裝時對同軸度要求較高;有時兩缸間會產生竄氣竄油現象。并聯型缸體較短、結構緊湊;氣、液缸分置,不會產生竄氣竄油現象;因液壓缸工作壓力可以相當高,液壓缸可制成相當小的直徑(不必與氣缸等直徑);但因氣、液兩缸安裝在不同軸線上,會產生附加力矩,會增加導軌裝置磨損,也可能產生“爬行”現象。串聯型氣-液阻尼缸還有液壓缸在前或在后之分,液壓缸在后參見圖42.2-5,液壓缸活塞兩端作用面積不等,工作過程中需要儲油或補油,油杯較大。如將液壓缸放在前面(氣缸在后面),則液壓缸兩端都有活塞桿,兩端作用面積相等,除補充泄漏之外就不存在儲油、補油問題,油杯可以很小。
圖42.2-6 并聯型氣-液阻尼缸
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1—液壓缸;2—氣缸 按調速特性可分為:
。就氣-液阻尼缸的結構而言,尚可分為多種形式:節流閥、單向閥單獨設置或裝于缸蓋上;單向閥裝在活塞上(如擋板式單向閥);缸壁上開孔、開溝槽、缸內滑柱式、機械浮動聯結式、行程閥控制快速趨近式等?;钊嫌袚醢迨絾蜗蜷y的氣-液阻尼缸見圖42.2-7?;钊蠋в袚醢迨絾蜗蜷y,活塞向右運動時,擋板離開活塞,單向閥打開,液壓缸右腔的油通過活塞上的孔(即擋板單向閥孔)流左腔,實現快退,用活塞上孔的多少和大小來控制快退時的速度?;钊蜃筮\動時,擋板擋住活塞上的孔,單向閥關閉,液壓缸左腔的油經節流閥流右腔(經缸外管路)。調節節流閥的開度即可調節活塞慢進的速度。其結構較為簡單,制造加工較方便。
圖42.2-8為采用機械浮動聯接的快速趨近式氣-液阻尼缸原理圖??恳簤焊谆钊麠U端部的T形頂塊與氣缸活塞桿端部的拉鉤間有空行程s1,實現空程快速趨近,然后再帶動液壓缸活塞,通過節流阻尼,實現慢進。返程時也是走空行程s1,再與液壓活塞起運動,通過單向閥,實現快退
1—氣缸;2—頂絲;3—T形頂塊;4—拉鉤;5—液壓缸 圖42.2-9 是又種浮動聯接氣-液阻尼缸。與前者的區別在于:T形頂塊和拉鉤裝設位置不同,前者設置在缸外部。后者設置在氣缸活塞桿內,結構緊湊但不易調整空行程s1(前者調節頂絲即可方便調節s1的大小)。
1.2.4 特殊氣缸。
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