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【产品】气动执行元件知识知多少?

时间:2021-04-22     作者:杭州东都机械设备有限公司   阅读

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。



气动执行元件



上图的执行元件,动作有点丰富多彩,接下来我们以最常用的基本型气缸作为例子,看看内部到底有点啥:

气动执行元件


那么问题来了,不知道大家看了上图,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


1
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。

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就好比,你去壁球馆打球,壁球会因为反弹的作用返回到你这里来



2
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

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就像双人对战打羽毛球一样,球可以双向来去


PART

 03 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

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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。


如何解决这些问题呢?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。产品设计人员为了防止活塞撞上“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)。

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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。


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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)

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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。



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。)


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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。



4
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——它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。

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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。



5
气缸的润滑

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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