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氣缸
概述
引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動的圓筒形金屬機(jī)件。空氣在發(fā)動機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。
渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動化控制、機(jī)器人等等。
工作原理
氣缸通過壓力空氣使活塞移動，通過改變進(jìn)氣方向，改變活塞桿的移動方向。當(dāng)從氣缸的無桿腔輸入壓縮空氣時，并從氣缸的有桿腔排氣，氣缸腔內(nèi)的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動活塞運(yùn)動，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。通過控制氣缸的有桿腔和無桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。
應(yīng)用
氣缸的作用：將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動、擺動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
1、氣缸是引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動的圓筒形金屬機(jī)件。工質(zhì)在發(fā)動機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。
2、渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動化控制、機(jī)器人等等。
分類
①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)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，在一個或兩個方向輸出力。
③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好，但行程短。
④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速（10～20米/秒）運(yùn)動的動能，借以做功。
⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。
做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運(yùn)動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。
選型指南
氣缸選型一般是這樣：首先先根據(jù)你需要的出力換算出氣缸的活塞面積F=n*P*S，公式中F是所需要的輸出力，P是系統(tǒng)壓力，S就是活塞面積了，n是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5，活塞面積出來了再換算成活塞直徑，一般氣缸使用直徑表示。
其次是根據(jù)運(yùn)動的距離選擇氣缸的行程，如果需要壓緊，一般會吃進(jìn)3~5mm。然后根據(jù)安裝方式選擇你需要的安裝，是角座，法蘭還是耳環(huán)安裝。后選擇是否需要行程檢測開關(guān)等輔件就好了。氣缸主要的數(shù)據(jù)是缸徑和行程。
氣缸在工作時受力情況受到很多因素的影響，氣缸內(nèi)外氣體的壓力差影響著它，同時氣缸還要承受蒸汽流出靜止時對靜止部分的反作用力所以在氣缸選型時需要特別注意，如果不能選擇合適的氣缸，不僅可能會損壞設(shè)備，同時也可能會耽誤工作。
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強(qiáng)度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應(yīng)使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。
維護(hù)保養(yǎng)
氣缸活塞受氣壓作用產(chǎn)生推力并在缸筒內(nèi)滑動，要求活塞具有良好的滑動特性，同時活塞與缸筒之間要有良好的密封，而二者之間的密封是通過Yx形密封圈實現(xiàn)的，因此Yx形密封圈為易損件，其結(jié)構(gòu)如圖 2所示。
Yx形密封圈斷面有兩個不等腳長度的唇邊，密封圈安裝在活塞的溝槽中，當(dāng)右側(cè)受氣壓作用時，密封圈唇部在氣壓作用下張開，并緊貼在缸筒壁上起密封作用。氣缸拆解后注意觀察，若發(fā)現(xiàn)Yx形密封圈唇部已磨平，則應(yīng)將其從活塞上取下，換上新件，涂抹潤滑脂。
緩沖柱塞與缸蓋接觸頻繁，也應(yīng)涂潤滑脂。
2）缸蓋的保養(yǎng)
氣缸工作時，活塞會撞擊缸蓋，缸蓋緩沖密封圈為易損件，緩沖密封圈如果受損嚴(yán)重，將會使氣缸在行程終端前，緩沖柱塞與緩沖密封圈得不到良好的密封從而失去緩沖作用。長時期使用氣缸，一般都要更換密封圈，同時上潤滑脂。
缸蓋緩沖是個易被遺忘的角落，這里注意，擰下緩沖節(jié)流閥，要用細(xì)鐵絲小心地清理緩沖排氣孔（注意不要損壞節(jié)流閥螺紋），否則，緩沖排氣孔被堵后，有可能導(dǎo)致活塞桿不能到位。
3）缸筒的保養(yǎng)
缸筒內(nèi)壁涂潤滑脂，裝上活塞桿，同時用手推拉幾下，以保證缸筒與活塞之間的潤滑與密封質(zhì)量。
保養(yǎng)完畢即可裝配，過程從略。
注意事項
1、對空氣品質(zhì)的要求
要使用清潔干燥的壓縮空氣。空氣中不得含有機(jī)溶劑的合成油、鹽分、腐蝕性氣體等，以防氣缸、閥動作不良。安裝前。連接配管內(nèi)應(yīng)充分吹洗，不要將灰塵，切屑末、密封帶碎片等雜志帶入缸、閥內(nèi)。
2、對使用環(huán)境的要求
在灰塵多、有水滴、油滴的場所，桿側(cè)應(yīng)帶伸縮防護(hù)套，安裝時，不要出現(xiàn)擰扭狀態(tài)。不能使用伸縮防護(hù)套的場合，應(yīng)選用帶強(qiáng)力防塵圈的氣缸或防水氣缸。
氣缸的環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度，在帶磁性開關(guān)時若超出-10-60℃，不帶磁性開關(guān)時若超出-10-70℃，要采用防凍或耐熱措施。
在強(qiáng)磁場的環(huán)境中，應(yīng)選用帶乃強(qiáng)磁場的自動開關(guān)的氣缸。
標(biāo)準(zhǔn)氣缸不得用于有腐蝕的霧氣中或使密封圈發(fā)生泡脹的霧氣中。
3、關(guān)于氣缸的潤滑
給油潤滑氣缸，應(yīng)配置流量合適的油霧器。
不給油潤滑氣缸，因缸內(nèi)預(yù)加了潤滑脂，可以長期使用。這種缸也可以給有使用，但一旦給油，就不得在停止給油。因預(yù)加潤滑脂可能已被沖洗掉，不給油會導(dǎo)致氣缸動作不良。
4、關(guān)于氣缸的負(fù)載
活塞桿上通常只能承受軸向負(fù)載。要避免在活塞桿上施加橫向負(fù)載和偏心負(fù)載。有橫向負(fù)載時，活塞桿上應(yīng)加導(dǎo)向裝置，或選用帶導(dǎo)桿氣缸等。氣缸受力大時，氣缸的安裝臺要有防止松動、變形和你回話的措施。
5、關(guān)于氣缸的安裝
安裝固定式氣缸時，負(fù)載和活塞桿的軸線要一致。安裝耳環(huán)式和耳軸式氣缸時，應(yīng)保證氣缸的擺動和負(fù)載的擺動在一個平面內(nèi)。不然，輕則密封件經(jīng)常偏磨，造成漏氣，使氣缸使用壽命降低；重則氣缸不動作。有事，氣缸還會出現(xiàn)沖擊動作，可能造成人身和裝置的損傷。
氣缸的安裝現(xiàn)場，要防止鉆孔的切屑末，從氣缸的進(jìn)氣口混入。腳座式氣缸若在腳座上有定位孔，可用于定位固定。
耳軸式軸承支座的安裝面離軸承的距離H較大時，要注意安裝面的安裝螺釘不得受力太大而損壞。
6、氣缸的速度調(diào)整
使用速度控制閥進(jìn)行氣缸速度的調(diào)整時，其節(jié)流閥應(yīng)從全閉狀態(tài)逐漸打開，調(diào)至所希望的速度。調(diào)整圈數(shù)不許超過最大回轉(zhuǎn)數(shù)。調(diào)整完成后，將鎖母固緊。
7、對低速運(yùn)動的氣缸
若因流量小，速度控制和油霧潤滑都比較困難的話，如合理選擇元件的尺寸仍不能滿足要求，可使用氣液轉(zhuǎn)換器或氣液阻尼缸。
8、對長行程氣缸
氣缸超過最大標(biāo)準(zhǔn)行程時，應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹虚g支承，支承的導(dǎo)向軸線與氣缸周線的便宜量應(yīng)小于1/500，以防止桿端下垂、缸筒翹曲及由于振動和外負(fù)載給活塞桿帶來的損傷。
9、氣缸的維護(hù)
缸筒和活塞桿的滑動部位不得受損傷，以防止氣缸動作不良、損壞活塞桿密封圈等造成漏氣。
緩沖閥處應(yīng)留出適當(dāng)?shù)木S護(hù)調(diào)整空間，磁性開關(guān)等應(yīng)留出適當(dāng)?shù)陌惭b調(diào)整空間。
氣缸若長時間放置不用，應(yīng)一個月動作一次，并涂油保護(hù)以防生銹。通常用的給油和不給油氣缸不能用作氣液連用缸，以防漏油。
故障排除
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