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安沃馳AVENTICS氣缸工作原理以及種類介紹

來源:東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司   2024年10月24日 11:10  

安沃馳AVENTICS氣缸工作原理以及種類介紹

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(nèi)滑柱式、機械浮動聯(lián)結(jié)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)流至左腔,實現(xiàn)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(guān)閉,液壓缸左腔的油經(jīng)節(jié)流閥流至右腔(經(jīng)缸外管路)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度即可調(diào)節(jié)活塞慢進的速度。其結(jié)構(gòu)較為簡單,制造加工較方便。圖42.2-8為采用機械浮動聯(lián)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一空行程s1,實現(xiàn)空程快速趨近,然后再帶動液壓缸活塞,通過節(jié)流阻尼,實現(xiàn)慢進。返程時也是先走空行程s1,再與液壓活塞一起運動,通過單向閥,實現(xiàn)快退。表42.2-3氣-液阻尼缸調(diào)速特性及應(yīng)用調(diào)速方式結(jié)構(gòu)示意圖特性曲線作用原理應(yīng)用雙向節(jié)流調(diào)速在氣-液阻尼缸的回油管路裝設(shè)可調(diào)式節(jié)流閥,使活塞往復運動的速度可調(diào)并相同適用于空行程及工作行程都較短的場合(s<20mm)單向節(jié)流調(diào)速將一單向閥和一節(jié)流閥并聯(lián)在調(diào)速油路中。活塞向右運動時,單向閥關(guān)閉,節(jié)流慢進;活塞向左運動時,單向閥打開,不經(jīng)節(jié)流快退。適用于空行程較短而工作行程較長的場合快速趨近單向節(jié)流調(diào)速將液壓缸的?點與α點用管路相通,活塞開始向右運動時,右腔油經(jīng)由fgea回路直接流入α端實現(xiàn)快速趨近,當活塞移過?點,油只能經(jīng)節(jié)流閥流入α端,實現(xiàn)慢進,活塞向左運動時,單向閥打開,實現(xiàn)快退。由于快速趨近,節(jié)省了空程時間,提高了勞動生產(chǎn)率。是各種機床、設(shè)備的方式圖42.2-7活塞上有擋板式單向閥的氣-液阻尼缸圖42.2-8浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸原理圖1-氣缸;2?頂絲;3?T形頂塊;4?拉鉤;5?液壓缸1?圖42.2-9是又一種浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸。與前者的區(qū)別在于:T形頂塊和拉鉤裝設(shè)位置不同,前者設(shè)置在缸外部。后者設(shè)置在氣缸活塞桿內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊但不易調(diào)整空行程s1(前者調(diào)節(jié)頂絲即可方便調(diào)節(jié)s1的大?。?.2.4特殊氣缸(1)沖擊氣缸圖42.2-9浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸沖擊氣缸是把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞、活塞桿高速運動的能量,利用此動能去做功。沖擊氣缸分普通型和快排型兩種。1)普通型沖擊氣缸普通型沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10。與普通氣缸相比,此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2。其工作原理及工作過程可簡述為如下五個階段(見圖42.2-11):第一階段:復位段。見圖42.2-10和圖42.2-11a,接通氣源,換向閥處復位狀態(tài),孔A進氣,孔B排氣,活塞5在壓差的作用下,克服密封阻力及運動部件重量而上移,借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通。最后,活塞有桿腔壓力升高至氣源壓力,蓄氣缸內(nèi)壓力降至大氣壓力。第二階段:儲能段。見圖42.2-10和圖42.2-11b,換向閥換向,B孔進氣充入蓄氣缸腔內(nèi),A孔排氣。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積,它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多,故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升,有桿腔壓力下降,

油只能經(jīng)節(jié)流閥流入α端,實現(xiàn)慢進,活塞向左運動時,單向閥打開,實現(xiàn)快退。由于快速趨近,節(jié)省了空程時間,提高了勞動生產(chǎn)率。是各種機床、設(shè)備的方式圖42.2-7活塞上有擋板式單向閥的氣-液阻尼缸圖42.2-8浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸原理圖1-氣缸;2?頂絲;3?T形頂塊;4?拉鉤;5?液壓缸1?圖42.2-9是又一種浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸。與前者的區(qū)別在于:T形頂塊和拉鉤裝設(shè)位置不同,前者設(shè)置在缸外部。后者設(shè)置在氣缸活塞桿內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊但不易調(diào)整空行程s1(前者調(diào)節(jié)頂絲即可方便調(diào)節(jié)s1的大?。?。1.2.4特殊氣缸(1)沖擊氣缸圖42.2-9浮動聯(lián)接氣-液阻尼缸沖擊氣缸是把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞、活塞桿高速運動的能量,利用此動能去做功。沖擊氣缸分普通型和快排型兩種。1)普通型沖擊氣缸普通型沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10。與普通氣缸相比,此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2。其工作原理及工作過程可簡述為如下五個階段(見圖42.2-11):第一階段:復位段。見圖42.2-10和圖42.2-11a,接通氣源,換向閥處復位狀態(tài),孔A進氣,孔B排氣,活塞5在壓差的作用下,克服密封阻力及運動部件重量而上移,借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通。最后,活塞有桿腔壓力升高至氣源壓力,蓄氣缸內(nèi)壓力降至大氣壓力。第二階段:儲能段。見圖42.2-10和圖42.2-11b,換向閥換向,B孔進氣充入蓄氣缸腔內(nèi),A孔排氣。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積,它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多,故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升,有桿腔壓力下降,直到下列力平衡方程成立時,活塞才開始移動。式中d??中蓋噴氣口直徑(m);

安沃馳AVENTICS氣缸工作原理以及種類介紹

p30??活塞開始移動瞬時蓄氣缸腔內(nèi)壓力(絕對壓力)(Pa);p20??活塞開始移動瞬時有桿腔內(nèi)壓力(絕對壓力)(Pa);G??運動部件(活塞、活塞桿及錘頭號模具等)所受的重力(N);D??活塞直徑(m);d1??活塞桿直徑(m);F?0??活塞開始移動瞬時的密封摩擦力(N)。若不計式(42.2-1)中G和F?0項,且令d=d1,,則當時,活塞才開始移動。這里的p20、p30均為絕對壓力??梢娀钊_始移動瞬時,蓄氣缸腔與有桿腔的壓力差很大。這一點很明顯地與普通氣缸不同。圖42.2-10普通型沖擊氣缸第三階段:沖擊段?;钊_始移動瞬時,蓄氣缸腔內(nèi)壓力p30可認為已達氣源壓力ps,同時,容積很小的無桿腔(包括環(huán)形空間C)通過排氣孔3與大氣相通,故無桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528,所以活塞開始移動后,在最小流通截面處(噴氣口與活塞之間的環(huán)形面)為聲速流動,使無桿腔壓力急劇增加,直至與蓄氣缸腔內(nèi)壓力平衡。該平衡壓力略低于氣源壓力。以上可以稱為沖擊段的第I區(qū)段。第I區(qū)段的作用時間極短(只有幾毫秒)。在第I區(qū)段,有桿腔壓力變化很小,故第I區(qū)段末,無桿腔壓力p1(作用在活塞全面積上)比有桿腔壓力p2(作用在活塞桿側(cè)的環(huán)狀面積上)大得多,活塞在這樣大的壓差力作用下,獲得很高的運動加速度,使活塞高速運動,即進行沖擊。在此過程B口仍在進氣,蓄氣缸腔至無桿腔已連通且壓力相等,可認為蓄氣-無桿腔內(nèi)為略帶充氣的絕熱膨脹過程。同時有桿腔排氣孔A通流面積有限,活塞高速沖擊勢必造成有桿腔內(nèi)氣體迅速壓縮(排氣不暢),有桿腔壓力會迅速升高(可能高于氣源壓力)這必將引起活塞減速,直至下降到速度為0。以上可稱為沖擊段的第Ⅱ區(qū)段。可認為第Ⅱ區(qū)段的有桿腔內(nèi)為邊排氣的絕熱壓縮過程。整個沖擊段時間很短,約幾十毫秒。見圖42.2-11c。圖42.2-11普通型沖擊氣缸的工作原理1?蓄氣缸;2?中蓋;3?排氣孔;4?噴氣口;5?活塞第四階段:彈跳段。在沖擊段之后,從能量觀點來說,蓄氣缸腔內(nèi)壓力能轉(zhuǎn)化成活塞動能,而活塞的部分動能又轉(zhuǎn)化成有桿腔的壓力能,結(jié)果造成有桿腔壓力比蓄氣-無桿腔壓力還高,即形成“氣墊”,使活塞產(chǎn)生反向運動,結(jié)果又會使蓄氣-無桿腔壓力增加,且又大于有桿腔壓力。如此便出現(xiàn)活塞在缸體內(nèi)來回往復運動?即彈跳。直至活塞兩側(cè)壓力差克服不了活塞阻力不能再發(fā)生彈跳為止。待有桿腔氣體由A排空后,活塞便下行至終點。第五階段:耗能段?;钊滦兄两K點后,如換向閥不及時復位,則蓄氣-無桿腔內(nèi)會繼續(xù)充氣直至達到氣源壓力。再復位時,充入的這部分氣體又需全部排掉??梢娺@種充氣不能作用有功,故稱之為耗能段。實際使用時應(yīng)避免此段(令換向閥及時換向返回復位段)。對內(nèi)徑D=90mm的氣缸,在氣源壓力0.65MPa下進行實驗,所得沖擊氣缸特性曲線見圖42.2-12。上述分析基本與特性曲線相符。對沖擊段的分析可以看出,很大的運動加速使活塞產(chǎn)生很大的運動速度,但由于必須克服有桿腔不斷增加的背壓力及摩擦力,則活塞速度又要減慢,因此,在某個沖程處,運動速度必達最大值,此時的沖擊能也達最大值。各種沖擊作業(yè)應(yīng)在這個沖程附近進行。沖擊氣缸在實際工作時,錘頭模具撞擊工件作完功,一般就借助行程開關(guān)發(fā)出信號使換向閥復位換向,缸即從沖擊段直接轉(zhuǎn)為復位段。這種狀態(tài)可認為不存在彈跳段和耗能段。2)快排型沖擊氣缸由上述普通型沖擊氣缸原理可見


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