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執(zhí)行元件

氣動執(zhí)行元件和控制元件氣動執(zhí)行元件是一種能量轉(zhuǎn)換裝置, 它是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能, 驅(qū)動機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動,擺動,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或沖擊動作.氣動執(zhí)行元件分為氣缸和氣馬達(dá)兩大類. 氣缸用于提供直線往復(fù)運(yùn)動或擺動, 輸出力和直線速度或擺動角位移. 氣馬達(dá)用于提供連續(xù) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動,輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速. 氣動控制元件用來調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力流量和方向等, 以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)按規(guī)定的程序正 常進(jìn)行工作.氣動控制元件按功能可分為壓力控制閥,流量控制閥和方向控制閥. *節(jié) 氣缸 一,氣缸的工作原理,分類及安裝形式 氣缸的工作原理, 1 2 14 3 4 5 6 13 12 11 10 9 8 7 1.氣缸的典型結(jié)構(gòu)和工作原理 圖 13-1 普通雙作用氣缸 1,3-緩沖柱塞 2-活塞 4-缸筒 5-導(dǎo)向套 6-防塵圈 7-前端蓋 8-氣口 9- 傳感器 10-活塞桿 11-耐磨環(huán) 12-密封圈 13-后端蓋 14-緩沖節(jié)流閥 以氣動系統(tǒng)中zui常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明,氣缸典型結(jié)構(gòu)如圖 13-1 所示.它由缸筒,活塞,活塞桿,前端蓋,后端蓋及密封件等組成.雙作用氣缸內(nèi)部被活塞 分成兩個腔.有活塞桿腔稱為有桿腔,無活塞桿腔稱為無桿腔. 當(dāng)從無桿腔輸入壓縮空氣時, 有桿腔排氣, 氣缸兩腔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. 若有桿腔和無桿腔交替進(jìn)氣和排氣,活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動. 2.氣缸的分類 氣缸的種類很多,一般按氣缸的結(jié)構(gòu)特征,功能,驅(qū)動方式或安裝方法等進(jìn)行分類.分 類的方法也不同.按結(jié)構(gòu)特征,氣缸主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸兩種.按運(yùn)動形式分 為直線運(yùn)動氣缸和擺動氣缸兩類. 3.氣缸的安裝形式 氣缸的安裝形式可分為 1)固定式氣缸 氣缸安裝在機(jī)體上固定不動,有腳座式和法蘭式. 2)軸銷式氣缸 缸體圍繞固定軸可作一定角度的擺動,有 U 形鉤式和耳軸式. 3)回轉(zhuǎn)式氣缸 缸體固定在機(jī)床主軸上,可隨機(jī)床主軸作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.這種氣缸常 用于機(jī)床上氣動卡盤中,以實(shí)現(xiàn)工件的自動裝卡. 4)嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內(nèi). 二,常用氣缸的結(jié)構(gòu)原理 1.普通氣缸 包括單作用式和雙作用式氣缸.常用于無特殊要求的場合. 圖 13-2 為zui常用的單桿雙作用普通氣缸的基本結(jié)構(gòu),氣缸一般由缸筒,前后缸蓋,活 塞,活塞桿,密封件和緊固件等零件組成. 缸筒 7 與前后缸蓋固定連接.有活塞桿側(cè)的缸蓋 5 為前缸蓋,缸底側(cè)的缸蓋 14 為后缸 蓋.在缸蓋上開有進(jìn)排氣通口,有的還設(shè)有氣緩沖機(jī)構(gòu).前缸蓋上,設(shè)有密封圈,防塵圈 3, 同時還設(shè)有導(dǎo)向套 4,以提高氣缸的導(dǎo)向精度.活塞桿 6 與活塞 9 緊固相連.活塞上除有密 封圈 10,11 防止活塞左右兩腔相互漏氣外,還有耐磨環(huán) 12 以提高氣缸的導(dǎo)向性;帶磁性開 關(guān)的氣缸,活塞上裝有磁環(huán).活塞兩側(cè)常裝有橡膠墊作為緩沖墊 8.如果是氣緩沖,則活塞 兩側(cè)沿軸線方向設(shè)有緩沖柱塞,同時缸蓋上有緩沖節(jié)流閥和緩沖套,當(dāng)氣缸運(yùn)動到端頭時, 圖 13-2 普通雙作用氣缸 1,13-彈簧擋圈 2-防塵圈壓板 3-防塵圈 4-導(dǎo)向套 5-桿側(cè)端蓋 6-活塞桿 7-缸筒 8-緩沖墊 9-活塞 10-活塞密封圈 11-密封圈 12-耐磨環(huán) 14-無桿 側(cè)端蓋 緩沖柱塞進(jìn)入緩沖套,氣缸排氣需經(jīng)緩沖節(jié)流閥,排氣阻力增加,產(chǎn)生排氣背壓,形成緩沖 氣墊,起到緩沖作用. 2.特殊氣缸 圖 13-3 1-缸體 薄膜氣缸 4-活塞桿 2-膜片 3-膜盤 為了滿足不同的工作需要,在普通氣缸的基礎(chǔ)上,通過改變或增加氣缸的部分結(jié)構(gòu),設(shè) 計開發(fā)出多種特殊氣缸. (1) 薄膜式氣缸 圖 13-3 為膜片氣缸的工作原理圖. 膜片有平膜片和盤形膜片兩種 一 般用夾織物橡膠,鋼片或磷青銅片制成,厚度為 5～6mm (有用 1～2mm 厚膜片的) . 圖 13-3 所示的膜片氣缸的功能類似于彈簧復(fù)位的活塞式單作用氣缸, 工作時, 膜片在 壓縮空氣作用下推動活塞桿運(yùn)動.它的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,體積小,重量輕,密封性 好,不易漏氣,加工簡單,成本低,無磨損件,維修方便等,適用于行程短的場合.缺點(diǎn)是 行程短,一般不趁過 50mm.平膜片的行程更短,約為其直徑的 1/10. (2) 磁性開關(guān)氣缸 磁性開關(guān)氣缸是指在氣缸的活塞上安裝有磁環(huán), 在缸筒上直接安裝 磁性開關(guān),磁性開關(guān)用來檢測氣缸行程的位置,控制氣缸往復(fù)運(yùn)動.因此,就不需要在缸筒 上安裝行程閥或行程開關(guān)來檢測氣缸活塞位置,也不需要在活塞桿上設(shè)置擋塊. 其工作原理如圖 13-4 所示. 它是在氣缸活塞上安裝*磁環(huán), 在缸筒外殼上裝有舌簧 開關(guān).開關(guān)內(nèi)裝有舌簧片,保護(hù)電路和動作指示燈等,均用樹脂塑封在一個盒子內(nèi).當(dāng)裝有 *磁鐵的活塞運(yùn)動到舌簧片附近,磁力線通過舌簧片使其磁化,兩個簧片被吸引接觸,則 開關(guān)接通.當(dāng)*磁鐵返回離開時,磁場減弱,兩簧片彈開,則開關(guān)斷開.由于開關(guān)的接通 或斷開,使電磁閥換向,從而實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動

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