气缸简介

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气缸的选型和计算
1.气缸的选型步骤 气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。下面以单活塞杆双作 用缸为例介绍气缸的选型步骤。 （1）气缸直径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计算出气缸的 直径。 （2）气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满 行程。 （3）气缸的强度和稳定性计算 （4）气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一 般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等）， 应选用回转气缸。有特殊要求时，应选用相应的特种气缸。 （5）气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。 （6）磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关的气缸。 （7）其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下，需在活塞杆伸出端安装防尘 罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸。
1－套筒 2－外磁环 3－外磁导板 4－内磁环 5－内磁导板 6－压盖 7－卡环 8－活塞 9－活塞轴 10－缓冲柱塞 11－气缸筒 12－端盖 13－进、排气口
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两种无杆杠的区别
机械接触式： •机械连接，动作稳定 •可使用气缓冲 •机构不完全密封，有微漏
磁性无杆缸： •可以制作小口径 •密封简单，动作稳定 •无泄漏，可用于洁净环境
Ft（N) ＝
π
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× D2（mm) × P（MPa）
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气缸的安装方式
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气缸的安装件
•法兰
•耳轴 •脚座
•浮动接头
•轴接头 等
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基板 定位
刀头 调整
其他
气缸在CUT的应用
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气缸的应用
任意位置停止回
路
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气缸的应用
串联气缸定位
气缸由多个不 同行程的气缸串联 而成。换向阀1、2、 3依次得电和失电， 可得到多个定位位 置。
1－动作指示灯 2－保护电路 3－开关外壳 4－导线 5－活塞 6－磁环 7－缸筒 8－舌簧开关
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气缸的常见技术参数
1）气缸的输出力 如双作用单活塞杆 气缸推力计算如下： 理论推力（活塞杆伸出） Ft1＝A1p 理论拉力（活塞杆缩回） Ft2＝A2p 式中Ft1、Ft2——气缸理论输出力（N）； A1、A2——无杆腔、有杆腔活塞面积（m2）； p — 气缸工作压力（Pa）。 实际中，由于活塞等运动部件的惯性力以及密封等部分的摩擦力，活塞杆的实际 输出力小于理论推力，称这个推力为气缸的实际输出力。
残压释放
手动3通阀 油雾器 减压阀 空气过滤器 三联件
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气动系统概述

气动系统由下面几种元件及装置组成 气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、 净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。 执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做功动作 的元件，如气缸、气马达。 控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元件，如 各种阀类（电磁阀，速度控制阀）。 气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、 接头等。
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气缸分类
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气缸符号
双作用／单杆 双作用／双杆
单作用／伸出
单作用／缩回
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典型气缸的结构和工作原理
•普通双作用气缸
当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用 在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有 杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气 和排气，活塞实现往复直线运动。
l－节流阀 2－缓冲柱塞 3－密封带 4－防尘不锈钢带 5－活塞 6－滑块 7－活塞架
图3
Hale Waihona Puke Baidu10
典型气缸的结构和工作原理
•磁性无杆气缸
活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图所示。 它的工作原理是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力线通 过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反， 具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下， 带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推力必须与磁环的吸力相 适应。
CEC-PANDA LCD技术部
气缸概述
部 门
技术部
作 成
于琪
日 期
2010-11-10
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目录
1. 2.
3.
4. 5.
气动系统概述 气缸的结构和原理 气缸的参数、选型和安装 气缸的应用 气缸的维护
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空气干燥机 气罐
后冷却器
空压机
气 动 系 统 构 成
主管路过滤器
磁性开关
压力开关
气缸 速度控制阀 电磁阀 消音器
单齿条式
双齿条式
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典型气缸的结构和工作原理
磁性开关气缸
磁性开关气缸是指在气缸的活塞上安装有磁环，在缸筒上直接安装磁性开关，磁性开关用来 检测气缸行程的位置，控制气缸往复运动。因此，就不需要在缸筒上安装行程阀或行程开关来检 测气缸活塞位置，也不需要在活塞杆上设置挡块。 其工作原理如下图所示。它是在气缸活塞上安装永久磁环，在缸筒外壳上装有舌簧开关。开 关内装有舌簧片、保护电路和动作指示灯等，均用树脂塑封在一个盒子内。当装有永久磁铁的活 塞运动到舌簧片附近，磁力线通过舌簧片使其磁化，两个簧片被吸引接触，则开关接通。当永久 磁铁返回离开时，磁场减弱，两簧片弹开，则开关断开。由于开关的接通或断开，使电磁阀换向， 从而实现气缸的往复运动。
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气缸的应用
往复动作回路
按下手动阀，二位 五通换向阀处于左 位，气缸外伸；当 活塞杆挡块压下机 动阀后，二位五通 换至右位，气缸缩 回，完成一次往复 运动。
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气缸的应用
气动夹紧装置 踩下阀1压缩空气进入缸A上腔，活塞下降 工件夹紧，压下阀2时，气体经阀6进入阀
4，压缩空气通过阀3进入缸B、C无杆腔，
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气缸的选型和计算
2.气缸直径计算 气缸直径的设计计算需根据其负载大小、运行速度和系统工作压力来决定。首 先，根据气缸安装及驱动负载的实际工况，分析计算出气缸轴向实际负载F， 再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率(0.8,0.65,0.5,0.35),初步选定气缸 工作压力（一般为0.4 MPa～0.6 MPa），再由 F／，计算出气缸理论出力Ft， 最后计算出缸径及杆径，并按标准圆整得到实际所需的缸径和杆径。
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气缸
组成 : 缸体，活塞，密封圈，磁环（有sensor的气缸） 原理 : 压力空气使活塞移动，通过改变进气方向，改变 活塞杆的移动方向。
缸体 密封圈 活塞杆
磁环
活塞
密封圈
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气缸分类
按驱动方式分（单作用、双作用） 按活塞杆分（单出杆、双出杆） 按缓冲方式分（无缓冲、垫缓冲、带液压、气缓冲、缓 冲器） 按润滑方式（给油气缸、不给油气缸） 按形状分（方形、圆形、长方形等） 按标准分（美标气缸、欧标气缸等） 按尺寸分（2.5,4,6,8,10…） ……
1 2 14 3 4 5 6
13 12 11 10 9 8 7
1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈 7－前端盖 8－气口 9－传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀
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典型气缸的结构和工作原理
•机械接触式无杆气缸
在气缸缸管轴向开有一条槽，活塞与滑块在槽上部移动。为了防止 泄漏及防尘需要，在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定 在两端缸盖上，活塞架穿过槽，把活塞与滑块连成一体。活塞与滑 块连接在一起，带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。
用手紧紧堵住气孔，然后用手拉活塞轴,拉的时候有很大的反向力，放的时候活塞 会自动弹回原位；拉出推杆再堵住气孔，用手压推杆时也有很大的反向力，放的时 候活塞会自动弹回原位。
坏的气缸:
拉的时候无阻力或力很小，放的时候活塞无动作或动作无力缓慢,拉出的时候有反 向力但连续拉的时候慢慢减小；压的时候没有压力或压力很小，有压力但越压力越 小。
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气缸的常见技术参数
3）气缸耗气量 气缸的耗气量是活塞每分钟移动的容积，称这个容积为压缩空气耗气量。
4）气缸的特性
气缸的特性分为静态特性和动态特性。气缸的静态特性是指与缸的输出力及耗 气量密切相关的最低工作压力、最高工作压力、摩擦阻力等参数。气缸的动态 特性是指在气缸运动过程中气缸两腔内空气压力，温度，活塞速度、位移等参 数随时间的变化情况。它能真实地反映气缸的工作性能。
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典型气缸的结构和工作原理
• 齿轮齿条式摆动气缸
是通过连接在活塞上的齿条使齿轮回转的一种摆动气缸，其结构原 理如下图7所示。活塞仅作往复直线运动，摩擦损失少，齿轮传动 的效率较高，此摆动气缸效率可达到95%左右。
图7
1－齿条组件 2－弹簧柱销 3－滑块 4－端盖 5－缸体 6－轴承 7－轴 8－活塞 9－齿轮
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
按拆的步骤反过来装好气缸
检查气缸的密封性
注意事项:
在拆开气缸后，需要评估部件的维修价值： 如果推杆或缸体磨损的很厉害,换了新的密封圈 也用不了很长的时间 推杆，缸体和密封圈座变形的,不能维修。
起槽
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
气动执行元件维修的注意事项 气缸在动作过程中，不能将身体任何部分置于其行程 范围内，以免受伤． 在维修设备上的气缸时，必须先切除气源，保证缸体 内气体放空，直至设备处于静止状态方可作业． 在维修气缸结束后，应先检查身体任何部分未置于其 行程范围内，方可接通气源试运行．接通气源时，应先 缓慢冲入部分气体，使气缸冲气至原始位置，再插入接 头．
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气缸的常见技术参数
2）负载率β（ ） 从对气缸运行特性的研究可知，要精确确定气缸的实际输出力是困难的。于是 在研究气缸性能和确定气缸的出力时，常用到负载率的概念。气缸的负载率β 定义为
＝
气缸的实际负载 F 100% 气缸的理论输出力 Ft
气缸的实际负载是由实际工况所决定的，若确定了气缸负载率，则由定义就能 确定气缸的理论输出力，从而可以计算气缸的缸径。
活塞前进夹紧工件。同时流过阀3的部分 气体经单向节流阀5进入主阀3右端控制腔， 节流阀控制换向时间后阀3换向，各缸后 退复置。
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
常用维修工具 卡簧钳 1500#砂纸 气缸润滑油 新的气缸密封圈 清洁布

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气缸常见故障的判断及基本维修技巧

常见故障的判断
气孔
好的气缸:
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
1.找到与气缸配套的密 封圈
2.拆下外盖
3.拆下卡簧
4.取出推杆
5.拆下密封圈
6.清洁所有的部件，检查磨损 程度
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
如果有起槽的部件，用砂纸磨光 滑，防止漏气和保证不会增加密封圈的磨损。
将新的密封圈按正确的方向安装好，并在表面涂上润滑油。