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     中國(guó)臺(tái)灣AIRTAC亞德客氣缸將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣缸是指引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件,?？諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)AIRTAC氣缸中通過(guò)膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)AIRTAC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(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱(chēng)“AIRTAC氣缸”。AIRTAC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(dòng)化控制,、機(jī)器人等等,。

內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔。是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道,，燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎?，通過(guò)AIRTAC氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度,。AIRTAC氣缸的型式有整體式和單鑄式,。單鑄式又分為干式和濕式兩種。AIRTAC氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱(chēng)整體式AIRTAC氣缸;AIRTAC氣缸和缸體分別鑄造時(shí),，單鑄的AIRTAC氣缸筒稱(chēng)為AIRTAC氣缸套,。AIRTAC氣缸套與冷卻水直接接觸的稱(chēng)作濕式AIRTAC氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱(chēng)作干式AIRTAC氣缸套。為了保持AIRTAC氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,，減少活塞在其中運(yùn)動(dòng)的摩擦損失,，AIRTAC氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和精確的形狀尺寸。

氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件,。AIRTAC氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類(lèi)型,，如圖《AIRTAC氣缸》所示。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的AIRTAC氣缸又可分為單作用AIRTAC氣缸,、雙作用AIRTAC氣缸,、膜片式AIRTAC氣缸和沖擊AIRTAC氣缸4種,。

①單作用AIRTAC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(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出,，靠彈簧或自重返回。

②雙作用AIRTAC氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣,，在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力,。

③膜片式AIRTAC氣缸：用膜片代替活塞，只在一個(gè)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AIRTAC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(dòng)的動(dòng)能，借以做功,。

⑤無(wú)桿AIRTAC氣缸：沒(méi)有活塞桿的AIRTAC氣缸的總稱(chēng),。有磁性AIRTAC氣缸，纜索AIRTAC氣缸兩大類(lèi),。

做往復(fù)擺動(dòng)的AIRTAC氣缸稱(chēng)擺動(dòng)AIRTAC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(dòng)運(yùn)動(dòng),，擺動(dòng)角小于 280°。此外,，還有回轉(zhuǎn)AIRTAC氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)AIRTAC氣缸等,。

氣缸是由缸筒,、端蓋、活塞,、活塞桿和密封件等組成,，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖《SMCAIRTAC氣缸原理圖》所示：

）缸筒

缸筒的內(nèi)徑大小代表了AIRTAC氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。

,、 CM2AIRTAC氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封,，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母,。

）端蓋

端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,，以提高AIRTAC氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,，延長(zhǎng)AIRTAC氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金,、前傾銅鑄件,。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹,，常使用鋁合金壓鑄,，微型缸有使用黃銅材料的。

）活塞

活塞是AIRTAC氣缸中的受壓力零件,。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高AIRTAC氣缸的導(dǎo)向性,，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力,。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯,、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料,?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定?；瑒?dòng)部分太短,，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,，小型缸的活塞有黃銅制成的。如圖2所示

）活塞桿

活塞桿是AIRTAC氣缸中最重要的受力零件,。通常使用高碳鋼,、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼,、以防腐蝕,，并提高密封圈的耐磨性。

）密封圈

回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱(chēng)為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱(chēng)為靜密封,。

缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：

整體型,、鉚接型、螺紋聯(lián)接型,、法蘭型,、拉桿型。

）AIRTAC氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑,。也有小部分免潤(rùn)滑AIRTAC氣缸,。

氣缸是鑄造而成的，AIRTAC氣缸出廠后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,，使AIRTAC氣缸在鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消除,。如果時(shí)效時(shí)間短，那么加工好的AIRTAC氣缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形,。

氣缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜,，除了受AIRTAC氣缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外，還要承受蒸汽流出靜葉時(shí)對(duì)靜止部分的反作用力,，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對(duì)AIRTAC氣缸的作用力,，在這些力的相互作用下，AIRTAC氣缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏,。

氣缸的負(fù)荷增減過(guò)快,，特別是快速的啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí)溫度變化大,、暖缸的方式不正確,、停機(jī)檢修時(shí)打開(kāi)保溫層過(guò)早等，在AIRTAC氣缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,。

氣缸在機(jī)械加工的過(guò)程中或經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,，但沒(méi)有對(duì)AIRTAC氣缸進(jìn)行回火處理加以消除，致使AIRTAC氣缸存在較大的殘余應(yīng)力,，在運(yùn)行中產(chǎn)生的變形,。

在安裝或檢修的過(guò)程中，由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,，使內(nèi)缸、AIRTAC氣缸隔板,、隔板套及氣封套的膨脹間隙不合適,，或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適，運(yùn)行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使AIRTAC氣缸變形,。

使用的AIRTAC氣缸密封劑質(zhì)量不好,、雜質(zhì)過(guò)多或是型號(hào)不對(duì)；AIRTAC氣缸密封劑內(nèi)若有堅(jiān)硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì)使密封面難以緊密的結(jié)合。

氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格,。AIRTAC氣缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來(lái)實(shí)現(xiàn)的,。機(jī)組的起停或是增減負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會(huì)造成螺栓的應(yīng)力松弛,，如果應(yīng)力不足,，螺栓的預(yù)緊力就會(huì)逐漸減小。如果AIRTAC氣缸的螺栓材質(zhì)不好,，螺栓在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中,，在熱應(yīng)力和AIRTAC氣缸膨脹力的作用下被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑性變形或斷裂,，緊力就會(huì)不足,，使AIRTAC氣缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。

氣缸螺栓緊固的順序不正確,。一般的AIRTAC氣缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固，這樣就會(huì)把變形最大的處的間隙向AIRTAC氣缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,，最后間隙漸漸消失,。如果是從兩邊向中間緊，間隙就會(huì)集中于中部,，AIRTAC氣缸結(jié)合面形成弓型間隙,，引起蒸汽泄漏。