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費斯托FESTO氣缸的工作原理
單作用氣缸
單作用氣缸只有一腔可輸入壓縮空氣,，實現(xiàn)一個方向運動,。其活塞桿只能借助外力將其推回,；通常借助于彈簧力,，膜片張力,，重力等,。
其原理及結(jié)構(gòu)見圖42.2-2,。
圖42.2-2單作用氣缸
1—缸體；2—活塞,；3—彈簧,；4—活塞桿；
單作用氣缸的特點是：
1）僅一端進（排）氣,，結(jié)構(gòu)簡單,，耗氣量小。
2）用彈簧力或膜片力等復(fù)位，壓縮空氣能量的一部分用于克服彈簧力或膜片張力,，因而減小了活塞桿的輸出力,。
3）缸內(nèi)安裝彈簧、膜片等,，一般行程較短,；與相同體積的雙作用氣缸相比，有效行程小一些,。
4）氣缸復(fù)位彈簧,、膜片的張力均隨變形大小變化，因而活塞桿的輸出力在行進過程中是變化的,。
由于以上特點,，單作用活塞氣缸多用于短行程。其推力及運動速度均要求不高場合,，如氣吊,、定位和夾緊等裝置上。單作用柱塞缸則不然,，可用在長行程,、高載荷的場合。
雙作用氣缸
雙作用氣缸指兩腔可以分別輸入壓縮空氣,，實現(xiàn)雙向運動的氣缸,。其結(jié)構(gòu)可分為雙活塞桿式、單活塞桿式,、雙活塞式、緩沖式和非緩沖式等,。此類氣缸使用,。
1）雙活塞桿雙作用氣缸雙活塞桿氣缸有缸體固定和活塞桿固定兩種。其工作原理見圖42.2-3,。
缸體固定時,，其所帶載荷（如工作臺）與氣缸兩活塞桿連成一體，壓縮空氣依次進入氣缸兩腔（一腔進氣另一腔排氣）,，活塞桿帶動工作臺左右運動,，工作臺運動范圍等于其有效行程s的3倍。安裝所占空間大,，一般用于小型設(shè)備上,。
活塞桿固定時，為管路連接方便,，活塞桿制成空心,，缸體與載荷（工作臺）連成一體，壓縮空氣從空心活塞桿的左端或右端進入氣缸兩腔,，使缸體帶動工作臺向左或向左運動,，工作臺的運動范圍為其有效行程s的2倍,。適用于中、大型設(shè)備,。
圖42.2-3 雙活塞桿雙作用氣缸
a）缸體固定,；b）活塞桿固定
1—缸體；2—工作臺,；3—活塞,；4—活塞桿；5—機架
雙活塞桿氣缸因兩端活塞桿直徑相等,，故活塞兩側(cè)受力面積相等,。當(dāng)輸入壓力、流量相同時,，其往返運動輸出力及速度均相等,。
2）緩沖氣缸對于接近行程末端時速度較高的氣缸，不采取必要措施,，活塞就會以很大的力（能量）撞擊端蓋,，引起振動和損壞機件。為了使活塞在行程末端運動平穩(wěn),，不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象,。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置，一般稱為緩沖氣缸,。緩沖氣缸見圖42.2-4,，主要由活塞桿1、活塞2,、緩沖柱塞3,、單向閥5、節(jié)流閥6,、端蓋7等組成。其工作原理是：當(dāng)活塞在壓縮空氣推動下向右運動時,，缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出,。在活塞運動接近行程末端時,，活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死,、活塞繼續(xù)向右運動時,，封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮,，緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出,，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運動所具有的全部能量相平衡，即會取得緩沖效果,，使活塞在行程末端運動平穩(wěn),，不產(chǎn)生沖擊。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小，即可控制排氣量的多少,，從而決定了被壓縮容積（稱緩沖室）內(nèi)壓力的大小,，以調(diào)節(jié)緩沖效果。若令活塞反向運動時,，從氣孔8輸入壓縮空氣,，可直接頂開單向閥5，推動活塞向左運動,。如節(jié)流閥6閥口開度固定,，不可調(diào)節(jié)，即稱為不可調(diào)緩沖氣缸,。
緩沖氣缸
1—活塞桿,；2—活塞；3—緩沖柱塞,；4—柱塞孔,；5—單向閥
6—節(jié)流閥；7—端蓋,；8—氣孔
氣缸所設(shè)緩沖裝置種類很多,，上述只是其中之一，當(dāng)然也可以在氣動回路上采取措施,，達到緩沖目的,。
組合氣缸
組合氣缸一般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣-液阻尼缸、氣-液增壓缸等,。*,，通常氣缸采用的工作介質(zhì)是壓縮空氣，其特點是動作快,，但速度不易控制,，當(dāng)載荷變化較大時，容易產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象,；而液壓缸采用的工作介質(zhì)是通常認為不可壓縮的液壓油，其特點是動作不如氣缸快,，但速度易于控制,，當(dāng)載荷變化較大時，采用措施得當(dāng),，一般不會產(chǎn)生“爬行”和“自走”現(xiàn)象,。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來，取長補短,，即成為氣動系統(tǒng)中普遍采用的氣-液阻尼缸,。
氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯(lián)而成，兩活塞固定在同一活塞桿上,。液壓缸不用泵供油,，只要充滿油即可，其進出口間裝有液壓單向閥,、節(jié)流閥及補油杯,。當(dāng)氣缸右端供氣時，氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動（氣缸左端排氣）,，此時液壓缸左端排油,，單向閥關(guān)閉，油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi),，這時若將節(jié)流閥閥口開大,，則液壓缸左腔排油通暢，兩活塞運動速度就快,，反之,，若將節(jié)流閥閥口關(guān)小，液壓缸左腔排油受阻,，兩活塞運動速度會減慢,。這樣，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小,，就能控制活塞的運動速度,。可以看出,，氣液阻尼缸的輸出力應(yīng)是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差,。
-液阻尼缸
1—節(jié)流閥；2—油杯,；3—單向閥,；4—液壓缸；5—氣缸,；6—外載荷
氣-液阻尼缸的類型有多種,。
按氣缸與液壓缸的連接形式，可分為串聯(lián)型與并聯(lián)型兩種,。前面所述為串聯(lián)型,，圖42.2-6為并聯(lián)型氣-液阻尼缸。串聯(lián)型缸體較長,；加工與安裝時對同軸度要求較高,；有時兩缸間會產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象。并聯(lián)型缸體較短,、結(jié)構(gòu)緊湊,；氣,、液缸分置，不會產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象,；因液壓缸工作壓力可以相當(dāng)高,，液壓缸可制成相當(dāng)小的直徑（不必與氣缸等直徑）；但因氣,、液兩缸安裝在不同軸線上,，會產(chǎn)生附加力矩，會增加導(dǎo)軌裝置磨損,，也可能產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象,。串聯(lián)型氣-液阻尼缸還有液壓缸在前或在后之分，液壓缸在后參見圖42.2-5,，液壓缸活塞兩端作用面積不等,，工作過程中需要儲油或補油，油杯較大,。如將液壓缸放在前面（氣缸在后面）,，則液壓缸兩端都有活塞桿，兩端作用面積相等,，除補充泄漏之外就不存在儲油,、補油問題，油杯可以很小,。
圖42.2-6 并聯(lián)型氣-液阻尼缸
1—液壓缸,；2—氣缸按調(diào)速特性可分為：
1）慢進慢退式；
2）慢進快退式,；
3）快進慢進快退式,。
其調(diào)速特性及應(yīng)用見表42.2-3。
就氣-液阻尼缸的結(jié)構(gòu)而言,，尚可分為多種形式：
節(jié)流閥,、單向閥單獨設(shè)置或裝于缸蓋上；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-液阻尼缸活塞上帶有擋板式單向閥，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,。活塞向左運動時,，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,。
為采用機械浮動聯(lián)接的快速趨近式氣-液阻尼缸原理圖,。靠液壓缸活塞桿端部的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(fù)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ƒ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(dāng)活塞移過ƒ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zui常用的方式
1-氣缸,；2—頂絲,；3—T形頂塊；4—拉鉤,；5—液壓缸
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的大小）,。
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