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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： kubler庫伯勒編碼器,，kubler旋轉(zhuǎn)編碼器,，HYDAC壓力傳感器,，EGE傳感器,，力士樂比例閥 |
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2018-2-8 閱讀(825)
氣立可CHELIC氣缸是由缸筒、端蓋,、活塞,、活塞桿和密封件等組成：
1）缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動,，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。
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。
2）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。
3）活塞
活塞是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)長使用聚氨酯,、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料,?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒硬糠珠L度來決定?；瑒硬糠痔?，易引起早期磨損和卡死,。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,，小型缸的活塞有黃銅制成的,。
4）活塞桿
活塞桿是氣缸中zui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,。
5）密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動處的部件密封稱為動密封，靜止件部分的密封稱為靜密封,。
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。
6）氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進(jìn)行潤滑,。也有小部分免潤滑氣缸,。
氣立可CHELIC氣缸的基本概念：
內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔。是活塞運(yùn)動的軌道,，燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎?，通過氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱，使發(fā)動機(jī)保持正常的工作溫度,。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。氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時(shí),，單鑄的氣缸筒稱為氣缸套,。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,，減少活塞在其中運(yùn)動的摩擦損失,，氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和的形狀尺寸。
氣立可CHELIC氣缸的解決方案：
1.汽缸變形較大或漏汽嚴(yán)重的結(jié)合面,，采用研刮結(jié)合面的方法
如果上缸結(jié)合面變形在0.05mm范圍內(nèi),，以上缸結(jié)合面為基準(zhǔn)面，在下缸結(jié)合面涂紅丹或是壓印藍(lán)紙,，根據(jù)痕跡研刮下缸,。如果上缸的結(jié)合面變形量大,，在上缸涂紅丹,，用大平尺研出痕跡,，把上缸研平?；蚴遣扇C(jī)械加工的方法把上缸結(jié)合面找平,，再以上缸為基準(zhǔn)研刮下缸結(jié)合面。氣立可CHELIC氣缸結(jié)合面的研刮一般有兩種方法：
⑴是不緊結(jié)合面的螺栓,，用千斤頂微微推動上缸前后移動,，根據(jù)下缸結(jié)合面紅丹的情況來研刮。這種方法適合結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)的高壓缸,。
⑵是緊結(jié)合面的螺栓,，根據(jù)塞尺的檢查結(jié)合面的嚴(yán)密性，測出數(shù)值及壓出的痕跡,，修刮結(jié)合面,，這種方法可以排除汽缸垂弧對間隙的影響。
2.采用適當(dāng)?shù)钠酌芊獠牧?br />因汽輪機(jī)汽缸密封劑還沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，制作原料和配方也各不相同,，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊；在選擇汽輪機(jī)汽缸密封劑時(shí),，就要選在行業(yè)內(nèi)有口碑,，產(chǎn)品質(zhì)量有保證的正規(guī)生產(chǎn)廠家，以保證檢修處理后汽缸的嚴(yán)密性,。
3.局部補(bǔ)焊的方法
由于汽缸結(jié)合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕,，選用適當(dāng)?shù)暮笚l把溝痕添平，用平板或平尺研出痕跡,，研刮焊道和結(jié)合面在同一平面內(nèi),。汽缸結(jié)合面變形較大或是漏汽嚴(yán)重時(shí)，在下缸的結(jié)合面補(bǔ)焊一條或兩條10—20mm寬的密消除間隙封帶,，然后用平尺或是扣上缸測量,，并涂紅丹研刮，直到消除間隙,。此操作的工藝也很簡單,，焊前預(yù)熱汽缸至150℃，然后在室溫下進(jìn)行分段退焊或跳焊,。選用奧氏體焊條,，如A407、A412,，焊后用石棉布覆蓋保溫緩冷,。待冷卻室溫后進(jìn)行打磨修刮。
4.汽缸結(jié)合面的涂鍍或噴涂
當(dāng)汽缸結(jié)合面大面積漏汽,，間隙在0.50mm左右時(shí),，為了減少研刮的工作量,，可用涂鍍的工藝。用汽缸做陽極,，涂具做陰極,，在汽缸的結(jié)合面上反復(fù)涂刷電解溶液，涂層的厚度要根據(jù)汽缸結(jié)合面間隙的大小而定,，涂層的種類要根據(jù)汽缸的材料和修刮的工藝而定,。噴涂就是用的高溫火焰噴槍把金屬粉末加熱至熔化或達(dá)到塑性狀態(tài)后噴射于處理過的汽缸表面，形成一層具有所需性能的涂層方法,。其特點(diǎn)就是設(shè)備簡單,，操作方便涂層牢固，噴涂后汽缸溫度僅為70℃—80℃不會使汽缸產(chǎn)生變形,，而且可獲得耐熱,，耐磨，抗腐蝕的涂層,。注意的是在涂渡和噴涂前都要對缸面進(jìn)行打磨,、除油、拉毛,，在涂渡和噴涂后要對涂層進(jìn)行研刮,，保證結(jié)合面的嚴(yán)密。
5.結(jié)合面加墊的方法
如果結(jié)合面的局部間隙泄漏不是很大,，可用80—100目的銅網(wǎng)經(jīng)熱處理使其硬度降低,，然后剪成適當(dāng)?shù)男螤睿佋诮Y(jié)合面的漏汽處,，再配以汽缸密封劑,。如果結(jié)合面的間隙較大，泄漏嚴(yán)重,，可在上下結(jié)合面開寬50mm深5mm的槽,，中間鑲嵌IGr18Ni9Ti的齒形墊，齒形墊的厚度一般比槽的深度大0.05—0.08mm左右,，并可用同等形狀的不銹鋼墊片做以調(diào)整,。
6.控制螺栓應(yīng)力的方法
如果汽缸結(jié)合面的變形較小，而且很均勻,，可在有間隙處更換新的螺栓,，或是適當(dāng)?shù)募哟舐菟ǖ念A(yù)緊力。按從中間向兩邊同時(shí)緊固,，也就是從垂弧zui大處或是受力變形zui大的地方緊固螺栓,。理論上來說，控制螺栓的預(yù)緊力可用公式d/L≤A來計(jì)算，但由于此計(jì)算的數(shù)據(jù)與測量的手段還在研究當(dāng)中,，沒有達(dá)到推廣,，多在螺栓的允許的zui大應(yīng)力內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定。
7.新時(shí)期采用的高分子材料方法
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，高分子復(fù)合材料逐漸在氣缸維護(hù)中取得了成功的應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)手段相比,，高分子復(fù)合材料具有較為優(yōu)異的耐溫性能,，良好的耐壓性能，以及更為出色的密封性能,，且具有良好的塑變性,，受熱不會固化，密封膜不會被破壞,，從而保證了機(jī)件密封面的密封,；加之易于清除，使用過的密封面可以用無水乙醇或丙酮輕易的擦去,，而不會附著于密封面,；由于其優(yōu)異的性能，逐漸受到越來越多氣缸企業(yè)的青睞,。
氣立可CHELIC氣缸與電動執(zhí)行器的區(qū)別
從傳統(tǒng)觀念來看,，氣缸與電動執(zhí)行器一直被認(rèn)為是屬于兩個(gè)*不同領(lǐng)域的自動化產(chǎn)品，但是近年來,，隨著電氣化程度的不斷提高,，電動執(zhí)行器卻慢慢浸入氣動領(lǐng)域，二者在應(yīng)用中既有競爭又相互補(bǔ)充,。在本期欄目中,，我們將從技術(shù)性能、購買和應(yīng)用成本,、能源效率,、應(yīng)用場合及市場形勢等幾個(gè)方面來對比氣缸與電動執(zhí)行器各自的優(yōu)勢
氣立可CHELIC氣缸的技術(shù)性能：
*，相比電動執(zhí)行器,，氣缸可在惡劣條件下可靠地工作,，且操作簡單，基本可實(shí)現(xiàn)免維護(hù),。氣缸擅長作往復(fù)直線運(yùn)動,，尤其適于工業(yè)自動化中zui多的傳送要求——工件的直線搬運(yùn)。而且,，僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡單地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,，也成為氣缸驅(qū)動系統(tǒng)zui大的特征和優(yōu)勢。所以對于沒有多點(diǎn)定位要求的用戶，絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸,。目前工業(yè)現(xiàn)場使用電動執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位,，這是由于用氣缸難以實(shí)現(xiàn)，退而求其次的結(jié)果,。
而電動執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動工況,。其優(yōu)勢在于響應(yīng)時(shí)間快，通過反饋系統(tǒng)對速度,、位置及力矩進(jìn)行控制,。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動時(shí)，需要通過齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動轉(zhuǎn)化,，因此結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜,，而且對工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的專業(yè)知識都有較高要求。
氣立可CHELIC氣缸的優(yōu)勢：
（1）對使用者的要求較低,。氣缸的原理及結(jié)構(gòu)簡單,，易于安裝維護(hù)，對于使用者的要求不高,。電缸則不同,，工程人員必需具備一定的電氣知識，否則極有可能因?yàn)檎`操作而使之損壞,。
（2）輸出力大,。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比；而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),，缸徑,、電機(jī)的功率和絲桿的螺距，缸徑及功率越大,、螺距越小則輸出力越大,。一個(gè)缸徑為50mm的氣缸，理論上的輸出力可達(dá)2000N,，對于同樣缸徑的電缸,，雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異，但是基本上都不超過1000N,。顯而易見,，在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢。
（3）適應(yīng)性強(qiáng),。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵,、防水能力，可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境,。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,，對環(huán)境的要求較高,，適應(yīng)性較差。
電缸的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：
（1）系統(tǒng)構(gòu)成非常簡單,。由于電機(jī)通常與缸體集成在一起,，再加上控制器與電纜，電缸的整個(gè)系統(tǒng)就是由這三部分組成的,，簡單而緊湊,。
（2）停止的位置數(shù)多且控制精度高。一般電缸有低端與之分,，低端產(chǎn)品的停止位置有3,、5、16,、64個(gè)等，根據(jù)公司不同而有所變化,；產(chǎn)品則更是可以達(dá)到幾百甚至上千個(gè)位置,。在精度方面，電缸也具有的優(yōu)勢,，定位精度可達(dá)?0.05mm,，所以常常應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體等精密的行業(yè),。
（3）柔韌性強(qiáng),。毫無疑問，電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氣缸,。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接,，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)控制,，在一定程度上,，電缸可以根據(jù)需要隨意進(jìn)行運(yùn)動；由于氣體的可壓縮性和運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的慣性,，即使換向閥與磁性開關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位,，柔韌性也就無從談起了。
在技術(shù)性能方面,，氣立可CHELIC氣缸本人認(rèn)為電動和氣動各有所長,，首先電動執(zhí)行器的優(yōu)勢主要包括：
（1）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧,。比起氣動執(zhí)行器,，電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)相對簡單，一個(gè)基本的電子系統(tǒng)包括執(zhí)行器,，三位置DPDT開關(guān),、熔斷器和一些電線,，易于裝配。
（2）電動執(zhí)行器的驅(qū)動源很靈活,，一般車載電源即可滿足需要,，而氣動執(zhí)行器需要?dú)庠春蛪嚎s驅(qū)動裝置。
（3）電動執(zhí)行器沒有“漏氣”的危險(xiǎn),，可靠性高,，而空氣的可壓縮性使得氣動執(zhí)行器的穩(wěn)定性稍差。
（4）不需要對各種氣動管線進(jìn)行安裝和維護(hù),。
（5）可以無需動力即保持負(fù)載,，而氣動執(zhí)行器需要持續(xù)不斷的壓力供給。
（6）由于不需要額外的壓力裝置,，電動執(zhí)行器更加安靜,。通常，如果氣動執(zhí)行器在大負(fù)載的情況下,，要加裝消音器,。
（7）電動執(zhí)行器在控制的精度方面更勝*。
（8）氣動裝置中的通常需要把電信號轉(zhuǎn)化為氣信號,，然后再轉(zhuǎn)化為電信號,，傳遞速度較慢，不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)雜回路,。
而氣立可CHELIC氣缸的優(yōu)勢則在于以下4個(gè)方面：
（1）負(fù)載大,，可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用（不過，現(xiàn)在的電動執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動負(fù)載水平了）,。
（2）動作迅速,、反應(yīng)快。
（3）工作環(huán)境適應(yīng)性好,，特別在易燃,、易爆、多塵埃,、強(qiáng)磁,、輻射和振動等惡劣工作環(huán)境中，比液壓,、電子,、電氣控制更*。
（4）行程受阻或閥桿被扎住時(shí)電機(jī)容易受損,。
購買和應(yīng)用成本比較從總體上來講,，電伺服驅(qū)動比氣動伺服驅(qū)動要貴，但也要因具體要求及場合而定,。有些小功率的直流電機(jī)構(gòu)成電動滑臺(電伺服系統(tǒng))實(shí)際上比氣動伺服系統(tǒng)要便宜,。
如：當(dāng)負(fù)載為1.5kg,、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間,、精度為?0.1mm,、加速度2.5m/s2等工況條件時(shí)，F(xiàn)ESTO公司采用小型電動滑臺,、控制器,、馬達(dá)電纜、控制電纜,、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統(tǒng),，其價(jià)格就比氣動伺服系統(tǒng)便宜25%。同樣,，對于帶活塞桿電缸也是如此,。需要說明的是如果采用交流電機(jī)的話，所組成的電伺服系統(tǒng)的價(jià)格要比氣動伺服系統(tǒng)高出40%左右,。
從購買和應(yīng)用成本來看,，目前氣缸還是具有比較明顯的優(yōu)勢的。對于氣動系統(tǒng)來說,，控制系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)都非常簡單,，每個(gè)氣缸只需配置一個(gè)電磁閥就可完成氣路的切換,，進(jìn)行運(yùn)動控制,，氣缸發(fā)生故障的概率也比較小，維護(hù)簡單方便,，成本也低,。
而對于電動執(zhí)行器來說，雖然電能的獲得比較簡單,，能量成本較低,，但購買及應(yīng)用成本較高，不僅需要配置電機(jī),，還需要一套機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的驅(qū)動元件,。同時(shí)使用電動執(zhí)行器需要很多保護(hù)措施，錯(cuò)誤的電路連接,、電壓的波動及負(fù)載的超載都會對電驅(qū)動器造成損壞,，因此需要在電路及機(jī)械上加裝保護(hù)系統(tǒng)，增加了很多額外的費(fèi)用支出,。另外,，由于電動執(zhí)行器驅(qū)動單元的參數(shù)化設(shè)置較多，且集成度高,，所以其一旦發(fā)生故障,，就要更換整個(gè)元件,。而且當(dāng)系統(tǒng)需要的驅(qū)動力增加時(shí)，也要成套更換元件才能實(shí)現(xiàn),。因此綜合比較可以看出氣立可CHELIC氣缸在購買及維護(hù)成本上有較大優(yōu)勢,。
能源效率比較我們研究的結(jié)果表明，在往復(fù)運(yùn)動周期較短（小于1min）的水平往復(fù)運(yùn)動中,，電動執(zhí)行器的運(yùn)行能耗通常低于氣缸的運(yùn)行能耗,，即更節(jié)能。而在往復(fù)運(yùn)動周期較長（大于1min）時(shí),，氣缸竟然變得更節(jié)能,。這首先是由于終端停止時(shí)電動執(zhí)行器的控制器通常需要消耗約10W的電力，而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,，一般低于1W,，即終端停止時(shí)間越長，對氣缸越有利,；其次電機(jī)在連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下的額定效率可達(dá)90%以上,，但在直線往復(fù)運(yùn)動（絲杠轉(zhuǎn)換）中的臺形加減速旋轉(zhuǎn)條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復(fù)運(yùn)動時(shí),，夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執(zhí)行器以克服重力,，而氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可，耗電極少,。因此在豎直往復(fù)運(yùn)動時(shí)電動執(zhí)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢不是很大,。
由上可見，電機(jī)本身效率很高,，但在往復(fù)直線運(yùn)動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,，電動執(zhí)行器未必一定比氣缸節(jié)能，具體比較取決于實(shí)際的工作條件,，即安裝方向,、往復(fù)運(yùn)動周期和負(fù)載率等。
氣立可CHELIC氣缸的應(yīng)用場合比較：
氣動系統(tǒng)和電動系統(tǒng)并不互相排斥,。相反,，這只是一個(gè)要求不同的問題。氣動驅(qū)動器的優(yōu)勢顯而易見,，當(dāng)面臨諸如灰塵,、油脂、水或清潔劑等惡劣的環(huán)境條件時(shí),，氣動驅(qū)動器就顯得較適應(yīng)惡劣環(huán)境,，而且非常堅(jiān)固耐用。氣動驅(qū)動器容易安裝,，能提供典型的抓取功能,，價(jià)格便宜且操作方便,。
在作用力快速增大且需要定位的情況下，帶伺服馬達(dá)的電驅(qū)動器具有優(yōu)勢,。對于要求,、同步運(yùn)轉(zhuǎn)、可調(diào)節(jié)和規(guī)定的定位編程的應(yīng)用場合,，電驅(qū)動器是的選擇,，帶閉環(huán)定位控制器的伺服或步進(jìn)馬達(dá)所組成的電驅(qū)動系統(tǒng)能夠補(bǔ)充氣動系統(tǒng)的不足之處。
從技術(shù)和使用成本的角度來說,，氣立可CHELIC氣缸占有較明顯的優(yōu)勢,，但在實(shí)際使用中究竟應(yīng)該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動控制，還是應(yīng)從多方因素進(jìn)行綜合考量?，F(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來越復(fù)雜,、越來越精細(xì)，并不是某種驅(qū)動控制技術(shù)就可滿足系統(tǒng)的多種控制功能,。氣缸可以簡單的實(shí)現(xiàn)快速直線循環(huán)運(yùn)動,，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)便捷,，同時(shí)可以在各種惡劣工作環(huán)境中使用,，如有防爆要求、多粉塵或潮濕的工況,。
電動執(zhí)行器主要用于需要精密控制的應(yīng)用場合,，現(xiàn)在自動化設(shè)備中柔性化要求在不斷提升，同一設(shè)備往往要求適應(yīng)不同尺寸工件的加工需要,，執(zhí)行器需要進(jìn)行多點(diǎn)定位控制,，而且要對執(zhí)行器的運(yùn)行速度及力矩進(jìn)行控制或同步跟蹤,，這些利用傳統(tǒng)氣動控制是無法實(shí)現(xiàn)的,，而電動執(zhí)行器就能非常輕松的實(shí)現(xiàn)此類控制。由此可見氣缸比較適用于簡單的運(yùn)動控制,，而電執(zhí)行器則多用于精密運(yùn)動控制的場合,。
