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德國費斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu)

來源:東莞市騰達(dá)自動化設(shè)備有限公司   2018年03月21日 13:28  

德國費斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu)德國費斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu)
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)所示:
1)缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小,。活塞要在缸筒內(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,。滑動部分太短,,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,。
德國費斯托FESTO氣缸的故障解決方案:
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,。或是采取機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,。美國AMERICAN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)合面紅丹的著情況來研刮,。這種方法適合結(jié)構(gòu)剛性強的高壓缸。
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,;在選擇汽輪機汽缸密封劑時,,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.局部補焊的方法
德國費斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu) 由于FESTO氣缸結(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,,在下缸的結(jié)合面補焊一條或兩條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,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?,鋪在結(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
德國費斯托FESTO氣缸氣缸結(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來計算,但由于此計算的數(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)驗而定。
7.新時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,。
美國AMERICAN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,基本可實現(xiàn)免維護(hù),。氣缸擅長作往復(fù)直線運動,,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。而且,,僅僅調(diào)節(jié)安裝在美國AMERICAN氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡單地實現(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定位,這是由于用美國AMERICAN氣缸難以實現(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)需要完成直線運動時,,需要通過齒形帶或絲桿等機械裝置進(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,。
1)系統(tǒng)構(gòu)成非常簡單,。由于電機通常與缸體集成在一起,再加上控制器與電纜,,電缸的整個系統(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,。毫無疑問,電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于氣缸,。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接,,對電機的轉(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)行運動;由于氣體的可壓縮性和運動時產(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德國FESTO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,,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)行器需要氣源和壓縮驅(qū)動裝置,。
(3)電動執(zhí)行器沒有“漏氣”的危險,,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,。
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,,氣動驅(qū)動器就顯得較適應(yīng)惡劣環(huán)境,而且非常堅固耐用,。氣動驅(qū)動器容易安裝,,能提供典型的抓取功能,價格便宜且操作方便,。
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,美國AMERICAN氣缸占有較明顯的優(yōu)勢,,但在實際使用中究竟應(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。現(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。美國AMERICAN氣缸可以簡單的實現(xiàn)快速直線循環(huán)運動,,結(jié)構(gòu)簡單,,維護(hù)便捷,,同時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)行多點定位控制,而且要對執(zhí)行器的運行速度及力矩進(jìn)行控制或同步跟蹤,,這些利用傳統(tǒng)氣動控制是無法實現(xiàn)的,,而電動執(zhí)行器就能非常輕松的實現(xiàn)此類控制

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