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