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?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復滑動,，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應達到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
端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設有緩沖機構(gòu),。桿側(cè)端蓋上設有密封圈和防塵圈,，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)端蓋上設有導向套,，以提高氣缸的導向精度,，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時的下彎量,，延長氣缸使用壽命,。導向套通常使用燒結(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,，設有活塞密封圈,。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導向性,，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)合面為基準面,，在下缸結(jié)合面涂紅丹或是壓印藍紙,，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?shù)钠酌芊獠牧?br />因汽輪機汽缸密封劑還沒有統(tǒng)一的國家標準和行業(yè)標準，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?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，焊前預熱汽缸至150℃,，然后在室溫下進行分段退焊或跳焊,。選用奧氏體焊條，如A407,、A412,，焊后用石棉布覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫后進行打磨修刮,。
4.汽缸結(jié)合面的涂鍍或噴涂
當汽缸結(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行打磨,、除油,、拉毛，在涂渡和噴涂后要對涂層進行研刮,，保證結(jié)合面的嚴密,。
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?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?shù)募哟舐菟ǖ念A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中，沒有達到推廣,，多在螺栓的允許的zui大應力內(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)的進一步發(fā)展，高分子復合材料逐漸在氣缸維護中取得了成功的應用,。相對于傳統(tǒng)手段相比，高分子復合材料具有較為優(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,。氣缸擅長作往復直線運動,，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)勢在于響應時間快,，通過反饋系統(tǒng)對速度,、位置及力矩進行控制。但當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行傳動轉(zhuǎn)化,，因此結(jié)構(gòu)相對較為復雜，而且對工作環(huán)境及操作維護人員的專業(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¡0.05mm,，所以常常應用于電子、半導體等精密的行業(yè),。
（3）柔韌性強,。毫無疑問，電缸的柔韌性遠遠強于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進行連接,，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氣缸的準確定位,，柔韌性也就無從談起了,。
在技術(shù)性能方面，本人認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行安裝和維護,。
（5）可以無需動力即保持負載,，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)過多的復雜回路,。
應用場合比較
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馬達所組成的電驅(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該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動控制,，還是應從多方因素進行綜合考量。現(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來越復雜,、越來越精細,，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用場合,，現(xiàn)在自動化設備中柔性化要求在不斷提升,，同一設備往往要求適應不同尺寸工件的加工需要，執(zhí)行器需要進行多點定位控制,，而且要對執(zhí)行器的運行速度及力矩進行控制或同步跟蹤,，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