威斯特（上海）傳感器儀表有限公司 我們首先講解下普通氣缸的基本組成和原理:

氣缸的組成 : 缸體，活塞,，密封圈,，磁環(huán)（有傳感器的氣缸）

原理 : 壓力空氣使活塞移動(dòng),，通過(guò)改變進(jìn)氣方向,，改變活塞桿的移動(dòng)方向,。

失效形式 : 活塞卡死，不動(dòng)作；氣缸無(wú)力,，密封圈磨損,，漏氣。

典型氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

以氣動(dòng)系統(tǒng)中常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來(lái)說(shuō)明,，氣缸典型結(jié)構(gòu)如下圖所示,。它由缸筒、活塞,、活塞桿,、前端蓋、后端蓋及密封件等組成,。雙作用氣缸內(nèi)部被活塞分成兩個(gè)腔,。有活塞桿腔稱為有桿腔,，無(wú)活塞桿腔稱為無(wú)桿腔,。

當(dāng)從無(wú)桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣,，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣,，無(wú)桿腔排氣時(shí),，使活塞桿縮回。若有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)氣和排氣,，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),。

普通雙作用氣缸

1、3－緩沖柱塞,，2－活塞 ,，4－缸筒 ，5－導(dǎo)向套,，6－防塵圈,，7－前端蓋，8－氣口,，9－傳感器 ,，10－活塞桿，11－耐磨環(huán) ,，12－密封圈,，13－后端蓋 ，14－緩沖節(jié)流閥

機(jī)械接觸式無(wú)桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

機(jī)械接觸式無(wú)桿氣缸,，其結(jié)構(gòu)如下圖3所示,。在氣缸缸管軸向開(kāi)有一條槽，活塞與滑塊在槽上部移動(dòng)。為了防止泄漏及防塵需要,，在開(kāi)口部采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上,，活塞架穿過(guò)槽，把活塞與滑塊連成一體,?；钊c滑塊連接在一起，帶動(dòng)固定在滑塊上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),。

這種氣缸的特點(diǎn)是：1) 與普通氣缸相比,，在同樣行程下可縮小1/2安裝位置；2) 不需設(shè)置防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),；3) 適用于缸徑10～80mm,，大行程在缸徑≥40mm時(shí)可達(dá)7m；4) 速度高,，標(biāo)準(zhǔn)型可達(dá)0.1～0.5m/s,；高速型可達(dá)到0.3～3.0m/s。其缺點(diǎn)是：1) 密封性能差,，容易產(chǎn)生外 泄漏,。在使用三位閥時(shí)必須選用中壓式；2) 受負(fù)載力小,，為了增加負(fù)載能力,，必須增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

機(jī)械接觸式無(wú)桿氣缸

l－節(jié)流閥,，2－緩沖柱塞,，3－密封帶，4－防塵不銹鋼帶,，5－活塞,，6－滑塊，7－活塞架

磁性無(wú)桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

活塞通過(guò)磁力帶動(dòng)缸體外部的移動(dòng)體做同步移動(dòng),，其結(jié)構(gòu)如圖4所示,。它的工作原理是：在活塞上安裝一組高強(qiáng)磁性的Y久磁環(huán)，磁力線通過(guò)薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用,，由于兩組磁環(huán)磁性相反,，具有很強(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動(dòng)時(shí),，則在磁力作用下,，帶動(dòng)缸筒外的磁環(huán)套一起移動(dòng)。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng),。

磁性無(wú)桿氣缸

1－套筒,，2－外磁環(huán)，3－外磁導(dǎo)板，4－內(nèi)磁環(huán),，5－內(nèi)磁導(dǎo)板,，6－壓蓋，7－卡環(huán),，8－活塞,，9－活塞軸，10－緩沖柱塞,，11－氣缸筒,，12－端蓋，13－進(jìn),、排氣口

齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸是通過(guò)連接在活塞上的齒條使齒輪回轉(zhuǎn)的一種擺動(dòng)氣缸,，其結(jié)構(gòu)原理如下圖5所示?；钊麅H作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),，摩擦損失少，齒輪傳動(dòng)的效率較高,，此擺動(dòng)氣缸效率可達(dá)到95%左右,。

齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸

1－齒條組件,，2－彈huang柱銷,，3－滑塊，4－端蓋,，5－缸體,，6－軸承，7－軸,，8－活塞,，9－齒輪

葉片式擺動(dòng)氣缸和工作原理

單葉片式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)原理如圖6所示。它是由葉片軸轉(zhuǎn)子（即輸出軸）,、定子,、缸體和前后端蓋等部分組成。定子和缸體固定在一起,，葉片和轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起,。在定子上有兩條氣路，當(dāng)左路進(jìn)氣時(shí),，右路排氣,，壓縮空氣推動(dòng)葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針擺動(dòng)。反之,，作逆時(shí)針擺動(dòng),。

葉片式擺動(dòng)氣缸體積小，重量輕，但制造精度要求高,，密封困難,，泄漏是較大，而且動(dòng)密封接觸面積大,，密封件的摩擦阻力損失較大,，輸出效率較低，小于80%,。因此,，在應(yīng)用上受到限制，一般只用在安裝位置受到限制的場(chǎng)合,，如夾具的回轉(zhuǎn),，閥門開(kāi)閉及工作臺(tái)轉(zhuǎn)位等。

單葉片式擺動(dòng)氣缸

1－葉片,，2－轉(zhuǎn)子,，3－定子，4－缸體

氣動(dòng)手爪原理

氣動(dòng)手爪這種執(zhí)行元件是一種變型氣缸,。它可以用來(lái)抓取物體,，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手各種動(dòng)作。在自動(dòng)化系統(tǒng)中,，氣動(dòng)手爪常應(yīng)用在搬運(yùn),、傳送工件機(jī)構(gòu)中抓取、拾放物體,。

氣動(dòng)手爪有平行開(kāi)合手指（如圖所示）,、肘節(jié)擺動(dòng)開(kāi)合手爪、有兩爪,、三爪和四爪等類型,，其中兩爪中有平開(kāi)式和支點(diǎn)開(kāi)閉式驅(qū)動(dòng)方式有直線式和旋轉(zhuǎn)式。

氣動(dòng)手爪的開(kāi)閉一般是通過(guò)由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手爪相連的曲柄連桿,、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu),，驅(qū)動(dòng)各個(gè)手爪同步做開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng),。

薄膜氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

下圖為膜片氣缸的工作原理圖,。膜片有平膜片和盤形膜片兩種 一般用夾織物橡膠、鋼片或磷青銅片制成,，厚度為 5～6mm （有用 1～2mm 厚膜片的）,。

下圖所示的膜片氣缸的功能類似于彈H復(fù)位的活塞式單作用氣缸，工作時(shí),，膜片在壓縮空氣作用下推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng),。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、緊湊、體積小,、重量輕,、密封性好、不易漏氣,、加工簡(jiǎn)單,、成本低、無(wú)磨損件,、維修方便等,，適用于行程短的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是行程短,，一般不趁過(guò)50mm,。平膜片的行程更短，約為其直徑的1/10,。

薄膜氣缸

1－缸體,，2－膜片 ，3－膜盤,，4－活塞桿

帶閥組合氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

帶閥氣缸是由氣缸,、換向閥和速度控制閥等組成的一種組合式氣動(dòng)執(zhí)行元件。如下圖所示,它省去了連接管道和管接頭,，減少了能量損耗,，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便等優(yōu)點(diǎn),。帶閥氣缸的閥有電控,、氣控,、機(jī)控和手控等各種控制方式,。閥的安裝形式有安裝在氣缸尾部、上部等幾種,。如下圖所示,，電磁換向閥安裝在氣缸的上部，當(dāng)有電信號(hào)時(shí),，則電磁閥被切換,，輸出氣壓可直接控制氣缸動(dòng)作

帶閥組合氣缸

1－管接頭，2－氣缸,，3－氣管,，4－電磁換向閥，5－換向閥底板,，6－單向節(jié)流閥組合件,，7－密封圈,。

磁性開(kāi)關(guān)氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

磁性開(kāi)關(guān)氣缸是指在氣缸的活塞上安裝有磁環(huán)，在缸筒上直接安裝磁性開(kāi)關(guān),，磁性開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)氣缸行程的位置,，控制氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此,，就不需要在缸筒上安裝行程閥或行程開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)氣缸活塞位置,，也不需要在活塞桿上設(shè)置擋塊。

其工作原理如下圖所示,。它是在氣缸活塞上安裝Y久磁環(huán),，在缸筒外殼上裝有舌huang開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)內(nèi)裝有舌huang片,、保護(hù)電路和動(dòng)作指示燈等,，均用樹(shù)脂塑封在一個(gè)盒子內(nèi)。當(dāng)裝有yong久磁鐵的活塞運(yùn)動(dòng)到舌huang片附近,，磁力線通過(guò)舌huang片使其磁化,，兩個(gè)huang片被吸引接觸，則開(kāi)關(guān)接通,。當(dāng)yong久磁鐵返回離開(kāi)時(shí),，磁場(chǎng)減弱，兩huang片彈開(kāi),，則開(kāi)關(guān)斷開(kāi),。由于開(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)，使電磁閥換向,，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng),。

磁性開(kāi)關(guān)氣缸

1－動(dòng)作指示燈，2－保護(hù)電路,，3－開(kāi)關(guān)外殼,，4－導(dǎo)線，5－活塞,，6－磁環(huán),，7－缸筒，8－舌簧開(kāi)關(guān)