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,，通過改變進(jìn)氣方向，改變活塞桿的移動方向,。

失效形式 : 活塞卡死,，不動作；氣缸無力,，密封圈磨損,，漏氣。

典型氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

以氣動系統(tǒng)中常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明,，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，無活塞桿腔稱為無桿腔,。

當(dāng)從無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)載推動活塞運(yùn)動,，使活塞桿伸出,；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無桿腔排氣時(shí),，使活塞桿縮回,。若有桿腔和無桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動,。

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)械接觸式無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

機(jī)械接觸式無桿氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖3所示,。在氣缸缸管軸向開有一條槽,，活塞與滑塊在槽上部移動。為了防止泄漏及防塵需要,，在開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,，活塞架穿過槽，把活塞與滑塊連成一體,?；钊c滑塊連接在一起，帶動固定在滑塊上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動,。

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

磁性無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動,，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)被氣壓推動時(shí)，則在磁力作用下,，帶動缸筒外的磁環(huán)套一起移動,。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng)。

磁性無桿氣缸

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

齒輪齒條式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉(zhuǎn)的一種擺動氣缸,，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,，摩擦損失少，齒輪傳動的效率較高,，此擺動氣缸效率可達(dá)到95%左右,。

齒輪齒條式擺動氣缸

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

葉片式擺動氣缸和工作原理

單葉片式擺動氣缸的結(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，壓縮空氣推動葉片帶動轉(zhuǎn)子順時(shí)針擺動,。反之,，作逆時(shí)針擺動,。

葉片式擺動氣缸體積小,，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合,，如夾具的回轉(zhuǎn),，閥門開閉及工作臺轉(zhuǎn)位等。

單葉片式擺動氣缸

1－葉片,，2－轉(zhuǎn)子,，3－定子，4－缸體

氣動手爪原理

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

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

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

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活塞桿運(yùn)動,。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單,、緊湊、體積小,、重量輕,、密封性好、不易漏氣,、加工簡單,、成本低、無磨損件,、維修方便等,，適用于行程短的場合。缺點(diǎn)是行程短,，一般不趁過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)有電信號時(shí)，則電磁閥被切換，輸出氣壓可直接控制氣缸動作

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,。

磁性開關(guān)氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

磁性開關(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關(guān)，磁性開關(guān)用來檢測氣缸行程的位置,，控制氣缸往復(fù)運(yùn)動,。因此,，就不需要在缸筒上安裝行程閥或行程開關(guān)來檢測氣缸活塞位置,，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開關(guān)。開關(guān)內(nèi)裝有舌huang片,、保護(hù)電路和動作指示燈等,，均用樹脂塑封在一個(gè)盒子內(nèi)。當(dāng)裝有yong久磁鐵的活塞運(yùn)動到舌huang片附近,，磁力線通過舌huang片使其磁化,，兩個(gè)huang片被吸引接觸，則開關(guān)接通,。當(dāng)yong久磁鐵返回離開時(shí),，磁場減弱，兩huang片彈開,，則開關(guān)斷開,。由于開關(guān)的接通或斷開，使電磁閥換向,，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動,。

磁性開關(guān)氣缸

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