標準氣缸
氣缸缸徑的主要決定因素為氣缸的負載重量、氣源的供氣壓力和作動方向,根據上述的使用條件,在對照下麵的氣缸出力表來確定氣缸的缸境。
標準氣缸
推力F1=A1×P1×β
拉力F2=A2×P2×β標準氣缸="font-family: 'Arial', 'sans-serif'; color: #333333;">
F1:氣缸前進推力(kg)F2:氣缸後推拉力(kg)
A1:推側活塞受壓麵積標準氣缸(cm2)= πD2=0.785D2
根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有餘量。若缸徑選小瞭,輸出力不夠,氣缸不能正常工作;但缸徑過大,不僅使設備笨重、成本高,同時耗氣量增大,造成能源浪費。在夾具設計時,應盡量采用增力機構,以減少氣缸的尺寸。
氣缸
下麵是氣缸理論出力的計算公式:
F:氣缸理論輸出力(kgf)
F′:效率為85%時的輸出力(kgf)--(F′=F×85%)
D:氣缸缸徑(mm)
P:工作壓力(kgf/cm2)
例:直徑340mm的氣缸,工作壓力為3kgf/cm2時,其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接,找出F、F′上的點,得:
F=2800kgf;F′=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑,可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小,從經驗表1-1中查出。
例:有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,在氣缸推出時其推力為132kgf,(氣缸效率為85%)問:該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%,可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力,查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
日本SMC標準氣缸 端蓋上設有進排氣通口,有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側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。桿側端蓋上設有導向套,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含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,現在為減輕重量並防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
缸筒的內徑大小代表瞭氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動,缸筒內表麵的表麵粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒,內表麵還應鍍硬鉻,以減小摩擦阻力和磨損,並能防止銹蝕。缸筒材質除使用高碳鋼管外,還有高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關的氣缸或在耐腐蝕環境中使用的氣缸,缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質。
SMC 氣缸所設緩沖裝置種類很多,上述隻是其中之一,當然也可以在氣動回路上采取措施,達到緩沖目的。 組合組合氣缸一般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣-液阻尼缸、氣-液增壓缸等。眾所周知,通常氣缸采用的工作介質是壓縮空氣,其特點是動作快,但速度不易控制,當載荷變化較大時,容易產生“爬行”或“自走”現象;而液壓缸采用的工作介質是通常認為不可壓縮的液壓油,其特點是動作不如氣缸快,但速度易於控制,當載荷變化較大時,采用措施得當,一般不會產生“爬行”和“自走”現象。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來,取長補短,即成為氣動系統中普遍采用的氣-液阻尼缸。氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯而成,兩活塞固定在同一活塞桿上。液壓缸不用泵供油,隻要充滿油即可,其進出口間裝有液壓單向閥、節流閥及補油杯。當氣缸右端供氣時,氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動(氣缸左端排氣),此時液壓缸左端排油,單向閥關閉,油隻能通過節流閥流入液壓缸右腔及油杯內,這時若將節流閥閥口開大,則液壓缸左腔排油通暢,兩活塞運動速度就快,反之,若將節流閥閥口關小,液壓缸左腔排油受阻,兩活塞運動速度會減慢。這樣,調節節流閥開口大小,就能控制活塞的運動速度。可以看出,氣液阻尼缸的輸出力應是氣缸中壓縮空氣產生的力(推力或拉力)與液壓缸中油的阻尼力之差。CE2 行程可讀出氣缸(帶制動型)
CEP1 高精度行程可讀出氣缸
CG1/CG1W… 氣缸
CJ2/CJ2W… 氣缸
CJ2X/CUX/CQSX… 低速氣缸
CJP/CJPB/CJPS 針型氣缸
CLQ/CLQ 薄型鎖緊氣缸
CLS/CLS 帶鎖氣缸
CNA/CNAW 帶鎖氣缸
CNG 帶鎖氣缸
CNS/CNS 帶鎖氣缸
CQM 薄型氣缸
CQM/CQM 薄型氣缸
CRA1 擺動氣缸
CRB1 擺動氣缸
CRB2 擺動氣缸
CRBU2 自由安裝型擺動氣缸
CRJ 微型擺動氣缸
CRQ2 薄型擺動氣缸
CS1/CS1W/CS1 * Q 氣缸
氣缸常見問題及原因分析
1.氣缸是鑄造而成的,氣缸出廠後都要經過時效處理,使氣缸在住鑄造過程中所產生的內應力完全消除。如果時效時間短,那麼加工好的氣缸在以後的運行中還會變形。
2.氣缸在運行時受力的情況很復雜,除瞭受氣缸內外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,還要承受蒸氣流出靜葉時對靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態下對氣缸的作用力,在這些力的相互作用下,氣缸易發生塑性變形造成泄漏。
3.氣缸的負荷增減過快,特別是快速的啟動、停機和工況變化時溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機檢修時打開保溫層過早等,在氣缸中和法蘭上產生很大的熱應力和熱變形。
4.氣缸在機械加工的過程中或經過補焊後產生瞭應力,但沒有對氣缸進行回火處理加以消除,致使氣缸存在較大的殘餘應力,在運行中產生永久的變形。
5.在安裝或檢修的過程中,由於檢修工藝和檢修技術的原因,使內缸、氣缸隔板、隔板套及氣封套的膨脹間隙不合適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運行後產生巨大的膨脹力使氣缸變形。
6.使用的氣缸密封劑質量不好、雜質過多或是型號不對;氣缸密封劑內若有堅硬的雜
氣缸故障解決方案
1.氣缸變形較大或漏氣嚴重的結合麵,采用研刮結合麵的方法
如果上缸結合麵變形在0.05mm范圍內,以上缸結合麵為基準麵,在下缸結合麵塗紅丹或是壓印藍紙,根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合麵變形量大,在上缸塗紅丹,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合麵找平,再以上缸為基準研刮下缸結合麵。氣缸結合麵的研刮一般有兩種方法:
(1)是不緊結合麵的螺栓,用千斤頂微微推動上缸前後移動,根據下缸結合麵紅丹的著色情況來研刮。這種方法適合結構剛性強的高壓缸。
(2)是緊結合麵的螺栓,根據塞尺的檢查結合麵的嚴密性,測出數值及壓出的痕跡,修刮結合麵,這種方法可以排除氣缸垂弧對間隙的影響。
2.采用適當的氣缸密封材料
因現在氣輪機氣缸密封劑還沒有統一的國傢標準和行業標準,制作原料和配方也各不相同,產品質量參差不齊;在選擇氣輪機氣缸密封劑時,就要選在行業內有口碑,產品質量有保證的正規生產廠傢,以保證檢修處理後氣缸的嚴密性。
3.局部補焊的方法
由於氣缸結合麵被蒸氣沖刷或腐蝕出溝痕,選用適當的焊條把溝痕添平,用平板或平尺研出痕跡,研刮焊道和結合麵在同一平麵內。氣缸結合麵變形較大或是漏氣嚴重時,在下缸的結合麵補焊一條或兩條10—20mm寬的密消除間隙封帶,然後用平尺或是扣上缸測量,並塗紅丹研刮,直到消除間隙。此操作的工藝也很簡單,焊前預熱氣缸至150℃,然後在室溫下進行分段退焊或跳焊。選用奧氏體焊條,如A407、A412,焊後用石棉佈覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫後進行打磨修刮。
4.氣缸結合麵的塗鍍或噴塗
當氣缸結合麵大麵積漏氣,間隙在0.50mm左右時,為瞭減少研刮的工作量,可用塗鍍的工藝。用氣缸做陽極,塗具做陰極,在氣缸的結合麵上反復塗刷電解溶液,塗層的厚度要根據氣缸結合麵間隙的大小而定,塗層的種類要根據氣缸的材料和修刮的工藝而定。噴塗就是用專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後噴射於處理過的氣缸表麵,形成一層具有所需性能的塗層方法。其特點就是設備簡單,操作方便塗層牢固,噴塗後氣缸溫度僅為70℃—80℃不會使氣缸產生變形,而且可獲得耐熱,耐磨,抗腐蝕的塗層。註意的是在塗渡和噴塗前都要對缸麵進行打磨、除油、拉毛,在塗渡和噴塗後要對塗層進行研刮,保證結合麵的嚴密。
5.結合麵加墊的方法
如果結合麵的局部間隙泄漏不是很大,可用80—100目的銅網經熱處理使其硬度降低,然後剪成適當的形狀,鋪在結合麵的漏氣處,再配以氣缸密封劑。如果結合麵的間隙較大,泄漏嚴重,可在上下結合麵開寬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,並可用同等形狀的不銹鋼墊片做以調整。
6.控制螺栓應力的方法
如果氣缸結合麵的變形較小,而且很均勻,可在有間隙處更換新的螺栓,或是適當的加大螺栓的預緊力。按從中間向兩邊同時緊固,也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固螺栓。理論上來說,控制螺栓的預緊力可用公式d/L≤A來計算,但由於此計算的數據與測量的手段還在研究當中,目前沒有達到推廣,多在螺栓的允許的最大應力內根據經驗而定。
7.新時期采用的高分子材料方法
目前隨著技術的進一步發展,高分子復合材料逐漸在氣缸維護中取得瞭成功的應用。相對於傳統手段相比,高分子復合材料具有較為優異的耐溫性能,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,從而保證瞭機件密封麵的密封;加之易於清除,使用過的密封麵可以用無水乙醇或丙酮輕易的擦去,而不會附著於密封麵;由於其優異的性能,逐漸受到越來越多氣缸企業的青
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