應(yīng)用概覽FESTO無桿氣缸DGC系列

FESTO無桿氣缸2內(nèi)活塞左腔的壓力低于大氣壓力，吸氣閥9被打開，空氣在大氣壓力作用下進(jìn)入氣缸2內(nèi)，這個過程稱為“吸氣過程"。當(dāng)活塞向左移動時，吸氣閥9在缸內(nèi)壓縮氣體的作用下而關(guān)閉，缸內(nèi)氣體被壓縮，這個過程稱為壓縮過程。當(dāng)氣缸內(nèi)空氣壓力增到略于輸氣管內(nèi)壓力后，排氣閥l被打開，壓縮空氣進(jìn)入輸氣管道，這個過程稱為“排氣過程"。活塞3的往復(fù)運動是由電動機(jī)帶動曲柄轉(zhuǎn)動，通過連桿、滑塊、活塞桿轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動而產(chǎn)生的。圖中只表示了一個活塞一個缸的空氣壓縮機(jī)，大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是多缸多活塞的組合。
FESTO無桿氣缸對于接近行程末端時速度較的氣缸，不采取必要措施，活塞就會以很大的力（能量）撞擊端蓋，引起振動和損壞機(jī)件。為了使活塞在行程末端運動平穩(wěn)，不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置，一般稱為緩沖氣缸。緩沖氣缸見圖42.2-4，主要由活塞桿1、活塞2、緩沖柱塞3、單向閥5、節(jié)流閥6、端蓋7等組成。其工作原理是：當(dāng)活塞在壓縮空氣推動下向右運動時，缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運動接近行程末端時，活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續(xù)向右運動時，封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運動所具有的全部能量相平衡，即會取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動平穩(wěn)，不產(chǎn)生沖擊。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小，即可控制排氣量的多少，從而決定了被壓縮容積（稱緩沖室）內(nèi)壓力的大小，以調(diào)節(jié)緩沖效果。若令活塞反向運動時，從氣孔8輸入壓縮空氣，可直接頂開單向閥5，推動活塞向左運動。如節(jié)流閥6閥口開度固定，不可調(diào)節(jié)，即稱為不可調(diào)緩沖氣缸。
FESTO無桿氣缸與液壓缸串聯(lián)而成，兩活塞固定在同一活塞桿上。液壓缸不用泵供油，只要充滿油即可，其進(jìn)出口間裝有液壓單向閥、節(jié)流閥及補(bǔ)油杯。當(dāng)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(guān)閉，油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi)，這時若將節(jié)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(jié)流閥閥口關(guān)小，液壓缸左腔排油受阻，兩活塞運動速度會減慢。這樣，調(diào)節(jié)節(jié)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(yīng)是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差。
日本SMC；日本喜開理CKD；日本神視 SUNX;日本歐姆龍OMRON；日本KEYENCN ；日本/中國臺灣油研（YUKEN），日本TAIYO太陽鐵工；日本小金井KOGANEI，德費斯托FESTO;德；德皮爾磁PILZ；德易福門愛福門IFM；德E+H；德P+F；英NORGREN諾冠：德HERION海隆；德BUSCHJOST寶碩；德BALLUFF巴魯夫；德UNI；法SCHNEIDER施耐德；韓YPC，韓YSC，美ASCO；美威格士VICKERS；美西特Setra；美Gems；美parker派克；德BOSCH REXROTH博士力士樂意大利CALPEDA科沛達(dá)；意大利ODE；意大利UNIVER；瑞士ABB；等。
FESTO無桿氣缸與液壓缸的連接形式，可分為串聯(lián)型與并聯(lián)型兩種。前面所述為串聯(lián)型，圖42.2-6為并聯(lián)型氣-液阻尼缸。串聯(lián)型缸體較長；加工與安裝時對同軸度要求較；有時兩缸間會產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象。并聯(lián)型缸體較短、結(jié)構(gòu)緊湊；氣、液缸分置，不會產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象；因液壓缸工作壓力可以相當(dāng)，液壓缸可制成相當(dāng)小的直徑（不必與氣缸等直徑）；但因氣、液兩缸安裝在不同軸線上，會產(chǎn)生附加力矩，會增加導(dǎo)軌裝置磨損，也可能產(chǎn)生“爬行"現(xiàn)象。串聯(lián)型氣-液阻尼缸還有液壓缸在前或在后之分，液壓缸在后參見圖42.2-5，液壓缸活塞兩端作用面積不等，工作過程中需要儲油或補(bǔ)油，油杯較大。如將液壓缸放在前面（氣缸在后面），則液壓缸兩端都有活塞桿，兩端作用面積相等，除補(bǔ)充泄漏之外就不存在儲油、補(bǔ)油問題，油杯可以很小。

FESTO無桿氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10。與普通氣缸相比，此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2。其工作原理及工作過程可簡述為如下五個階段（見圖42.2-11）：
*階段：復(fù)位段。見圖42.2-10和圖42.2-11a，接通氣源，換向閥處復(fù)位狀態(tài)，孔A進(jìn)氣，孔B排氣，活塞5在壓差的作用下，克服密封阻力及運動部件重量而上移，借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通。Z后，活塞有桿腔壓力升氣源壓力，蓄氣缸內(nèi)壓力降大氣壓力。
階段：儲能段。見圖42.2-10和圖42.2-11b，換向閥換向，B孔進(jìn)氣充入蓄氣缸腔內(nèi)，A孔排氣。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積，它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多，故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升，有桿腔壓力下降，直到下列力平衡方程成立時，活塞才開始移動。 式中 d——中蓋噴氣口直徑（m）； p30——活塞開始移動瞬時蓄氣缸腔內(nèi)壓力（壓力）（Pa）； p20——活塞開始移動瞬時有桿腔內(nèi)壓力（壓力）（Pa）； G——運動部件（活塞、活塞桿及錘*模具等）所受的重力（N）； D——活塞直徑（m）； d1——活塞桿直徑（m）； F?0——活塞開始移動瞬時的密封摩擦力（N）。 若不計式（42.2-1）中G和F?0項，且令d=d1，，則當(dāng) 時，活塞才開始移動。這里的p20、p30均為壓力。可見活塞開始移動瞬時，蓄氣缸腔與有桿腔的壓力差很大。這一點很明顯地與普通氣缸不同。

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