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组合气缸是什么,气-液阻尼缸与气-液增压缸工作原理结构图
作者:Rinck  转载自:/  更新时间:2021年9月2日 09:22:43  点击次数:6

组合气缸是什么

组合气缸一般指气缸与液压缸相组合形成的气-液阻尼缸、气-液增压缸等。

众所周知,通常气缸采用的工作介质是压缩空气,其特点是动作快,但速度不易控制,当载荷变化较大时,容易产生“爬行”或“自走”现象;而液压缸采用的工作介质是通常认为不可压缩的液压油,其特点是动作不如气缸快,但速度易于控制,当载荷变化较大时,采用措施得当,一般不会产生“爬行”和“自走”现象。把气缸与液压缸巧妙组合起来,取长补短,即成为气动系统中普遍采用的气-液阻尼缸。

气-液阻尼缸工作原理见图1,实际是气缸与液压缸串联而成,两活塞固定在同一活塞杆上。液压缸不用泵供油,只要充满油即可,其进出口间装有液压单向阀、节流阀及补油杯。当气缸右端供气时,气缸克服载荷带动液压缸活塞向左运动(气缸左端排气),此时液压缸左端排油,单向阀关闭,油只能通过节流阀流入液压缸右腔及油杯内,这时若将节流阀阀口开大,则液压缸左腔排油通畅,两活塞运动速度就快,反之,若将节流阀阀口关小,液压缸左腔排油受阻,两活塞运动速度会减慢。这样,调节节流阀开口大小,就能控制活塞的运动速度。可以看出,气液阻尼缸的输出力应是气缸中压缩空气产生的力(推力或拉力)与液压缸中油的阻尼力之差。

气-液阻尼缸

图1气-液阻尼缸

1—节流阀;2—油杯;3—单向阀;4—液压缸;5—气缸;6—外载荷


气-液阻尼缸的类型有多种。

按气缸与液压缸的连接形式,可分为串联型与并联型两种。前面所述为串联型,图2为并联型气-液阻尼缸。串联型缸体较长;加工与安装时对同轴度要求较高;有时两缸间会产生窜气窜油现象。并联型缸体较短、结构紧凑;气、液缸分置,不会产生窜气窜油现象;因液压缸工作压力可以相当高,液压缸可制成相当小的直径(不必与气缸等直径);但因气、液两缸安装在不同轴线上,会产生附加力矩,会增加导轨装置磨损,也可能产生“爬行”现象。串联型气-液阻尼缸还有液压缸在前或在后之分,液压缸在后参见图1,液压缸活塞两端作用面积不等,工作过程中需要储油或补油,油杯较大。如将液压缸放在前面(气缸在后面),则液压缸两端都有活塞杆,两端作用面积相等,除补充泄漏之外就不存在储油、补油问题,油杯可以很小。

并联型气-液阻尼缸 

图2并联型气-液阻尼缸

1—液压缸;2—气缸


按调速特性可分为:

1)慢进慢退式;

2)慢进快退式;

3)快进慢进快退式。

其调速特性及应用见表1。

就气-液阻尼缸的结构而言,尚可分为多种形式:节流阀、单向阀单独设置或装于缸盖上;单向阀装在活塞上(如挡板式单向阀);缸壁上开孔、开沟槽、缸内滑柱式、机械浮动联结式、行程阀控制快速趋近式等。活塞上有挡板式单向阀的气-液阻尼缸见图3。活塞上带有挡板式单向阀,活塞向右运动时,挡板离开活塞,单向阀打开,液压缸右腔的油通过活塞上的孔(即挡板单向阀孔)流至左腔,实现快退,用活塞上孔的多少和大小来控制快退时的速度。活塞向左运动时,挡板挡住活塞上的孔,单向阀关闭,液压缸左腔的油经节流阀流至右腔(经缸外管路)。调节节流阀的开度即可调节活塞慢进的速度。其结构较为简单,制造加工较方便。

图4为采用机械浮动联接的快速趋近式气-液阻尼缸原理图。靠液压缸活塞杆端部的T形顶块与气缸活塞杆端部的拉钩间有一空行程s1,实现空程快速趋近,然后再带动液压缸活塞,通过节流阻尼,实现慢进。返程时也是先走空行程s1,再与液压活塞一起运动,通过单向阀,实现快退。

表1气-液阻尼缸调速特性及应用

调速方式
结构示意图
特性曲线
作用原理
应用
双向节流调速
气-液阻尼缸双向节流调速结构图
气-液阻尼缸双向节流调速曲线特性

在气-液阻尼缸的回油管路装设可调式节流阀,

使活塞往复运动的速度可调并相同。

适用于空行程及工作行程都较短的场合

(s<20mm)。

单向节流调速
气-液阻尼缸单向节流调速结构图
气-液阻尼缸单向节流调速曲线特性

将一单向阀和一节流阀并联在调速油路中。

活塞向右运动时,单向阀关闭,节流慢进;

活塞向左运动时,单向阀打开,不经节流快退。

适用于空行程较短而工作行程较长的场合。

快速趋近单 向节流调速

气-液阻尼缸快速趋近单,向节流调速结构图
气-液阻尼缸快速趋近单,向节流调速曲线特性

将液压缸的ƒ点与α点用管路相通,活塞开始向右运动时,

右腔油经由fgea回路直接流入α端实现快速趋近,当活塞移过ƒ点,

油只能经节流阀流入α端,实现慢进,活塞向左运动时,单向阀打开,实现快退。

由于快速趋近,节省了空程时间,提高了劳动生产率。

是各种机床、设备最常用的方式。



活塞上有挡板式单向阀的气-液阻尼缸

图3活塞上有挡板式单向阀的气-液阻尼缸


浮动联接气-液阻尼缸原理图

图4浮动联接气-液阻尼缸原理图

1—气缸;2—顶丝;3—T形顶块;4—拉钩;5—液压缸

图5是又一种浮动联接气-液阻尼缸。与前者的区别在于:T形顶块和拉钩装设位置不同,前者设置在缸外部。后者设置在气缸活塞杆内,结构紧凑但不易调整空行程s1(前者调节顶丝即可方便调节s1的大小)。

浮动联接气-液阻尼缸

图5浮动联接气-液阻尼缸

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