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引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件?諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中通過(guò)膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。
渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域:印刷張力控制、半導(dǎo)體點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等。
中文名 氣缸 外文名 cylinder 能耗類(lèi)型壓縮空氣 材 質(zhì)鋁,碳鋼 科 目 交通工程 分 類(lèi) 單作用氣缸等
目錄
1 基本概念
2 種類(lèi)
3 結(jié)構(gòu)
4 發(fā)展歷程
5 常見(jiàn)故障
? 問(wèn)題
? 原因
? 解決方案
6 常見(jiàn)故障分析與排除方法
7 氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器的區(qū)別
? 技術(shù)性能
? 優(yōu)勢(shì)
? 購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本比較
? 能源效率比較
? 應(yīng)用場(chǎng)合比較
? 市場(chǎng)形勢(shì)比較
基本概念編輯
內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔。是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道,燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎洠ㄟ^(guò)氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的---余熱,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。氣缸的型式有整體式和單鑄式。單鑄式又分為干式和濕式兩種。氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時(shí),單鑄的氣缸筒稱為氣缸套。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,減少活塞在其中運(yùn)動(dòng)的摩擦損失,氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和---的形狀尺寸。 [1]
種類(lèi)編輯
氣壓傳動(dòng)---壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械
氣缸
氣缸(10張)
能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類(lèi)型見(jiàn)圖。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。
單作用氣缸:僅一端有活塞桿,從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,氣壓推動(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出,靠彈簧或自重返回。
雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。
膜片式氣缸:用膜片代替活塞,只在一個(gè)方向輸出力,用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,但行程短。
沖擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速10~20米/秒運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,借以做功。
無(wú)桿氣缸:沒(méi)有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸,纜索氣缸兩大類(lèi)。
做往復(fù)擺動(dòng)的氣缸稱擺動(dòng)氣缸,由葉片將內(nèi)腔分隔為二,向兩腔交替供氣,輸出軸做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),擺動(dòng)角小于 280°。此外,還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。
結(jié)構(gòu)編輯
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示:
smc氣缸原理圖
smc氣缸原理圖
1缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到ra0.8μm。
smc、 cm2氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,不用螺母。
2端蓋
端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)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(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,以提高氣缸的導(dǎo)向精度,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端---去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設(shè)有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四---、夾布合成樹(shù)脂等材料;钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾---的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定。滑動(dòng)部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4活塞桿
活塞桿是氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕,并提高密封圈的耐磨性。
5密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
6氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑氣缸。 [2]
發(fā)展歷程編輯
氣缸原理源于大炮。
1680年,荷蘭科學(xué)家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),心想如將炮彈的---力量用來(lái)推動(dòng)其它機(jī)械不是挺好嗎?他一開(kāi)始仍用huo藥作燃燒---物,將炮彈改成“活塞”,把炮筒作“氣缸”,并開(kāi)一個(gè)單向閥。他在氣缸內(nèi)注入huo藥,當(dāng)點(diǎn)燃huo藥后,huo藥猛烈地---燃燒,推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),并產(chǎn)生動(dòng)力。同時(shí),---氣---的壓力還推開(kāi)單向閥,排出廢氣。而后,氣缸內(nèi)殘余廢氣逐漸變冷,氣壓變低,氣缸外部的---壓又推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),以準(zhǔn)備進(jìn)行下一次---。當(dāng)然,由于行程過(guò)長(zhǎng),效率太低,他終沒(méi)有取得成功。但是,正是霍因斯首先提出了“內(nèi)燃機(jī)”的設(shè)想,后人在此基礎(chǔ)上才發(fā)明了汽車(chē)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。
早期汽車(chē)使用單缸機(jī)
汽車(chē)---卡爾·奔馳和戴姆勒在當(dāng)年設(shè)計(jì)制造汽車(chē)時(shí),他們不約而同地只用了一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。就像我們認(rèn)為一輛汽車(chē)不可能使用兩臺(tái)或更多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,估計(jì)當(dāng)時(shí)的人們也不會(huì)---出還會(huì)用兩個(gè)氣缸或更多氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。然而現(xiàn)在不同了,先別說(shuō)發(fā)達(dá),看看國(guó)內(nèi)汽車(chē)廣告就會(huì)發(fā)現(xiàn),不少?gòu)S家總拿發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)目和排列形式來(lái)說(shuō)事,賣(mài)微型車(chē)的極力吹鼓他的車(chē)用的是四缸機(jī)而非三缸,用v6發(fā)動(dòng)機(jī)的一定要把v字弄得醒目惹眼,廣告宣傳確實(shí)起到了很大效果,不少車(chē)迷已認(rèn)同了 “4缸比3缸好”、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”、“v型發(fā)動(dòng)機(jī)是---發(fā)動(dòng)機(jī)”等概念。國(guó)產(chǎn)車(chē)中已有近20種車(chē)裝配了v6或v8型發(fā)動(dòng)機(jī)。
單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每轉(zhuǎn)兩周才能產(chǎn)生一次燃燒做功,這樣它的聲音聽(tīng)起來(lái)也不連續(xù)順暢,聽(tīng)一聽(tīng)小排量摩托車(chē)的聲音就知道了。為不能讓人接受的是它的運(yùn)轉(zhuǎn)極不平穩(wěn),轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,而且單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的外形也不適合裝在汽車(chē)上。為此,汽車(chē)上已見(jiàn)不到單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上,兩缸機(jī)也不好找了,少是3缸發(fā)動(dòng)機(jī)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的華利面包車(chē)、老款夏利車(chē)、吉利豪情和奧拓、福萊爾上,裝的都是3缸機(jī)。
1升以下的微型車(chē)上多用3缸機(jī),1升至2升的發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用4缸或5缸機(jī)。2升以上的發(fā)動(dòng)機(jī)大多為6缸,4升以上的發(fā)動(dòng)機(jī)使用8缸的占絕大多數(shù)。
在相同排量的情況下,增加氣缸數(shù)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。另外,增加氣缸數(shù)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn),使其輸出扭矩和輸出功率穩(wěn)定。增加氣缸數(shù)可以使氣車(chē)更容易起動(dòng),加速響應(yīng)性---。為了提高氣車(chē)的性能,必須增加氣缸數(shù)。因此,---轎車(chē)、跑車(chē)、賽車(chē)等---氣車(chē)的氣缸數(shù)都在6缸以上,多者已達(dá)到16缸。
但是,氣缸數(shù)的增加不能無(wú)---。因?yàn)殡S著氣缸數(shù)的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件數(shù)也成比例地增加,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的---性,增加發(fā)動(dòng)機(jī)重量,提高制造成本和使用費(fèi)用,增加燃料消耗,并使發(fā)動(dòng)機(jī)的體積變大。因此,氣車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途和性能要求,在權(quán)衡各種利弊之后做出的合適選擇。
直列發(fā)動(dòng)機(jī)line engine,它的所有氣缸均肩并肩排成一個(gè)平面,它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且使用一個(gè)氣缸蓋,制造成本較低,穩(wěn)定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應(yīng)用比較廣泛。其缺點(diǎn)是功率較低。“直列”可用l代表,后面加上氣缸數(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào),現(xiàn)代汽車(chē)上主要有l(wèi)3、l4、l5、l6型發(fā)動(dòng)機(jī)。
常見(jiàn)故障編輯
問(wèn)題
汽缸是鑄造而成的,汽缸出廠后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,使汽缸在住鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力完全消除。如果時(shí)效時(shí)間短,那么加工好的汽缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形。
汽缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜,除了受汽缸內(nèi)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,還要承受蒸汽流出靜葉時(shí)對(duì)靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對(duì)汽缸的作用力,在這些力的相互作用下,汽缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。
汽缸的負(fù)荷增減過(guò)快,---是快速的啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí)溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機(jī)檢修時(shí)打開(kāi)保溫層過(guò)早等,在汽缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。
汽缸在機(jī)械加工的過(guò)程中或經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,但沒(méi)有對(duì)汽缸進(jìn)行回火處理加以消除,致使汽缸存在較大的殘余應(yīng)力,在運(yùn)行中產(chǎn)生yong久的變形。
在安裝或檢修的過(guò)程中,由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,使內(nèi)缸、汽缸隔板、隔板套及汽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(yùn)行后產(chǎn)生---的膨脹力使汽缸變形。
使用的汽缸密封劑不好、雜質(zhì)過(guò)多或是型號(hào)不對(duì);汽缸密封劑內(nèi)若有堅(jiān)硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì)使密封面難以緊密的結(jié)合。
汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。汽缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)組的起;蚴窃鰷p負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會(huì)造成螺栓的應(yīng)力松弛,如果應(yīng)力不足,螺栓的預(yù)緊力就會(huì)逐漸減小。如果汽缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中,在熱應(yīng)力和汽缸膨脹力的作用下被拉長(zhǎng),發(fā)生塑性變形或斷裂,緊力就會(huì)不足,使汽缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。
汽缸螺栓緊固的順序不正確。一般的汽缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,也就是從垂弧---處或是受力變形---的地方緊固,這樣就會(huì)把變形---的處的間隙向汽缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,---間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會(huì)集中于中部,汽缸結(jié)合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。 [3]
schunk 起重 phe80-80 300979
sommer 氣爪 mgd808n
schmalz 吸盤(pán)連接 htr-uni 2n g2 80_10.01.03.00223
vester 光電開(kāi)關(guān) pgi-l/3-p(s)
rico-werk 數(shù)字量輸入/輸出模塊 typ 591297-2
accu-coder 編碼器 7251-s-s-6000-q-hv-5-f-1-sx-n-ce
mts 傳感器 rhm1955mr021a01
hydac pp管路濾芯 0660d003bh4hc/-v
herkules instrument acces---ies eddy current probe v656n27,d27*l20mm,for eddychek-5:no;12964
transfos mary 變壓器 m1 21b38ecioa02
heidenhain shaft angle encoder 376846-m6
schunk 備件 ddf 2-050-p2-e4 0323056
e+h 備件 cay242-v10c25aae
heidenhain 粗濾芯 id:337147-01
e+h ph電極 cpf81-lh11c3
amg 氣缸 safs30 n=11 nc 1.4
rexnord 連軸器 9670-50-003 nr.
staubli 模塊插頭 34.0192
burkert 流量傳感器 8031 783724 y
conec 備件 165x17629x
conec 備件 165x17619x
schunk 備件 303841
heidenhain 高度計(jì) st1278 id:383963-03
eltek 整流模塊 flatpack2 24v
schunk 同心夾持器 0303508 pzn+40-as
mayser 備件 sl/w1.2.typ 6p 39 nbr c2.5m
dunkermotoren 備件 re30-3-500+ti 5v
hbm mp85a放大器 1-mp85a
mattke 備件 typ:8369783-000-00 d-79108
smw 軸承 016951
rittal 冷卻裝置 sk3217.100
hydac 開(kāi)關(guān) eds 344-3-250-000
dina 備件 dnds-pmg
mts 傳感器 rhm0250md601a01
moog 閥 d663-610b r01ko1d0vss2
e+h 備件 cay141-v10aae
hydac 蓄能器 sb330h-32a1/112a9-330a
lincoln zpu泵芯 505-30405-3 zpu泵芯
norelem 鋼筋墊圈 07320-08
concab 控制電纜 5702012 3*0.5
hydac 傳感器 ets386-3-150-000
odu 備件 087.170.363.000.000
baumer 接近開(kāi)關(guān) iwrm18u9501
norelem 螺栓 06321-
mgp802n
mgp803n
mgp803nc
mgp804n
mgp804nc
mgp806n
mgp806nc
mgp808n
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mgp810nc
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mts 傳感器 rhm0220md601c101221
h+l 備件 rvw-4p2t1mz300 nr31722
hydac 濾芯 0280d005bh4hc 濾芯
rexroth 電機(jī) msk071d-0300-nn-s1-ugo-nnnn
moog 閥 d661-4922 p80h0bd5nsd2-b
rexroth 軸電機(jī) msk071d-0300-nn-m1-ug1-nnnn r911310168
mts 傳感器 rhm0760mh021a01同時(shí)頂盤(pán)旋的紫色鏡子,也光芒一閃后,噴出一道紫色光柱緊隨劍光而去。而韓立一之袖袍中的手指更是悄然的食指一彈,一道紅線一閃即逝的不見(jiàn)了蹤影。韓立心中這才微微一松。此刻,不遠(yuǎn)處的黑衣,也趁此機(jī)會(huì)沖兩只白玉蝴蝶一點(diǎn)指。接著颶風(fēng)在-聲中,一下化為兩條白色風(fēng)蛟,---洶洶的撲向了銀翅夜叉。此光球灰的,閃著陰寒的幽光。隨即鏡中烏光一閃,---和先---般無(wú)二的光球從里面狂涌而出,并迅速融合一起。轉(zhuǎn)眼間,一個(gè)直接直徑數(shù)丈的---光球浮現(xiàn)而出,將銀翅夜叉毫不客氣的包裹其中。刺目金芒閃動(dòng),劍光狠狠斬在了光球之上。見(jiàn)到此幕,韓立沒(méi)喜反而一驚。雖然滅掉了大部分地修士,但其中的那位結(jié)丹后期修士卻擁有一件威力不小地古寶---。
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