氣缸的分類以及應(yīng)用

氣動元件包括執(zhí)行元件和控制元件。氣動執(zhí)行元件是以壓縮空氣為動力源，將氣體的壓力能再轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，用來實現(xiàn)既定的動作。它主要有氣缸和氣馬達。前者作直線運動，后者作旋轉(zhuǎn)運動。

一、氣缸的種類

（一）直線運動氣缸

１、單作用氣缸

在壓縮空氣作用下，單作用氣缸活塞桿伸出，當無壓縮空氣時，缸的活塞桿在彈簧力作用下回縮。氣缸活塞上*磁環(huán)可用于驅(qū)動磁感應(yīng)傳感器動作。

對于單作用氣缸來說，壓縮空氣僅作用在氣缸活塞的一側(cè)，另一側(cè)則與大氣相通。氣缸只在一個方向上做功，氣缸活塞在復位彈簧或外力作用下復位。

在無負載情況下，彈簧力使氣缸活塞以較快速度回到初始位置。復位力大小由彈簧自由長度決定，因此，單作用氣缸的zui大行程一般為100mm 。

單作用氣缸具有一個進氣口和一個出氣口。出氣口必須潔凈，以保證氣缸活塞運動時*。通常，將過濾器安裝在出氣口上。

2、雙作用氣缸，氣缸兩個方向的運動都是通過氣壓傳動進行的，氣缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它的兩端具有緩沖。在氣缸軸套前端有一個防塵環(huán)，以防止灰塵等雜質(zhì)進入氣缸腔內(nèi)。前缸蓋上安裝的密封圈用于活塞桿密封，軸套可為氣缸活塞桿導向，其由燒結(jié)金屬或涂塑金屬制成。指出缸體、活塞、缸蓋、活塞密封、活塞桿、軸套和防塵環(huán)。

以下為幾種類型的雙作用氣缸：

（１）雙作用氣缸

在壓縮空氣作用下，雙作用氣缸活塞桿既可以伸出，也可以回縮。通過緩沖調(diào)節(jié)裝置，可以調(diào)節(jié)其終端緩沖。氣缸活塞上*磁環(huán)可用于驅(qū)動行程開關(guān)動作。

（２）雙端活塞桿氣缸

在壓縮空氣作用下，雙端活塞桿氣缸的活塞桿可以雙端伸出或回縮。通過緩沖裝置，可以調(diào)節(jié)其終端緩沖。

（３）雙活塞桿氣缸

雙活塞桿氣缸具有兩個活塞桿。在雙活塞桿氣缸中，通過連接板將兩個并列的活塞桿連接起來，在定位和移動工具或工件時，這種結(jié)構(gòu)可以抗扭轉(zhuǎn)。此外，與相同缸徑的標準氣缸比較，雙活塞桿氣缸輸出力是其輸出力的兩倍。

（４）兩個雙端活塞桿

這個雙活塞桿氣缸具有兩個雙端活塞桿。在該氣缸中，通過兩個連接板將兩個并列的雙端活塞桿連接起來，在定位和移動工具或工件時，這種結(jié)構(gòu)可以抗扭轉(zhuǎn)。此外，與相同缸徑的標準氣缸比較，這個雙活塞桿氣缸輸出力是其輸出力的兩倍。

（５）多位氣缸

通過將缸徑相同但行程不同的兩個氣缸連接起來，可以使組合后的氣缸具有三個停止位置（左位、中位和右位）。以*個停止位置為基準，多位氣缸可以直接或通過中間停止位置到達第三個停止位置。注意：后動氣缸行程必須大于先動氣缸行程，后動氣缸行程通常為先動氣缸行程的兩倍。當多位氣缸回縮時，中間停止位置需采用特殊控制。

３、無桿氣缸（缸的兩端均沒有活塞桿）

它比有桿氣缸節(jié)約很多安裝空間，如下圖１所示為磁偶合無桿氣缸。

圖１ 無桿雙作用氣缸示意圖

以下為幾種類型的無桿氣缸：

（１）磁耦合式無桿氣缸 在壓縮空氣作用下，無桿氣缸滑塊可以作往復運動。

（２）機械耦合式無桿氣缸（未帶終端緩沖） 在壓縮空氣作用下，活塞—滑塊機械組合裝置可以作往復運動。這種無桿氣缸通過活塞—滑塊機械組合裝置傳遞氣缸輸出力，缸體上管狀溝槽可以防止其扭轉(zhuǎn)。

（３）機械耦合式無桿氣缸（帶終端緩沖） 在壓縮空氣作用下，活塞—滑塊機械組合裝置可以作往復運動。這種無桿氣缸通過活塞—滑塊機械組合裝置傳遞氣缸輸出力，缸體上管狀溝槽可以防止其扭轉(zhuǎn)。

４、增力氣缸

如圖3 所示，增力氣缸綜合了兩個雙作用氣缸的特點，即將兩個雙作用氣缸串聯(lián)連接在一起形成一個獨立執(zhí)行元件。對于要求輸出力較大的場合，這種方式提高了活塞的有效作用面積（2倍的無桿腔的活塞面積）。增力氣缸適用于要求輸出力大而缸徑又受到限制的場合。

圖3 增力氣缸和接線示意圖

（二）擺動氣缸

如圖4 所示；在壓縮空氣作用下，擺動氣缸可以實現(xiàn)擺動運動。

可調(diào)止動裝置與旋轉(zhuǎn)葉片相互獨立，從而使得擋塊可以限制擺動角度大小。在終端位置，彈性緩沖環(huán)可對沖擊進行緩沖。

圖4 擺動氣缸示意圖

擺動氣缸是一種在小于360° 角度范圍內(nèi)做往復擺動的氣動執(zhí)行元件。它將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，輸出力矩使機構(gòu)實現(xiàn)往復擺動。常用的擺動氣缸的zui大擺動角度分別為90° 、180° 、270° 三種規(guī)格。

擺動氣缸輸出軸承受轉(zhuǎn)矩，對沖擊的耐力小，因此若受到驅(qū)動物體停止時的沖擊作用，將容易損壞，需采用緩沖機構(gòu)或安裝制動器。

擺動氣缸按結(jié)構(gòu)特點可分為葉片式、齒輪齒條式等。其中，除葉片式外，都帶有氣缸直線運動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運動的傳動機構(gòu)。