氣動(dòng)氣缸對數(shù)百個(gè)不同的行業(yè)至關(guān)重要,并且用途廣泛。要了解如何應(yīng)用氣缸,您應(yīng)該熟悉基礎(chǔ)知識。
一、什么是氣動(dòng)氣缸系統(tǒng)?
氣動(dòng)氣缸是高度可靠、高效和安全的運(yùn)動(dòng)控制源,它使用壓縮空氣或氣體將能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)。它們特別適用于重復(fù)打開和關(guān)閉閥門和其他使用電力可能導(dǎo)致火災(zāi)或著火危險(xiǎn)的工業(yè)應(yīng)用。氣缸通常用于控制在化學(xué)和加工工業(yè)中引導(dǎo)流體運(yùn)動(dòng)的閥門。
氣動(dòng)氣缸有幾個(gè)不同的名稱,包括氣動(dòng)缸、氣缸和氣動(dòng)執(zhí)行器。這些術(shù)語中的每一個(gè)都是另一個(gè)的同義詞,因?yàn)樗鼈兌紝⒃O(shè)備標(biāo)識為基于氣壓的設(shè)備。氣缸的另一個(gè)名稱是氣動(dòng)柱塞,其中柱塞是指線性活塞。
二、氣動(dòng)氣缸如何工作,氣動(dòng)氣缸的工作原理?
氣動(dòng)氣缸依賴于某種形式的加壓氣體通常是壓縮空氣進(jìn)入一個(gè)腔室,氣體在那里建立壓力。當(dāng)它建立了與外部大氣壓力相比足夠的壓力時(shí),它會導(dǎo)致諸如活塞或齒輪之類的設(shè)備的受控動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。這種產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)。由于壓縮氣體轉(zhuǎn)化為能量可以高度控制并且可靠且可重復(fù),因此氣動(dòng)氣缸是現(xiàn)代工業(yè)中最流行的機(jī)械設(shè)備之一。
三、氣缸的種類:
氣動(dòng)直線氣缸主要有兩種類型單作用和雙作用。它們都用于推動(dòng)活塞,但主要區(qū)別在于返回方法和端口數(shù)量。
單作用氣缸有一個(gè)允許空氣流入氣缸的端口。壓力增加并推動(dòng)活塞向前或向后,這取決于它是推式還是拉式。一個(gè)大彈簧將活塞返回到其原始位置,為再次爆發(fā)壓力做準(zhǔn)備。彈簧要么位于氣缸內(nèi)部,要么位于外部。
雙作用氣缸在沒有彈簧的情況下運(yùn)行,而是有兩個(gè)端口,一個(gè)位于活塞的兩端。第一次施加壓力推動(dòng)活塞向前,這是兩個(gè)模型共享過程中的一個(gè)步驟。然后,氣缸另一側(cè)的第二次壓力爆發(fā)將活塞推回原位。該設(shè)備來回施加壓力以產(chǎn)生平滑的線性運(yùn)動(dòng)。
通常,雙作用氣缸更適合需要速度和強(qiáng)度的工業(yè)用途,因?yàn)樗鼈円愿斓乃俣忍峁└蟮牧?。在需要更換之前,它們還可以提供更長的使用壽命。但是,相比之下,它們是更昂貴的選擇。除了成本之外,單動(dòng)氣缸還具有其他優(yōu)勢。它們具有更簡單的設(shè)計(jì),更緊湊,并且需要一半的壓縮空氣才能運(yùn)行。
四、氣動(dòng)氣缸應(yīng)用:
氣動(dòng)氣缸具有廣泛的應(yīng)用。最常見和最受歡迎的用途是汽油動(dòng)力車輛中的活塞和點(diǎn)火室。他們利用空氣和汽油的點(diǎn)火來產(chǎn)生最終移動(dòng)活塞并將能量轉(zhuǎn)化為汽車曲軸的壓力。然而,大多數(shù)氣動(dòng)氣缸僅依靠沒有點(diǎn)火的加壓氣體來產(chǎn)生所需的機(jī)械力。
除了傳統(tǒng)的可燃汽車發(fā)動(dòng)機(jī)外,氣動(dòng)氣缸在空氣壓縮機(jī)、包裝和生產(chǎn)機(jī)械、郵件管以及鐵路和飛機(jī)應(yīng)用等運(yùn)輸設(shè)備中都是必不可少的。它們在許多其他需要開關(guān)、泵或傳感器控制的工業(yè)環(huán)境中也至關(guān)重要。
五、氣動(dòng)與電動(dòng)氣缸:
氣缸通過加壓空氣工作,而電動(dòng)氣缸則使用電力來工作。電動(dòng)氣缸由螺桿、聯(lián)軸器和電機(jī)組成,例如步進(jìn)或伺服。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺母,使連桿或滑架移動(dòng)負(fù)載。雖然氣動(dòng)和電動(dòng)氣缸具有相似的用途,但它們并非在每個(gè)行業(yè)中都可以直接互換。
這兩種類型的氣缸在其他幾個(gè)方面有所不同:
1.成本:總體而言,氣動(dòng)氣缸的初始成本低于電動(dòng)氣缸,但每種氣缸都有其用途,最終都可以節(jié)省運(yùn)營成本。當(dāng)壓縮機(jī)尺寸與其驅(qū)動(dòng)的氣缸數(shù)量相匹配時(shí),氣動(dòng)氣缸是最具成本效益的。電動(dòng)氣缸在中等規(guī)模下提供最高水平的效率,盡管它們通常具有較低的運(yùn)營成本。
2.推力:在氣動(dòng)氣缸中,速度和推力是正相關(guān)的,這意味著當(dāng)一個(gè)增加時(shí),另一個(gè)也會增加。在電動(dòng)氣缸中,推力和速度沒有相同的聯(lián)系,因?yàn)橐粋€(gè)減少,另一個(gè)增加。您可以設(shè)計(jì)它們以不同的方式執(zhí)行,但這需要更高的費(fèi)用。
3.控制:氣缸更適合需要力的行業(yè),電動(dòng)氣缸提供更準(zhǔn)確的控制和定位。電動(dòng)品種的標(biāo)準(zhǔn)型號可以精確地移動(dòng)百分之一到千分之一英寸。
六、氣動(dòng)氣缸的優(yōu)點(diǎn):
氣動(dòng)氣缸的優(yōu)勢源于其整體安全性和可靠性。首先,由于氣動(dòng)氣缸可以在沒有點(diǎn)火或電力的情況下將能量轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng),因此它們在不能容忍火花和燃燒的情況下受到高度追捧。在這些設(shè)置中,壓縮空氣可以以高效且可重復(fù)的方式儲存和使用,不會造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。其次,由于不依賴燃燒的氣動(dòng)氣缸可以輕松制造并且是相對簡單的設(shè)備,因此它們也非常耐用,維護(hù)需求最少,并且在正確使用時(shí)可提供較長的使用壽命。