BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸,德REXROTH氣缸
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸種類(lèi):氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉換為機械能的氣動(dòng)執行元件。氣缸有作往復直線(xiàn)運動(dòng)的和作往復擺動(dòng)的兩類(lèi)。作往復直線(xiàn)運動(dòng)的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸 4種。①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側供氣聚能產(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。②雙作用氣缸：從活塞兩側交替供氣，在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個(gè)方向輸出力，用彈簧復位。它的密封好，但行程短。④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高速(10～20米／秒)運動(dòng)的動(dòng)能，借以作功。沖擊氣缸增加了帶有噴口和泄流口的中蓋。中蓋和活塞把氣缸分成儲氣腔、頭腔和尾腔三室。它廣泛用于下料、沖孔、破碎和成型等多種作業(yè)。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸的連接形式，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(cháng)；加工與安裝時(shí)對同軸度要求較高；有時(shí)兩缸間會(huì )產(chǎn)生竄氣竄油現象。并聯(lián)型缸體較短、結構緊湊；氣、液缸分置，不會(huì )產(chǎn)生竄氣竄油現象；因液壓缸工作壓力可以相當高，液壓缸可制成相當小的直徑(不必與氣缸等直徑)；但因氣、液兩缸安裝在不同軸線(xiàn)上，會(huì )產(chǎn)生附加力矩，會(huì )增加導軌裝置磨損，也可能產(chǎn)生“爬行”現象。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(jiàn)圖42.2-5，液壓缸活塞兩端作用面積不等，工作過(guò)程中需要儲油或補油，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，除補充泄漏之外就不存在儲油、補油問(wèn)題，油杯可以很小。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。2)端蓋  端蓋上設有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(cháng)氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，現在為減輕重量并防銹，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，設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(cháng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸分普通型和快排型兩種。 1)普通型沖擊氣缸普通型沖擊氣缸的結構見(jiàn)圖42.2-10。與普通氣缸相比，此種沖擊氣缸增設了蓄氣缸1和帶流線(xiàn)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(guò)程可簡(jiǎn)述為如下五個(gè)階段(見(jiàn)圖42.2-11)： *階段：復位段。見(jiàn)圖42.2-10和圖42.2-11a，接通氣源，換向閥處復位狀態(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(dòng)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(guò)排氣小孔3與大氣相通。zui后，活塞有桿腔壓力升高氣源壓力，蓄氣缸內壓力降大氣壓力。 二階段：儲能段。見(jiàn)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，A孔排氣。由于蓄氣缸腔內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，故只有待蓄氣缸內壓力上升，有桿腔壓力下降，直到下列力平衡方程成立時(shí)，活塞才開(kāi)始移動(dòng)。 式中 d??中蓋噴氣口直徑(m)；
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸指兩腔可以分別輸入壓縮空氣，實(shí)現雙向運動(dòng)的氣缸。其結構可分為雙活塞桿式、單活塞桿式、雙活塞式、緩沖式和非緩沖式等。此類(lèi)氣缸使用。雙活塞桿雙作用氣缸雙活塞桿氣缸有缸體固定和活塞桿固定兩種。 缸體固定時(shí)，其所帶載荷(如工作臺)與氣缸兩活塞桿連成一體，壓縮空氣依次進(jìn)入氣缸兩腔(一腔進(jìn)氣另一腔排氣)，活塞桿帶動(dòng)工作臺左右運動(dòng)，工作臺運動(dòng)范圍等于其有效行程s的3倍。安裝所占空間大，一般用于小型設備上。 活塞桿固定時(shí)，為管路連接方便，活塞桿制成空心，缸體與載荷(工作臺)連成一體，壓縮空氣從空心活塞桿的左端或右端進(jìn)入氣缸兩腔，使缸體帶動(dòng)工作臺向左或向左運動(dòng)，工作臺的運動(dòng)范圍為其有效行程s的2倍。適用于中、大型設備。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸,德REXROTH氣缸
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內表面還應鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開(kāi)關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。日本SMC帶氣緩沖的薄型氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。氣缸端蓋  端蓋上設有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(cháng)氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，現在為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。氣缸活塞 活塞是氣缸中的受壓力零件。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸其工作原理是：當活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運動(dòng)時(shí)，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(dòng)接近行程末端時(shí)，活塞右側的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續向右運動(dòng)時(shí)，封在氣缸右腔內的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過(guò)節流閥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(dòng)所具有的全部能量相平衡，即會(huì )取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動(dòng)平穩，不產(chǎn)生沖擊。調節節流閥6閥口開(kāi)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(chēng)緩沖室)內壓力的大小，以調節緩沖效果。若令活塞反向運動(dòng)時(shí)，從氣孔8輸入壓縮空氣，可直接頂開(kāi)單向閥5，推動(dòng)活塞向左運動(dòng)。如節流閥6閥口開(kāi)度固定，不可調節，即稱(chēng)為不可調雙作用氣缸。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸腔內壓力p30可認為已達氣源壓力ps，同時(shí)，容積很小的無(wú)桿腔(包括環(huán)形空間C)通過(guò)排氣孔3與大氣相通，故無(wú)桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528，所以活塞開(kāi)始移動(dòng)后，在zui小流通截面處(噴氣口與活塞之間的環(huán)形面)為聲速流動(dòng)，使無(wú)桿腔壓力急劇增加，直與蓄氣缸腔內壓力平衡。該平衡壓力略低于氣源壓力。以上可以稱(chēng)為沖擊段的I區段。I區段的作用時(shí)間極短(只有幾毫秒)。在I區段，有桿腔壓力變化很小，故I區段末，無(wú)桿腔壓力p1(作用在活塞全面積上)比有桿腔壓力p2(作用在活塞桿側的環(huán)狀面積上)大得多，活塞在這樣大的壓差力作用下，獲得很高的運動(dòng)加速度，使活塞高速運動(dòng)，即進(jìn)行沖擊。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸對于接近行程末端時(shí)速度較高的氣缸，不采取必要措施，活塞就會(huì )以很大的力(能量)撞擊端蓋，引起振動(dòng)和損壞機件。為了使活塞在行程末端運動(dòng)平穩，不產(chǎn)生沖擊現象。在氣缸兩端加設緩沖裝置，一般稱(chēng)為緩沖氣缸。緩沖氣缸見(jiàn)圖42.2-4，主要由活塞桿1、活塞2、緩沖柱塞3、單向閥5、節流閥6、端蓋7等組成。其工作原理是：當活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運動(dòng)時(shí)，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(dòng)接近行程末端時(shí)，活塞右側的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續向右運動(dòng)時(shí)，封在氣缸右腔內的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過(guò)節流閥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(dòng)所具有的全部能量相平衡，即會(huì )取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動(dòng)平穩，不產(chǎn)生沖擊。調節節流閥6閥口開(kāi)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(chēng)緩沖室)內壓力的大小，以調節緩沖效果.
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸活塞桿端部的拉鉤間有一空行程s1，實(shí)現空程快速趨近，然后再帶動(dòng)液壓缸活塞，通過(guò)節流阻尼，實(shí)現慢進(jìn)。返程時(shí)也是走空行程s1，再與液壓活塞一起運動(dòng)，通過(guò)單向閥，實(shí)現快退。 表42.2-3氣-液阻尼缸調速特性及應用 調速方式 結構示意圖 特性曲線(xiàn) 作用原理 應用 雙向節流調速在氣-液阻尼缸的回油管路裝設可調式節流閥，使活塞往復運動(dòng)的速度可調并相同適用于空行程及工作行程都較短的場(chǎng)合(s＜20mm) 單向節流調速將一單向閥和一節流閥并聯(lián)在調速油路中。活塞向右運動(dòng)時(shí)，單向閥關(guān)閉，節流慢進(jìn)；活塞向左運動(dòng)時(shí)，單向閥打開(kāi)，不經(jīng)節流快退。適用于空行程較短而工作行程較長(cháng)的場(chǎng)合 快速趨近單 向節流調速將液壓缸的?點(diǎn)與α點(diǎn)用管路相通，活塞開(kāi)始向右運動(dòng)時(shí)，右腔油經(jīng)由fgea回路直接流入α端實(shí)現快速趨近，當活塞移過(guò)?點(diǎn)，油只能經(jīng)節流閥流入α端，實(shí)現慢進(jìn)，活塞向左運動(dòng)時(shí)，單向閥打開(kāi)，實(shí)現快退。由于快速趨近，節省了空程時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
BOSCH-REXROTH緊奏型氣缸巧妙組合起來(lái)，取長(cháng)補短，即成為氣動(dòng)系統中普遍采用的氣-液阻尼缸。氣-液阻尼缸工作原理見(jiàn)圖42.2-5。實(shí)際是氣缸與液壓缸串聯(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(mǎn)油即可，其進(jìn)出口間裝有液壓?jiǎn)蜗蜷y、節流閥及補油杯。當氣缸右端供氣時(shí)，氣缸克服載荷帶動(dòng)液壓缸活塞向左運動(dòng)(氣缸左端排氣)，此時(shí)液壓缸左端排油，單向閥關(guān)閉，油只能通過(guò)節流閥流入液壓缸右腔及油杯內，這時(shí)若將節流閥閥口開(kāi)大，則液壓缸左腔排油通暢，兩活塞運動(dòng)速度就快，反之，若將節流閥閥口關(guān)小，液壓缸左腔排油受阻，兩活塞運動(dòng)速度會(huì )減慢。這樣，調節節流閥開(kāi)口大小，就能控制活塞的運動(dòng)速度。可以看出，氣液阻尼缸的輸出力應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。