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CQ2型日本SMC長(zhǎng)行程薄型氣缸的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件

來(lái)源:東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司   2024年05月24日 14:41  

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    CQ2型日本SMC長(zhǎng)行程薄型氣缸的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件

SMC氣缸是指引導(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)SMC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)SMC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“SMC氣缸”。SMC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。

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?,通過(guò)SMC氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。SMC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。SMC氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式SMC氣缸;SMC氣缸和缸體分別鑄造時(shí),單鑄的SMC氣缸筒稱為SMC氣缸套。SMC氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式SMC氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式SMC氣缸套。為了保持SMC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,SMC氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和精確的形狀尺寸。

氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。SMC氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類型,如圖《SMC氣缸》所示。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的SMC氣缸又可分為單作用SMC氣缸、雙作用SMC氣缸、膜片式SMC氣缸和沖擊SMC氣缸4種。

①單作用SMC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。

②雙作用SMC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。

③膜片式SMC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。

④沖擊SMC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。

⑤無(wú)桿SMC氣缸:沒有活塞桿的SMC氣缸的總稱。有磁性SMC氣缸,纜索SMC氣缸兩大類。

做往復(fù)擺動(dòng)的SMC氣缸稱擺動(dòng)SMC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)SMC氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)SMC氣缸等。

SMC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《SMCSMC氣缸原理圖》所示:

1)缸筒

缸筒的內(nèi)徑大小代表了SMC氣缸輸出力的大小?;钊诟淄矁?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、 CM2SMC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SMC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)SMC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。端蓋過(guò)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SMC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?;钊系哪湍キh(huán)可提高SMC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、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定?;瑒?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。如圖2所示

4)活塞桿

活塞桿是SMC氣缸中最重要的受力零件。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)SMC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SMC氣缸。

SMC氣缸是鑄造而成的,SMC氣缸出廠后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,使SMC氣缸在鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消除。如果時(shí)效時(shí)間短,那么加工好的SMC氣缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形。

SMC氣缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜,除了受SMC氣缸內(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)SMC氣缸的作用力,在這些力的相互作用下,SMC氣缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。

SMC氣缸的負(fù)荷增減過(guò)快,特別是快速的啟動(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)打開保溫層過(guò)早等,在SMC氣缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。

SMC氣缸在機(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,但沒有對(duì)SMC氣缸進(jìn)行回火處理加以消除,致使SMC氣缸存在較大的殘余應(yīng)力,在運(yùn)行中產(chǎn)生的變形。

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、SMC氣缸隔板、隔板套及氣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)生巨大的膨脹力使SMC氣缸變形。

使用的SMC氣缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過(guò)多或是型號(hào)不對(duì);SMC氣缸密封劑內(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。

SMC氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。SMC氣缸結(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SMC氣缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中,在熱應(yīng)力和SMC氣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SMC氣缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。

SMC氣缸螺栓緊固的順序不正確。一般的SMC氣缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固,這樣就會(huì)把變形最大的處的間隙向SMC氣缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,最后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會(huì)集中于中部,SMC氣缸結(jié)合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。


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