你知道嗎,？原來氣缸還可以不用杠桿的

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前 言‍

目前在工程領域,，氣壓傳動的系統(tǒng)壓力一般在0.4 ～0.7MPa的范圍內(nèi),。如此低的系統(tǒng)工作壓力,，往往會造成在要求輸出力較大的場合,，氣壓缸直徑及整個裝置的體積很龐大,，讓人無法接受,。采用剛性好、空間利用率高的無桿活塞氣壓缸,，并利用機械增力機構的力放大作用,，對氣缸活塞的輸出力進行放大，可以在系統(tǒng)壓力受限制及氣缸直徑一定的條件下,，得到相對大得多的輸出力,，從而實現(xiàn)氣壓傳動與機械傳動技術上的優(yōu)勢互補 。

圖1 無桿氣缸圖

‍一,、無桿氣缸的分類‍

1,、磁偶無桿氣缸

活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動,。

圖2 磁偶無桿氣缸

它的工作原理：在活塞上安裝一組高強磁性的永久磁環(huán)，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用,，由于兩組磁環(huán)磁性相反,，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動時,，則在磁力作用下,，帶動缸筒外的磁環(huán)套一起移動。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應,。

圖3 磁偶無桿氣缸原理圖

1.緩沖密封圈 2.磁環(huán) 3.緩沖套 4.缸筒 5.導向套 6.防塵圈 7.前端蓋 8.前氣口 9.磁性開關 10.活塞桿 11.耐磨環(huán) 12.活塞密封圈 13.后端蓋 14.緩沖調(diào)節(jié)螺栓

SMC磁耦式無桿氣缸（CY系列）是在氣缸缸筒內(nèi)組裝強磁石的活塞動作,，磁力吸引外部的滑塊動作。氣缸內(nèi)外的磁石滑塊磁力結合的關系,，有必要注意使用壓力,。由于磁耦合式的緣故，沒有外漏,。使用速度在50～70mm/s到中速,。

圖4 SMC磁耦式無桿氣缸（CY系列）

2、機械接觸式無桿氣缸

在氣缸缸管軸向開有一條槽,，活塞與滑塊在槽上部移動,。為了防止泄漏及防塵需要，在開口部采用不銹鋼封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上,，活塞架穿過槽地,，把活塞與滑塊連成一體�,；钊�與滑塊連接在一起,，帶動固定在滑塊上的執(zhí)行機構實現(xiàn)往復運動。

圖5 機械接觸式無桿氣缸圖

SMC機械接合式無桿氣缸（MY系列）是在氣缸缸筒的一部分設置切口,，外部的滑塊和活塞接合動作,。切口部分使用密封帶，從內(nèi)側進行密封,，構成氣缸容器�,；瑝K部分密封帶向內(nèi)彎曲,，由于容易受周圍環(huán)境的影響，密封帶及活塞密封圈有必要進行保護,，因此安裝防塵密封條,。由于在構造上無法完全密封，平時有微量的泄露,。使用速度在80～100mm/s到高速,，可以使用氣緩沖或是液壓緩沖器。

圖6 SMC機械接觸式無桿氣缸原理圖

二、基于無桿活塞氣壓缸與杠桿‍

斜楔串聯(lián)力放大機構的夾緊裝置

可以看出,，在氣壓缸的無桿活塞中間做出一個矩形孔1,，與杠桿連接的滾輪1以適當?shù)拈g隙嵌入矩形徑向孔1中。當換向閥處于圖示左位狀態(tài)時,，壓縮空氣進入氣缸左腔,，右腔內(nèi)的壓縮空氣釋放，無桿活塞向右運動,，帶動滾輪1向右運動,，同時，滾輪2帶動雙面斜楔向右運動,，從而推動右邊的壓緊斜楔夾緊右邊的工件 ,。

右邊的工件被夾緊時，左邊的壓緊斜楔在復位彈簧的作用下,，處于最高位置,，即工件松開位置。所以,，在對右邊工件進行加工的過程中,，可以對左邊的工件進行裝卸。而當右邊的工件加工完畢后,，使換向閥切換到右位工作狀態(tài),，壓縮空氣進入氣缸右腔，滾輪1向左運動,，由滾輪2帶動雙面斜楔向左運動,，推動左邊的壓緊斜楔夾緊左邊的工件，同時松開了右邊的工件,。亦即,，當對左邊工件進行加工時，可以對右邊的工件進行裝卸,。

圖7 夾具原理圖

由于裝卸時間與加工時間重合 ,，因而較一般的夾具明顯提高了生產(chǎn)效率。若加工過程時間較長時,，可將斜楔機構的楔角設計在自鎖范圍內(nèi),，這樣，在加工過程中可對氣缸停止供給壓縮空氣,，有利于延長氣缸的使用壽命,，以及進一步節(jié)能。

結 語

由無桿活塞式氣壓缸為驅(qū)動元件,，利用杠桿一雙面斜楔機構進行力放大的高效夾具 ,，技術功能較為完善,，綠色環(huán)保，高效節(jié)能,，可以廣泛應用于需要較大夾緊力且結構尺寸受限制的場合,，并且能夠克服氣壓傳動系統(tǒng)壓力低而導致夾緊力小的缺點，可代替容易產(chǎn)生污染的液壓傳動夾具,，能較好地適應現(xiàn)代制造技術向綠色化與可持續(xù)方向發(fā)展的潮流,。

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