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(lǐng)域,，氣壓傳動(dòng)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(huì)造成在要求輸出力較大的場(chǎng)合,，氣壓缸直徑及整個(gè)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(jī)械增力機(jī)構(gòu)的力放大作用,，對(duì)氣缸活塞的輸出力進(jìn)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(duì)大得多的輸出力,，從而實(shí)現(xiàn)氣壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ) ,。

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(dòng)缸體外部的移動(dòng)體做同步移動(dòng),。

圖2 磁偶無桿氣缸

它的工作原理：在活塞上安裝一組高強(qiáng)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(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動(dòng)時(shí),，則在磁力作用下，帶動(dòng)缸筒外的磁環(huán)套一起移動(dòng),。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng),。

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(dǎo)向套 6.防塵圈 7.前端蓋 8.前氣口 9.磁性開關(guān) 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(qiáng)磁石的活塞動(dòng)作，磁力吸引外部的滑塊動(dòng)作,。氣缸內(nèi)外的磁石滑塊磁力結(jié)合的關(guān)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(jī)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(dòng)。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(dòng)固定在滑塊上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖5 機(jī)械接觸式無桿氣缸圖

SMC機(jī)械接合式無桿氣缸（MY系列）是在氣缸缸筒的一部分設(shè)置切口,，外部的滑塊和活塞接合動(dòng)作,。切口部分使用密封帶，從內(nèi)側(cè)進(jìn)行密封,，構(gòu)成氣缸容器,。滑塊部分密封帶向內(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(jìn)行保護(hù)，因此安裝防塵密封條,。由于在構(gòu)造上無法完全密封,，平時(shí)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(jī)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(jī)構(gòu)的夾緊裝置

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

右邊的工件被夾緊時(shí)，左邊的壓緊斜楔在復(fù)位彈簧的作用下,，處于最高位置,，即工件松開位置。所以,，在對(duì)右邊工件進(jìn)行加工的過程中,，可以對(duì)左邊的工件進(jìn)行裝卸。而當(dāng)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(jìn)入氣缸右腔,，滾輪1向左運(yùn)動(dòng)，由滾輪2帶動(dòng)雙面斜楔向左運(yùn)動(dòng),，推動(dòng)左邊的壓緊斜楔夾緊左邊的工件,，同時(shí)松開了右邊的工件。亦即,，當(dāng)對(duì)左邊工件進(jìn)行加工時(shí),，可以對(duì)右邊的工件進(jìn)行裝卸。

圖7 夾具原理圖

由于裝卸時(shí)間與加工時(shí)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(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可將斜楔機(jī)構(gòu)的楔角設(shè)計(jì)在自鎖范圍內(nèi),，這樣,，在加工過程中可對(duì)氣缸停止供給壓縮空氣，有利于延長(zhǎng)氣缸的使用壽命,，以及進(jìn)一步節(jié)能,。

結(jié) 語

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

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