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德国费斯托FESTO气缸的结构
点击次数:764 发布时间:2018-03-21

德国费斯托FESTO气缸的结构德国费斯托FESTO气缸的结构
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构所示:
1)缸筒
缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动,缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8μm。
气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。
2)端盖
端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁,为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。
3)活塞
活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁,小型缸的活塞有黄铜制成的。
4)活塞杆
活塞杆是气缸中zui重要的受力零件。通常使用高碳钢、表面经镀硬铬处理、或使用不锈钢、以防腐蚀,并提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回转或往复运动处的部件密封称为动密封,静止件部分的密封称为静密封。
缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种:
整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。
6)气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。
德国费斯托FESTO气缸的故障解决方案:
1.汽缸变形较大或漏汽严重的结合面,采用研刮结合面的方法
如果上缸结合面变形在0.05mm范围内,以上缸结合面为基准面,在下缸结合面涂红丹或是压印蓝纸,根据痕迹研刮下缸。如果上缸的结合面变形量大,在上缸涂红丹,用大平尺研出痕迹,把上缸研平。或是采取机械加工的方法把上缸结合面找平,再以上缸为基准研刮下缸结合面。美国AMERICAN气缸结合面的研刮一般有两种方法:
⑴是不紧结合面的螺栓,用千斤顶微微推动上缸前后移动,根据下缸结合面红丹的着情况来研刮。这种方法适合结构刚性强的高压缸。
⑵是紧结合面的螺栓,根据塞尺的检查结合面的严密性,测出数值及压出的痕迹,修刮结合面,这种方法可以排除汽缸垂弧对间隙的影响。
2.采用适当的汽缸密封材料
因汽轮机汽缸密封剂还没有统一的国家标准和行业标准,制作原料和配方也各不相同,产品质量参差不齐;在选择汽轮机汽缸密封剂时,就要选在行业内有口碑,产品质量有保证的正规生产厂家,以保证检修处理后汽缸的严密性。
3.局部补焊的方法
德国费斯托FESTO气缸的结构 由于FESTO气缸结合面被蒸汽冲刷或腐蚀出沟痕,选用适当的焊条把沟痕添平,用平板或平尺研出痕迹,研刮焊道和结合面在同一平面内。汽缸结合面变形较大或是漏汽严重时,在下缸的结合面补焊一条或两条10—20mm宽的密消除间隙封带,然后用平尺或是扣上缸测量,并涂红丹研刮,直到消除间隙。此操作的工艺也很简单,焊前预热汽缸至150℃,然后在室温下进行分段退焊或跳焊。选用奥氏体焊条,如A407、A412,焊后用石棉布覆盖保温缓冷。待冷却室温后进行打磨修刮。
4.汽缸结合面的涂镀或喷涂
当汽缸结合面大面积漏汽,间隙在0.50mm左右时,为了减少研刮的工作量,可用涂镀的工艺。用汽缸做阳极,涂具做阴极,在汽缸的结合面上反复涂刷电解溶液,涂层的厚度要根据汽缸结合面间隙的大小而定,涂层的种类要根据汽缸的材料和修刮的工艺而定。喷涂就是用的高温火焰喷枪把金属粉末加热至熔化或达到塑性状态后喷射于处理过的汽缸表面,形成一层具有所需性能的涂层方法。其特点就是设备简单,操作方便涂层牢固,喷涂后汽缸温度仅为70℃—80℃不会使汽缸产生变形,而且可获得耐热,耐磨,抗腐蚀的涂层。注意的是在涂渡和喷涂前都要对缸面进行打磨、除油、拉毛,在涂渡和喷涂后要对涂层进行研刮,保证结合面的严密。
5.结合面加垫的方法
如果结合面的局部间隙泄漏不是很大,可用80—100目的铜网经热处理使其硬度降低,然后剪成适当的形状,铺在结合面的漏汽处,再配以汽缸密封剂。如果结合面的间隙较大,泄漏严重,可在上下结合面开宽50mm深5mm的槽,中间镶嵌IGr18Ni9Ti的齿形垫,齿形垫的厚度一般比槽的深度大0.05—0.08mm左右,并可用同等形状的不锈钢垫片做以调整。
6.控制螺栓应力的方法
德国费斯托FESTO气缸气缸结合面的变形较小,而且很均匀,可在有间隙处更换新的螺栓,或是适当的加大螺栓的预紧力。按从中间向两边同时紧固,也就是从垂弧zui大处或是受力变形zui大的地方紧固螺栓。理论上来说,控制螺栓的预紧力可用公式d/L≤A来计算,但由于此计算的数据与测量的手段还在研究当中,没有达到推广,多在螺栓的允许的zui大应力内根据经验而定。
7.新时期采用的高分子材料方法
随着技术的进一步发展,高分子复合材料逐渐在气缸维护中取得了成功的应用。相对于传统手段相比,高分子复合材料具有较为优异的耐温性能,良好的耐压性能,以及更为出色的密封性能,且具有良好的塑变性,受热不会固化,密封膜不会被破坏,从而保证了机件密封面的密封;加之易于清除,使用过的密封面可以用无水乙醇或丙酮轻易的擦去,而不会附着于密封面;由于其优异的性能,逐渐受到越来越多气缸企业的青睐。
美国AMERICAN气缸的技术性能:
*,相比电动执行器,气缸可在恶劣条件下可靠地工作,且操作简单,基本可实现免维护。气缸擅长作往复直线运动,尤其适于工业自动化中zui多的传送要求——工件的直线搬运。而且,仅仅调节安装在美国AMERICAN气缸两侧的单向节流阀就可简单地实现稳定的速度控制,也成为气缸驱动系统zui大的特征和优势。所以对于没有多点定位要求的用户,绝大多数从使用便利性角度更倾向于使用气缸。目前工业现场使用电动执行器的应用大部分都是要求高精度多点定位,这是由于用美国AMERICAN气缸难以实现,退而求其次的结果。
而电动执行器主要用于旋转与摆动工况。其优势在于响应时间快,通过反馈系统对速度、位置及力矩进行控制。但当需要完成直线运动时,需要通过齿形带或丝杆等机械装置进行传动转化,因此结构相对较为复杂,而且对工作环境及操作维护人员的专业知识都有较高要求。
1)系统构成非常简单。由于电机通常与缸体集成在一起,再加上控制器与电缆,电缸的整个系统就是由这三部分组成的,简单而紧凑。
(2)停止的位置数多且控制精度高。一般电缸有低端与之分,低端产品的停止位置有3、5、16、64个等,根据公司不同而有所变化;产品则更是可以达到几百甚至上千个位置。在精度方面,电缸也具有的优势,定位精度可达¡0.05mm,所以常常应用于电子、半导体等精密的行业。
(3)柔韧性强。毫无疑问,电缸的柔韧性远远强于气缸。由于控制器可以与PLC直接进行连接,对电机的转速、定位和正反转都能够实现控制,在一定程度上,电缸可以根据需要随意进行运动;由于气体的可压缩性和运动时产生的惯性,即使换向阀与磁性开关之间配合地再好也不能做到德国FESTO气缸的准确定位,柔韧性也就无从谈起了。
在技术性能方面,本人认为电动和气动各有所长,首先电动执行器的优势主要包括:
(1)结构紧凑,体积小巧。比起气动执行器,电动执行器结构相对简单,一个基本的电子系统包括执行器,三位置DPDT开关、熔断器和一些电线,易于装配。
(2)电动执行器的驱动源很灵活,一般车载电源即可满足需要,而气动执行器需要气源和压缩驱动装置。
(3)电动执行器没有“漏气”的危险,可靠性高,而空气的可压缩性使得气动执行器的稳定性稍差。
(4)不需要对各种气动管线进行安装和维护。
(5)可以无需动力即保持负载,而气动执行器需要持续不断的压力供给。
(6)由于不需要额外的压力装置,电动执行器更加安静。通常,如果气动执行器在大负载的情况下,要加装消音器。
(7)电动执行器在控制的精度方面更胜*。
(8)气动装置中的通常需要把电信号转化为气信号,然后再转化为电信号,传递速度较慢,不宜用于元件级数过多的复杂回路。
应用场合比较
气动系统和电动系统并不互相排斥。相反,这只是一个要求不同的问题。气动驱动器的优势显而易见,当面临诸如灰尘、油脂、水或清洁剂等恶劣的环境条件时,气动驱动器就显得较适应恶劣环境,而且非常坚固耐用。气动驱动器容易安装,能提供典型的抓取功能,价格便宜且操作方便。
在作用力快速增大且需要定位的情况下,带伺服马达的电驱动器具有优势。对于要求、同步运转、可调节和规定的定位编程的应用场合,电驱动器是的选择,带闭环定位控制器的伺服或步进马达所组成的电驱动系统能够补充气动系统的不足之处。
从技术和使用成本的角度来说,美国AMERICAN气缸占有较明显的优势,但在实际使用中究竟应该选用哪种技术做驱动控制,还是应从多方因素进行综合考量。现代控制中各种系统越来越复杂、越来越精细,并不是某种驱动控制技术就可满足系统的多种控制功能。美国AMERICAN气缸可以简单的实现快速直线循环运动,结构简单,维护便捷,同时可以在各种恶劣工作环境中使用,如有防爆要求、多粉尘或潮湿的工况。
电动执行器主要用于需要精密控制的应用场合,现在自动化设备中柔性化要求在不断提升,同一设备往往要求适应不同尺寸工件的加工需要,执行器需要进行多点定位控制,而且要对执行器的运行速度及力矩进行控制或同步跟踪,这些利用传统气动控制是无法实现的,而电动执行器就能非常轻松的实现此类控制

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