AIRTEC气缸NYD-040-200-210

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气缸的基本构造
所谓，气动执行元件，就是采用压缩空气作为动力，驱动机构作直线、摆动和旋转运动的元件。
拿常用的基本型气缸作为例子：
单作用气缸：
活塞仅一侧供气，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
双作用气缸：
气缸活塞两侧都有气压力，来实现前进或后退动作。
气缸的缓冲
但是，气缸也有一个问题，如果不使用缓冲装置，当活塞运动到终端时，特别是行程长、速度快的气缸，活塞撞击端盖的动能就会很大，很容易损坏零件，缩短气缸的寿命。
气缸缓冲设计：
一种液压缓冲，也是简单气缸缓冲的方法：在气缸前端安装液压缓冲器。通过*的阻尼孔设计，使用矿物油作为介质，来平稳实现从高速轻载到低速重载的转变。特点：从小能量到大能力量的范围都无需调节，可以实现佳的能量吸收。
第二种橡胶缓冲，为了在工厂更紧凑的安装，第二种方法：橡胶缓冲：活塞杆的两端设置了缓冲垫
注意事项：
1）缓冲能力固定不可变，缓冲能力小，多用于小型气缸，防止作动噪音。
2）需要注意橡胶老化而导致变形、剥落等现象。
第三种气缓冲，通过活塞运动时，缓冲套及密封圈共同作用在一侧形成一个封闭的气室/缓冲腔，来实现缓冲。缓冲腔内的气体只能通过缓冲阀排出。当缓冲阀的开度很小时，腔内压力快速上升，该压力对于活塞产生反作用力，从而使活塞减速，直至停止。
注意事项：
1）通过调节缓冲阀的开度，缓冲能力可调。开度越小，缓冲力越大。
2）利用气缸动作时的背压而实现缓冲。气缸背压小。缓冲能力也将变小。在使用时，须注意负载率和气缸速度的控制方法。
磁性开关
它是判断气缸是否运行到位的反馈信号，控制相应的电磁阀完成切换动作。
原理：随活塞移动的磁环靠近或离开开关，开关中的被磁化相互吸引或断开，发出电信号。
特点是不需要在气缸行程两端设置机控阀及其安装架，不需要在活塞杆端设置撞块，所以使用方便，结构紧凑，可靠性高，寿命长，成本低，开关反应时间快，获得了的应用。

气动技术具有响应速度快、元件结构简单、抗环境污染、成本低廉、便于集中供气和工作时无污染等特点，被广泛应用于化工、医药、纺织、微电子、生物工 程等工业自动化领域中，作为实现工业生产自动化的重要手段之一广受重视。 随着现代*制造技术和传感技术的进一步发展，,现代气动技术也有迅猛的发 展,与其它传动技术相比,已有了更多的优势。仅在可靠性和元件使用寿命方面, 一般气动电磁阀的寿命已高于3000 万次,小型阀更起过1 亿次,已高于一般电器元 件(数百万次)的寿命。更由于气压传动具有防火、防爆、安全性好、无污染等优 越性,因此在工业领域中的应用正日益拓宽。 
气压传动系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其它原动机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执 行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功.
气动元件主要由气源发生和处理元件、气动控制元件、气动执行元件和气动辅助元件等四部分组成。
气源发生和处理元件
气源设备包括空气压缩机、后冷却器、气罐等,它提供气压传动与控制的动力源,将电能转化为压缩空气的压力能，供气动系统使用。气源处理元件包括过滤器、 干燥器等,过滤器可清除压缩空气中的水分、油污和灰尘等,提高气动元件的使用 寿命和气动系统的可靠性;干燥器可进一步清除压缩空气中的水分。
1、气体压缩机是气压发上装置的主要设备。其按结构主要分为叶轮型和容积型两大类。叶轮型是通过叶轮转动，把空气动量转换成压力;容积型是通过压缩封闭空间的空气来提高空气压力，在一般工程中均使用容积型压缩机。
2、后冷却器是为了防止气动装置内有冷凝水，应把压缩机排出的高温空气经冷却后产生的冷凝水分离出去。与气罐装在一起的小型压缩机只靠气罐的表面空气冷却进行水分离。大型压缩机要用后冷却器以分离水。后冷却器一般和压缩机采用 同一冷却方式。空冷式后冷却器的结构与简单的翅片管汽车散热器一样，是通过 驱动风扇旋转送风冷却的。水冷式结构使用列管式或蛇管式热交换器，强迫通水 进行冷却，生成的冷凝水用排水阀排出。
3、气罐的作用是减小压缩机排气压力脉动，为瞬时大量耗气进行贮备，进一步分离压缩机空气中的水分和油分。当压缩机发生异常停机时，可用于对气动 装置进行紧急处理。因此，一般气动系统中均使用气罐。一般气动系统中的气罐 多为立式，它用钢板焊接而成，并装有放泄过剩压力的安全阀、指示罐内压力的 压力表和排放冷凝水的排水阀。气罐属于压力容器，应使用经有关监督部门检查 并出具证明书的产品。
4、干燥器是用于除去压缩空气中的水分，得到干燥空气的装置，根据除去水分的方法，有冷冻式、吸附式等。冷冻式干燥器用冷冻机强制冷却压缩空气， 使水分凝结后分离出去。由图1-6 可知，入口进来的压缩空气先在空气预冷却器 中靠已除湿的干冷空气预先冷却，然后进入冷却室，被氟利昂气体冷却到2-5 以除湿。后，冷凝变成的水滴被自动排水器排走，而除湿后的冷空气进入预冷 却器，被由入口进来的暖空气加热，其湿度降低后由出口输出。冷却室内冷冻螺 旋管外周如挂满油污和灰尘，将使冷却效率大为降低，因此在干燥器前应装有除 去灰尘和油污的过滤器。
5、过滤器来自气压发生装置的空气中含有水分、灰尘等，为了防止其进入气动控制回路，在入口处设置空气过滤器。典型的空气过滤器如图1-7 所示。由 入口进入的压缩空气通过旋风叶片使气流产生旋转运动。旋风效应使较大的游离 水滴和灰尘等杂质撞击到存水杯内壁上并沿壁面落到存水杯的底部。这样，大部 分杂质都被除去，压缩空气再经过由烧结金属(或合成树脂)制成的有无数微孔的 滤芯，进一步除去微细的灰尘颗粒后由出口处流出。分离出来的污水贮存在存水 杯底部，在底端装有手控排水阀或自动排水阀，可将污水排到大气中去。
6、除油器通常使用的过滤器很难分离自压缩机来的油雾，因为油滴直径小于2-3mm时已很难附着在物体上，要分离这些微滴油雾，需要使用凝聚式滤芯。除油器就是使用这种滤芯来除油的。在除油器结构中，除滤芯以外，其余和普通过滤器 基本一样 \一般含有油雾的空气从其内侧流向外侧通过滤层时，使油滴经过冲撞、合并]，逐渐形成较大油滴，并自滤芯表面分离，落到杯底。
7、油雾器在气动元件中，气缸、气马达或气阀等内部常有滑动部分，为使其动作圆滑、耐久性好，一般需加入润滑油。但是，对于无给油式气动元件，由于已 预先封入了润滑脂，故无需另外加润滑油。油雾器是利用流动的压缩空气将润滑 油喷成雾状后送到气动元件的，其结构如图1-9 所示。压缩空气流经文丘里管， 靠产生的差压使贮油杯内的润滑油通过吸油导管压送，油从滴管滴入文丘里管 后，借助气流被吹散呈雾状，和空气一起被送到气动元件中。油的滴下量可由透 明的视油器看到，并可借助针形阀调节。

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气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成：
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。
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AIRTEC爱尔泰克气缸，AIRTEC短行程气缸，紧凑型气缸：

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方向控制回路
单作用气缸换向回路利用电磁换向阀通断电，将压缩空气间歇送人气缸的无杆腔，与弹簧一起推动活塞往复运动。双作用气缸换向回路分别将控制信号到气控换向阀的 K1、K2 的控制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实现使气 缸的活塞往复运动。
1、差动控制回路是用二位三通手拉阀控制差动联接气缸，实现气缸的差动控制。 
2、多位运动控制回路给各三位换向阀分别加入开关量信号时，各气缸可分别完成向左、 向右、停止三种运动状态。当信号解除后，缸可以停止在原位；若更换不同中为机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停留状态。

速度控制回路 
1、单作用气缸速度控制回路
双向调速回路：采用二只单向节流阀串联分别实现进气节流和排气节流，控制气缸活塞的运动速度。 
慢进快退调速回路：在图示回路中当有控制信号K时，换向阀换向，其输出经 节流阀、快排阀入单作用缸的无杆 腔，使活塞杆慢速伸出，伸出速度的大小取 决于节流阀的开口量；当无控制信号K时，换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气，活塞在弹 簧作用下缩回。
2、双作用气缸速度控制回路 
双向调速回路：在换向阀的排气口上安装排气节流阀，两种调速回路的调*果基本相同。 
慢进快退回路：控制活塞杆伸出时采用排气节流控制，活塞杆慢速伸出；活塞杆缩回时，无杆腔余气经快排阀排空，活塞杆快速退回。
3、缓冲回路是对于气缸行程较长速度较快的应用场合，可以通过回路来实现缓冲；

气—液联动速度控制回路
在气—液联动速度控制回路中，采用气—液联动目的，使气缸得到平稳的运动速度。常用两种方式：气—液阻尼缸的回路；用气—液转换器的回路。 慢进快退回路：在气—液阻尼缸中，气缸是动力缸，油缸是阻尼缸，气缸与阻尼缸串联联接。
变速回路 
气液缸串联调速回路：通过单向节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现气缸单方向的无级调速，油杯用于补充油缸漏油。 气液缸串联变速回路：当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装位置，即可改变开始变速的位置。
气-液转换器的调速回路 
气-液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气~液转换元件。其作用是在一段输入压缩空气时，另一端输出液体。
安全保护回路
往复运动回路

气动执行元件
气动执行器是将压缩空气的压力能转变成机械能，实现往复直线运动或旋转、摆动运动的装置。它包括气缸、气马达和摆动式气马达。
气缸
气缸是将气体压力能转变为机械能，实现直线运动的执行器，广泛应用于气动机械中的夹紧、送料等场合。气缸具有结构简单、维修方便、运动速度快等特点， 与其他能源的执行器柑比，更多地被用在自动化机械中。通常气缸采用压力为 0.4MPa 至0.6MPa 的气源，因而其输出力不可能很大，同时又由于空气介质有压 缩性，受外界负载变化的影响较大，所以在需要精确的速度控制、减少负载变化 对运动的影响时，常与液压缸配合组成气-液阻尼缸使用。
气缸的种类很多，根据使用的要求不同，可制成内径3-400mm 的各种结构气 缸。其中常用的是双作用单活塞杆气缸，它利用空气压力轮流作用在活塞两侧 面上，产生伸出和缩回力。由于活塞杆的影响，两侧面的有效面积不等，所以内 缩行程的拉力比外伸出程的推力小，这在以相同气压推、拉相同负载时才要考虑。 气缸缸筒通常山金属无缝管制成。缸筒内表面加工成很高光洁度或镀有硬铬，使 摩擦和磨损减至小一般端盖由铝合金压铸而成并借助拉杆螺栓夹紧缸筒，小型 气缸用螺纹或碾边固定缸筒气缸密封件的好坏直接影响气缸的性能和使用寿命， 因此，正确地选择和使用各种用途的密封件，对保证气缸的可靠工作是十分重要的。