FESTO氣缸工作原理,你真的了解嗎?
一般來說,同等排量情況下,氣門越多,進排氣效率越好,就像一個人跑步,累得氣喘吁吁時,需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動機多是每缸一個進氣門和一個排氣門,這種二氣門配氣機構相對比較簡單,制造成本低,維修起來也相對容易。對于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動機來說,兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動機輸出功率與扭矩性能。
FESTO氣缸排量較大、功率較大的發(fā)動機要采用多氣門技術。簡單的多氣門技術是三氣門結構,即在一進一排的二氣門結構基礎上再加上一個進氣門。近年來,各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結構。四氣門配氣機構中,每個氣缸各有兩個進氣門和兩個排氣門。
FESTO氣缸提高發(fā)動機的吸氣、排氣效率,新款轎車大都采用四氣門技術。當然,大眾汽車多采用五氣門技術,如老款捷達的20V發(fā)動機,寶來1.8T發(fā)動機也是五氣門。
不過,達到或過六氣門不僅使配氣結構過于復雜,還會導致發(fā)動機壽命縮短,氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小,效率下降。因此,四氣門技術目前使用為普遍。
FESTO氣缸直線運動往復運動的氣缸、擺動運動的擺動氣缸、氣爪等。
FESTO氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成
1)缸筒
缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小?;钊诟淄矁茸銎椒€(wěn)的往復滑動,缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒,內表面還應鍍硬鉻,以減小摩擦阻力和磨損,并能防止銹蝕。缸筒材質除使用高碳鋼管外,還是用高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸,缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質。
FESTO氣缸活塞上采用組合密封圈實現(xiàn)雙向密封,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,不用螺母。
2)端蓋
端蓋上設有進排氣通口,有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套,以提高氣缸的導向精度,承受活塞桿上少量的橫向負載,減小活塞桿伸出時的下彎量,延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,現(xiàn)在為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料?;钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒硬糠珠L度來決定?;瑒硬糠痔蹋滓鹪缙谀p和卡死?;钊牟馁|常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
FESTO氣缸也有一個問題,如果不使用緩沖裝置,當活塞運動到終端時,特別是行程長、速度快的氣缸,活塞撞擊端蓋的動能就會很大,很容易損壞零件,縮短氣缸的壽命。
更何況,沖擊造成的噪音也相當要命。如果一臺沒有緩沖裝置的氣缸噪音是70dB,那整個的噪音會高達140dB,就像處在噴氣式飛機的跑道上。這已經達到了人類無法忍受并痛苦難耐的極限。
如何解決這些問題呢?我們的設計人員為氣缸做了緩沖設計。
1液壓緩沖
種,也是簡單氣缸緩沖的方法:在氣缸前端安裝液壓緩沖器。
玩笑歸玩笑,我們還是要說點正經話,如下是液壓緩沖的工作原理圖:
通過*的阻尼孔設計,使用礦物油作為介質,來平穩(wěn)實現(xiàn)從高速輕載到低速重載的轉變。
特點:從小能量到大能力量的廣泛范圍都無需調節(jié),可以實現(xiàn)佳的能量吸收。
2橡膠緩沖
為了在更緊湊的安裝,設計師們又想了方法,二種方法:橡膠緩沖。(活塞桿的兩端設置了緩沖墊)
FESTO氣缸注意事項:
1)FESTO氣缸緩沖能力固定不可變,緩沖能力小,多用于小型氣缸,防止作動噪音。
2)需要注意橡膠老化而導致變形、剝落等現(xiàn)象。
3氣緩沖
FESTO氣缸三種方法:氣緩沖。(通過活塞運動時,緩沖套及密封圈共同作用在一側形成一個封閉的氣室/緩沖腔,來實現(xiàn)緩沖。)
緩沖腔內的氣體只能通過緩沖閥排出。當緩沖閥的開度很小時,腔內壓力快速上升,該壓力對于活塞產生反作用力,從而使活塞減速,直停止。
注意事項:
1)通過調節(jié)緩沖閥的開度,緩沖能力可調。開度越小,緩沖力越大。
2)利用氣缸動作時的背壓而實現(xiàn)緩沖。氣缸背壓小。緩沖能力也將變小。在使用時,須注意負載率和氣缸速度的控制方法。
FESTO氣缸講到這里,我們知道氣缸是如何自如的運動了。但是萬事萬物都有規(guī)矩,氣缸的運動也是,他們是否都跑到了位了呢?有沒有越界啊?這個又該由誰來監(jiān)督呢?
磁性開關——它是判斷氣氣缸是否運行到位的反饋信號,控制相應的電磁閥完成切換動作。
原理:隨活塞移動的磁環(huán)靠近或離開開關,開關中的**被磁化相互吸引或斷開,發(fā)出電信號。
特點:于不需要在氣缸行程兩端設置機控閥及其安裝架,不需要在活塞桿端設置撞塊,所以使用方便,結構緊湊,性高,壽命長,成本低,開關反應時間快,獲得了廣泛的應用。