液压与气压传动教程 气动技术 第5章 气动执行元件(10)

（二）活塞杆材料及工艺

活塞杆是用来传递力的重要零件，要求能承受拉伸、压缩、振动等负载，表面耐磨，不发生锈蚀。活塞杆材料一般选用35钢、45钢，特殊场合用精轧不锈钢等材料。钢材表面需镀硬铬及调质热处理。活塞杆伸出在缸体外面，易受粉尘影响，使活塞杆表面容易划伤。在多尘环境中应在杆上安装防尘套，其材料大多为涂覆橡胶的尼龙布，在高温场合也有用玻璃纤维布材料。

在使用中应注意在大惯性负载运动停止时，往往伴随着冲击。由于冲击作用而容易引起活塞杆头部的破坏。因此，在使用时应检查负载的惯性力，设置负载停止的阻挡装置和缓冲吸收装置，以消除活塞杆上承受的不合理的作用力。大多数场合活塞杆承受的是推力负载，必须考虑细长杆的压杆稳定性问题。气缸水平安装时，活塞杆伸出因自重而引起活塞杆头部下垂，应注意的活塞杆的弯曲强度问题。

（三）活塞的结构与尺寸

气缸活塞受气压作用产生推力并在缸筒内滑动。在高速运动场合，活塞有可能撞击缸盖。因此，要求活塞具有足够的强度和良好的滑动特性。对气缸用的活塞应充分重视其滑动性能，特别是耐磨性和不发生“咬缸”现象。随着密封技术的发展，现在活塞都制成整体型。采用铝合金或球墨铸铁材料制成整体的活塞，具有良好的滑动性和减振耐冲击性能。对于磁性开关气缸，因要在活塞上要安装磁环，所以一般制成两半。

图5.32所示为几种活塞结构示意图，图5.32a为整体结构活塞，图5.32b为在活塞的滑动面上焊接了铜合金的活塞结构，图5.32c为在活塞的剖动面上安装了用聚四氟乙烯等材料制成的导向环结构。采用图5.32b、图5.32c结构的活塞具有更加良好的滑动性能。特别是用在不供溜润滑气缸里。一般中型气缸的活塞常用铝合金材料，采用图5.32c所示结构。

活塞的宽度与采用密封圈的数量、导向环的形式等因素有关。一般活塞宽度越小，气缸的总长就越短。从使用上来讲，活塞的滑动面小容易引起早期磨损和咬缸现象。对标准气缸而言，活塞宽度需综合考虑使用条件、活塞与缸筒尺寸、活塞杆与导向套的间隙尺寸等因素。

（四）导向套

导向套的作用是作活塞杆往复运动时的导向。因此，同对活塞的要求一样，要求导向套具有良好的滑动性能，能承受由于活塞杆受重负载时引起的杆弯曲、振动及冲击。在粉尘等杂物进入活塞杆和导向套之间的间隙时，希望活塞杆表面不被划伤。实际上，要求导向套材料完全符合上述的要求是困难的。同活塞一样，导向套中可采用聚四氟乙烯和其它的合成树脂材料，也有用含油轴承材料。

导向套内径尺寸精度一般取H8，表面粗糙度及Ra0.4μm。

(五)密封

气缸常用的密封元件有0形密封圈、QY形轴用和孔用密封圈、无骨架防尘圈、ZHM形组合圈、C形孔用密封圈和CK形轴孔防尘组合圈，也有采用Yx形轴用孔用密封圈。常用的密封材料是丁腈橡胶和聚氨酯。

1．缸盖和缸筒联接的密封

一般采用O形密封圈，安装在缸盖与缸筒配合的沟槽内。构成静密封。有时也采用橡胶等平垫片安装在联结止口处，构成平面密封。

2. 活塞的密封

活塞有两处地方需密封，一处是活塞与缸筒的动密封；另一处是活塞与活塞杆联接处的静密封．一般用0形密封圈。

3．活塞杆的密封

一般在缸盖的沟槽里放置密封圈和防尘圈，保证活塞杆往复运动的密封和防尘。

五、安全規范

气缸使用应遵守有关的安全规范。气缸使用前应检查各安装连接点有无松动。操纵上应考虑安全联锁。进行顺序控制时，应检查气缸的各工作位置。当发生故障时，应有紧急停止装置。工作结束后，气缸内部压缩空气应予排放。

（一）工作环境

1．环境温度 通常规定气缸的工作温度5～60℃。气缸在5℃以下场合使用，有时会因压缩空气中所含的水分凝结给气缸动作带来不利影响。此时，要求压缩 空气的露点温度低于环境温度5℃以下；防止压缩空气中的水蒸气凝结。同时要考虑在低温下使用的密封种类和润滑油。另外，低温环境中的空气会在活塞杆上结露，为此最好采用红外加热等方法加 热，防止活塞杆上结冰。在气缸动作频度较低时，可在活塞杆上涂润滑脂，使活塞杆上不致结冰。