液压与气压传动教程 气动技术 第5章 气动执行元件(9)

2.导向气缸

设有防止活塞杆回转装置的气缸，称导向气缸。各种类型的气缸根据需要都可设置不同的导向装置，图5.26所示为导向气缸的结构原理图。

3．滑台气缸

 图5.27所示为其结构原理图。它由两个双活塞杆双作用气缸并联构成，动作原理与普通气缸相同。两个气缸腔室之间是通过中间缸壁上的导气孔相通的。以保证两个气缸同时动作。其特点是缸的输出力增加一倍，外型轻巧，节省安装空间。安装方式有滑台固定型(滑台面固定)和边座固定型(滑台面移动)两种方式。不回转精度为±0.1o，适用于气动机械手臂等应用场合。

4．回转气缸

图5.28是回转气缸结构原理图。它一般都与气动夹盘配合使用，由气缸活塞的进退来控制工件松开和夹紧，应用于机床的自动装夹。气缸缸体用过渡法兰盘连接在机床主轴后端，随主轴一起转动，而导气套不动，气缸本体的导气轴可以在导气套内相对转动。气缸随机床主轴一起作回转运动的同时，活塞作往复运动。导气套上的进、排气孔的径向孔端与导气轴的进、排气槽相通。导气套与导气轴因需相对转动，装有滚动轴承，并以研配间隙密封。

 5．冲击气缸

冲击气缸是把压缩空气的能量转换成为活塞高速运动(最大速度可达lOm／s以上)的冲击动能的一种特殊气缸。

(1)结构

图5.29所示为普通型冲击气缸结构原理图。和普通气缸不同的是，有一个带有流线形喷口的中盖和蓄能腔。喷口的直径为缸径的1／3。

(2)工作原理

冲击气缸有普通型和快排型两种。它们的工作原理基本相同，差别只是快排型冲击气缸在普通型气缸的基础上增加了快速排气结构。以获得更大的能量。

图5.30所示为普通型冲击气缸的工作原理。图5.30a为气缸的初始状态，活塞在工作压力作用下处于上限位置，封住喷口。图5.30b为蓄能状态。换向阀换向，工作气压向蓄能腔充气，头腔排气。由于喷口的面积为缸径面积的1／9，只有当蓄能腔压力为头腔压力的8倍时，活塞才开始移动。图5.30c为气缸的冲击状态，活塞开始移动瞬间，蓄能腔内的气压可认为已达到工作压力，尾腔通过排气口与大气相通。一旦活塞离开喷口，则蓄能腔内的压缩空气经喷口以声速向尾腔充气，且气压作用在活塞上的面积突然增大8倍，于是活塞快速向下冲击作功。

6．锁定气缸

在气缸活塞杆行程的两端设有防止活塞退回或伸出的锁定装置的气缸称为锁定气缸。它可防止停电时发生故障，保障安全。其结构如图5.31所示，锁定装置采用弹簧结构。其动作原理是：活塞杆行程到位时靠弹簧定位并被锁定不动。工作时，当工作气压达到一定压力时弹簧被压缩，使定位脱开，活塞杆开始运动。各种类型的气缸根据需要都可以设置锁定装置。

四 气缸的使用和维修

（一）缸筒材料及工艺

气缸筒一般采用圆筒型结构，随气缸品种的发展，有采用方形，矩形的成形管材，也有用于防转动气缸的椭圆内孔的异形管材。

缸筒材料一般采用冷拔钢管、铝合金管、不锈钢管、铜管和工程塑料管。中小型气缸多用铝合金管和不锈钢管，使用磁性开关的气缸的缸筒，则要求用非导磁材料。用于冶金、汽车等行业的重型气缸一般采用冷拔精拉钢管，有时也用铸铁管。对铸铁管应进行人工时效处理，对于采用凸缘型缸筒结构的焊接件需退火处理。

要求缸筒材料内表面有一定的硬度，以抵抗活塞运动的磨损。钢管内表面需镀铬珩磨，镀层厚度0.02mm；铝合金管需经硬质阳极氧化处理，硬质氧化膜厚度30—50μm。缸筒与活塞动配合精度H9，圆柱度公差为(O.02—0.03)／100，表面粗糙度为Ra0.2～0.4 μm。缸筒两端面对内孔轴线的垂直度公差为0.05—0.1mm。气缸筒应能承受1.5倍于最高工作压力条件下的耐压试验，并不得有泄漏。缸筒壁厚与最大工作压力Pmax及缸径成正比，与缸筒材料的许用应力成反比。