带脚架双活塞杆气-液阻尼缸的设计与应用

　　1 前言

　　双活塞杆气-液阻尼缸是在普通的气-液阻尼缸的基础上将活塞杆改为双出轴形式,相应地改变一些与其相关联的零件或增加一些简单的零件就可以设计出双活塞杆气-液阻尼缸本体了。双活塞杆气-液阻尼缸比普通单杆气-液阻尼缸多了一端的工作,可实现两端轮流伸出与缩入的工作,故将效率提高了1倍。所以双活塞杆气-液阻尼缸是广泛应用的一种气-液联动元件,具有速度平稳可调的特性。

　　2 双活塞杆气-液阻尼缸的技术参数

　　双活塞杆气-液阻尼缸的技术参数如下:

　　(1)工作介质干燥、洁净的含油雾的压缩空气;

　　(2)工作压力0.3~0.8MPa;

　　(3)阻尼介质干净无杂质的10#或20#机油;

　　(4)气控信号压力0.3~0.8 MPa;

　　(5)工作温度-15e~+60e(但在不冻结情况下);

　　(6)环境相对湿度

　　(7)活塞杆运动速度3~40mm/s,中间可设定于某一速度值,也可以按气控信号压力自动调节速度高低。

　　3 结构特点

　　在普通的单活塞杆气-液阻尼缸的结构基础上将活塞杆加长向两端伸出外面,并且将原来的后盖改用前盖代替,其中的压盖与防尘圈,轴用yx形密封圈与原来前盖所用的相同。固定压盖用的螺钉、弹簧垫圈等也与原来的前盖所用的相同。这样就可以设计出一台双活塞杆气-液阻尼缸的本体了。有了本体,就可以与其他元件组成一个实用的完成所需工作任务的一种系统,如图1所示的带脚架双活塞杆气-液阻尼缸的左右两端轮流伸出与缩入的工作状态的系统,利用脚架作为安装附件把气缸固定于机架上。

　　4 双活塞杆气-液阻尼缸的工作原理

　　参看图2,图中所示的状态称为“初始状态”。活塞杆5的左端在A点,右端在C点。气控信号p气控经O₈进入气控气腔V,形成调节状态。

　　第一步:由“初始状态”开始运动至最大行程结束,此时活塞杆5的左端由A点开始运动到达B点结束,而右端由C点开始运动到达D点结束。这个状态叫做“行程终止状态”。

　　第二步:由最大行程终点开始运动退回到初始状态,此时活塞杆5的左端由B点退回到A点,右端由D点伸出到C点,这就是第二步的最终结果,即实现了回复“初始状态”。以后的工作就是重复上述第一步和第二步的工作,直到完成原计划工作任务才停止工作。

　　下面详述具体工作过程:由空气压缩机1输出1.4 MPa的压缩空气,经气孔O₁进入气源三联件2进行除尘、滤去水分、降压、混入油雾的处理后输出0.3~0.8 MPa干燥、洁净且含有油雾润滑工作气压的压缩空气由O₂、O₃进入二位五通阀3的内部通道,经O₄、O₅进入件4的右气腔IV,对右活塞7产生推力,带动活塞杆5、左活塞12一起向左运动,与此同时右油腔III里的油液受到活塞7的压力一方面对右活塞产生阻力,阻碍它向左运动使运行平稳;另一方面,这些油液通过油孔O₆、O₇进入气控流量调节阀10,受到手动调节杆9或气控信号气压的调节作用后的油液从O₉、O₁₀进入左油腔II,在左气腔I的气体经O₁₁、O₁₂,二位五通阀3的内部通道及相应的排气孔排出大气中。这个过程一直延长到左活塞12碰到左前盖13时才停止,也就是走完了最大行程S后才停止,第一步结束。若在第一步结束后马上将二位五通阀3处于换向状态,那么第二步开始。此时p工作的压缩空气由O₂、O₃进入左气腔I,对活塞12产生压力带动活塞杆5、右活塞7向右运动。此时左油腔里的油液受到左活塞12的压力一方面产生阻尼力,使活塞及活塞杆运动平稳,另一方面由O₁₀、O₉进入气控流量调节阀10受到手动调节杆9,气控信号压力的调节作用后,经O₇、O₆进入右油腔III,而右气腔的气体则由O₅、O₄,二位五通阀3换向后的内部通道,从排气口排到大气中,这个过程一直延续到右活塞碰到右前盖时才停止运动。第二步结束,此时又处于初始状态了。整个运动周期就是这样。此时,活塞杆5的左端在A点,右端在C点,以后又重复上述步骤周而复始地工作,直到完成工作任务才停止。