康茂胜集团旗下自动化部门专业生产气动元件和为多个工业领域提供解决方案。整个产品线包括:气动执行元件、气动控制元件、气源处理装置、气动辅助元件、真空元件、控制箱和控制系统。主要的生产工厂位于意大利,并在俄罗斯、中国、乌克兰、美国和印度等国家设立了海外生产基地。
康茂胜的每一个生产基地都采用当今最为领先的技术,并以精益生产的理念组织高效的企业架构。我们的销售网络由分公司和经销商组成,以“全球化视野、本地化服务”为宗旨,为每一个客户提供优质的服务。
将气体能转换成机械能以实现往复运动或回转运动的执行元件。实现直线往复运动的气动执行元件称为气缸;实现回转运动的称为气动马达
pneumatic actuator 将气体能转换成机械能以实现往复运动或回转运的执行元件。实现直线往复运动的气动执行元件称为缸;实现回转运动的称为气动马达。 气它是气压传动中的主要执行元件,在基本构上分为单作用式和双作用式两种。前者的压缩空气一端进入气缸,使活塞向前运动,靠另一端的弹簧力自重等使活塞回到原来位置;后者气缸活塞的往复运均由压缩空气推动。
气缸
气缸(cylinder)是指在内燃机或是外燃机中,让活塞居于其内,允许其上下往复的容器,由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成。气缸有做往复直线运动的和做往复摆动的两类;工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。
种类
气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有做往复直线运动的和做往复摆动的两类(见图)。做往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸4种。
①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。它的密封性能好,但行程短。
④冲击气缸:这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10~20米/秒)运动的动能,借以做功。
⑤无杆气缸:没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸,缆索气缸两大类。
做往复摆动的气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴做摆动运动,摆动角小于 280°。此外,还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
分类
直线运动往复运动的气缸、摆动运动的摆动气缸、气爪等。
结构
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构如图所示:
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。
SMC、 CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。
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
活塞杆是气缸中最重要的受力零件。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。
无杆气缸的始祖是德国origa气动设备有限公司,气缸无杆的概念最初由origa提出并实践,origa凭自己先进的技术研发实力,开启了无杆时代的大门。无杆气缸,为设备集成节省了空间。无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构,并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间,分为磁偶无杆气缸(磁性气缸)与机械式无杆气缸。
无杆气缸的始祖是德国origa气动设备有限公司,气缸无杆的概念最初由origa提出并实践,origa凭自己先进的技术研发实力,开启了无杆时代的大门。无杆气缸,为设备集成节省了空间。
无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构,并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间,分为磁偶无杆气缸(磁性气缸)与机械式无杆气缸
活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动。它的工作原理是:在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环,磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用,由于两组磁环磁性相反,具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时,则在磁力作用下,带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推力必须与磁环的吸力相适应
用途
在气动系统中作执行元件。可用于汽车、地铁及数控机床的开闭门,机械手坐标的移动定位,无心磨床的零件传送、组合机床进给装置以及自动线送料、布匹纸张切割和静电喷漆等等
原理
磁耦无杆气缸的工作原理:在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环,磁力线通过薄壁缸筒与外面滑块里面的另一组磁环作用,由于两组磁环磁性相反,因此具有很强的相互吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时,活塞运动,活塞运动的同时,外部滑块内的磁环被活塞上的磁环磁力线影响,做同步移动。气缸活塞的推力必须与内外磁环的吸力相适应,当使用气压过高或负载过重,导致活塞推力过大,磁环相互之间的吸引力无法保持的时候,内外磁环会脱开,气缸工作出现不正常,专业术语称为脱靶。
特点
1.磁偶无杆气缸与标准气缸对比有以下特点:
整体安装尺寸小,轴向空间空间小,大约比标准气缸节省轴向空间44%。
磁耦无杆气缸推力和拉力两端活塞面积相等,因此推力和拉力数值相等,容易实现中间定位。当活塞速度在250mm/s时,定位精度可达±1.0mm
标准气缸活塞杆表面容易堆积灰尘和生锈,杆部密封圈可能会吸入灰尘杂质,导致泄露,而磁偶无杆气缸外部滑块没有动密封件,无外部泄露。
磁耦无杆气缸可生产超长行程规格,标准气缸的内径与行程之比一般不大于1/15,而无杆气缸内径与行程之比可达1/100左右,行程最长生产到3m以内,满足长行程使用场合需要。
2.磁耦无杆气缸与机械型无杆气缸对比:
磁耦型外形较小,两头带有安装螺纹和螺母,可直接安装在设备上。
磁耦型无杆气缸负载比较小,适合装载小型工件或机械手来动动作
磁耦型基本型来回动作时,可能会出现滑块转动,必须加导杆导向装置,或者选用带导杆型磁耦无杆气缸
相比于机械型的导向带部分泄漏缺点,磁偶型无外部泄漏,安装使用后可免维护
磁偶型耦合速度较慢的场合(速度≤700mm/s)
分类
QGCW系列按结构大致分为三种:
基本型,QGCW-SD系列,不带导向结构,适合小型负载。
单杆型,QGCW-SA系列,单导杆结构,防旋转,适合轻型负载。
双杆型:QGCW-SB系列,双导杆结构,防旋转,适合中型负载。
为防止活塞在终点行程冲击过大,SA和SB系列的无杆气缸,建议选用缓冲器配件加以保护,延长产品使用寿命。
CY系列按结构大致分为三种:
基本型:CY1B,CY3B,不带导向结构
仿旋转型:CY1R带导向底板仿旋转
双杆型:CY1S和CY1L
机械式无杆气缸
分为机械接触式无杆气缸与缆索气缸。机械接触式无杆气缸在气缸缸管轴向开有一条槽,活塞与滑块在槽上部移动。
缆索气缸
概述缆索气缸在八十年代初的引进线上已见应用。缆索气缸所用的缆索,一端与活塞相连接,另一端穿过端盖绕过滑轮与安装架相连接这样两根缆索就组成一个环形机构。当压缩空气加于活塞一侧时,活塞便受力在缸筒内向一侧移动,带动缆索沿着滑轮运动,通过连接在缆索上的安装架就能将作用力输出。
机械接触式无杆气缸
为了防止泄漏及防尘需要,在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上,活塞架穿过槽,把活塞与滑块连成一体。活塞与滑块连接在一起,带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。这种气缸的特点是:1) 与普通气缸相比,在同样行程下可缩小1/2安装位置;2) 不需设置防转机构;3) 适用于缸径10~80mm,最大行程在缸径≥40mm时可达7m;4) 速度高,标准型可达0.1~0.5m/s;高速型可达到0.3~3.0m/s。其缺点是:1) 密封性能差,容易产生外泄漏。在使用三位阀时必须选用中压式;2) 受负载力小,为了增加负载能力,必须增加导向机构。
时至今日,无杆气缸已经发展了自己的大家庭,基本可以分成:OSP-P标准型,无尘室专用型,防爆型无杆气缸, 集成VOE阀无杆气缸 双驱动型,SLIDELINE导轨型,PROLINE导轨型,STL导轨型,KF导轨型,HD重载式无杆气缸,主动制动型,被动制动型,带测位系统型,P1Z磁性无杆气缸。
origa给无杆气缸的发展做出了巨大的贡献,并于2009年与德国派克公司强强联手后更是迅速发展,攫取了无杆气缸行业的整个市场。