液压与气压传动教程 气动技术 第5章 气动执行元件(2)

气缸的安装形式可分为固定式、摆动式、回转式和嵌入式。固定式气缸采用法兰或双螺栓把气缸安装在机体上。摆动式气缸能绕一固定轴作一定角度的摆动，其结构有头部、中间及尾部轴销式。回转式气缸是一种缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作旋转运动的气缸。嵌人式气缸是一种缸筒直接制作在夹具内的气缸。

给油气缸工作时需提供油雾润滑，应用于给油润滑气动系统。无给油气缸已预先封入润滑脂等，工作时定期给予补充，不需要润滑装置，应用于无给油润滑气动系统。无油润滑气缸有含油润滑材料和含油密封圈等部件，不需要润滑装置或预先封人润滑脂等，应用于无油润滑气动系统。

在各类气缸中使用最多的是活塞式单活塞杆型气缸，称为普通气缸。

各类气缸的分类、原理与特点如表5.2所示。

二、普通气缸

（一）普通气缸的结构 普通气缸可分为单作用气缸和双作用气缸两种。

1．双作用气缸

 气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成，如图5.2所示。缸筒在前后缸盖之间由4根拉杆和螺母将其紧固锁定(图中未画出)。缸内有与活塞杆相连的活塞，活塞上装有活塞密封圈。为防止漏气和外部灰尘的侵入，前缸盖装有活塞杆的密封圈和防尘圈。这种双作用气缸被活塞分成有杆腔(简称头腔或前腔)和无杆腔(简称尾腔或后腔)。

 当从无杆腔端的气口输入压缩空气时，若气压作用在活塞上的力克服了运动摩擦力及负载等各种反作用力，则气压力推动活塞前进，而有杆腔内的空气经其出气口排人大气，使活塞杆伸出。同样，当有杆腔端气口输入压缩空气，其气压力克服无杆腔的反作用力及摩擦力时，则活塞杆退回至初始位置。通过无杆腔和有杆腔做交替进气和排气，活塞杆伸出和退回，气缸实现往复直线运动。

2．单作用气缸

 单向作用方式常用于小型气缸，其结构如图5.3所示。在气缸的一端装有使活塞杆复位的弹簧，另一端的缸盖上开有气口。除此之外，其结构基本上与双作用气缸相同。其特点是，弹簧压缩后的长度使气缸全长增加。

(二)气缸的缓冲

气缸缸盖上未设缓冲装置的气缸称为无缓冲气缸，缸盖上设有缓冲装置的气缸称为缓冲气缸。图5.2所示为单活塞杆双作用缓冲气缸。缓冲装置由节流阀、缓冲柱塞和缓冲密封圈等组成。当气缸行程接近终端时，由于缓冲装置的作用，可以防止高速运动的活塞撞击缸盖。

常用的缓冲装置有气垫缓冲装置，橡胶缓冲垫和液压吸震器三种。

1、气垫缓冲

气缸缓冲装置的工作原理如图5.4所示。气缸的活塞上伸出一个凸台(缓冲环)。端盖上有一个Ｖ型密封圈。当活塞杆向右运动，接近终端时，杆端凸台伸进了密封圈内，使排气通道被断开。背压腔里的空气不能从排气通道内自由流出而被封死，迫使背压腔里的空气从一个可调节的节流小口排出。背压腔里的空气由于气阻很大，流道被阻，压力升高，背压腔的压力作用在活塞右端，阻止活塞继续运动，形成一个具有很大阻碍作用的气垫，吸收了活塞的动能，使活塞的惯性得到缓冲(图5.4a) 。

当重载高速运动的活塞在缓冲气垫的作用下，缓缓运动落到气缸盖以后，向相反方向运动时，其情况如图5.4b所示。当活塞向相反方向运动时，原来的排气腔成为进气腔。进气腔的高压空气将具有单向阀功能的密封圈向上吹起，打开密封气口，使空气可以自由地进入活塞右腔，从而推动活塞向左运动。当移动速度慢，拖动负载小或缸径较小的情况下，不必选用这种气垫或缓冲机构。例如气缸的直径过小，缓冲凸台的直径相对较大，在起始端，气缸回程速度会过快，产生”突跳”现像。因此不宜选用气垫或缓冲机构。是否选用这种气垫式缓冲装置，应该根据气缸移动速度的快慢，拖动负载的大小来选择。

２、橡胶垫缓冲