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氣缸的結構、工作原理及常見問題的分析
發布日期:2020-03-03
氣缸是一種金屬機件,在工業生產活動中很常見,它的運動是直線往復運動或、擺動和旋轉運動,通過引導活塞來完成。氣缸能將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能,所以應用很多,如半導體、自動化控制、印刷及機器人等。
  1.氣缸的結構
  一般氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。
  2.氣缸的工作原理
  根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了,輸出力不夠,氣缸不能正常工作;但缸徑過大,不僅使設備笨重、成本高,同時耗氣量增大,造成能源浪費。在夾具設計時,應盡量采用增力機構,以減少氣缸的尺寸。
  3.氣缸常見問題的分析
  (1)汽缸在機械加工的過程中或經過補焊后產生了應力,但沒有對汽缸進行回火處理加以消除,致使汽缸存在較大的殘余應力,在運行中產生永久的變形。
  (2)汽缸是鑄造而成的,汽缸出廠后都要經過時效處理,使汽缸在住鑄造過程中所產生的內應力完全消除。如果時效時間短,那么加工好的汽缸在以后的運行中還會變形。
  (3)汽缸在運行時受力的情況很復雜,除了受汽缸內外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,還要承受蒸汽流出靜葉時對靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態下對汽缸的作用力,在這些力的相互作用下,汽缸易發生塑性變形造成泄漏。
  (4)汽缸的負荷增減過快,特別是快速的啟動、停機和工況變化時溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機檢修時打開保溫層過早等,在汽缸中和法蘭上產生很大的熱應力和熱變形。
  (5)在安裝或檢修的過程中,由于檢修工藝和檢修技術的原因,使內缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運行后產生巨大的膨脹力使汽缸變形。
  (6)使用的汽缸密封劑質量不好、雜質過多或是型號不對;汽缸密封劑內若有堅硬的雜質顆粒就會使密封面難以緊密的結合。
  (7)汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質不合格。汽缸結合面的嚴密性主要靠螺栓的緊力來實現的。機組的起?;蚴窃鰷p負荷時產生的熱應力和高溫會造成螺栓的應力松弛,如果應力不足,螺栓的預緊力就會逐漸減小。如果汽缸的螺栓材質不好,螺栓在長時間的運行當中,在熱應力和汽缸膨脹力的作用下被拉長,發生塑性變形或斷裂,緊力就會不足,使汽缸發生泄漏的現象。
  (8)汽缸螺栓緊固的順序不正確。一般的汽缸螺栓在緊固時是從中間向兩邊同時緊固,也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固,這樣就會把變形最大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉移,最后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會集中于中部,汽缸結合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。
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