气缸的工作原理
1、单作用气缸
单作用气缸只有一腔可输入压缩空气,实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回;通常借助于弹簧力,膜片张力,重力等。
1—缸体;2—活塞;3—弹簧;4—活塞杆;
单作用气缸的特点是:
1)仅一端进(排)气,结构简单,耗气量小。
2)用弹簧力或膜片力等复位,压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力,因而减小了活塞杆的输出力。
3)缸内安装弹簧、膜片等,一般行程较短;与相同体积的双作用气缸相比,有效行程小一些。
4)气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化,因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。
由于以上特点,单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合,如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然,可用在长行程、高载荷的场合。
2、双作用气缸
双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气,实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。
1)双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。
缸体固定时,其所带载荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体,压缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另一腔排气),活塞杆带动工作台左右运动,工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大,一般用于小型设备上。河北汇通除尘设备有限公司供
活塞杆固定时,为管路连接方便,活塞杆制成空心,缸体与载荷(工作台)连成一体,压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。
活塞在缸筒内,通过连杆与曲轴连接。缸筒上部有缸盖燃烧室,进排气门和火花塞。活塞由上止点往下运动时进气门打开,到达下止点完成吸气冲程,活塞由下止点开始往上运行到上止点,完成压缩冲程。
这时候进排气门都是关闭状态的,压缩完成后,火花塞点火,点燃混合气,开始爆发冲程,活塞到达下止点完成了爆发冲程,再往上运行排气冲程。这时四个冲程完毕,进行下一个汽缸的工作。
气缸活塞缩回和伸出
在活塞前后增加弹簧,气缸就变成单作用气缸了,只需要一个进气孔,回来的时候通过弹簧复位自动复位。
一般来说,同等排量情况下,气门越多,进排气效率越好,就像一个人跑步,累得气喘吁吁时,需要张大嘴巴呼吸。传统的发动机多是每缸一个进气门和一个排气门,这种二气门配气机构相对比较简单,制造成本低,维修起来也相对容易。对于输出功率要求不太高的普通发动机来说,两气门就能获得较为满意的发动机输出功率与扭矩性能。
排量较大、功率较大的发动机要采用多气门技术。最简单的多气门技术是三气门结构,即在一进一排的二气门结构基础上再加上一个进气门。世界各大汽车公司新开发的轿车大多采用四气门结构。四气门配气机构中,每个汽缸各有两个进气门和两个排气门。
四气门结构能大幅度提高发动机的吸气、排气效率,新款轿车大都采用四气门技术。不过,达到或超过六气门不仅使配气结构过于复杂,还会导致发动机寿命缩短,气门开启的空间帘区(气门的圆周和气门的升程)也较小,效率下降。因此,四气门技术目前使用最为普遍。
需要指出的是,汽缸和气门数可以作为判断发动机优劣的标准之一,但不是唯一标准。比如,宝马公司的直列4缸2.0升发动机,由于其独特的可变气门技术,在功率和扭矩输出上丝毫不逊于普通的6缸机,这也是宝马318轿车动力性广受好评的原因。奔驰公司长期采用每缸3气门技术,也达到了很好的功率、扭矩和环保水平。此外,配备涡轮增压技术后,宝来1.8T4缸机的功率和扭矩也能达到普通6缸机的水平。
三位气缸工作原理是利用汽油(柴油)化学能转化为热能时,密封汽缸内混合气体燃烧膨胀,从而推动活塞做功,将热能再转变为机械能。
三缸发动机由于本身的结构优势,在油耗控制方面出色。发动机小型化使其体积更小、功率密度更大,发动机热效率更高。
三缸发动机因为结构原因泵气损失会更低,并且由于缸体更小,其运转时摩擦损失也会更小,相应的散热损失也会降低。
在1.0L-1.5L排量这一排量区间范围内,因缸数少于四缸发动机,同排量下三缸发动机的单缸容积更大,低转速下动力反而更好;缸数少机械摩擦就小,缸数增加反而会降低单缸效率。三缸发动机相比四发动机有更快的动力响应和更强的动力性能。
三缸机相对于四缸机会有更小的排气干扰,搭配小惯量涡轮技术,三缸发动机相比于四缸发动机会有更好的低转扭矩和更小的涡轮迟滞。
工作原理,根据工作所需要的大小来确定活塞杆上的推力和拉力,因此,来选择气缸时,应使气缸输出力稍有余量。气缸的种类,单缸作用,气缸仅一端有活塞杆,从活塞一专工器具能产生气压二双作用气缸从活塞两侧交替,公汽在一个或两个方向输出力。
平行手指气缸原理是通过两个活塞动作的,每一活塞由一个滚轮和一个双曲炳与气功手指相连,形成一个特殊的驱动单元。实现气功手指总是轴向对心移动,每个手指是不能单独移动的。平行夹爪气缸如果手指反向移动,则先前受压的活塞处于排气状态,而另一个活塞
工作原理:气缸是一个安放活塞的空腔,也是活塞运行的轨道;为了减小运动过程中因摩擦所产生的损耗,气缸会选用高硬度材质,并在内壁进行较好的加工以提高光洁度与精度,以保证活塞与缸体内腔接触的紧密性。
伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成,前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒,伸出时可获得很长的工作行程,缩回时可保持很小的结构尺寸。伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。首先是最大直径的缸筒以最低的油液压力开始外伸,当到达行程终点后,稍小直径的缸筒开始外伸,直径最小的末级最后伸出。随着工作级数变大,外伸缸简直径越来越小,工作速度变快。
滑台气缸:气动滑台,是自动化工业领域广泛应用的直线驱动机构。在机床,自动化设备,机器人领域应用广泛。其一般由压缩空气驱动,通过精密滚珠、直线滑轨的组合传动来实现滑块的直线移动。
气动滑台的工作原理:将固定好的模具上的气缸输入压缩空气,导向杆受到一端气缸的推动,向相对的另一方向推动,推动的行程取决于导向杆的长度。
拉杆气缸在活塞运动接近行程末端时,活塞右侧的缓冲柱塞3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时,封在气缸右腔内的剩余气体被压缩,缓慢地通过节流阀6及气孔8排出,被压缩的气体所产生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡,即会取得缓冲效果,使活塞在行程末端运动平稳,不产生冲击。
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