氣缸的種類和閥門氣缸的選型

氣缸是指可以通過氣體來驅(qū)動設(shè)備運轉(zhuǎn)的裝置，本文主要描述的是閥門用的氣缸，主要參照常用的進口氣動執(zhí)行器，氣缸的品牌美國威盾VTON的文獻，對氣缸進行分析，以及閥門氣缸的選型。

氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械，氣缸能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運動的和做往復(fù)擺動兩種類型。做往復(fù)直線運動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。

①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回的氣缸。也叫美國威盾VTON進口單作用氣動執(zhí)行器。

②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣，在一個或兩個方向輸出力的氣缸。也叫美國威盾VTON進口雙作用氣動執(zhí)行器。

③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好，但行程短。

④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速（10～20米/秒）運動的動能，借以做功。

⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。

做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等。

一、氣缸型號分類

（1）從動作上分為單作用和雙作用，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，前者又分彈簧壓回和壓出兩種，一般用于行程短、對輸出力和運動速度要求不高的場合（價格低、耗能少），雙作用氣缸則更廣泛應(yīng)用。（注：不要把單雙作用氣缸跟帶還是不帶磁環(huán)氣缸等同了）

（2）從功能上來分（比較貼合設(shè)計情況），類型較多，如標(biāo)準(zhǔn)氣缸、復(fù)合型氣缸、特殊氣缸、擺動氣缸、氣爪等，其中比較常用的為自由安裝型氣缸、薄型氣缸、筆形氣缸、雙桿氣缸、滑臺氣缸、無桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、夾爪氣缸等，如圖所示，大家只要了解各種氣缸大致特性和對應(yīng)型號，要用時調(diào)（標(biāo)準(zhǔn)件圖紙）出來即可！

    關(guān)于閥門氣缸，也叫氣動執(zhí)行器的選型，我們參照美國威盾VTON的進口氣動執(zhí)行器的選型方法，進行歸納分析：

基于對氣缸在動力特性或空間布局方面的應(yīng)用特長，我們在實際選用氣缸時，首先是確定一個合適的類別從三面考慮：功能要求、空間要求，精度要求。

氣缸型號、氣缸種類、氣缸規(guī)格、的氣缸大全選型介紹與分析

●節(jié)省空間

指氣缸的軸向或徑向尺寸比標(biāo)準(zhǔn)氣缸的較大或較小的氣缸，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占用空間小等優(yōu)點，比如薄型氣缸（如SDA系列，缸徑=Φ12mm～Φ100mm，行程≤100mm）和自由安裝型氣缸（如CU系列，缸徑=Φ6mm～Φ32mm，行程≤100mm），如圖所示：

廣泛應(yīng)用的氣缸具有節(jié)省空間特長的還有無桿氣缸，形象地說，有桿氣缸的安裝空間約2.2倍行程的話，無桿氣缸可以縮減到約1.2倍行程，一般需要和導(dǎo)引機構(gòu)配套，定位精度也比較高。

磁偶式無桿氣缸：活塞兩側(cè)受壓面積相等,具有同樣的推力,有利于提高定位精度,適合長行程，重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小，如圖所示

機械式無桿氣缸：“有較大的承載能力和抗力矩能力，適用缸徑Φ10mm～Φ80mm，如圖所示

此外，同樣希望節(jié)省空間兼顧導(dǎo)向精度要求時，往往會用到雙桿氣缸（相當(dāng)于兩個單桿氣缸并聯(lián)成一體），如圖所示。

●精度要求

一般采用滑臺氣缸（將滑臺與氣缸緊湊組合的一體化的氣動組件），也有各種細分的類型，工件可安裝在滑臺上，通過氣缸推動滑臺運動，適用于精密組裝、定位、傳送工件等。

●擺動/旋轉(zhuǎn)運動

遇到需要擺動或轉(zhuǎn)動的場合，一般采用旋轉(zhuǎn)氣缸，主要有以下幾類：

葉片式旋轉(zhuǎn)缸：用內(nèi)部止動塊或外部擋塊來改變其擺動角度。止動塊于缸體固定在一起，葉片于轉(zhuǎn)軸連在一起。氣壓作用在葉片上，帶動轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，并輸出力矩。葉片式擺缸由單片式和雙片式。雙片式的輸出力矩比單片式大一倍，但轉(zhuǎn)角小于180度。

齒輪式旋轉(zhuǎn)缸：氣壓力推動活塞帶動齒條作直線運動，齒條推動齒輪作回轉(zhuǎn)運動，由齒輪軸輸出力矩并帶動外負載擺動。齒輪齒條式擺缸有CRJ、CRJU（缸大小代號0.5、1mm），CRA1（缸徑30~100mm標(biāo)準(zhǔn)型）、CRQ2（缸徑10~40mm薄型）、MSQ（缸徑10~200mm擺動平臺）系列可供選擇。

轉(zhuǎn)角下壓氣缸：也稱回轉(zhuǎn)夾緊氣缸，旋轉(zhuǎn)到一定角度后下壓夾緊

●夾持/固定產(chǎn)品

一般用氣動夾爪氣缸（原理：開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機構(gòu)，驅(qū)動各個手爪同步做開、閉運動。），它可以用來抓取物體，實現(xiàn)機械手的各種動作，常應(yīng)用在搬運、傳送工件機構(gòu)中抓取、拾放物體，內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：

●其他場合

要求氣缸到達行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲，應(yīng)選緩沖氣缸；有橫向負載，可選帶導(dǎo)桿氣缸；要求制動精度高，應(yīng)選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能的氣缸；除活塞桿作直線往復(fù)運動外，還需缸體做擺動，可選耳軸式或耳環(huán)式安裝方式的氣缸等。還比如超大行程，比如較大動力，比如空間極小……又分別應(yīng)該用什么類型的氣缸？請多翻閱型錄, 認真總結(jié)，這里從略。

要提醒的是，只有建立在對種類繁多的氣缸有類似上述這些基本認識的前提下，我們才可能對氣缸的選型做到盡可能地合理、準(zhǔn)確，因為實際選型過程，都是先根據(jù)工況去選擇哪類氣缸（對氣缸不熟悉就很難對應(yīng)得上），進而再確認該類氣缸的各種參數(shù)和匹配附件。

注意：氣缸的選型在氣動使用中經(jīng)常涉及到，那么在做氣缸選型時需要注意什么? 下面簡單介紹下氣缸

選型的方法和步驟。

氣缸選型一般是這樣：首先先根據(jù)你需要的出力換算出氣缸的活塞面積

F=n*P*S

公式中

F是所需要的輸出力，

P是系統(tǒng)壓力，

S就是活塞面積了，

n是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5，

活塞面積出來了再換算成活塞直徑，一般氣缸使用直徑表示。

其次是根據(jù)運動的距離選擇氣缸的行程，如果需要壓緊，一般會吃進3~5mm。

然后根據(jù)安裝方式選擇你需要的安裝，是角座，法蘭還是耳環(huán)安裝。

最后選擇是否需要行程檢測開關(guān)等輔件就好了。

氣缸最主要的數(shù)據(jù)是缸徑和行程

我們以美國威盾VTON進口雙作用氣動執(zhí)行器為例，介紹雙作用氣缸選型程序。

1.選定氣缸缸徑

根據(jù)氣缸的負載狀態(tài)，確定氣缸的軸向負載力F。

根據(jù)負載的運動狀態(tài)，預(yù)選氣缸的負載率η。

根據(jù)氣源供氣條件，確定氣缸的使用壓力P。P應(yīng)小于減壓閥進口壓力的85%。

已知F，η和P，對單作用氣缸，預(yù)設(shè)桿徑與缸徑之比d/D=0.5，根據(jù)前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式，便可選定缸徑D；對雙作用氣缸，同樣使用前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式，便可選定缸徑D。缸徑D的尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。

2.選定氣缸行程

根據(jù)氣缸的操作距離及傳動機構(gòu)的行程比來預(yù)選氣缸的行程。為便于安裝調(diào)試，對計算出的行程要留有適當(dāng)余量。應(yīng)盡量選為標(biāo)準(zhǔn)行程，可保證供貨速度，成本降低。

3.選定氣缸品種

將使用目的及需要的缸徑及行程作為條件，從氣缸系列中選出所需的氣氣缸品種。

4.選定安裝形式

不同系列有不同的安裝形式，而各系列亦有多種安裝形式可供選擇，應(yīng)根據(jù)氣缸的不同用途，來選擇安裝形式。

安裝形式有：基本型，腳座型，桿側(cè)法蘭型，無桿側(cè)法蘭型，單耳環(huán)型，雙耳環(huán)型，桿側(cè)耳軸型，無桿側(cè)耳軸型，耳軸型。

5.選定緩沖形式

按照用途所需，選擇出氣缸的緩沖形式。氣缸緩沖形式分為：無緩沖，橡膠緩沖，氣緩沖，液壓緩沖器。

6.磁性開關(guān)的選定

安裝于氣缸上的磁性開關(guān)，主要是作位置檢測之用。需要注意的是：氣缸內(nèi)置磁環(huán)，是使用磁性開關(guān)的先決條件。磁性開關(guān)的安裝形式有：鋼帶安裝，軌道安裝，拉桿安裝，真接安裝。

以上就是關(guān)于美國威盾VTON進口雙作用氣動執(zhí)行器，氣缸的選型的方法和步驟，希望在氣缸選型的時候可以幫助到大家