水处理系统中摆动气缸设计+CAD图纸(3)
2 摆动气缸的种类和工作原理
摆动气缸的常用类型有叶片式和齿轮齿条式，不同种类的摆动气缸有不同的特性。
2.1 叶片式摆动气缸
叶片式摆动气缸用内部止动块来改变其摆动角度。止动块与缸体固定在一起，叶片与转轴连在一起。气压作用在叶片上，带动转轴回转，并输出力矩。叶片式摆动气缸分为单叶片式和双叶片式，双叶片式的输出力矩比单叶片式大一倍，但转角小于180°。缓冲方式：有外部设置液压缓冲器；体积较小；重量较轻；摆角可调；用于气缸中停时有微泄露，不宜长时间用于气缸中停。其中，单叶片式摆动气缸摆动角度小于280°，双叶片式小于100°。
单叶片式摆动气缸的结构原理如图2.1所示，他是由叶片轴转子（即输出轴）、定子、缸体和前后端盖等部分组成。定子和缸体固定在一起，叶片和转子联在一起。在定子上有两条气路，当左路进气时，右路排气，压缩空气推动叶片带动转子顺时针摆动。反之，作逆时针摆动。
叶片式摆动气缸体积小，重量轻，但制造精度要求高，密封困难，泄露较大，而且动密封接触面积大，密封件的摩擦阻力损失较大，输出效率较低。因此，在应用上受到限制，一般只用于在安装位置受到限制的场合，如夹具的回转，工作台转位等。
图2.1叶片式摆动气缸
2.2 齿轮齿条式摆动气缸
齿轮齿条式摆动气缸是通过输入压缩空气带动有齿条结构的活塞做往复运动，从而通过齿轮齿条的往复运动带动齿轮轴做一定角度的回转运动，齿轮轴的回转即带动了摆动气缸连接的蝶阀上蝶板的开启与闭合。
齿轮齿条式摆动气缸啮合间隙小，摆动角度小于190°；缓冲方式：有垫缓冲或气缓冲；体积较大；重量较重；摆角可调；用于气缸中停时几乎无泄漏故可用于气缸中停。
摆动气缸分单作用和双作用两个种类。
单作用气缸只利用在一个方向上的推力,活塞杆的回缩依靠装入气缸内的弹簧力。图2.2.1和图2.2.2表示了单作用摆动气缸的一个工作循环，压缩空气从气缸的端口“A”进入，克服弹簧的反作用力推动活塞向两端做直线运动，活塞同时带动齿轮轴做逆时针旋转，与齿轮轴相连的蝶阀被打开。从图2.2.2可看到：弹簧推动活塞向中心做直线运动，齿轮轴被带动做顺时针旋转，相连的蝶阀被关闭。
图2.2.1 单作用摆动气缸打开
图2.2.2 单作用摆动气缸关闭
双作用气缸利用压缩空气从气缸的端口“A”进入，推动活塞向两端做直线运动，活塞同时带动齿轮轴做逆时针旋转，与齿轮轴相连的蝶阀被打开。从图2.2.4可看到：压缩空气从端口“B”进入，推动活塞向中心做直线运动，齿轮轴被带动做顺时针旋转，相连的蝶阀被关闭。
图2.2.3 双作用摆动气缸打开
图2.2.4 双作用摆动气缸关闭
单作用气缸的特点：
1、 缸内安装弹簧，膜片等，一般行程较短；与相同体积的装作用气缸相比，有效行程小一点；
2、 仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小；
3、 气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而齿轮轴的输出力在行进过程中是变化的；
4、 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，因而减小了输出轴的输出力。
双作用气缸的特点是：
1、 缸体固定时，其所带载荷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），齿轮轴带动蝶阀的翻板启闭旋转角度是其有效行程的3倍，一般用于小型设备上。