1.2.2 气压缓冲

图1.1说明了气缸的气压缓冲气缸的基本原理，气缸杆向右移动，缓冲柱塞未接触到缓冲柱塞腔前，空气经过缓冲柱塞腔较大的空间排出[7]。在缓冲柱塞与缓冲柱塞腔接触后，缸内的压缩气体只有经过节流阀排出，因为节流阀开口较小，活塞右侧的气体压力变大，作用在活塞上的力增大，使气缸减速直至停止，可以调节节流阀的开度来控制气体的流量。这种缓冲方式可以明显减小气缸运动末端的冲击力，但是不能完全消除冲击力，在速度很高活塞负载很大时还会存在冲击，而且在负载和工作速度一定时，相对应的节流阀调整量是一定的，如果节流阀的流量过大无法完全吸收末端冲击能量，如果节流阀的流量过小，会发生反弹现象，所以调节到合适的节流阀开口大小比较困难[8]。

图1.1 气压缓冲气缸原理图

1.2.3 液压缓冲

液压缓冲器能够增加冲击力的冲击时间并将冲击动能通过节流阀的节流作用转化为液压油的热能，从而减少冲击力对设备的损坏[9]。在冲击力作用在液压缓冲器的活塞杆上时，杆会发生运动，从而使液压油经过节流阀的阀孔流出，由于节流阀的阀孔很小冲击动能转变成液压油的动能，液压油动能最终转变成热能，热能会扩散到空气中。液压缓冲器的主要不足是其内部构造较为复杂、制造成本比较昂贵，而且其复位弹簧寿命较低，所以不适合用在频率和速度较高的系统里。此外由于冲击力和液压缓冲器的活塞杆作用力往往不在同一直线上，在吸收冲击的过程中还会存在偏心力矩。

1.3 永磁涡流制动技术

1.3.1 直线型永磁涡流制动

直线式永磁涡流制动基本结构如图1.2所示，在运动导轨上安装磁极交替变化的永磁体，而且在运动物体上安置金属板[10]。金属板在磁场中做切割磁感线运动导体中产生感应电动势和电流，感应电流产生的磁场与永磁体的磁场相互作用形成制动力使运动物体减速或制动[11]。