无杆气缸是一种能够独自运行的往复直线执行器。它们安装在任何平面或方位上。用特有的支承和导槽实现控制和精确的运动。它们的空间利用率高。缸的有效行程实际上就是缸的长度,其范围可以从几英寸到若干英寸而没有任何杆伸出。无杆气缸可以提供大的加速度和速度(达15m/s),其可靠性超出一般的气动系统。76668
目前使用的无杆气缸装置通常有以下几种:一种是磁耦无杆气缸,另一种是机械式无杆气缸。无杆气缸和普通气缸的的工作原理相同,只是外部连接、密封方式有差异。
气缸两端边都是空心的,活塞杆内的永磁铁驱动活塞杆外的另一个磁体(运动部件),它对无杆气缸洁净程度要求比较高,磁耦无杆气缸经常需要拆下来用汽油清洗,这与它的工作环境有关。
无杆气缸里有活塞,而没有活塞杆,活塞装置在导轨里,外部负载给活塞相连,作动靠进气。
磁耦式无杆气缸的运动是通过空心活塞杆内的永磁铁带动活塞杆外的另一个磁铁运动来实现的,因其在速度快,负载高时内外磁环易脱开,故使用没那么广泛,其负载质量的大小需查找其质量与速度的特性曲线。故机械式用的比较多。论文网
活塞受到磁力带动往缸体外部的移动体做同步移动。它的工作原理是:在活塞上安装一套高强磁性的永久磁环,磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环相作用,由于两组磁环磁性相反,所以具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时,则在磁力的作用下,带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推力必要与磁环的吸力相适应。
机械式无杆气缸可以分为缆索气缸与机械接触式无杆气缸。机械接触式无杆气缸使用铝合金本体,经过特殊硬化处理,耐碰撞和扭曲。为了防止机械式无杆气缸泄露及防尘的需要,在开口部分采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上,活塞架穿过开口槽,把活塞与滑块连成一体。活塞与滑块连接在一起,带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。机械无杆气缸在气缸缸管轴向开有一条槽,活塞与滑块在槽上部移动。这种气缸的特点是:
(1)与普通气缸对比,在同样安装位置下行程是普通气缸的两倍;
(2)不需设置防转机构;
(3)适合于缸径10~80mm,当缸径≥40mm时最大行程可达7m;
(4)速度高,标准型可达0。1~0。5m/s;高速型可达到0。3~3。0m/s。
其缺点是:
(1)密封能力差,外泄漏容易产生,在使用三位阀时则必选用中压式;
(2)能承受的负载力小,为了增加负载能力,需要增加导向机构。
缆索气缸所用的缆索,一端与活塞相连接,另一端穿过端盖绕过滑轮与安装架相连接这样两根缆索就组成一个环形机构。当压缩空气加于活塞一侧时,活塞便受力在缸筒内向一侧移动,带动缆索沿着滑轮运动,通过连接在缆索上的安装架就能将作用力输出。
无杆气压缸实物
下图是一种无杆气缸,具有广泛的应用性,只占最紧凑的空间,成本低而效率高。
该气缸用挤压成型的带槽铝管制成气缸能使活塞与驱动座相连。这样可使气缸的长度只要略大于活塞的行程,既能使活塞在气缸的全长内工作。这类气缸适用于空间狭小,或需与工件平行安装的各种应用场合。
这种无杆气缸的优点是:要求的空间小;不必担心过长的行程,可达到12m;可承受大的定向力因为没有会产生绕曲或旋转的活塞杆;自行导向无需额外的导向装置;结构简单、性能可靠、维修方便。
两种导向装置的无杆气缸两种导向装置的无杆气缸内部图片