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Technical articles引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件。空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸中通過(guò)膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;氣體在壓縮機(jī)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。
渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸"。德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域:印刷(張力控制)、半導(dǎo)體(點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨)、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu)
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示:
1)缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。
CM2德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,不用螺母。
2)端蓋
端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,以提高德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的導(dǎo)向精度,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,延長(zhǎng)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設(shè)有活塞密封圈?;钊系哪湍キh(huán)可提高德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的導(dǎo)向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料?;钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定?;瑒?dòng)部分太短,易引起早期磨損和卡死?;钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4)活塞桿
活塞桿是德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕,并提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
6)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的工作原理
根據(jù)工作所需力的大小來(lái)確定活塞桿上的推力和拉力。由此來(lái)選擇德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸時(shí)應(yīng)使德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了,輸出力不夠,德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸不能正常工作;但缸徑過(guò)大,不僅使設(shè)備笨重、成本高,同時(shí)耗氣量增大,造成能源浪費(fèi)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu),以減少德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的尺寸。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的常見(jiàn)故障問(wèn)題及原因
⒈汽缸是鑄造而成的,汽缸出廠后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,使汽缸在住鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力*消除。如果時(shí)效時(shí)間短,那么加工好的汽缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形。
⒉汽缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜,除了受汽缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,還要承受蒸汽流出靜葉時(shí)對(duì)靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對(duì)汽缸的作用力,在這些力的相互作用下,汽缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。
⒊汽缸的負(fù)荷增減過(guò)快,特別是快速的啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí)溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機(jī)檢修時(shí)打開(kāi)保溫層過(guò)早等,在汽缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。
⒋汽缸在機(jī)械加工的過(guò)程中或經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,但沒(méi)有對(duì)汽缸進(jìn)行回火處理加以消除,致使汽缸存在較大的殘余應(yīng)力,在運(yùn)行中產(chǎn)生的變形。
⒌在安裝或檢修的過(guò)程中,由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,使內(nèi)缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運(yùn)行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使汽缸變形。
⒍使用的汽缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過(guò)多或是型號(hào)不對(duì);汽缸密封劑內(nèi)若有堅(jiān)硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì)使密封面難以緊密的結(jié)合。
⒎汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。汽缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)組的起?;蚴窃鰷p負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會(huì)造成螺栓的應(yīng)力松弛,如果應(yīng)力不足,螺栓的預(yù)緊力就會(huì)逐漸減小。如果汽缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中,在熱應(yīng)力和汽缸膨脹力的作用下被拉長(zhǎng),發(fā)生塑性變形或斷裂,緊力就會(huì)不足,使汽缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。
⒏汽缸螺栓緊固的順序不正確。一般的汽缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固,這樣就會(huì)把變形最大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,最后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會(huì)集中于中部,汽缸結(jié)合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏,一般是因活塞桿安裝偏心,潤(rùn)滑油供應(yīng)不足,密封圈和密封環(huán)磨損或損壞,德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸內(nèi)有雜質(zhì)及活塞桿有傷痕等造成的。所以,當(dāng)?shù)聡?guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏時(shí),應(yīng)重新調(diào)整活塞桿的中心,以保證活塞桿與缸筒的同軸度;須經(jīng)常檢查油霧器工作是否可靠,以保證執(zhí)行元件潤(rùn)滑良好;當(dāng)密封圈和密封環(huán)出現(xiàn)磨損或損環(huán)時(shí),須及時(shí)更換;若德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸內(nèi)存在雜質(zhì),應(yīng)及時(shí)清除;活塞桿上有傷痕時(shí),應(yīng)換新。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的輸出力不足和動(dòng)作不平穩(wěn),一般是因活塞或活塞桿被卡住、潤(rùn)滑不良、供氣量不足,或缸內(nèi)有冷凝水和雜質(zhì)等原因造成的。對(duì)此,應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心;檢查油霧器的工作是否可靠;供氣管路是否被堵塞。當(dāng)?shù)聡?guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸內(nèi)存有冷凝水和雜質(zhì)時(shí),應(yīng)及時(shí)清除。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的緩沖效果不良,一般是因緩沖密封圈磨損或調(diào)節(jié)螺釘損壞所致。此時(shí),應(yīng)更換密封圈和調(diào)節(jié)螺釘。
德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的活塞桿和缸蓋損壞,一般是因活塞桿安裝偏心或緩沖機(jī)構(gòu)不起作用而造成的。對(duì)此,應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心位置;更換緩沖密封圈或調(diào)節(jié)螺釘。
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