氣缸附件怎樣選擇?氣缸附件選型方法
在氣動元件選型中,氣缸是一個重點,但是與之配套的附件的選用,也不是毫不講究的,如電磁閥、節(jié)流閥、浮動接頭等,都是一些看似無關(guān)緊要但影響性能的因素。
(1)氣缸附件的選型表如果說氣缸配件有什么傻瓜式的選型方法,氣缸附件的選型表算是一個,見表2-6。只要把執(zhí)行元件(氣缸)選型的問題解決了,其他的基本上可以按表格來配套。例如,已經(jīng)選定了CQ2-20-10氣缸,就很容易選定其他的配件,如電磁閥SY3000(或SY5000)系列,速度控制閥(彎頭型)AS2201F-M5-06,浮動接頭JB20-5-030,管子外徑Φ6mm等。
(2)控制閥(電磁閥)的選型控制閥如同電路開關(guān)(實現(xiàn)電流通和斷的切換),起著切換氣缸內(nèi)壓縮空氣“通”•和“斷”狀態(tài)的作用,自動化設(shè)備使用最多的是電磁閥(重點),有時也用到機械閥,如圖2-29所示。
以電磁閥為例,選型流程如圖2.30所示,但實際操作起來比較模式化,例如常用的氣缸(缸徑)沒怎么變,則基本上無需每次都重復電磁閥的選型。
圖2・30電磁閥的選型流程
2) 電磁閥系列。電磁閥主要依據(jù)氣缸工作所需的氣體流量來選型(即一方面滿足閥門的有效面積和工作氣缸相吻合;另一方面滿足匹配氣缸的工作速度),例如氣缸工作速度超過300〜500mm/s時,電磁閥的選型可以查閱圖2-32。電子行業(yè)設(shè)備上用的氣缸通常都不大,所以配套較多的是SY系列,如果是需要大動力的場合,例如缸徑Φ125mm的氣缸,則可以選用其他的系列(如VQ系列)。
3) 控制機能。常用的兩位五通電磁閥有單線圈和雙線圈兩種,控制機能有差別,大多數(shù)采用雙線圈,防止設(shè)備斷電時帶來的誤動作或安全事故,見表2-7。
圖2・31電磁閥的型號和實物
圖2-32電磁閥和氣缸的適配表
圖2・33電磁閥的配管形式 a‘)(a)直接配管型b)底板配管型
表2.7電磁閥的切換方式
切換方主 | 控制內(nèi)容 |
2位置單線圈 | 斷電后,恢復原來位置 |
2位置雙線圈 | 哪一邊供電,就回到供電一邊的位置,不供電時,便保持斷電前的位置 |
表2・8電磁閥的電氣規(guī)格
電流種類 | 電壓 | |
標準 | 其他 | |
AC(交流) | 110V,220V | 24V,48V,100V,200V,其他 |
DC(直流) | 24V | 6V,12V,48V,其他 |
5)導線引出方式。電磁閥的接電方式有直接出線式、L型或M型插座式、DIN插座式、接線座接線式,根據(jù)不同的場合,選擇相應的接線方式。一般情況下,小型電磁閥選擇直接出線式及L型或M型插座式;大型電磁閥是直接出線式及DIN插座式。
6)配管形式。電磁閥的配管方式有兩種,直接配管型和底板配管型,如圖2-33所示。一般來說,設(shè)備上的氣缸較多時用底板配管型,如圖2.34和圖2-35所示,多個電磁閥通過匯流排連接到一起,匯流排之間也可以串聯(lián),這樣氣路和電線比較集中,方便布管走線。
圖2-34 電磁閥的底板配管方式(一)
圖2・35電磁閥的底板配管方式(二)
7) 配管口徑。每個電磁閥都有它指定的配管口徑,有些會有一個以上口徑尺寸可供選擇,具體可根據(jù)執(zhí)行元件適配管徑(參照型錄相關(guān)表格)進行綜合考慮。
8) 可選項(見表2-9)
表2.9電磁閥選型的可選項
項目 | 可選項 |
指示燈及過電壓保護裝置 | 帶指示燈及過電壓保護裝置 |
先導閥的手動操作方式 |
|
特性 | 進氣節(jié)流 | 排氣節(jié)流 | |
低速平穩(wěn)性 | 易產(chǎn)生低速爬行 | 好 | |
閥的開度與速度 | 沒有比例關(guān)系 | 有比例關(guān)系 | |
慣性的影響 | 對調(diào)速特性有影響 | 對調(diào)速特性影響很小 | |
起動延時 | 小 | 與負載率成正比 | |
起動加速度 | 小 | 大 | |
行程終點速度 | 大 | 約等于平均速度 | |
緩沖能力 | 小 | 大 |
(4)其他元件的選型(三聯(lián)組合、液壓緩沖器、浮動接頭等)
1)三聯(lián)組合(Filler、Regulator.Lubricator,FRL)。從空氣壓縮機輸岀的壓縮空氣,含有大量的水分、油和粉塵等污染物。水分對氣動元件影響較大,會使管道金屬生銹,水結(jié)冰,會使?jié)櫥妥冑|(zhì)及沖洗掉潤滑脂,銹屑及粉塵會使相對運動件產(chǎn)生磨損,加速密封件損傷,導致漏氣,液態(tài)油、水及粉塵從排氣口排出,會污染環(huán)境、影響產(chǎn)品質(zhì)量。由空氣過濾器、減壓閥和油霧器組合而成的三聯(lián)組合(見圖2-39)便能改善壓縮空氣的質(zhì)量,一般每臺單獨的設(shè)備都需要配備,如圖2-40所示。
2) 浮動接頭。如圖2・41所示,是連接氣缸和機構(gòu)的紐帶,形式多樣,可買現(xiàn)成的,也可自制。不允許將氣缸桿直接固定在移動的零件上,因為氣缸會偏心或憋死從而加劇磨損(類似于電動機和軸的聯(lián)接需要聯(lián)軸器一樣的道理):實際設(shè)計的時候,更多采用自制的浮動接頭,如圖2-42所示,和浮動接頭的設(shè)計原理差不多,就是確保氣缸桿和機構(gòu)之間為非剛性連接。但要注意的是,連接SMC氣缸的活塞桿端,需要稍微留意一下其螺紋規(guī)格。內(nèi)螺紋一般是普通粗牙,可以用普通螺釘或螺母固定,但外螺紋從M10開始就不一樣了,需要在零件圖樣上標注相應的螺紋規(guī)格,例如Ml0xl.25、M14X1.5等,為減少工件返修量,多翻翻型錄是有好處的。3) 液壓緩沖器.氣缸動作到行程終點停止時,如無外部制動或限位器,活塞與端蓋將產(chǎn)生沖擊,為緩和其沖擊力與降低噪聲,一般需要有緩沖裝置:大多數(shù)氣缸動作的機構(gòu),通過圖2-43所示的(液壓)緩沖器來減少沖擊和降低噪聲。有的廠商干脆定下一條“凡氣缸動作的機構(gòu)必用緩沖器”的設(shè)計標準,可見其對機構(gòu)穩(wěn)定性的貢獻有多大。
圖2 -40每臺獨立設(shè)備需配置的三聯(lián)組合
事實上,未必一定要處處用到液壓緩沖器,是否需要添加緩沖器,主要看沖擊的大小(與動能有關(guān),而動能取決于物體的質(zhì)量和運動速度),而不是只看氣缸多大,見表2-11。
表2・11緩沖形式及其適用情況
緩沖形式 | 適用情況 |
無緩沖 | 適用于微型氣缸、小型氣缸和中小型薄型氣缸 |
墊緩沖 | 適用于缸速不大于750mm/s的中小型氣缸和缸速不大于100mm/s的單作用氣缸 |
氣緩沖 | 將動能轉(zhuǎn)換為封閉空間的壓力能,適用于缸速不大于500mm/s的大中型氣缸和缸速不大于l000mm/s的中小型氣缸 |
液壓緩沖器 | 轉(zhuǎn)化為熱能和油壓彈性能,適用于缸速大于1000min/s和缸速不大的高精度氣缸 |
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