氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運動的和做往復(fù)擺動兩種類型(見圖)。做往復(fù)直線運動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。
①單作用氣缸:僅一端有活塞桿,從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出,靠彈簧或自重返回。
②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,在一個或兩個方向輸出力。
③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,只在一個方向輸出力,用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,但行程短。
④沖擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10~20米/秒)運動的動能,借以做功。
⑤無桿氣缸:沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸,纜索氣缸兩大類。
做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸,由葉片將內(nèi)腔分隔為二,向兩腔交替供氣,輸出軸做擺動運動,擺動角小于 280°。此外,還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等。
單缸發(fā)動機的曲軸每轉(zhuǎn)兩周才能產(chǎn)生一次燃燒做功,這樣它的聲音聽起來也不連續(xù)順暢,聽一聽小排量摩托車的聲音就知道了。為不能讓人接受的是它的運轉(zhuǎn)極不平穩(wěn),轉(zhuǎn)速波動較大,而且單缸發(fā)動機的外形也不適合裝在汽車上。為此,汽車上已見不到單缸發(fā)動機上,兩缸機也不好找了,少是3缸發(fā)動機。國內(nèi)生產(chǎn)的華利面包車、老款夏利車、吉利豪情和奧拓、福萊爾上,裝的都是3缸機。
直列發(fā)動機(line engine),它的所有氣缸均肩并肩排成一個平面,它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡單,而且使用一個氣缸蓋,制造成本較低,穩(wěn)定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應(yīng)用比較廣泛。其缺點是功率較低。“直列”可用l代表,后面加上氣缸數(shù)就是發(fā)動機代號,現(xiàn)代汽車上主要有l(wèi)3、l4、l5、l6型發(fā)動機。
氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏,一般是因活塞桿安裝偏心,潤滑油供應(yīng)不足,密封圈和密封環(huán)磨損或損壞,氣缸內(nèi)有雜質(zhì)及活塞桿有傷痕等造成的。所以,當(dāng)氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏時,應(yīng)重新調(diào)整活塞桿的中心,以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,以執(zhí)行元件潤滑良好;當(dāng)密封圈和密封環(huán)出現(xiàn)磨損或損環(huán)時,須及時更換;若氣缸內(nèi)存在雜質(zhì),應(yīng)及時清除;活塞桿上有傷痕時,應(yīng)換新。
毫無疑問,電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進行連接,對電機的轉(zhuǎn)速、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)控制,在一定程度上,電缸可以根據(jù)需要隨意進行運動;由于氣體的可壓縮性和運動時產(chǎn)生的慣性,即使換向閥與磁性開關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位,柔韌性也就無從談起了。
從技術(shù)和使用成本的角度來說,氣缸占有較明顯的優(yōu)勢,但在實際使用中究竟應(yīng)該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動控制,還是應(yīng)從多方因素進行綜合考量?,F(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來越復(fù)雜、越來越精細(xì),并不是某種驅(qū)動控制技術(shù)就可滿足系統(tǒng)的多種控制功能。氣缸可以簡單的實現(xiàn)快速直線循環(huán)運動,結(jié)構(gòu)簡單,維護便捷,同時可以在各種惡劣工作環(huán)境中使用,如有防爆要求、多粉塵或潮濕的工況。