(一)氣—液轉(zhuǎn)換器
1.結(jié)構(gòu)和原理
這是一種將氣壓直接轉(zhuǎn)換成液壓的裝置,它的工作原理是:隔板(活塞)將一個(gè)圓筒形缸筒分隔成左右兩個(gè)腔室,右腔室充滿油液,在左腔室輸入有壓氣體后,由于隔板兩側(cè)受壓面積相同,則右腔室輸出與有壓氣體壓力相同的油液。
氣—液轉(zhuǎn)換器有兩種結(jié)構(gòu):隔離式和非隔離式,在非隔離式結(jié)構(gòu)中有壓氣體是直接作用在油液面上的。為了防止空氣混入油液中造成傳動(dòng)的不穩(wěn)定,通常在進(jìn)氣口和出油口處安裝了緩沖板。
2.使用
氣—液轉(zhuǎn)換器能將空氣壓力轉(zhuǎn)換成同樣大小壓力的液壓,通常用于氣—液控制回路中使氣缸獲得無脈動(dòng)的低速平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng),氣缸的速度可小于50mm/s。
使用氣—液轉(zhuǎn)換器應(yīng)注意,氣缸的負(fù)載率應(yīng)小于50%,轉(zhuǎn)換器內(nèi)的液面上升的大速度應(yīng)低于200mm/s ,儲(chǔ)油量不應(yīng)少于工作液壓缸有效容積的1.5倍,給油量以不超過轉(zhuǎn)換器容積的80%為原則。除隔離式結(jié)構(gòu)外,儲(chǔ)油筒應(yīng)直立安置,下面為油液,上面為空氣。
(二)氣—液阻尼缸
在機(jī)械加工中實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的氣缸,不僅要有足夠的驅(qū)動(dòng)力,用以推動(dòng)進(jìn)行切削加工,同時(shí)還要求它的運(yùn)動(dòng)速度均勻、可調(diào),在負(fù)載變化的情況下,運(yùn)動(dòng)仍是平穩(wěn)的。普通氣缸是滿足不了這些要求的,因?yàn)楫?dāng)外界負(fù)載變化較大時(shí),氣缸就可能產(chǎn)生“爬行”或“自走”,影響切削加工的精度。為了克服普通氣缸的這一缺點(diǎn),通常采用氣—液阻尼缸(亦稱氣—液聯(lián)動(dòng)缸),作為切削加工的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。它用氣缸產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,用液壓缸進(jìn)行阻尼,充分利用氣動(dòng)和液壓的優(yōu)點(diǎn)。
1.工作原理
氣-液阻尼缸按其結(jié)構(gòu)可分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種。
串聯(lián)式氣—液阻尼缸,實(shí)際上是用一根活塞桿將氣缸和液壓缸串聯(lián)在一起。兩缸之間用隔板隔開,防止氣與液互竄?;钊麠U的輸出力是氣缸的推力(或拉力)與液壓缸的阻力之差。而液壓缸本身并不用油泵供油,只是由氣缸活塞所帶動(dòng),利用液壓油的不可壓縮性,起一種阻尼、調(diào)速作用。應(yīng)該指出,在液壓缸的進(jìn)出口處所接的單向閥和節(jié)流閥都是液壓元件,其結(jié)構(gòu)與工作原理與氣動(dòng)元件中的單向閥、節(jié)流閥相似。對(duì)圖示氣缸,當(dāng)氣缸活塞右行時(shí),帶動(dòng)液壓缸活塞一起運(yùn)動(dòng),液壓缸右腔排油,單向閥關(guān)閉,液壓油只能通過節(jié)流閥排入液壓缸的左腔內(nèi)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度,控制排油速度,就能調(diào)節(jié)氣—液阻尼缸的運(yùn)動(dòng)速度。
串聯(lián)式的缸體較長,加工與安裝要求較高,并要求注意防止兩缸間的竄氣問題。
并聯(lián)式氣—液阻尼缸,缸體長度短,結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)整方便,消除了兩缸之間的竄氣現(xiàn)象。但由于氣缸和液壓缸安裝在不同軸線上,安裝時(shí)應(yīng)注意消除附加的力矩。
(三)氣-液增壓缸
1.結(jié)構(gòu)和原理
根據(jù)帕斯卡定律可知,密封的液體能把外加的壓強(qiáng)大小不變地向各個(gè)方向傳遞,即液體對(duì)壓強(qiáng)(壓力)有傳遞的本領(lǐng)。氣—液增壓缸就是利用液體的這種性質(zhì)。
大活塞面積為A1,小活塞面積為A2,輸入的空氣壓力為P1,輸出的液壓力為P2 ,氣壓作用在大活塞上經(jīng)活塞桿推動(dòng)小活塞向右移動(dòng),這時(shí)活塞上的推力F為:
F= P1×A1= P2×A2
P2= P1×A1/ A2
上式說明了氣—液增壓缸輸出的液壓力增高了A1/ A2的倍數(shù),若大小活塞面積比為6:1輸入氣壓100kPa,則輸出的液壓為600kPa。
2.用途
氣—液增壓缸在機(jī)床夾具上獲得廣泛的應(yīng)用,它具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)可將低壓空氣的能量很方便地轉(zhuǎn)換成高壓的油壓能量,從而使機(jī)床夾具外形小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,傳遞的總力可達(dá)100KN以上。
(2)一般機(jī)床夾具的動(dòng)作時(shí)間短(數(shù)秒鐘),夾緊工作時(shí)間長(數(shù)分鐘以上),而夾緊工作的時(shí)間在理論上是不消耗功率的,這一點(diǎn)是液壓傳動(dòng)所不能比的。
(3)油液只能在工件裝卸的極短時(shí)間內(nèi)流動(dòng)一次,所以油溫與室溫接近,漏油極少。
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