谈气液增压缸的应用

张　舫

摘要:介绍了气液增压缸的相关知识,并以成型工序为例介绍了气液增压缸的选型及常用的两种气动控制图。

关键词:气液增压缸气液增压缸选型气动控制

1 气液增压缸简介

1.1 气液增压缸又叫液压增力气缸,以压缩空气作动力,由气液转换器、增压气缸和液压缸等三部分组成,以压缩空气为动力源,利用增压气缸初、次级活塞面积大小的比例将压力提高七十倍,使低气压转换成高油压作用在气缸的活塞上,瞬间产生强大的推力。

1.2 气液增压缸运动三行程:空行程:即快进行程,指从气缸完全返回状态到上模接触工件,气缸走过的距离范围。增力行程:即工作行程,液压系统增压,推动活塞杆走过的距离,力行程是总行程中的某一段,用做工作行程。返回行程:增力行程结束之后,在气动系统作用下,液压增力气缸快速复位,准备下次工作。

1.3 气液增压缸特点:增压缸集气动与液压技术优点于一体,纯气动工作,采用 0.4-0.8MPa 的压缩空气驱动,气缸输出推力 1t-40t,需液压泵源与控制元件等装置。增压缸不仅克服了气动压力低及液压易漏油的缺点,而且还具有气动与液压两者的优点,输出力大、能耗低、工作效率高、耐磨损、低噪声、无油污染。增压缸科学的实现了将加工的工艺过程,依据外载的变化合理地分为三个过程,并对不同过程的不同外载分别施加不同的主动压力,因此该技术广泛应用于五金、电子、电器、汽车、机械、钟表、仪器等众多行业的装配、落料、切割、成型、翻边、压入、铆接、冲缝、校准和压印等工序。

2 气液增压缸选型

以冲压成型工序为例介绍气液增压缸的选型。

气液增压缸型号表示方法:

2.1 根据工件成型前后的形状可确定所需的增压行程,一般厂家采用5mm、10mm、15mm及20mm四种规格。

2.2 根据装卸件所需空间可确定所需的总行,一般厂家采用50mm、100mm、150mm及200mm四种规格。

2.3 根据成型时所需的冲压力、现有的气源压力可确定所需的最大输出压力,标准输出压力见表1。

2.4 根据最大输出压力可确定气液增压缸内径,气液增压缸内径与输出压力对比表见表1。

3 气动控制原理

3.1 手动控制原理图(见图二) 将工件放到下模上,手拨动阀8,使阀6进气,冲头2快速接近工件。手拨动阀7,使阀5进气,冲头2冲压工件成型。手先拨动阀7,在拨动阀8,使冲头2快速退回。由于该方案使用的元件较少,成本低,并且纯气动工作,不需要其他的动力源,因此此方案是工装或设备调试之初的首选控制方案。在正式使用时,有时为了提高生产效率,将手解放出来拿件,这时可以将手动换向阀换成脚踏开关。

3.2 具有外部控制电路的气动控制系统(见图三) 将工件放到下模上,阀8动作,使阀6进气,冲头2快速接近工件。冲头2接触到工件后,气液增压缸内压力上升,压力开关11动作,使阀7动作,阀5进气,冲头2冲压工件成型。延时5s后阀7、8分别动作,使阀4、3进气,冲头2快速退回。该方案需配备电控柜,还可与机械手装卸件相配合,实现生产线的自动化。与纯手动系统相比成本较高,但自动化程度高,操作安全,因此此方案在自动化要求较高的场合应用广泛。

4 结束语

气液增压缸由于自身的特点,现应用越来越广泛,但其使用及安装过程中需注意以下几点:①增压缸必须垂直安装。②加油时,应以工作缸活塞杆伸出操作状态的基准,从单向阀用加油机从补偿油口补油。加油时略微松开放气螺塞,使残留在液压系统的气泡排出,加至放气螺塞中间油孔无气泡溢油,锁紧,收回活塞杆,看增压表(指数反弹,请从放气螺塞防油至液压表归零)即可。③放油,工作缸活塞杆静止状态,松开放油螺丝,即可排尽。④检测孔,如系统内密封件磨损,泄漏,检测孔会自动渗油,便于安排维修,更换密封件。

参考文献:

[1]烟台微特机械有限公司编.液压増力气缸使用手册.2007.

[2]日本SMC公司编.现代实用气动技术.1998.

[3]郑洪生.气压传动及控制【M】.北京:机械工业出版社.1988.

[4]王雷.气液增力缸在压铆机中的应用.流体传动与控制.2005.01.