气浮式无摩擦气缸设计

简述了无摩擦气缸的定义与应用,根据圆柱活塞间隙密封与带径向两排节流小孔圆柱活塞的密封模型,指出了影响其内泄漏量的主要参数。结合理论分析与经验,设计了一种新型无摩擦气缸及其带径向节流孔与轴向密封槽的气浮活塞,应用计算机仿真技术分析了活塞与缸壁间隙处的气流压力与流速分布,研究表明活塞上密封槽具有提高密封与支撑作用。另外为获取无摩擦气缸的摩擦性能,研究了两种测试方法与装置,根据实验可得活塞表面带密封槽与节流小孔的气浮式气缸活塞向上运动时摩擦力极小,实现了气悬浮。     

对全封闭压缩机活塞与气缸间隙泄漏的测算

分析经过气缸与活塞间隙的泄漏。使用一个简单的数学模型计算全封闭往复式压缩机气缸中致冷剂的总泄漏量,计算的总质量不但考虑到纯致冷剂,还包括溶解在油里的致冷剂.介绍一种用于测量致冷剂泄漏的试验装置,对于气缸与活塞间不同间隙时的泄漏量,用此装置测定的结果与理论预测值是吻合的。     

钢带密封式无活塞杆气缸

无活塞杆式气缸目前广泛用于数控机床,大型压铸机、注塑机、自动喷漆装置等。所谓钢带密封式无活塞杆气缸,主要是由压缩空气产生的运动从气缸内部传递到外部时,无需活塞杆便能获得最大的工作能力,并将因泄漏而引起的能量损耗减少到最小。本文介绍的钢带密封式无活塞气缸(以下简称气缸),就是一种目前较先进的气动元件。     

提高气缸性能的探讨

气缸是气动执行元件中最重要的元件之一,提高气缸的性能,是气动技术领域一项重要的研究课题。衡量双作用气缸性能的主要项目有:起动压力、低压低速性能、泄漏量、耐压能力、缓冲性能,以及耐久性能(或称寿命)等。国产气缸在起动压力、低压低速性能、耐久性能等方面与国外先进水平相比差距很大。近几年我厂作了大量的试验研究和质量攻关,并取得了很大进展,上述几项性能指标已经接近国际先进水平。1.起动压力起动压力是使活塞移动的最低压缩气压力。起动压力的高低,是气缸结构、零件加     

斯特林发动机气缸与活塞间隙密封的泄漏量分析

斯特林发动机的密封关键是气缸与活塞的间隙密封,能否有效地将其密封直接影响了斯特林发动机的性能与可靠性。斯特林发动机采用间隙密封,可以在完成密封作用的同时消除接触磨损和因此而产生的污染,但由于间隙内气体的泄漏,引起了工质的损失。建立了层流工况下斯特林发动机气缸与活塞间隙密封的数学物理模型,推导了密封间隙的泄漏量。再考虑由于实际工况和位置偏心引起的密封间隙的泄漏量,最后与理想条件下的泄漏量进行比较,得出结论:实际工况和位置偏心引起的密封间隙的泄漏量较理想状态下泄漏量大。     

气悬浮无摩擦气缸的结构多目标优化设计

为了优化模态测试悬挂系统中气悬浮无摩擦气缸的结构参数,建立了活塞和缸壁间隙内的气体压力分布、气体泄漏流量和活塞径向承载能力的数学模型,提出一种基于非支配排序遗传算法（NSGA—II）的气缸-活塞优化设计方法。以气缸结构参数作为优化变量,以降低泄漏流量和提高径向承载能力为设计目标,等价转化目标函数,并将气体流动的复杂非线性方程组转化为约束条件进行处理。该方法能够获得目标空间内分布均匀的Pareto最优参数集,全面掌握活塞结构参数的最优取值。试验结果表明,优化后的气缸能有效地降低摩擦力,减小气体泄漏流量,从而验证了该方法在工程应用中的有效性。     

气缸出厂检验试验台

1　引　言气缸产品社会需求量大 ,但由于它品种规格多 ,使制造厂必须按订单组织生产 ,适应多品种 (规格 )小批量生产。性能可靠、省时易操作的气缸出厂检验试验台就成为制造厂必备的测试设备。JB/T5 92 3 1997《气动气缸技术条件》规定出厂检验必检项目为启动压力、密封性能、外观质量。密封性能检验要求为 :气缸分别通入公称压力和最低工作压力时 ,其活塞部的内泄露量不得大于 (3+ 0 .15D)cm3/min ,活塞杆部的外泄露量不得大于 (3+0 .15d)cm3/min ,其它部位不允许有泄漏现象 (式中D———气缸直径 ,d———活塞杆直径 ,mm)。我公司的气缸…     

气悬浮无摩擦气缸的结构多目标优化设计

为了优化模态测试悬挂系统中气悬浮无摩擦气缸的结构参数,建立了活塞和缸壁间隙内的气体压力分布、气体泄漏流量和活塞径向承载能力的数学模型,提出一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的气缸－活塞优化设计方法。以气缸结构参数作为优化变量,以降低泄漏流量和提高径向承载能力为设计目标,等价转化目标函数,并将气体流动的复杂非线性方程组转化为约束条件进行处理。该方法能够获得目标空间内分布均匀的Pareto最优参数集,全面掌握活塞结构参数的最优取值。试验结果表明,优化后的气缸能有效地降低摩擦力,减小气体泄漏流量,从而验证了该方法在工程应用中的有效性。       

活塞速度和压差对冲击气缸间隙密封性能的影响

利用FLUENT软件建立冲击气缸往复运动间隙密封的模型并结合实验测试系统对其密封性能进行研究。为控制和减小往复运动中间隙密封的泄漏量,分析活塞往复运动速度、间隙进出口压差对其的影响。结果表明,当密封间隙宽度不变时,冲击气缸往复运动间隙密封的泄漏量随入口压力增大线性增大,并且压差与泄漏量的变化率不受活塞速度变化的影响;当密封间隙宽度不变时,在相同的入口压力下,泄漏量随着活塞速度的增大线性增大;冲击气缸的操作压力变化范围小导致其对泄漏量的直接影响不大,但是不能忽略压力变化通过对速度的影响而引起泄漏量的增大。     

高速冲击气缸的性能试验研究

为获得高速冲击气缸的活塞速度与气缸工作压力的关系,开发了一套高度自动化的基于虚拟仪器的气缸性能试验系统.简单介绍了高速冲击气缸的工作原理,详细讨论了性能试验方案和系统结构,结合工作流程给出了硬件与软件的设计方法,并对试验结果进行了对比分析.试验结果表明,试验清晰准确地描述出气缸的动态性能曲线.     

影响缓冲气缸动态性能的因素

对气缸来说,人们最关心的是它的输出力大小、活塞的速度大小和速度变化规律、活塞到行程终端是否撞击端盖等问题。这些性能涉及的因素很多,本文通过对缓冲气缸动态性能的实验研究,来分析缓冲气缸运动过程中的动态性能以及影响动态性能的若干主要因素。一、缓冲气缸的结构特点和运动情况1.缓冲气缸的结构特点图1为缓冲气缸的结构原理图。它与无缓冲气缸不同之处是:它在活塞两侧增加了一对缓冲柱塞,在前后端盖上增加了柱塞孔、单向阀、可调节流阀。当缓冲柱插入柱塞孔时,由于密封件的密封,使活塞与端盖间造成一个准封闭的气室,即缓冲腔气室。由于节流阀排气不畅,来自活塞上的能量转化为缓冲腔内的气体内能(即压力能),使其压力p_2或p_3上升,产生对活塞的反向作用力(制动力),从而使活塞速度下降,达到缓冲目的。     

对气缸活塞及活塞杆结构的改进

气缸是气动系统中最重要的元件之一,依靠它将气动系统的压力能转换为机械能,完成规定动作。而活塞及活塞杆是气缸中最关键的零件,它的结构合理与否直接影响到气缸的性能,如起动压力,输出力及运行的稳定性。现有的气缸活塞及活塞杆结构存在很多问题。笔者结合多年设计气缸的经验,对气缸活塞及活塞杆结构进行了改进,使得加工工艺更加简单,对气缸性能大有改善。     

气缸的动态设计

气缸设计应考虑两种情况,一是静态设计另一是动态设计。前者只考虑活塞到达行程终点的输出力,而后者则应考虑活塞的运动过程。对于活塞运动速度超过0.5米/秒的气缸,其动态设计显得更为重要。国外一些厂家在气缸使用说明书中,往往给出一组气缸负载一活塞最大运动速度一工作压力-缸径的曲线,以便用户选择。图1为日本JISB8377标准中列出的速度一负荷     

控制阀门的气动装置：螺旋槽双活塞气缸

目前,我国用于阀门开启的配套装置有单叶片、双叶片扇形式气缸,活塞齿轮齿条式气缸,以及螺旋槽单活塞气缸等。为了满足工业生产的实际需要,我厂设计了摆动式螺旋槽双活塞气缸的阀门气动装置,以驱动阀门的开启、关闭和节流。其结构如图所示。它主要由上活塞4、下     

威普气动 无杆气缸

Lintra无活塞杆气缸的设计既具有最广泛的应用性,又只占最紧凑的空间,因此成为成本低而效率高的驱动装置。 用挤压成形的带槽铝管制成气缸能使活塞与驱动座相联。这样可使气缸的长度只要略大于活塞的行程,即能使活塞在气缸的全长内工作。这类气缸特别适用于空间狭小,或需与工件平行安装的各种应用场合。     

对气缸负载试验方法的探讨

日本工业标准《JIS B8377—1981气缸》中采用油缸作为气缸进行负载性能试验用的无采用这种试验方法对气缸进行负载试验,需在活塞杆的轴向加相当于气缸最大理论输出力的80％的阻力负载,以检查活塞运功情况,要求活塞运动平稳,无爬行。我认为象图1那样用油缸作为测试气缸负载性能的负载缸这种方案不妥,因为它做出的负载性能试验并不反映气缸的真实的负载性能,它只是反映了气缸和油缸联在一起的气——油阻尼缸的负载性能。为了说明问题,本人在气缸动态性能试验台(见“参考文献”)上,分别采用气缸     

间隙宽度对冲击气缸间隙密封性能的影响

对冲击气缸间隙密封的理论分析表明,当冲击气缸的结构尺寸确定时,影响泄漏量的最主要因素为间隙宽度和密封间隙进出口压差。利用FLUENT软件建立机械振打系统冲击气缸间隙密封模型,分析冲击气缸密封间隙进出口压差和间隙宽度对间隙密封泄漏量的影响。结果表明,当缸筒静止时,冲击气缸入口操作压力从0.3 MPa变化到0.5 MPa时对其泄漏量影响不显著,实际工业应用中可以忽略;间隙密封的密封性能主要受间隙宽度控制,其泄漏量随着间隙宽度的增大而增大,但在间隙宽度小于0.03 mm时泄漏量随间隙宽度增加的变化较小,因此冲击气缸的活塞与缸筒之间的间隙密封的间隙宽度应控制在0.03 mm以下。     

间隙宽度对冲击气缸间隙密封性能的研究

对冲击气缸间隙密封的理论分析表明,当冲击气缸的结构尺寸确定时,影响泄漏量的最主要因素为间隙宽度和密封间隙进出口压差。利用FLUENT软件建立机械振打系统冲击气缸间隙密封模型,分析冲击气缸密封间隙进出口压差和间隙宽度对间隙密封泄漏量的影响。结果表明,当缸筒静止时,冲击气缸入口操作压力从0.3 MPa变化到0.5 MPa时对其泄漏量影响不显著,实际工业应用中可以忽略;间隙密封的密封性能主要受间隙宽度控制,其泄漏量随着间隙宽度的增大而增大,但在间隙宽度小于0.03 mm时泄漏量随间隙宽度增加的变化较小,因此冲击气缸的活塞与缸筒之间的间隙密封的间隙宽度应控制在0.03 mm以下。     

活塞在气缸里位置精度分析

活塞在气缸里的位置精度,主要表现为活塞在气缸里的倾斜度。对这一问题的研究是十分有意义的,因为它与提高活塞式制冷机的寿命与工作可靠性密切相关。文章对活塞在气缸里的倾斜度公差提出定量分析与计算方法。而对制冷用8AS-17型氨压缩机采用氮化气缸,在运转过程中气缸直径产生均匀缩小,进行了分析与计算。文章提出铸铁增长储备系数F,对活塞倾斜度的影响。     

气缸复合活塞及其制造工艺

气缸是一种重要的气动元件。我国目前制造的气缸活塞主要由金属活塞、橡胶密封件及其它附件组成不仅结构复杂、制造成本高,而且使用寿命短。图1为某厂制造的一种气缸的结构图。联邦德国KACO公司制造的复合活塞把橡胶密封和活塞做成一个整体,不仅结构简单、制造成本低,而且可使气缸在苛刻的条件下工作,特别是在润滑不良的情况下,提高寿命,减少摩擦力和脉动。图2是这种复合活塞的结构。左边只有一个密封唇,是单向作用活塞,右边是双向作用活塞。在密封唇和导向部分有许多沟槽,可存贮润滑油,即使气缸水平放置时,也能保证润滑良好,因为许多轴向排列的隔条阻止润滑油向下流动。这种复合活塞在金属圆片两侧包覆一层薄橡胶层,不仅防腐蚀,而且在装配活塞杆时不必再用密封。这种复合活塞工作压力可达