低摩擦氣缸論文

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1、摘要：本文介紹了幾種低摩擦氣缸的動(dòng)作原理、特點(diǎn)、特性及其應(yīng)用。關(guān)鍵詞：低摩擦氣缸低摩擦氣缸是指活塞滑動(dòng)阻力很小的氣缸。下面除介紹了傳統(tǒng)的低摩擦氣缸外，重點(diǎn)介紹了目前國(guó)外最新間隙密封型低摩擦氣缸。1、傳統(tǒng)的低摩擦氣缸圖1低摩擦氣缸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖①活塞密封圈②支撐O型圈③活塞④活塞靜密封圈⑤耐磨環(huán)傳統(tǒng)低摩擦氣缸系列除提高氣缸的加工精度、采用特殊潤(rùn)滑脂和使用摩擦系數(shù)很小的材質(zhì)外，活塞上只裝單向密封圈，其滑動(dòng)阻力特別小，只隨氣壓的增大略有增加。低摩擦氣缸的最低工作壓力很低，可至0.01Mpa?；钊现谎b一個(gè)單向密封圈的低摩擦氣缸在使用時(shí)是有方向性的。從桿側(cè)通口加壓（另一側(cè)排放大氣）或雖兩側(cè)

2、加壓，但桿側(cè)壓力高于無(wú)桿側(cè)，為B型（使用例圖2）。從無(wú)桿側(cè)通口加壓（桿側(cè)通口排大氣）或雖兩側(cè)加壓，但無(wú)桿側(cè)壓力高于桿側(cè)，稱F型（使用例圖3），在選用時(shí)要注意。若在活塞上裝有2個(gè)反向的單向密封圈或裝1個(gè)壓縮量很小的組合型密封則低摩擦方向變成雙向型。圖2圖3圖2用于接觸壓力控制，雖然卷筒外徑發(fā)生變化，但氣缸內(nèi)壓力能保持一定，故驅(qū)動(dòng)輪表面的接觸壓力也維持不變。圖3移動(dòng)物體的形狀和外徑尺寸雖發(fā)生變化，但氣缸作用在物體上的力f可維持不變。低摩擦型氣缸，在低摩擦方向的速度控制應(yīng)使用進(jìn)氣節(jié)流式（圖2、3）。若使用排氣節(jié)流，由于存在背壓，滑動(dòng)阻力會(huì)增大。低摩擦氣缸有微漏，泄漏量小于0.5L/m

3、in（ANR）。活塞桿不得有橫向載荷，否則會(huì)增大滑動(dòng)阻力。缸筒加工精度高，不得發(fā)生變形而造成動(dòng)作不良。不能供油潤(rùn)滑。2、新型低摩擦氣缸上面介紹的低摩擦氣缸由于其密封結(jié)構(gòu)為彈性密封，在勻速、高低壓摩擦、高速、高頻動(dòng)作方面有所限制，新型低摩擦氣缸采用間隙密封結(jié)構(gòu)、滾珠導(dǎo)向套等新技術(shù)，克服了傳統(tǒng)低摩擦氣缸的弱點(diǎn)。2-1薄型低摩擦氣缸MQQ/耐橫向負(fù)載型低摩擦氣缸MQM系列。外形如圖4所示，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5所示圖5新型低摩擦氣缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖①活塞桿：碳鋼（鉻酸鹽處理）②襯套：特殊不銹鋼③活塞：特殊不銹鋼④浮動(dòng)機(jī)構(gòu)：軸錯(cuò)動(dòng)不會(huì)咬住、滑動(dòng)阻力穩(wěn)定⑤滾珠導(dǎo)向套：MQQT型是氟樹(shù)脂本低摩擦氣缸的特

4、點(diǎn)有：1、滑動(dòng)阻力小，在0.005Mpa的低壓力下也可驅(qū)動(dòng)。長(zhǎng)壽命：可運(yùn)行10,000Km或往返1億次。2、驅(qū)動(dòng)速度在0.3mm/s以上低速范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)及等速運(yùn)動(dòng)。3、因滑動(dòng)阻力小且穩(wěn)定，可控制0.05N左右的輸出力。另外，長(zhǎng)時(shí)間放置，滑動(dòng)阻力無(wú)變化。4、因使用滾珠導(dǎo)向套，故耐橫向負(fù)載性能提高。5、使用H型（高速高頻型、無(wú)固定節(jié)流）能夠?qū)崿F(xiàn)在3,000mm/s的高速驅(qū)動(dòng)，在短行程的場(chǎng)合，可實(shí)現(xiàn)50次/秒的連續(xù)往復(fù)驅(qū)動(dòng)。6、應(yīng)用滑動(dòng)阻力小的間隙密封結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了普通低摩擦氣缸中不能使用的驅(qū)動(dòng)速度范圍及輸出力控制的能力。2-2單作用型低摩擦氣缸MQP系列圖6是MQP系列的外型圖，

5、圖7是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖6圖7低摩擦氣缸MQP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖①活塞桿：特殊不銹鋼②活塞桿內(nèi)部中空減少了可動(dòng)部重量③無(wú)活塞結(jié)構(gòu)④護(hù)套：不銹鋼⑤球面形狀、不易受偏負(fù)載的影響MQP氣缸的特點(diǎn)如下：1、無(wú)爬行：在0.01mm左右的微小行程中也不會(huì)出現(xiàn)爬行。2、無(wú)活塞：活塞和活塞桿為同一軸徑，可大大降低滑動(dòng)阻力。3、推力的變動(dòng)減少受壓徑的偏差：3μm以下，即使更換氣缸也不需要再次調(diào)整推力。另外，一個(gè)回路上即使使用多個(gè)氣缸也不會(huì)出現(xiàn)推力的變化。4、低摩擦、軟接觸：滑動(dòng)阻力低且穩(wěn)定，可精確控制0.01N左右的輸出力，另外，長(zhǎng)期放置后滑動(dòng)阻力無(wú)變化。5、高精度直線控制：因滑動(dòng)阻力小，可實(shí)現(xiàn)精密的直線控制

6、6、可用于雙作用：使用2個(gè)MQP系列氣缸，與使用一個(gè)MQQ、MQM雙作用間隙密封氣缸相比，其推力精度可提高，同時(shí)可得到推出、縮回方向同樣的推力。3、主要技術(shù)參數(shù)：4、新型低摩擦氣缸應(yīng)用例4-1、MQQT/MQML系列應(yīng)用例4-2、MQP系列應(yīng)用例使用2個(gè)氣缸5、新型低摩擦氣缸推薦回路5-1、MQQ/MQM系列例1勻速、低速驅(qū)動(dòng)，但氣缸輸出力不能控制氣缸不能混入潤(rùn)滑脂，且要求閥的響應(yīng)速度快，故電磁閥應(yīng)使用無(wú)潤(rùn)滑脂的間隙密封型（如VQ、VQZ、SQ等系列）電磁閥。例2低速驅(qū)動(dòng)，可控制輸出力進(jìn)行氣缸的輸出力控制時(shí)，不要用速度控制閥等形成節(jié)流的回路。如果采用這種方法，氣缸內(nèi)的壓力會(huì)下降

7、，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制。故必須采用壓力控制元件進(jìn)行控制。例3高速、高頻驅(qū)動(dòng)應(yīng)使用間隙密封的電磁閥（VQ、VQZ、SQ等系列）在使用低摩擦氣缸規(guī)格的場(chǎng)合應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：1、若有側(cè)向負(fù)載存在，摩擦阻力會(huì)變化，要保證氣缸和負(fù)載移動(dòng)時(shí)的同軸度。確實(shí)難以保證同軸度時(shí)，請(qǐng)使用諸如浮動(dòng)接頭等合適的浮動(dòng)裝置。2、使用干凈空氣（大氣壓露點(diǎn)為-10℃以下），推薦使用：AM系列油霧分離器（過(guò)濾精度0.3μm以下）或AM+AMD系列（過(guò)濾精度0.01μm以下）。5-2、MQP系列例4一般驅(qū)動(dòng)1、電磁閥推薦使用主閥部潤(rùn)滑