【学习目标】

1）了解气动执行元件的结构和工作原理。

2）掌握气动执行元件的拆装步骤和方法。

【任务描述】通过对气缸的拆装，了解气缸的结构特点，观察密封和缓冲的形式，观察缸体和端盖、

活塞和活塞杆的连接方式。

【知识准备】

气缸与气动马达是气压传动的执行元件，是将压缩空气的压力能转变为机械能的能量转换装置。气缸用于实现直线往复运动或摆动，气动马达用于实现连续的回转运动。

图6-1 单作用气缸

a）结构示意图 b）实物图

1—后缸盖 2、8—弹性垫 3—活塞密封圈 4—导向环 5—活塞 6—缸筒 7—弹簧 9—活塞杆 10—前缸盖 11—螺母 12—导向套 13—卡环

一、气缸

1.普通气缸

（1）单作用气缸 图6-1所示为单作用气缸，其活塞只有在一个方向的运动是通过气压作用实现的。压缩空气通过进气口作用在活塞的一侧，活塞的另一侧是通过气孔与大气相通的，气缸活塞杆在气压作用下向右运动，活塞缩回则靠一个气缸内部的复位弹簧来实现。

（2）双作用气缸 图6-2所示为双作用气缸，其活塞的往返运动都是依靠压缩空气来完成的。双作用气缸有两个气口，当左侧气口进气时，推动活塞向右运动，右腔的气体排到大气中；反之，当右侧气口进气时，压缩空气推动活塞左移，左腔的气体排出。

图6-2 双作用气缸

a）结构示意图 b）实物图

1—后缸盖 2—活塞 3—缸筒 4—活塞杆 5—缓冲密封 6—前缸盖 7—导向套 8—防尘圈

2.薄膜式气缸

如图6-3所示，薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆作往复直线运动的气缸。它由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等主要零件组成。其功能类似于活塞式气缸，它分单作用式和双作用式两种。薄膜式气缸和活塞式气缸相比较，具有结构简单、紧凑、制造容易、成本低、维修方便、使用寿命长、泄漏小、效率高的优点。但是膜片的变形量有限，故其行程短（一般不超过50mm），且气缸活塞杆上的输出力随着行程的加大而减小。

图6-3 薄膜式气缸

a）单作用式 b）双作用式 c）实物图

1—缸体 2—膜片 3—膜盘 4—活塞杆

3.气液阻尼缸

气液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的。利用油液的不可压缩性和控制油液排量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。它将液压缸和气缸串联成一个整体，两个活塞固定在一根活塞杆上。其特点是传动平稳、停位准确、噪声小。与液压缸相比，它不需要液压源，经济性好，同时具备气动和液压的优点，应用越来越广泛。

图6-4a所示为气液阻尼缸的工作原理图。当右端供气时，气缸克服外载荷并带动液压缸活塞同时向左运动，此时液压缸左腔排油，单向阀3关闭，油液只能经节流阀缓慢流入液压缸右腔，这时节流阀对整个活塞的运动起阻尼作用。如果调节节流阀的通流面积，就能达到调节活塞运动速度的目的。当压缩空气经换向阀从气缸左腔进入时，液压缸右腔排油，此时因单向阀3开启，活塞能快速返回原来位置。图6-4b所示为其实物图。

图6-4 气液阻尼缸

a）工作原理图 b）实物图

1—液压缸 2—气缸 3—单向阀 4—油箱 5—节流阀

4.摆动气缸

摆动气缸是将压缩空气的压力能转变为气缸输出轴的有限回转机械能的一种气缸。它多用于安装位置受到限制或转动角度小于360°的回转工作部件，如夹具的回转、阀门的开启、转塔车床转塔刀架的转位和自动线上物料的转位等场合。

图6-5所示为单叶片式摆动气缸，定子与缸体固定在一起，叶片和转子（输出轴）连接在一起。当左腔进气时，转子逆时针方向转动；反之，转子顺时针方向转动。

图6-5 单叶片式摆动气缸

a）工作原理图 b）实物图

1—叶片 2—转子 3—定子 4—缸体(www.daowen.com)

二、气动马达

气动马达也是气动执行元件的一种。它的作用相当于电动机或液压马达，即输出力矩，拖动机构作旋转运动。气动马达按结构形式可分为叶片式气动马达、活塞式气动马达和齿轮式气动马达等，最为常见的是活塞式气动马达和叶片式气动马达。图6-6所示为叶片式气动马达。

图6-6 叶片式气动马达

a）工作原理图 b）实物图

1.气动马达的特点

1）工作安全。可以在易燃易爆场所工作，同时不受高温和振动的影响。

2）可以长时间满载工作而温升较小。

3）可以无级调速。控制进气流量，就能调节马达的转速和功率。额定转速以每分钟几十转到几十万转。

4）具有较高的起动转矩，可以直接带负载运动。

5）结构简单、操纵方便、维护容易、成本低。

6）输出功率相对较小，最大只有20kW左右。

7）耗气量大、效率低、噪声大。

2.气动马达的应用

气动马达的工作适应性很强，可适用于无级调速、起动频繁、经常换向、高温潮湿、易燃易爆、负载起动、不便人工操作及有过载可能的场合。

目前，气动马达主要应用于机械、冶金、石油、化工等行业，如工厂中使用的风钻、风扳手、风砂轮等气动工具。

【任务实施】

一、设备和工具准备

1）气缸和气动马达。

2）工具：内六角扳手2套、固定扳手、螺钉旋具、锤子、钳子等。

3）辅料：铜棒、棉纱、煤油等。

二、实施步骤

1.拆装顺序

1）拆卸气缸前，应使气缸回路中的气压降为零。

2）将缸体夹紧在工作台上，利用专用扳手拧开缸盖，取出导向套，拉出活塞连杆部件。

3）将活塞杆包上铜皮并夹紧在工作台上，取下弹簧挡圈，卸下卡环帽，取出卡环，用木槌或铁锤木柄轻击活塞右端，使活塞从活塞杆左端取出。

4）擦拭、检查和修理。特别应注意密封圈有无损坏、活塞杆是否弯曲、缸内壁划伤情况等。装配时按与拆卸相反的顺序进行。

5）训练完毕后，清理实训现场，完成实训报告。

2.注意事项

1）在拆卸之前，应使气动回路内的压力降为零，切断气源，松开气口配管后将气口堵住。

2）拆缸时应防止损伤活塞杆顶端螺纹、气口螺纹和活塞杆表面。

3）在拆除活塞时，不应生硬地从缸筒打出，以免损伤缸筒内壁。

4）在各零件拆卸后组装时，必须擦拭干净，涂以润滑油。严防损坏各密封件，不得漏装和装反零件。

三、任务评价

填写液压缸拆装任务评价表（表6-1）。

表6-1 液压缸拆装任务评价表