氣缸的種類和閥門氣缸的選型

氣缸是指可以通過氣體來驅動設備運轉的裝置，本文主要描述的是閥門用的氣缸，主要參照常用的進口氣動執行器，氣缸的品牌美國威盾VTON的文獻，對氣缸進行分析，以及閥門氣缸的選型。

氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉換為機械，氣缸能的氣動執行元件。氣缸有做往復直線運動的和做往復擺動兩種類型。做往復直線運動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。

①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側供氣聚能產生氣壓，氣壓推動活塞產生推力伸出，靠彈簧或自重返回的氣缸。也叫美國威盾VTON進口單作用氣動執行器。

②雙作用氣缸：從活塞兩側交替供氣，在一個或兩個方向輸出力的氣缸。也叫美國威盾VTON進口雙作用氣動執行器。

③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復位。它的密封性能好，但行程短。

④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高速（10～20米/秒）運動的動能，借以做功。

⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。

做往復擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等。

一、氣缸型號分類

（1）從動作上分為單作用和雙作用，結構示意圖如圖所示，前者又分彈簧壓回和壓出兩種，一般用于行程短、對輸出力和運動速度要求不高的場合（價格低、耗能少），雙作用氣缸則更廣泛應用。（注：不要把單雙作用氣缸跟帶還是不帶磁環氣缸等同了）

（2）從功能上來分（比較貼合設計情況），類型較多，如標準氣缸、復合型氣缸、特殊氣缸、擺動氣缸、氣爪等，其中比較常用的為自由安裝型氣缸、薄型氣缸、筆形氣缸、雙桿氣缸、滑臺氣缸、無桿氣缸、旋轉氣缸、夾爪氣缸等，如圖所示，大家只要了解各種氣缸大致特性和對應型號，要用時調（標準件圖紙）出來即可！

    關于閥門氣缸，也叫氣動執行器的選型，我們參照美國威盾VTON的進口氣動執行器的選型方法，進行歸納分析：

基于對氣缸在動力特性或空間布局方面的應用特長，我們在實際選用氣缸時，首先是確定一個合適的類別從三面考慮：功能要求、空間要求，精度要求。

氣缸型號、氣缸種類、氣缸規格、的氣缸大全選型介紹與分析

●節省空間

指氣缸的軸向或徑向尺寸比標準氣缸的較大或較小的氣缸，具有結構緊湊、重量輕、占用空間小等優點，比如薄型氣缸（如SDA系列，缸徑=Φ12mm～Φ100mm，行程≤100mm）和自由安裝型氣缸（如CU系列，缸徑=Φ6mm～Φ32mm，行程≤100mm），如圖所示：

廣泛應用的氣缸具有節省空間特長的還有無桿氣缸，形象地說，有桿氣缸的安裝空間約2.2倍行程的話，無桿氣缸可以縮減到約1.2倍行程，一般需要和導引機構配套，定位精度也比較高。

磁偶式無桿氣缸：活塞兩側受壓面積相等,具有同樣的推力,有利于提高定位精度,適合長行程，重量輕、結構簡單、占用空間小，如圖所示

機械式無桿氣缸：“有較大的承載能力和抗力矩能力，適用缸徑Φ10mm～Φ80mm，如圖所示

此外，同樣希望節省空間兼顧導向精度要求時，往往會用到雙桿氣缸（相當于兩個單桿氣缸并聯成一體），如圖所示。

●精度要求

一般采用滑臺氣缸（將滑臺與氣缸緊湊組合的一體化的氣動組件），也有各種細分的類型，工件可安裝在滑臺上，通過氣缸推動滑臺運動，適用于精密組裝、定位、傳送工件等。

●擺動/旋轉運動

遇到需要擺動或轉動的場合，一般采用旋轉氣缸，主要有以下幾類：

葉片式旋轉缸：用內部止動塊或外部擋塊來改變其擺動角度。止動塊于缸體固定在一起，葉片于轉軸連在一起。氣壓作用在葉片上，帶動轉軸回轉，并輸出力矩。葉片式擺缸由單片式和雙片式。雙片式的輸出力矩比單片式大一倍，但轉角小于180度。

齒輪式旋轉缸：氣壓力推動活塞帶動齒條作直線運動，齒條推動齒輪作回轉運動，由齒輪軸輸出力矩并帶動外負載擺動。齒輪齒條式擺缸有CRJ、CRJU（缸大小代號0.5、1mm），CRA1（缸徑30~100mm標準型）、CRQ2（缸徑10~40mm薄型）、MSQ（缸徑10~200mm擺動平臺）系列可供選擇。

轉角下壓氣缸：也稱回轉夾緊氣缸，旋轉到一定角度后下壓夾緊

●夾持/固定產品

一般用氣動夾爪氣缸（原理：開閉一般是通過由氣缸活塞產生的往復直線運動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機構，驅動各個手爪同步做開、閉運動。），它可以用來抓取物體，實現機械手的各種動作，常應用在搬運、傳送工件機構中抓取、拾放物體，內部結構示意圖如圖所示：

●其他場合

要求氣缸到達行程終端無沖擊現象和撞擊噪聲，應選緩沖氣缸；有橫向負載，可選帶導桿氣缸；要求制動精度高，應選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉，可選具有桿不回轉功能的氣缸；除活塞桿作直線往復運動外，還需缸體做擺動，可選耳軸式或耳環式安裝方式的氣缸等。還比如超大行程，比如較大動力，比如空間極小……又分別應該用什么類型的氣缸？請多翻閱型錄, 認真總結，這里從略。

要提醒的是，只有建立在對種類繁多的氣缸有類似上述這些基本認識的前提下，我們才可能對氣缸的選型做到盡可能地合理、準確，因為實際選型過程，都是先根據工況去選擇哪類氣缸（對氣缸不熟悉就很難對應得上），進而再確認該類氣缸的各種參數和匹配附件。

注意：氣缸的選型在氣動使用中經常涉及到，那么在做氣缸選型時需要注意什么? 下面簡單介紹下氣缸

選型的方法和步驟。

氣缸選型一般是這樣：首先先根據你需要的出力換算出氣缸的活塞面積

F=n*P*S

公式中

F是所需要的輸出力，

P是系統壓力，

S就是活塞面積了，

n是安全系數，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5，

活塞面積出來了再換算成活塞直徑，一般氣缸使用直徑表示。

其次是根據運動的距離選擇氣缸的行程，如果需要壓緊，一般會吃進3~5mm。

然后根據安裝方式選擇你需要的安裝，是角座，法蘭還是耳環安裝。

最后選擇是否需要行程檢測開關等輔件就好了。

氣缸最主要的數據是缸徑和行程

我們以美國威盾VTON進口雙作用氣動執行器為例，介紹雙作用氣缸選型程序。

1.選定氣缸缸徑

根據氣缸的負載狀態，確定氣缸的軸向負載力F。

根據負載的運動狀態，預選氣缸的負載率η。

根據氣源供氣條件，確定氣缸的使用壓力P。P應小于減壓閥進口壓力的85%。

已知F，η和P，對單作用氣缸，預設桿徑與缸徑之比d/D=0.5，根據前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式，便可選定缸徑D；對雙作用氣缸，同樣使用前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式，便可選定缸徑D。缸徑D的尺寸應標準化。

2.選定氣缸行程

根據氣缸的操作距離及傳動機構的行程比來預選氣缸的行程。為便于安裝調試，對計算出的行程要留有適當余量。應盡量選為標準行程，可保證供貨速度，成本降低。

3.選定氣缸品種

將使用目的及需要的缸徑及行程作為條件，從氣缸系列中選出所需的氣氣缸品種。

4.選定安裝形式

不同系列有不同的安裝形式，而各系列亦有多種安裝形式可供選擇，應根據氣缸的不同用途，來選擇安裝形式。

安裝形式有：基本型，腳座型，桿側法蘭型，無桿側法蘭型，單耳環型，雙耳環型，桿側耳軸型，無桿側耳軸型，耳軸型。

5.選定緩沖形式

按照用途所需，選擇出氣缸的緩沖形式。氣缸緩沖形式分為：無緩沖，橡膠緩沖，氣緩沖，液壓緩沖器。

6.磁性開關的選定

安裝于氣缸上的磁性開關，主要是作位置檢測之用。需要注意的是：氣缸內置磁環，是使用磁性開關的先決條件。磁性開關的安裝形式有：鋼帶安裝，軌道安裝，拉桿安裝，真接安裝。

以上就是關于美國威盾VTON進口雙作用氣動執行器，氣缸的選型的方法和步驟，希望在氣缸選型的時候可以幫助到大家