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11c。

圖42.2-11普通型沖擊氣缸的工作原理
1— 蓄氣缸；2—中蓋；3—排氣孔；4—噴氣口；5—活塞
  第四階段：彈跳段。在沖擊段之後，從能量觀點來說，蓄氣缸腔內壓力能轉化成活塞動能，而活塞的部分動能又轉化成有桿腔的壓力能，結果造成有桿腔壓力比蓄氣-無桿腔壓力還高，即形成“氣墊”，使活塞產生反向運動，結果又會使蓄氣-無桿腔壓力增加，且又大於有桿腔壓力。如此便出現活塞在缸體內來回往復運動—即彈跳。直至活塞兩側壓力差克服不了活塞阻力不能再發生彈跳為止。待有桿腔氣體由a排空後，活塞便下行至終點。
  第五階段：耗能段。活塞下行至終點後，如換向閥不及時復位，則蓄氣-無桿腔內會繼續充氣直至達到氣源壓力。再復位時，充入的這部分氣體又需全部排掉。可見這種充氣不能作用有功，故稱之為耗能段。實際使用時應避免此段（令換向閥及時換向返回復位段）。
  對內徑d=90mm的氣缸，在氣源壓力0.65mpa下進行實驗，所得沖擊氣缸特性曲線見圖42.2-12。上述分析基本與特性曲線相符。
  對沖擊段的分析可以看出，很大的運動加速使活塞產生很大的運動速度，但由於必須克服有桿腔不斷增加的背壓力及摩擦力，則活塞速度又要減慢，因此，在某個沖程處，運動速度必達最大值，此時的沖擊能也達最大值。各種沖擊作業應在這個沖程附近進行。
  沖擊氣缸在實際工作時，錘頭模具撞擊工件作完功，一般就借助行程開關發出信號使換向閥復位換向，缸即從沖擊段直接轉為復位段。這種狀態可認為不存在彈跳段和耗能段。
  2）快排型沖擊氣缸由上述普通型沖擊氣缸原理可見，其一部分能量（有時是較大部分能量）被消耗於克服背壓（即p2）做功，因而沖擊能沒有充分利用。假如沖擊一開始，就讓有桿腔氣體全排空，即使有桿腔壓力降至大氣壓力，則沖擊過程中，可節省大量的能量，而使沖擊氣缸發揮更大的作用，輸出更大的沖擊能。這種在沖擊過程中，有桿腔壓力接近於大氣壓力的沖擊氣缸，稱為快排型沖擊氣缸。其結構見圖42.2-13a。
  快排型沖擊氣缸是在普通型沖擊氣缸的下部增加了“快排機構”構成。快排機構是由快排導向蓋1、快排缸體4、快排活塞3、密封膠墊2等零件組成。
  快排型沖擊氣缸的氣控回路見圖42.2-13b。接通氣源，通過閥f1同時向k1、k3充氣，k2通大氣。閥f1輸出口a用直管與k1孔連通，而用彎管與k3孔連通，彎管氣阻大於直管氣阻。這樣，壓縮空氣先經k1使快排活塞3推到上邊，由快排活塞3與密封膠墊2一起切斷有桿腔與排氣口t的通道。然後經k3孔向有桿腔進氣，蓄氣一無桿腔氣體經k4孔通過閥f2排氣，則活塞上移。當活塞封住中蓋噴氣口時，裝在錘頭上的壓塊觸動推桿6，切換閥f3，發出信號控制閥f2使之切換，這樣氣源便經閥f2和k4孔向蓄氣腔內充氣，一直充至氣源壓力。

  沖擊工作開始時，使閥f1切換，則k2進氣，k1和k3排氣，快排活塞下移，有桿腔的壓縮空氣便通過快排導向蓋1上的多個圓孔（8個），再經過快排缸體4上的多個方孔t（10余個）及k3直接排至大氣中。因為上述多個圓孔和方孔的通流面積遠遠大於k3的通流面積，所以有桿腔的壓力可以在極短的時間內降低到接近於大氣壓力。當降到一定壓力時，活塞便開始下移。錘頭上壓塊便離開行程閥f3的推桿6，閥3在彈簧的作用下復位。由於接有氣阻7和氣容8，閥3雖然復位，但f2卻延時復位，這就保證了蓄氣缸腔內的壓縮空氣用來完成使活塞迅速向下沖擊的工作。否則，若f3復位，f2同時復位的話，蓄氣缸腔內壓縮空氣就會在錘頭沒有運動到行程終點之前已經通過k4孔和閥f2排氣了，所以當錘頭開始沖擊後，f2的復位動作需延時幾十毫秒。因所需延時時間不長，沖擊缸沖擊時間又很短，往往不用氣阻、氣容也可以，只要閥f2的換向時間比沖擊時間長就可以了。
  在活塞向下沖擊的過程中，由於有桿腔氣體能充分地被排空，故不存在普通型沖擊氣缸有桿腔出現的較大背壓，因而快排型沖擊氣缸的沖擊能是同尺寸的普通型沖擊氣缸沖擊能的3～4倍。
（2）數字氣缸
  它由活塞1、缸體2、活塞桿3等件組成。活塞的右端有t字頭，活塞的左端有凹形孔，後面活塞的t字頭裝入前面活塞的凹形孔內，由於缸體的限制，t字頭只能在凹形孔內沿缸軸向運動，而兩者不能脫開，若干活塞如此順序串聯置於缸體內，t字頭在凹形孔中左右可移動的范圍就是此活塞的行程量。不同的進氣孔a1～ai（可能是a1，或是a1和a2，或a1、a2和a3，還可能是a1和a3，或a2和a3等等）輸入壓縮空氣（0.4～0.8mpa）時，相應的活塞就會向右移動，每個活塞的向右移動都可推動活塞桿3向右移動，因此，活塞桿3每次向右移動的總距離等於各個活塞行程量的總和。這裡b孔始終與低壓氣源相通（0.05～0.1mpa），當a1～ai孔排氣時，在低壓氣的作用下，活塞會自動退回原位。各活塞的行程大小，可根據需要的總行程s按幾何級數由小到大排列選取。設s=35mm，采用3個活塞，則各活塞的行程分別取α1=5mm；α2=10mm；α3=20mm。如s=31.5mm，可用6個活塞，則α1、α2、α3……α6分別設計為0.5、1、2、4、8、16mm，由這些數值組合起來，就可在0.5～31.5mm范圍內得到0.5mm整數倍的任意輸出位移量。而這裡的α1、α2、α3……αi可以根據需要設計成各種不同數列，就可以得到各種所需數值的行程量。
（3）回轉氣缸
  主要由導氣頭、缸體、活塞、活塞桿組成。這種氣缸的缸體3連同缸蓋6及導氣頭芯10被其他動力（如車床主軸）攜帶回轉，活塞4及活塞桿1只能作往復直線運動，導氣頭體9外接管路，固定不動。
  固轉氣缸的結構如圖42.2-15b所示。為增大其輸出力采用兩個活塞串聯在一根活塞桿上，這樣其輸出力比單活塞也增大約一倍，且可減小氣缸尺寸，導氣頭體與導氣頭芯因需相對轉動，裝有滾動軸承，並以研配間隙密封，應設油杯潤滑以減少摩擦，避免燒損或卡死。
  回轉氣缸主要用於機床夾具和線材卷曲等裝置上。
（4）撓性氣缸
  撓性氣缸是以撓性軟管作為缸筒的氣缸。常用撓性氣缸有兩種。一種是普通撓性氣缸見圖42.2-16，由活塞、活塞桿及撓性軟管缸筒組成。一般都是單作用活塞氣缸，活塞的回程靠其他外力。其特點是安裝空間小，行程可較長。

  第二種撓性氣缸是滾子撓性氣缸見圖42.2-17。由夾持滾子代替活塞及活塞桿，夾持滾子設在撓性缸筒外表面，a端進氣時，左端撓性筒膨脹，b端排氣，缸左端收縮，夾持在缸筒外部的滾子在膨脹端的作用下，向右移動，滾子夾帶動載荷運動。可稱為撓性筒滾子氣缸。這種氣缸的特點是所占空間小，輸出力較小，載荷率較低，可實現雙作用。

（5）鋼索式氣缸
  鋼索式氣缸見圖42.2-18，是以柔軟的、彎曲性大的鋼絲繩代替剛性活塞桿的一種氣缸。活塞與鋼絲繩連在一起，活塞在壓縮空氣推動下往復運動，鋼絲繩帶動載荷運動，安裝兩個滑輪，可使活塞與載荷的運動方向相反。
  這種氣缸的特點是可制成行程很長的氣缸，如制成直徑為25mm，行程為6m左右的氣缸也不困難。鋼索與導向套間易產生洩漏。

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