氣液增力缸的功用介紹

摘要：本文介紹了氣液增力缸的結構及工作過程、工作原理、結構特點及其在工業設備中的發展及廣泛應用。

關鍵詞：增力缸回路工作原理 氣體控制 沖壓特點 應用

1. 氣液增力缸的結構及工作過程

1.1.氣液增力缸的定義

氣液增力缸是先有大面積活塞端的低氣壓產生小面積柱塞端的高液壓，高液壓直接作用在雙支承工作缸活塞桿的大面積柱塞端，然后將力直接傳遞給與工作缸活塞桿另一端通過螺紋相連接的施力部分。

1.2. 氣液增力缸的結構

氣液增力缸油工作缸、恒壓儲油腔、氣液增壓器三部分有機結合為一體。巧妙的設計保證了液壓油與壓縮空氣的嚴格隔離，工作缸活塞桿接觸工件后自動啟動力行程，充分保護了與活塞桿連接的施力部分，恒壓儲油系統避免了安裝限制，可以360°任意角度、位置安裝。

氣液增力缸是一個完整的驅動系統，它所具有的三種不同的結構形式以及適用于不同場合的配件使其可以應用于很廣的領域。

1.3. 氣液增力缸的工作三過程

A. 氣動的快進行程：即空行程，指從氣缸完全返回狀態到上模接觸工件，氣缸走過的距離范圍。

B. 氣液增力的力行程：即工作行程，液壓系統增壓，推動活塞桿走過的距離，力行程是總行程中的某一段，用做工作行程。

C. 氣動的返回行程：增力行程結束之后，在氣動系統作用下，液壓增力氣缸快速復位，準備下次工作。

2.氣液增力缸的特點

2.1.\"軟到位\"沖壓技術

三行程氣液增力沖壓技術及其設備為工業界的沖壓加工，尤其是汽車工業的沖壓加工，帶來了全新的沖壓概念和沖壓實踐。

2.2. \"增力自適應\"沖壓技術

沖壓加工中，上模具在空行程任一位置碰到工件，氣液增力缸即依此工件外阻，自動轉為力行程進行全力沖壓加工，實現了更換模具無需設備調整的\"自適應\"沖壓加工。

2.3. 高效節能

沖壓技術將其每一沖壓循環依據實際沖壓加工中外載的不同而科學合理地分為三個行程段，并對不同行程段中不同外載施加不同的主動沖壓力及合理的能量分配，如在空行程及返回行程，只需克服上模具的自重，故此行程段只由前部氣缸小力驅動即可。由此極大地降低了設備能耗。

2.4. 控制簡便可靠，自動化程度高

氣液增力缸式沖壓設備只需一個二位四通或五通主控氣閥即可進行操作控制，氣動控制系統簡便可靠，標準氣液增力缸上配置壓力檢測接口及提供各種位移檢測選擇，可自由編程實現沖壓過程及沖壓質量的全自動無人化監測控制。

3.氣液增力缸控制回路工作原理

氣液增力缸回路工作原理圖（如圖1），首先，在二位五通電磁換向閥得電后，氣源氣體經換向閥的3、4通道進入通道3，工作活塞快速運動至接觸工件，這個過程稱為快進行程。當接觸到工件時，受負載阻力影響，工作油腔壓力迅速提高，與氣腔2相連的通道4內壓力也升高，由于通道l和通道4之間的壓差使差壓式轉換閥自動動作，使氣體通過6、8通道進入氣腔3，使轉換活塞帶動轉換活塞桿一起向前運動，之后封閉了工作油腔。工作油腔壓力升高，推動工作活塞向前運動，產生增力，完成對工件的加工過程，這個過程叫做增力自適應過程。完成對工件加工后快速返回過程，二位五通電磁換向閥接通通道2，氣源氣體經過通道2進入氣腔1，推動工作活塞向右運動，同時，氣腔2、氣腔3向外排氣，轉換活塞桿恢復原位，結束一個工作過程。

氣液增力原理，Pt為氣源壓力，當氣源提供壓力氣體時，壓力為P1的壓縮空氣推動活塞Dl運動，從而帶動小活塞桿d向前運動，產生增大的壓力，傳遞至|上油液，油液推動大活塞D2，產生增大后的作用力F，向外輸出。

根據帕斯卡原理，推導輸出力的計算公式（忽略了摩擦力，阻尼力等）：

由式（2）可知，如果想獲得較大的輸出力F，可增大Dl、和減少d值來實現，在實際的設計中，應根據實際情況，綜合考慮來選取，使結構更趨合理化。

4.氣液增壓缸的應用

增壓缸廣泛用于印字、折彎、沖壓、鉚合、鍛壓及以汽車工業為主的現代工業加工中，其優良的技術性能和依據現代汽車工業生產特點開發的高可靠性高自動化的質量監測及質量保證控制系統，切實有效地滿足了現代工業對沖壓加工越來越高的要求，實現了免維護長期可靠運轉和高質量保證體系的完美結合。目前在國內外每年都有數以萬計臺氣液增力缸式沖壓設備或專用組合沖壓工作站、沖壓機器人以及全自動沖壓加工線，取代了傳統的沖床和油壓機，應用到諸如發動機、變速箱壓力裝配、車架大梁鉚接、車身及板式金屬或非金屬配件的沖裁、字號打印、螺栓螺母壓鉚以及車身及四門兩蓋等板件的沖壓連接等各種沖壓加工中，極大地提高了汽車產品沖壓加工和沖壓裝配的質量和可靠性，降低了生產成本，提高了生產效率。

結論：

氣液增壓缸由于自身的特點，應用越來越廣泛，但其使用及安裝過程中需注意以下幾點： ①增壓缸必須垂直安裝。②加油時，應以工作缸活塞桿伸出操作狀態的基準，從單向閥用加油機從補償油口補油。加油時略微松開放氣螺塞，使殘留在液壓系統的氣泡排出，加至放氣螺塞中間油孔無氣泡溢油，。③放油，工作缸活塞桿靜止狀態，松開放油螺絲，即可排盡

參考文獻：

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