能不能在任意位置停止?需要配什么阀?
结论
能停,但不能靠气缸本身停——必须额外配阀,而且压力要压住。 常规做法是配中间停止阀,把两腔同时封住保持位置,但许用压力只有 0.55 MPa,超过这个值中停阀就保不住了。水平安装可以走气动回路中停,垂直安装必须加外部限位器,不能只靠中停阀。
一、中停的两种方式,别混用
无杆气缸中途停止,工程上就两条路:
| 方式 | 压力限制 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 气动回路中停(中间停止阀) | 许用压力 0.55 MPa | 水平安装 |
| 外部限位器中停 | 不受压力限制 | 垂直安装必须用 |
气动回路中停是靠阀把气缸两腔同时封闭。 两腔都不通气也不排气,活塞就被"夹"在中间。实现起来是加一个中间停止阀,配合电磁阀控制。
外部限位器是物理挡住。 在需要停的位置设机械挡块或限位,滑块走到这儿被挡住,不管气压多大都停得住。垂直安装只能走这条路,理由下面说。
二、为什么压力必须限在 0.55 MPa
中停阀的保持能力是有上限的。 两腔被封住之后,腔内的气压会持续作用在阀的密封件和活塞上。压力越高,保持越吃力,漏气也越快。RMS 系列全缸径的中停许用压力都是 0.55 MPa,超过这个值,中停阀就保不住中间位置。
光看压力还不够,还要看动能。 停得稳不稳,取决于停之前带了多大的动能。许用动能按缸径走:
| 缸径 (mm) | 中停许用动能 (J) |
|---|---|
| ø10 | 0.03 |
| ø16 | 0.13 |
| ø20 | 0.24 |
| ø25 | 0.45 |
| ø32 | 0.88 |
| ø40 | 1.53 |
动能超了会怎样? 停的时候会过冲、抖动,位置定不住,反复撞中停阀。所以速度高、负载大的工况,中停要先算动能,不是加个阀就算完。
三、垂直安装为什么必须加外部限位
垂直安装时,负载是持续往下压的。 气动中停靠密封件憋住气压,气压会慢慢漏,漏到一定程度滑块就往下滑。垂直工况等不起这个慢慢漏的过程,必须有机械挡块实实在在地挡住。
磁耦式还有一层风险:负载超过磁耦保持力,滑块会直接脱开缸体掉下来。 这是安全事故,不是精度问题。保持力查表:ø10 是 55N、ø16 是 140N、ø20 是 220N、ø25 是 345N、ø32 是 560N、ø40 是 1120N。垂直安装的安全系数要取 3-5,别贴着实测值用。
FAQ
Q1:气动中停能停很长时间吗?
不建议。中停阀的密封会缓慢泄压,停几分钟还行,停几小时位置会漂。长时间停在中间,用外部限位或机械挡块。
Q2:垂直安装只加中停阀行不行?
不行。垂直工况负载持续作用,气压泄漏后滑块会下滑,且磁耦式存在脱磁跌落风险。垂直安装必须加外部限位器。
Q3:中停的位置怎么确认?
靠磁性开关或外部感应。气缸走到目标位置,开关给信号,中停阀动作封住两腔。开关装在停的位置上,位置准不准由它决定。
总结
无杆气缸要中途停止,靠的是额外配阀而不是气缸本身。气动回路中停要配中间停止阀,许用压力 0.55 MPa,还要核算许用动能;垂直安装负载持续作用,气压会缓慢泄漏,必须加外部限位器。磁耦式还要校核保持力,超过就存在脱磁跌落风险。
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