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2018年第6期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第6期Vol.45No.62018年6月Jun.2018快速型气液增压缸的设计及应用张思芳（广东顺德普南气动科技有限公司，广东佛山528300）作者简介：张思芳（1979-），男，广东肇庆人，主要研究方向：机械工程。
摘要：近年来，我国对能源利用与环境保护的不断重视，使人们急需研发出一种高效、快速而零污染的快速型气液增压缸，以将其应用于压制、装配等领域中。
为此，文章便对快速型气液增压缸的原理进行分析的基础上，对快速型气液增压缸的设计及应用进行深入的探讨关键词：快速型；气液增压缸；设计；应用我国经济的快速增长使人们的生活水平得到了显著提高，工业发展速度日益加快，随之而来的则是环境污染形势的日益严峻，能源紧缺局面愈发紧迫。
鉴于此，研发出高效、节能及零污染的工业机械，以此实现工业的可持续发展。
快速气液增压缸作为一种新型产品，其以压缩空气作为驱动力，不仅安全高效，且具备零污染与节能的应用优势，在工业生产领域中有着极为广阔的发展前景。
１快速型气液增压缸原理分析快速型气液增压缸主要包括快进气缸、增压气缸、油箱和增压油缸4个部分。
快速型气液增压缸的工作原理是借助于液体所具备的不可压缩特性，以力平衡原理将2个活塞进行固联，这2个活塞的面积是不相同的，其中面积较大的大活塞由压缩空气进行驱动，而面积较小的小活塞中则封闭有液压体，当压缩空气对大活塞进行驱动时，小活塞便会对高压液体进行按比例的输出，并由高压液体向油缸活塞施加作用力，进而实现增压增力目的。
２快速型气液增压缸的设计在快速型气液增压缸的设计中，设置参数的种类主要包括工进推力、增压压力、压缩空气压力及机械效率。
在设计过程中，需要对增压油缸的缸径、增压气缸的缸径、端盖尺寸和活塞杆进行确定。
2.1增压油缸缸径的设计在增压油缸的缸径的设计中，为了使油缸尺寸尽可能的减小，需要将增压缸油压压力的初始设定范围确定在10~20MPa 范围以内，由p l l 对油缸的初设压力进行表示，并由F GT 对油缸的推力进行表示，由d l l 来表示增压油缸的缸径，由此便可得到增压油缸的缸径计算公式，即d l l =4FGT （π·p ll·λ）[]12，在该公式中λ代表机械效率，通过查表来对标准缸径d z 进行取值，由此便可得出增压油缸在运行过程中所受到的实际压力，即p z =4F GT π·d 2z ·λ，进而得到其油缸外径是D z =d z +2ε，其中ε表示缸筒的壁厚。
气液增压缸原理气液增压缸是一种利用气体和液体的压力转换原理来实现工作的装置。
它主要由气缸、活塞、液压缸和液压缸活塞等部件组成。
在工业生产中，气液增压缸被广泛应用于各种机械设备和工艺装备中，其原理和工作过程对于提高生产效率和实现自动化生产具有重要意义。
气液增压缸的工作原理是利用气体和液体的压力转换关系来实现力的放大和传递。
当气缸内充入压缩空气时，活塞受到气压作用而向前运动，推动液压缸活塞产生液压力，从而驱动液压缸的工作。
在液压缸活塞上，由于液体的不可压缩性，液压力被有效放大，从而实现对工件的高效力传递和控制。
气液增压缸的原理可以通过以下几个方面来解释：首先，气体的压力转换。
当气缸内充入压缩空气时，气体分子间的碰撞会产生压力，这种压力会作用于活塞上，从而产生推动力。
根据波义尔定律，气体的压力与体积成反比，而气缸的体积是可以调节的，因此可以通过改变气缸内的气体体积来调节气体的压力，实现力的控制和调节。
其次，液体的传递和放大。
当气缸推动液压缸活塞时，液压力会被有效放大。
这是因为液体的不可压缩性，液压力会通过液压管路传递到液压缸活塞上，从而实现对工件的力传递和控制。
液压系统的工作原理是利用液体的不可压缩性和传递性来实现力的放大和传递，从而实现对工件的高效控制。
最后，气液增压缸的应用。
气液增压缸在工业生产中有着广泛的应用，例如在冲压机、注塑机、液压机床等设备中都可以看到它的身影。
它的原理和工作过程对于提高生产效率、实现自动化生产具有重要意义。
通过合理的气缸和液压缸的组合，可以实现对工件的高效力传递和控制，从而提高生产效率和产品质量。
综上所述，气液增压缸是一种利用气体和液体的压力转换原理来实现工作的装置。
它的工作原理是利用气体的压力转换和液体的传递和放大来实现对工件的高效力传递和控制。
在工业生产中，它被广泛应用于各种机械设备和工艺装备中，对于提高生产效率和实现自动化生产具有重要意义。
希望本文能够为大家对气液增压缸的工作原理有所了解。
气液增压缸原理一、气液增压缸的概念与定义气液增压缸是一种利用高压气体或液体对低压液体进行增压的装置，常用于工业生产中需要高压力的场合。
它由气源系统、液源系统、增压泵、控制系统等组成。
二、气液增压缸的工作原理1. 气源系统：将空气通过过滤器去除杂质后，通过电磁阀进入增压泵内部。
2. 液源系统：将低压液体通过电磁阀进入增压泵内部。
3. 增压泵：当空气进入增压泵内时，驱动活塞运动，使得低压液体被吸入并经过高速流动后被排出。
这个过程中，低压液体被不断地挤压和加速，从而达到了增加其密度和流速的目的。
4. 控制系统：控制空气进入和排出的时间和流量，从而实现对低压液体的精确控制。
三、气液增压缸的优点1. 提高工作效率：由于能够将低压液体快速地转变为高压液体，可以大大提高工作效率。
2. 节约能源：相对于使用电机驱动的液压泵，气液增压缸不需要外部能源，只需要利用空气的压缩来完成工作，因此节约了能源。
3. 环保节能：由于使用空气作为驱动力，不会产生废水、废气等污染物，因此对环境友好。
四、气液增压缸的应用领域1. 汽车行业：用于汽车制动系统、悬挂系统等。
2. 机械制造业：用于金属加工、塑料成型等行业中需要高压力的场合。
3. 医疗器械行业：用于医疗设备中需要高精度流量控制的场合。
4. 石油化工行业：用于石油化工生产中需要高压力的场合。
五、气液增压缸的维护与保养1. 定期清洗过滤器和排气孔，防止杂质进入内部影响使用效果。
2. 定期更换密封件和O形圈，避免漏油现象发生。
3. 定期检查电磁阀和控制系统的工作状态，保证其正常运转。
4. 避免过度使用和超负荷工作，避免对气液增压缸造成损坏。
六、结语气液增压缸是一种能够将低压液体转变为高压液体的装置，具有提高工作效率、节约能源、环保节能等优点。
在汽车行业、机械制造业、医疗器械行业和石油化工行业等领域都有广泛的应用。
为了保证气液增压缸的正常运转，需要定期进行维护和保养。
快速气液增压缸的原理、设计与应用李万德摘要：基于国内外日益重视能源利用和保护环境，本文主要介绍具有高效、节能、低噪音、“零污染”特性的快速气液增压缸的工作原理、结构特点、设计方法和应用领域。
关键词：快速气液增压缸；输出力大；“零污染”中图分类号：文献标识码：文献编号：The Principle、Design and Application ofSpeediness Pneumohydraulic Pressure-cylinderLi Wande(Guangzhou Risen Machine Guangzhou 510660)Abstract : Based on all the world attach importance to making use of energy source and environmental protection increasingly, this paper mainly introduce the principle、design feature、design method and application of the high-speed pneumohydraulic pressure-cylinder which have the following main characteristic: high efficiency、energy saving、low noise and no pollution.Keywords: Speediness Pneumohydraulic Pressure-cylinder; High Power Take Off; No pollution 一、前言随着社会发展节奏的突飞猛进，生产的高效、节能、环保已是当前社会化工业生产必须追求达到的目标。
为了满足社会需求，我公司已专业研发制造了新产品——快速气液增压缸。
其特点是：高速的往返频率；强大的增压输出力；以压缩空气为动力能源；安全方便；低噪；节能；“零污染”等优点。
STF快速型气液增压缸是怎么工作的？
STF快速型增压缸出力大，安全，方便，节能，工作噪音小，零污染的特点，采用的是油气隔离设计技术，降低了液压油被乳化的可能，赢得了很多客户的喜爱。
那么，STF快速型增压缸的整个工作过程是怎么样的呢?
STF快速型增压缸工作过程
第一阶段：快速气液增压缸增压阶段，需要将气缸快速推进到无法推进的状态，再将增压气缸中的空气进行压缩。
当活塞带动增压柱体向内部移动式，气液增压缸会将气体进行压缩，这样就会让气体不断的发生变化，容积变化。
第二阶段：当快速气液增压缸进行到快速复位阶段的时候，增压的工作就结束了，而气液增压缸则快速的返回，这是如果同时对空气进行压缩，则会将下腔直到快进气缸的位置。
这样速气液增压缸的一个工作过程就算结束了。
气液增压缸检验测试报告
1.预压部分启动压力在空载状态下，活塞的启动压力应该不高于0.12mpa
2.预压部分高压作动；在1.2pa高压作动下，静止保压1分钟，无异常，
3.预压部分密封性能；分别将缸通入0.12mpa 0.6mpa 0.8mpa 1.2mpa 气压保持1分钟，不
应有内外泄漏。
4.增压不封密封测试，将缸通入0.72mpa（此缸所订工作气压为0.6mpa的1.2倍）工作气
压时，缸体个部分不得出现泄漏。
5.行程公差：预压公差上限位+2.00mm 下限为+0.00, 增压行程公差为+-0.5MM,安装孔中
到中岛+-0.5mm
6.安装尺寸公差；本缸按技术图纸（或我司标准）活塞杆牙+0.2~-0.05mm，牙长+-0.5mm，
牙边到中为+-0.5mm
7.活塞杆牙公差：本缸按技术图纸（或我司标准）活塞杆牙+0.2~-0.05mm，牙长+-0.50mm，
牙边到法兰板长为+-0.5mm
8.本缸适用安装方法，正装（从上往下安装）
9.外观质量；表面应光滑平整，无明显划痕，涂层完好无脱落及变形，
10.本缸所订工作气压（或我司标准所订气压）为0.6mpa，以上建议本缸在正常工作气压的
上限为0.8mpa，下限为0.3_mpa。
气液增压缸工作原理
气液增压缸是一种利用气压和液压力实现增力的装置。
其工作原理如下：
1. 起始状态：气液增压缸初始时处于无作用力状态，活塞处于下行位置。
2. 气源供气：通过气源将气体输入到气液增压缸的气压腔。
气压腔内的气体压力增加，从而推动活塞向上运动。
3. 液体进入：随着活塞上移，液压腔连接液体源，液体通过液体控制阀进入液压腔。
4. 活塞上升：液体进入液压腔后，液体的压力将活塞继续向上推动，增加了活塞的上升力。
5. 加压环节：当活塞上升至一定位置时，液体控制阀会关闭，此时液体无法继续进入液压腔。
而气源继续供气，气压腔内的气体压力持续增加。
6. 压力平衡：当气压腔内的气体压力增加到一定程度时，气液增压缸内部达到了压力平衡。
此时，活塞停止上升，处于稳定状态。
7. 输出工作：在气液增压缸稳定工作状态下，可以通过活塞的上下运动，实现增力输出。
通常使用压力传感器监测输出力的大小，以达到所需的工作效果。
通过以上工作原理，气液增压缸能够将输入的气压转化为更大的液压力，从而实现增力输出的功能。
它广泛应用于各种需要增力的机械装置和系统中，如液压系统、机器人控制系统等。
快速型气液增压缸的工作原理和结构特点
如今21世纪，工农业发展迅速，很多的工厂在加工制造的时候都需要有一个高效，节能又环保的设备来完成作业，为了能够达到众多客户的要求，我司经过经过多年的研究，开发制造出了一款新型产品——快速型气液增压缸，下面就由我来为大家介绍一下快速型气液增压缸的工作原理和结构特点。
首先来看快速型气液增压缸的工作原理;
快速型增压缸是结合是气缸和油缸优点而改进设计的，液压油与压缩空气严格隔离，缸内的活塞杆接触工作件后自动启程，动作速度快，(较标准型要快40%-60%)且较气压传动稳定，缸体装置简单，出力调整容易，相同条件下可达到油压机之高出力。
请看原理图：
接着看快速性气液增压缸的结构：
快速型增压缸采用油气隔离设计，传统增压缸油气混合，当空气中少量水份带入油中，日积月累，越积越多时间一长使液压油变质（俗称乳化现象）油的粘度大大降低，排气时顺着消声器口带出，很多行业不允许有喷油现象发生，但结构决定它的性能，快速缸从源头采用油气隔离使油和气分开，从不接触，从而解决这一长期困拢客户的技术难题，并且在原基础提高效率15%以上。
请看结构图：
最后介绍快速型气液增压缸的特点：
能耗低，软着陆不损模具，安装容易并且特殊增压缸可360度任意角度安装，所占用的空间小，故障少无温升之困扰，寿命长，噪声小，售后保养及使用成本低(此缸液压油正常消耗后不用另行补给,由专用补充杯自动供油)实现了气和油零泄漏(不会有漏油.喷油烦恼)等核心特性。
以上就是快速型气液增压缸的工作原理和结构特点介绍，希望能对广大用户有帮助。
森拓。
快速气液增压缸的原理、设计与应用
李万德
摘要：基于国内外日益重视能源利用和保护环境，本文主要介绍具有高效、节能、低噪音、“零污染”特性的快速气液增压缸的工作原理、结构特点、设计方法和应用领域。
关键词：快速气液增压缸；输出力大；“零污染”
中图分类号：文献标识码：文献编号：
The Principle、Design and Application of
Speediness Pneumohydraulic Pressure-cylinder
Li Wande
(Guangzhou Risen Machine Guangzhou 510660)
Abstract : Based on all the world attach importance to making use of energy source and environmental protection increasingly, this paper mainly introduce the principle、design feature、design method and application of the high-speed pneumohydraulic pressure-cylinder which have the following main characteristic: high efficiency、energy saving、low noise and no pollution.
Keywords: Speediness Pneumohydraulic Pressure-cylinder; High Power Take Off; No pollution 一、前言
随着社会发展节奏的突飞猛进，生产的高效、节能、环保已是当前社会化工业生产必须追求达到的目标。
为了满足社会需求，我公司已专业研发制造了新产品——快速气液增压缸。
其特点是：高速的往返频率；强大的增压输出力；以压缩空气为动力能源；安全方便；低噪；节能；“零污染”等优点。
其代表了崭新的加工概念，适合各类追求力表现的工业生产中使用。
二、快速气液增压缸工作原理
该增压缸是由增压气缸、增压油缸，快进气缸及油箱组成（初始状态见下图）。
其原理是利用液体的不可压缩性；根据力的平衡原理：A1P1=A2P2,(A1,P1；大活塞端面积及其所受压力；A2,P2小活塞端面积及其所受压力)；将两个面积不等的活塞固联在一起，其两端压力比为：P1/P2= A2/A1；用压缩空气推动大活塞端，小活塞端封闭的液体便成比例的输出高压液体，高压液体作用于油缸活塞上从而达到增压增力的目的。
其工作程序可简要阐述为以下三个阶段：
1、快速推进阶段：在快进气缸C口上腔通入压缩空气，快进活塞带动与其固联的增压油缸活塞快速向工件推进，此时其下腔D口连通空气；同时增压油缸上腔通过补油阀从油箱快速补油
到油缸上腔，油缸下腔油液流回油箱。
直到快进活塞杆接触工件，快进推力与阻力达到的平衡，快进气缸停止并保压。
2、增压工进阶段：当快进气缸快进推力无法推进时，增压气缸A口开始向上腔通压缩空气，
其活塞带动与其固联在一起的增压柱塞向增压油缸伸进，其下腔B口与空气连通；同时补油阀
切断增压油缸上腔与油箱，使它们不再连通。
增压油缸上腔液体处于封闭状态，随增压柱塞的
伸进，其容积发生变化，容积内油液压力成比例升高；作用于增压活塞从而使增压缸输出更大
的力，与快进气缸活塞一起增压工进，直到达到工作要求。
3、快速复位阶段：增压工进结束，在快进气缸D口和增压气缸的下腔B口同时通压缩空气，两缸上腔A、C口通空气，增压气缸快速返回；同时补油阀连通增压油缸与油箱，在快进气缸活塞的带动下，增压油缸上腔排油，下腔补油直到快进气缸到位。
至此，气液增压缸的一个工作过程结束，下个过程从头重复。
补充：增压行程调节器：为了生产需要，可将增压腔并联一行程调节器，通过调节调节器容积，来改变工进行程，调节范围从0到最大工进行程20mm。
其原理根据液体的不可压缩性V1=V2来进行。
转化为A Z*L Z=A T*L T便可按要求调节。
A Z,L Z; A T,L T表示增压油缸和调节器缸面积和行程)
(
三、气液增压缸设计
具体参数：工进推力：F GT KN 压缩空气压力：P Q Mpa
增压压力：P z mm 机械效率：η
1、确定缸径
为了尽量减小油缸尺寸，初设增压缸油压压力p Z’（一般设定为10~20 Mpa）；当油缸输出推力为F GT时，则增压油缸缸径：
d Z‘=[4F GT÷（π*p Z’*η）]1/2；查表取标准缸径d Z mm,再求出实际压力p Z Mpa。
增压油缸外径D Z= d Z+p Z*d Z/100。
由于增压行程一般取20mm左右较合理，设取增压柱塞杆径d zz（一般根据与增压缸缸径比为0.2~0.35为宜），根据力的平衡原理：P1A1=P2A2，则增压气缸缸径d Q=[( p Z*d zz2) ÷P Q]1/2。
查取标准增压气缸缸径d Q
取增压气缸外径D Q=d Q+6~10(mm)
校核其稳定性：F GT≤P c/S C=π2*E*I min/6(μl)2(N)
满足稳定性条件：F GT≤P c/S C
各缸筒的长度尺寸根据几何关系确定。
2、确定端盖尺寸
由于是气液组合缸，故端盖材料选取为硬铝合金LY12(δb=400Mpa)，以防锈蚀。
端盖最小壁厚由δ=PD/2[δb/6]得。
端盖实际尺寸根据几何关系确定。
3、确定活塞杆
为了提高增压缸输出的稳定性，将快进活塞杆与增压活塞杆杆径均取为缸进的0.3~0.7倍，其长度根据几何关系确定。
四、应用领域
该系列气液增压缸当输入压缩空气（0.6Mpa）时，采用不同的增压比，输出力可从1吨到40吨等不同系列，快进速度Vmax:710mm/s，增压工进速度Vmax:91mm/s。
可广泛应用于：冲切、压制、定心、弯曲、剪切、拉伸、压印及装配等工作。
