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刊载日:2015年 01月15日|类别:设计的启示

单轴滑动机构设计的要点

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单轴滑动导向的LCA,出于上次【表1】中所示的便于使用(维修容易)的观点,多使用空气式的汽缸。另一方面,由于容易维修的特征,在初期设计阶段应该全面考虑的预防性维修设计往往是不完全的。
在这里介绍使用空气式驱动器时的故障事例以及避免这些故障的机构设计上的要点。

(1)空气式驱动器使用上的故障原因

空气式驱动器的故障原因及其发生源(应该负责处理的部门)如下表所示。

故障原因 发生源
1. 与装置的安装不正确 结构设计
2. 安装位置和方向不正确 结构设计
3. 驱动器的选择不正确 结构设计
4. 压缩空气的质量不佳 维修保养活动
5. 维修保养和管理不当 维修保养活动

(2)故障事例及其对策的说明

以下就上述1~3的故障具体内容及其对策进行说明。

(1)关于与装置的安装不正确
故障内容 说明 对策方案
连接部分的中心偏差 移动部分的负载中心与汽缸活塞杆中心不一致时,会发生偏差。由此造成推力下降、速度不稳定、空气泄露等情况出现。
1. 采用防止中心偏差的装置(FA机械、浮动接头等)
2. 选定合适的汽缸安装方式(参照【表1】)
3. 选择活塞杆直径大的汽缸
活塞杆的横向载荷过大 如果活塞杆的横向载荷过大,活塞密封件会产生空气泄露,造成内部损坏,由此导致汽缸无法使用。(参照【图1】)
1. 在设计上防止承受横向载荷
2. 选择合适的汽缸安装方式
3. 为了抗衡横向载荷,选择长活塞杆长衬套型。
安装架部分的强度不足 负荷载荷和速度造成的冲击力会导致安装刚性不足,安装部分产生损坏。
1. 安装部分的加固结构设计(参照【图2】)
配管部分的可靠性和耐久性不足 没有考虑到使用环境,使用尼龙管和快接接头的话,由于经时变化等会发生事故;需要在可动部分、热作用、温度变化、药品氛围等方面采取措施。
1. 不使用快接接头,使用拧紧式的接头。
2. 使用特氟隆管。
3. 使用合适的管长。
4. 固定管子和接头

【表1】汽缸的安装形式(摘录)
负荷的运动方向 汽缸的安装形式 注意事項
仅直线运动 底座型
法兰型
在负荷的运动方向与汽缸本体的轴心一致的情况下使用。
耳轴型
U型钩型
I型
其他
在长行程的情况下以及负荷的运动方向与汽缸本体的轴心方向很难吻合的情况下使用。
负荷在一个平面内摆动的情况下 耳轴型
U型钩型
I型
如果负荷的摆动在一个平面内产生,使支撑汽缸的U型架或耳轴的摆动方向一致并使用。同时也使活塞杆前端金属零件与摆动方向一致并使用。

图1

图2

下一次接着就使用空气式驱动器时,为回避故障的移动结构设计的要点进行说明。