3分钟搞清无杆气缸

无杆气缸是指无活塞杆，让活塞直接或间接方式连接执行机构，并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。

无杆气缸的最大优点是节省安装空间，分为磁耦无杆气缸与机械式无杆气缸。

无杆气缸原理及结构

1、机械式无杆气缸

在无杆气缸的缸筒轴向开有一条槽，活塞与滑块在槽上部移动。为了防止泄漏及防尘，需要在开口部采用密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上，活塞架穿过槽，把活塞与滑块连成一体。活塞与滑块连接在一起，带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。

2、磁耦无杆气缸

这种无杆气缸的活塞被端盖密封在缸筒里，活塞和滑块之间没有直接的机械连接。而是通过活塞上的磁钢和滑块内侧磁钢之间的磁力耦合在一起。

无杆气缸与有杆气缸的区别

无杆气缸

与普通气缸相比无杆缸更省空间，在同样行程下可缩小1/2安装位置。活塞两边相同，所以两端驱动力相同。

有杆气缸

活塞杆弯曲会导致更快地磨损，没有自导向。伸出和缩回的速度不一样。定位性能差，因为活塞两边的受力面积不一样一般用于短行程,大多活塞杆可以回转,不能直接支撑负载。

使用注意事项

磁耦无杆气缸

用外部限位器使负载中途停止的场合，使用压力不能超过约0.55MPa，使用压力一旦超过界限值，磁耦有脱离的可能性。用气动回路使负载在行程中途停止的场合，动能一旦超过允许值，磁耦有脱离的可能性。标准版磁耦无杆气缸的滑块能够旋转，需要增加外边导向来防止旋转。磁耦无杆缸在垂直安装场合，有安全风险。应该尽量避免固定无杆气缸滑块的情况下使用，而应该使用气缸端板固定。气缸的安装面的平面度应在0.2mm以下，安装时全行程以最低动作压力 (0.18MPa以下)可平滑动作来测试。否则会使得滑动阻力增大，轴承部过早磨耗，寿命降低。直接连接负载和气缸滑块时，无法吸收各自的轴心偏心，进入施加横向负荷的状态，导致动作不良。为了可吸收偏心及气缸的自重挠曲，考虑使用浮动连接方法。（下左图）在行程末端，负载被停止时有可能发生缸体倾斜，使轴承及缸筒受损伤。故，限位器与液压缓冲器并用，且从缸体中部的传递推力，便不会发生缸体的倾斜。（下左图）气缸水平安装场合，由于自重产生的下弯量，行程越长，轴中心的下弯量越大。因此浮动连接机构应该留有相应的间隙。（下中图）由于磁耦无杆气缸利用磁力耦合，会磁化气缸附近铁板等磁性体，导致磁性开关的误动作。因此应该让铁板等磁性体与磁性开关空开4mm以上的距离。与其它气缸邻接使用或在附近使用其它磁性传感器时，为了防止因无杆气缸内部磁环的漏磁而发生误动作，适宜将从滑块表面到其它磁性传感器的距离控制在（下右图数值以上)。如果做不到在该数值以下，可通过将2mm厚铁板夹在与滑块的间隙中，可防止误动作。

机械式无杆气缸

机械式无杆气缸在结构上，空气会发生少量的外部泄漏。

因此通过3位中封电磁阀进行中间停止控制时会发生滑台无法保持停止位置的问题。

如果基于3位中泄电磁阀的控制中间停止，在发生两侧排气，再次动作时也会存在飞出的危险，并且速度的控制变得很困难。

因此，应采用3位中封电磁阀的两侧加压控制回路。但在压力下降后重新启动时，如果在不通电状态下进行气体加压，可能会产生滑台移动而偏离原点的情况。

标准版机械式无杆气缸受负载力小，为了增加负载能力，必须增加导向机构。外部导轨机构与无杆气缸连接时，应该使用浮动机构。

无杆气缸的缸筒材质是铝合金，硬度有限，在行程长的情况下，如果是悬空安装，固定两头，根据重力大小，可能会有肉眼不可见的弯曲，根据无杆气缸的工作原理，内部的活塞运动可能受到扭力影响导致气缸活塞断裂，甚至可能刮花气缸筒内壁，最严重可能导致无杆气缸直接报废。中部支撑可以一定程度上加大无杆气的支撑，减轻两头固定负荷，增加工作的时候稳定性，特别是在工作频率快的情况下。中部支撑固定方法很多，基本使用五金件利用缸筒本身燕尾槽进行固定。

注意：中部支撑座并非固定件，仅可作为支撑用。

应该尽量避免固定无杆气缸滑块的情况下使用。将气缸两端固定部的安装面，安装面应该超出缸筒和端盖的衔接面5mm以上的。