****大学本科生毕业设计 第2章 冲击系统设计
（a）轴向脚架式 （b）后法兰式 （c）前法兰式
图2-4 气缸安装方式
由图2-4可知，QGT常见的安装方式主要有轴向脚架式、后法兰式和前法兰式三种。因为实际使用中，冲击气缸是活塞杆向下伸出，冲击模芯，可选定冲击气缸安装形式为前法兰式。
2.2.2.4 CMT型冲击气缸选型
(1) CMT型冲击气缸简介[12]
美国Columbia marking tools （CMT）公司生产的Air Impact Marker系列冲击气缸，冲压气缸，结构紧凑，冲击力巨大。在同样的行程和缸径下，CMT冲击气缸的冲击力要比普通气缸高10倍左右。由于采用了冲击缓冲装置，该系列的冲击气缸，具有更大的冲击力，并且保证了使用寿命。
CMT冲击气缸系列主要有CMT Model78、Model88、Model98、Model288、Model298、Model451、Model751、Model851、Model75S、Model85S。
Model 78冲击气缸，整体长度仅为80mm，其冲击力高达700kg，特别适合于对安装空间特别有限的领域。
Model 288 双作用冲击气缸，缸径38mm，行程有多种可选，其冲击力可达3吨。 Model 88 单作用冲击气缸，缸径38mm，行程60mm，其冲击力也达到3吨。
Model98，298在88，288的基础上，加大缸径和进气孔，其冲击力甚至高达8吨，但其整体长度控制在240mm左右。充分满足了生产线安装尺寸限制，单又对冲击力有较高要求的场合。 Model 751，851是比较智能化的冲击气缸产品，该款产品能够根据需要加装位置传感器，来判断是否完成一次冲击过程。
(2) CMT型冲击气缸型号确定
根据公式2-4计算得知，击退模芯所需冲击力约为8T，初步选定Model98系列气缸。 Model 98 单作用冲击打标气缸，最大冲击力8吨。最大行程60mm。该款冲击气缸结构紧凑，冲击力大。
(3) Model98系列气缸基本参数确定 Model98系列气缸产品外形如图2-5所示
图2-5 Model98系列气缸
工作气管规格: 1/2英寸气管 工作气压: 0.8MPa
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行程：60mm
冲击力最大行程：5557mm 产品重量：6KG 耗气量：0.6
产品外形长度：257mm 安装形式：前法兰式 产品报价：5500元/件
2.2.2.5 不同气缸对比与气缸型号确定
前面分别对QGT和CMT气缸进行了分析，选择了相应型号，现就两种冲击气缸主要参数进行对比如表2-3。
表2-3 两种冲击气缸主要参数对比
项目 CMT型（Model98）
钢制气缸
QGT型
铝制气缸
0.8 150 132 前法兰式
876 10 1150
工作压力（MPa） 总行程（mm） 冲击力最大行程（mm）
安装方式 整体长度（mm） 产品重量（KG） 价格（元/件）
0.8 60 57 前法兰式
257 6 5500
0.8 150 132 前法兰式
876 20 850
由表2-3对比可知，QGT型冲击气缸在成本较低，但是QGT型气缸比CMT气缸外形尺寸大很多，且总行程、冲击力最大行程偏大，会导致气缸活塞杆刚性偏差，在8T的冲击力下稳定性不足；在重量上, QGT型气缸也不占优势。综合考虑，选用CMT型Model98系列冲击气缸。 2.2.3 空压机选型
2.2.3.1 空压机的作用和分类
空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能，供气动设备使用的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空压机按工作压力可分成[4,13]
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按工作原理分类
2.2.3.2 不同种类空压机特性对比[4,13]
各种空压机的特性比较见表2-4。
表2-4 各种空压机特性比较
空压机类型
成本
活塞式 低。0.2500kW
螺杆式
高。0.75370kW。75kW以上与活塞式的价格差变小
高。
离心式
750kW以下无优势
小 小 小 连续排气 不需设气罐
小 较小 大 连续排气 不需设气罐
脉动 振动 嗓声 排气方式
大 大 大
断续排气 需设气罐
2.2.3.3 空压机型号的确定
根据实际使用情况，在锌锭生产车间使用，对空压机的振动、噪声等均无特殊要求，且在成本上，螺杆式空压机价格为活塞式的4倍以上。综合考虑，选用活塞式空压机。
选择空压机型号主要考虑的是气动系统的工作压力和流量两个方面。 (1) 输出压力选择
在确定空压机输出压力时，需考虑供气系统管道的压力损失，包括沿程损失和局部损失。空压机输出压力Pc
式中 Pc—空压机输出压力，MPa;
P—气动执行元件最高使用压力，MPa；
—气动系统压力总损失，MPa;
一般情况下，令
。
为0.2MPa,由公式2-5可得空压机
（2-5）
Model98系列气缸工作压力为0.8MPa,取压力损失输出压力Pc为1.0MPa。
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(2) 输出流量选择
输出流量的选择在以各气动装置的理论最大耗气量之和的基础上，还需考虑系统泄漏和一定的备用供气余量，以此作为选择空压机容量的依据。
Model98系列冲击气缸耗气量为0.61.0
。
(3) 空压机型号及主要参数
根据以上计算结果，选用聚捷活塞空压机，型号为W-1.05/12.0。产品如图2-6所示。
，供应商推荐的空压机输出流量为
图2-6 聚捷活塞空压机
产品主要参数如下： 品牌：聚捷
型号：W-1.05/12.0 排气量：1.05
最大压力：1.2MPa 气缸X缸数：Φ90X3 储气罐容积：230L
外形尺寸：1500X600X1100mm 产品重量：240KG 产品报价：4200元/台 2.2.4 其他元件选型
2.2.4.1 气动三联件[4,13]
气动系统中，气动三联件是指空气过滤器、减压阀和油雾器。
气动三联件是多数气动系统中不可缺少的气源装置，安装在用气设备近处，是压缩空气质量的最后保证。三大件的安装顺序依进气方向分别为空气过滤器、减压阀和油雾器，一般会在减压阀的出口安装一块压力表。
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根据额定流量，选择型号为 AC3000-03的气动三联件，其参数如下： 型号： AC3000-03
最高使用压力： 10公斤 耐压力： 15公斤
环境及流体温度： 5-60度 使用流体： 压缩空气 过滤精度： 50目 杯材料： 聚碳酸酯 杯防护罩： 有
建议用油： 透平1号油ISOVG32
额定流量： 2000升/分钟(输入压力7公斤时测的数据) 接管口径： 英制3分(3/8\压力表接口： 英制1分(1/8\产品价格：145元/个 产品外观如图2-7
图2-7 AC3000-03气动三联件外观图 图2-8 ABSL型铜消声器外观图
2.2.4.2 消声器
由空气压缩机产生的压缩空气，必须经过降温、净化、减压等一系列处理才能供给控制元件及执行元件使用。而用过的压缩空气排向大气时会产生噪声，噪声是众所周知的公害之一，它会损害人的听觉，影响健康和工作，严重时还会造成各种意外事故。所以通常在压缩空气排向大气之前进行消声处理。
常用的消声器按照工作原理分有三种类型:吸收型、膨胀型和吸收膨胀型。好的消声性能是指在产生的噪声频率范围内，有足够大的消声量。
在实际使用过程中，对消声器无特殊要求，选用ABSL型铜消声器，型号为BSL-03 G3/8。该产品由青铜粉烧结，烧结青铜消声器是由球状青铜粉粒精选，经烧结而成。它具有良好的渗透过滤性能和较高的过滤精度，适合于不同环境的工作条件。其外观如图2-8。
其参数如下：
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