在工業(yè)領(lǐng)域,活塞式和柱塞式往復(fù)機(jī)應(yīng)用廣泛,雖同屬往復(fù)機(jī)類別,但二者結(jié)構(gòu)存在諸多不同。
從核心運(yùn)動(dòng)部件來看,活塞式往復(fù)機(jī)的活塞通常為圓盤狀或鼓狀,其直徑較大,與氣缸內(nèi)壁接觸面積廣?;钊ㄟ^活塞銷與連桿相連,在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?;钊弦话惆惭b有多道活塞環(huán),用于密封氣缸,防止氣體或液體泄漏,同時(shí)起到導(dǎo)向和散熱作用。而柱塞式往復(fù)機(jī)的柱塞是細(xì)長(zhǎng)的圓柱狀,直徑相對(duì)較小。它直接與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連,在液缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞表面光滑,一般不安裝活塞環(huán),而是依靠液缸內(nèi)的密封裝置來實(shí)現(xiàn)密封。
氣缸與液缸結(jié)構(gòu)也有顯著差異?;钊酵鶑?fù)機(jī)的氣缸通常采用鑄鐵或鑄鋼材質(zhì),內(nèi)部加工精度較高,以保證活塞與氣缸壁之間的良好配合。氣缸內(nèi)壁一般會(huì)進(jìn)行表面處理,如鍍鉻,以提高耐磨性和降低摩擦系數(shù)。氣缸兩端設(shè)有進(jìn)、排氣口或進(jìn)、排液口,通過閥門控制流體的進(jìn)出。柱塞式往復(fù)機(jī)的液缸則多采用高強(qiáng)度合金鋼制造,因?yàn)橹诠ぷ鲿r(shí)對(duì)液缸內(nèi)壁的壓力較大。液缸的密封結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,除了在柱塞進(jìn)出口處設(shè)置密封裝置外,還可能采用多層密封結(jié)構(gòu),以確保在高壓下的密封性。
密封裝置是二者結(jié)構(gòu)差異的關(guān)鍵部分?;钊酵鶑?fù)機(jī)依靠活塞環(huán)的彈性變形來實(shí)現(xiàn)密封。活塞環(huán)一般由金屬材料制成,具有一定的開口間隙,安裝在活塞的環(huán)槽內(nèi)。在工作時(shí),活塞環(huán)受氣體或液體壓力作用,緊貼氣缸內(nèi)壁,從而阻止流體泄漏。但隨著活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),活塞環(huán)會(huì)逐漸磨損,需要定期更換。柱塞式往復(fù)機(jī)的密封主要通過密封填料來實(shí)現(xiàn)。密封填料通常采用橡膠、聚四氟乙烯等材料,安裝在柱塞周圍的密封函內(nèi)。密封填料通過壓緊裝置產(chǎn)生的壓力來實(shí)現(xiàn)密封,能夠適應(yīng)較高的壓力和溫度。不過,密封填料在長(zhǎng)期使用后也會(huì)出現(xiàn)磨損,需要及時(shí)調(diào)整壓緊力或更換。
此外,二者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)上也有所不同。活塞式往復(fù)機(jī)由于活塞質(zhì)量較大,需要較大的驅(qū)動(dòng)力,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般較為粗壯,多采用曲軸連桿機(jī)構(gòu),通過曲軸的旋轉(zhuǎn)將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。而柱塞式往復(fù)機(jī)的柱塞質(zhì)量相對(duì)較小,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)得更為緊湊,一些小型柱塞式往復(fù)機(jī)可能采用凸輪機(jī)構(gòu)或偏心輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
活塞式和柱塞式往復(fù)機(jī)在活塞與柱塞結(jié)構(gòu)、氣缸與液缸構(gòu)造、密封裝置以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等方面存在明顯差異。這些差異決定了它們各自的適用場(chǎng)景和性能特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)具體需求合理選擇。