Тандем-пневмоцилиндры: удвоение силы при компактном исполнении

Пневмоцилиндры – незаменимые элементы автоматизированных систем, обеспечивающие прямолинейное движение механизмов за счёт энергии сжатого воздуха. Однако в ситуациях, требующих значительного усилия, использование одного пневмоцилиндра может оказаться недостаточным. В таких случаях на помощь приходят тандем-пневмоцилиндры (или сдвоенные пневмоцилиндры) – инновационное решение, позволяющее удвоить, а иногда и утроить, развиваемое усилие при сравнительно компактных габаритах.

Принцип действия

Тандем-пневмоцилиндр представляет собой два (и более) пневмоцилиндра двустороннего действия, объединённых в одном корпусе и имеющих общий шток. Ключевая особенность – наличие внутренних распределительных каналов, которые позволяют подавать сжатый воздух во все полости цилиндров всего через два внешних подсоединения. Это упрощает схему подключения и уменьшает количество необходимых фитингов. Внешне тандем-цилиндр может напоминать многопозиционный цилиндр, но отличается одинаковой длиной всех секций корпуса.

Внутри цилиндра несколько поршней (обычно от двух до четырёх) установлены на общем штоке. Одновременная подача сжатого воздуха во все поршневые области обеспечивает синхронное движение и суммирование усилий каждого поршня. Обратный ход обеспечивается подачей воздуха в крайнюю штоковую полость, при этом остальные штоковые полости соединяются с атмосферой через небольшие вентиляционные отверстия. Важно отметить, что, несмотря на общий шток, каждый поршень движется независимо. Однако их совместное перемещение приводит к практически удвоению (или утроению в случае более чем двух поршней) полезной площади поршня, что соответственно увеличивает развиваемое усилие.

Преимущества тандем-пневмоцилиндров

Увеличенное усилие: Основное преимущество – значительное увеличение силы по сравнению с одиночным цилиндром того же диаметра.

Компактность (относительная): Несмотря на увеличенную длину по сравнению с одиночным цилиндром, тандем-цилиндр всё же занимает меньше места, чем два отдельных цилиндра, обеспечивающих аналогичное усилие.

Упрощённое подключение: Два внешних подсоединения упрощают монтаж и обслуживание.

Недостатки и пути их преодоления

Увеличенная длина: Продольный габарит тандем-пневмоцилиндра, как минимум, вдвое больше, чем у традиционного пневмоцилиндра того же диаметра. Однако этот недостаток частично решается использованием пустотелого тонкостенного штока с диаметром, равным диаметру поршня. Это позволяет уменьшить общий размер привода.

Ограничения по датчикам: Как правило, магнитное кольцо для активации датчиков устанавливается только на один поршень.

Варианты исполнения

Производители предлагают широкий выбор тандем-цилиндров, отличающихся:

Длиной штока и типом резьбы: Возможность выбора длины штока и типа резьбы (включая внутреннюю) позволяет адаптировать цилиндр под конкретные задачи.

Жаропрочными уплотнениями: Использование жаропрочных уплотнений делает тандем-цилиндры пригодными для работы в условиях высоких температур, например, в сварочном оборудовании.

Типом демпфирования: Может быть упругим или регулируемым (регулировка осуществляется только в крайних крышках).

В заключение, тандем-пневмоцилиндры – это эффективный способ увеличения усилия в пневматических системах при сохранении относительной компактности. Несмотря на некоторые недостатки, связанные с длиной, преимущества в виде повышенной мощности и упрощённого подключения делают их востребованными в различных отраслях промышленности и автоматизации. Выбор конкретной модели зависит от требуемого усилия, габаритных ограничений и условий эксплуатации.