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日本CKD喜開理帶活塞導桿型氣缸STS·STL系列系列詳解【湖南中村】

一、型號組成(以 STS25-100-P-H-S 為例,超級詳細拆解)
  1. 前綴 “STS”:產品系列唯一標識,代表 “單活塞桿帶導桿氣缸”,其中 “S” 為 “穩定導向(Stable Guide)”,“T” 為 “緊湊結構(Compact Type)”,后一個 “S” 為 “單桿驅動(Single-rod Structure)”,核心區別于 STG 的雙活塞桿設計,專為單側出力的精密驅動場景開發。

  1. 缸徑代碼 “25”:代表氣缸缸徑 25mm,屬中型負載規格,對應活塞有效面積 490.9mm2,0.7MPa 工況下推力約 317.2N;系列缸徑代碼與實際尺寸一一對應(12=12mm、16=16mm…40=40mm),單活塞桿設計使整體結構較同缸徑 STG 系列縮短 20%。

  1. 行程代碼 “100”:代表有效行程 100mm,即活塞桿伸縮的最大位移量,對應缸筒內部有效工作長度 100mm;常規行程 10-300mm(10/20/30…300),特殊定制行程(如 150mm、275mm)需標注 “-C” 后綴(如 STS32-275-C),定制行程缸筒長度額外增加 8-12mm(預留導向調節余量)。

  1. 后綴組合(功能與適配場景詳解)

  • “-P”:帶單磁環功能,活塞內置 1 組釹鐵硼磁環(直徑較活塞小 0.3mm,厚度 5mm),磁通量≥180mT,可搭配 CKD 磁性開關(如 D-A73 型)實現活塞桿 “到位” 檢測,響應時間≤0.6ms,適配自動化生產線的動作聯鎖控制(如電子元件裝配定位確認)。

  • “-H”:強化耐環境功能,防護等級達 IP65,改進包括:①導桿采用 “硬質鍍鉻 + 陶瓷涂層” 雙重防護(鍍鉻厚度 2-3μm,涂層厚度 4μm);②端蓋密封升級為氟橡膠 FKM + 防塵圈組合(防塵圈接觸壓力 0.15-0.25N/mm);③缸筒外表面做陽極氧化處理(厚度 8-12μm,耐鹽霧≥80 小時),適配粉塵濃度≤15mg/m3、潮濕的環境(如食品加工線、清洗設備旁)。

  • “-L”:長壽命款,導桿材質升級為 SUS440C(硬度 HRC58-61),襯套采用鋁青銅 + 固體潤滑劑結構(耐磨系數 0.07),密封件為氟橡膠 FKM(耐溫 - 10~180℃),使用壽命達 300 萬次(標準型 100 萬次),適配 16 小時連續運行的設備(如打印機送紙機構)。

  • 特有后綴 “-S”:低摩擦款,導桿采用 “鍍鉻 + PTFE 涂層”(摩擦系數 0.05),活塞密封件為聚氨酯 + PTFE 組合,運行阻力較標準型降低 40%,適配低速平穩運行場景(如精密檢測探頭驅動,速度 5-50mm/s)。

二、規格尺寸(常規標準型,以 100mm 行程為基準)
  • 缸徑 16mm 版本(STS16-100)

缸筒長度 280mm(固定段 180mm + 行程 100mm);活塞桿直徑 6mm(材質 SUS304,鍍鉻厚度 1.5-2μm);導桿直徑 8mm(2 根,間距 22mm);安裝孔 4 個(2 組對稱),橫向間距 40mm、縱向間距 32mm;外形尺寸 280mm×45mm×38mm;重量約 0.8kg(基座材質 ADC12 鋁合金,表面陽極氧化);帶 “-H” 后綴時寬度增至 52mm,重量增加 0.15kg。
  • 缸徑 25mm 版本(STS25-100)

缸筒長度 330mm(固定段 230mm + 行程 100mm);活塞桿直徑 10mm;導桿直徑 12mm(間距 28mm);安裝孔橫向間距 56mm、縱向間距 45mm;外形尺寸 330mm×60mm×48mm;重量約 1.5kg;帶 “-S” 后綴時因涂層工藝,重量增加 0.08kg。
  • 缸徑 40mm 版本(STS40-100)

缸筒長度 420mm(固定段 320mm + 行程 100mm);活塞桿直徑 16mm;導桿直徑 20mm(間距 42mm);安裝孔橫向間距 82mm、縱向間距 68mm;外形尺寸 420mm×90mm×72mm;重量約 3.2kg;帶 “-L” 后綴時因材質升級,重量增加 0.2kg。
注:行程每增加 10mm,缸筒長度同步增加 10mm;安裝孔孔徑 M4(12-16mm 缸徑)、M5(20-25mm)、M8(32-40mm),螺栓擰緊扭矩 M4 為 0.5-0.8N?m、M5 為 0.8-1.2N?m、M8 為 2.0-2.5N?m;活塞桿伸出端同軸度偏差≤±0.03mm(100mm 行程)。
三、衍生系列(結構改進 + 性能數據 + 場景適配)
  1. STS-H 系列(耐環境型)

  • 結構改進:導桿密封采用 “防塵刮刀 + 唇形密封” 雙重防護;缸筒陽極氧化層經封孔處理;氣口加裝黃銅過濾接頭(過濾精度 5μm)。

  • 性能數據:IP65 防護(可抵御低壓噴水),耐鹽霧 80 小時無銹蝕,耐濕度 95%(40℃)環境 1000 小時無故障,導桿磨損量≤0.003mm/10 萬次。

  • 適配場景:食品包裝設備驅動、清洗線輔助定位、潮濕環境檢測裝置。

  1. STS-L 系列(長壽命型)

  • 結構改進:導桿經低溫回火處理提升韌性;襯套均勻分布 3 組石墨潤滑點;密封件采用帶防塵唇的復合結構。

  • 性能數據:使用壽命 300 萬次,高溫環境(120℃)下壽命保持率 75%,0.7MPa 工況下推力衰減≤2%(300 萬次后)。

  • 適配場景:打印機送紙機構、全自動貼標機、連續運行的小型輸送設備。

  1. STS-S 系列(低摩擦型)

  • 結構改進:導桿涂層升級為 PTFE + 鉬粉復合層;活塞采用低摩擦聚氨酯密封件;襯套添加固體潤滑劑。

  • 性能數據:運行阻力≤5N(缸徑 25mm,速度 100mm/s),往復運動平行度≤±0.04mm,適配速度 5-200mm/s,靜音運行(噪音≤55dB)。

  • 適配場景:精密檢測探頭驅動、電子元件搬運機械臂、實驗室自動化設備。

四、核心技術參數(數值 + 計算依據 + 影響因素)
  1. 工作方式(雙作用導向驅動)

雙氣口控制(A 口進氣活塞桿伸出,B 口進氣縮回),氣路適配 CKD 5 通小型電磁閥(如 4F410-10),動作響應時間≤0.12s(0.7MPa,20℃);活塞桿與導桿的平行度控制嚴格,避免偏載導致的運行卡頓。
  1. 推拉力計算(0.7MPa,效率系數 0.92)

  • 缸徑 16mm:活塞面積 201.1mm2,推力 = 201.1×0.7×0.92≈129.5N;拉力 =(201.1-28.3)×0.7×0.92≈108.3N(扣除活塞桿面積);

  • 缸徑 40mm:活塞面積 1256.6mm2,推力≈1256.6×0.7×0.92≈802.3N;拉力 =(1256.6-201.1)×0.7×0.92≈661.8N;

注:拉力因活塞桿面積損耗略低于推力,較同缸徑 STM 系列(無導桿)拉力提升 30%(因導向結構增強受力穩定性)。
  1. 耐橫向負載(核心優勢)

額定值:缸徑 16mm=80N、25mm=200N、40mm=800N(測試條件:行程 100mm,速度 100mm/s);橫向負載達額定值 120% 時,壽命仍保持 70%(優于同類無導桿氣缸),適合輕載波動工況。
  1. 安裝要求

支持臥式、立式(活塞桿向上 / 向下)、側壁安裝;立式安裝時活塞桿端承重≤氣缸重量的 2 倍;基座平面度要求≤0.06mm/100mm(確保導向精度);安裝螺栓需涂抹防松膠(如樂泰 243),避免振動導致松動。


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