日本CKD喜開理SELEX擺動氣缸RRC系列詳解【湖南中村】

更新時間：2025-10-29

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一、型號組成

RRC 系列型號采用 “基礎標識 + 安裝參數(shù) + 功能特性" 的三級精密編碼體系，基礎標識 “RRC" 明確界定為 SELEX 平臺下的雙齒輪齒條式擺動氣缸，其中 “RR" 代表雙齒條 - 雙齒輪嚙合傳動結構（區(qū)別于單齒條設計，提升傳動穩(wěn)定性），“C" 標識緊湊型機身設計，是該系列區(qū)別于葉片式氣缸的核心符號。

完整型號的后綴層級清晰可辨：安裝形式前綴直接對應設備布局需求，“FA" 為前法蘭安裝（缸體前端帶法蘭盤，適配垂直負載），“FB" 為后法蘭安裝（缸體后端帶法蘭，適配水平布置），“FL" 為腳座安裝（底部帶 L 型腳座，便于臺面固定），“LA" 為耳環(huán)安裝（兩側帶耳環(huán)孔，適配擺動式負載）；核心參數(shù)段由缸徑與標準擺動角度構成，數(shù)字組合如 “32-90" 表示 φ32mm 缸徑、90° 擺角，“63-180" 對應 φ63mm 缸徑、180° 擺角，特殊擺角通過 “C + 角度值" 后綴定制（如 C120 代表 120°）；功能后綴標注附加配置，“T" 集成彈簧制動機構，“Y" 內(nèi)置釹鐵硼磁環(huán)（適配 CS1 系列無觸點開關），“S" 加裝伸縮式防塵罩，“G4" 為防焊渣款（帶耐高溫刮板），“O" 為耐油密封版本。典型復合型型號如 “RRC-FL-40-180-T-Y"，即表示腳座安裝、φ40mm 缸徑、180° 擺角、帶制動與磁環(huán)檢測的增強型氣缸。

二、衍生系列

RRC 系列以雙齒輪齒條傳動的穩(wěn)定性為基礎，結合安全需求與場景適配性，形成五大類衍生方向，覆蓋從通用工業(yè)到工況的全場景：

標準基礎型 RRC 系列

采用單組雙齒條 - 雙齒輪嚙合結構，無制動組件，缸體為 ADC12 鋁合金壓鑄成型，表面經(jīng)黑色陽極氧化處理。適配自動化生產(chǎn)線的工件翻轉、輸送機構換向等常規(guī)場景，可靈活選配防塵罩與檢測開關，是系列中銷量占比超 60% 的基礎款。其傳動間隙通過精密研磨控制在 0.02-0.05mm，確保擺動過程無竄動，適配電子元件裝配、小型零件分揀等對平穩(wěn)性要求較高的場景。

安全制動型 RRC-T 系列

在標準款基礎上集成雙彈簧加壓制動模塊，制動盤與輸出軸通過花鍵剛性連接，斷氣時制動塊在彈簧力作用下瞬時鎖止，制動響應時間≤0.08 秒，制動保持力為額定扭矩的 2 倍。適配垂直安裝的重載場景，如 3C 行業(yè)的顯示屏模組翻轉機構、小型機械臂的旋轉關節(jié)，可承受 1.2 倍額定負載的靜態(tài)壓力，防止斷氣時負載墜落。部分型號還支持 “通電解除制動" 模式，適配自動化聯(lián)鎖控制。

檢測增強型 RRC-Y 系列

缸體活塞內(nèi)置高磁能積釹鐵硼磁環(huán)（剩磁≥1.2T），與外部 CKD CS1-J/F 系列氣缸開關配合，可實時反饋輸出軸的旋轉到位信號，信號延遲≤0.03 秒。磁環(huán)位置與齒輪齒條傳動同步設計，確保信號觸發(fā)與機械到位的精準匹配，適配 PCB 板檢測工位的載具旋轉、精密儀器的角度定位等需動作確認的場景，可與 PLC 系統(tǒng)實現(xiàn)無縫聯(lián)鎖。

特殊環(huán)境型 RRC-S/G4/O 系列

防塵款（S）配備風琴式伸縮防塵罩與軸端迷宮密封，可阻擋粒徑≥10μm 的粉塵侵入，防護等級提升至 IP54，適配粉末冶金、水泥包裝等粉塵環(huán)境；防焊渣款（G4）在軸端加裝 600℃耐高溫刮板與陶瓷涂層防護套，減少焊渣附著，適配汽車車身焊接線的工裝驅動；耐油款（O）采用耐礦物油氟橡膠密封件（耐油等級 ISO 1817）與不銹鋼輸出軸，可抵御 ISO VG46 液壓油的長期侵蝕，適配機床加工中心的夾具旋轉。

重載強化型 RRC-H 系列

采用雙組雙齒條 - 雙齒輪嚙合結構（共 4 根齒條、2 個齒輪），輸出扭矩較同缸徑標準款提升 50%；缸體改用 QT450 球墨鑄鐵材質（抗拉強度≥450MPa），齒輪表面經(jīng)滲碳淬火處理（硬度 HRC58-62，滲碳層深度 0.8-1.2mm），可承受更大負載沖擊。適配重型工件翻轉，如汽車變速箱殼體焊接工裝、大型電機端蓋裝配夾具，φ80mm 缸徑型號在 0.7MPa 壓力下扭矩可達 320N?m。

三、規(guī)格要點

（一）核心結構優(yōu)勢

雙齒輪齒條傳動系統(tǒng)是 RRC 系列的技術核心：齒輪模數(shù)范圍 0.8-3.0mm，嚙合面經(jīng)精密研磨，間隙控制在 0.02-0.05mm，傳動平穩(wěn)性較單齒輪結構提升 40%；齒條與活塞通過滾花鍵剛性連接，避免相對滑動導致的傳動損耗；中間齒輪采用對稱布置，抵消單側受力產(chǎn)生的徑向力，延長軸承壽命。缸體采用 ADC12 鋁合金壓鑄成型（重載款為 QT450 球墨鑄鐵），表面經(jīng) T5 熱處理與黑色陽極氧化，耐腐蝕性符合 ISO 9227 中性鹽霧測試 100 小時標準（無銹蝕）。輸出軸選用 SCM440 合金結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理（硬度 HB220-250），軸端配備 12-20mm 寬平鍵槽與 M10-M20 端面螺紋孔，可直接對接聯(lián)軸器或工裝法蘭，連接同軸度≤0.1mm。

（二）安裝與適配特性

安裝形式支持前法蘭、后法蘭、腳座、耳環(huán)四種布局，腳座與耳環(huán)型號還可通過調(diào)整墊片實現(xiàn) ±5° 安裝角度微調(diào)，適配非標準工位。所有型號均配備機械角度調(diào)節(jié)機構，通過兩端限位螺釘在標準角度基礎上實現(xiàn) ±10° 微調(diào)，調(diào)節(jié)步距 0.5°，無需更換限位塊即可適配小范圍角度變更需求。配管設計采用雙向接口布局，缸體兩側與前端均預留 Rc1/8-Rc1/4 規(guī)格螺紋接口（φ20-32mm 缸徑為 Rc1/8，φ40-80mm 缸徑為 Rc1/4），接口處內(nèi)置單向閥，減少管路振動導致的壓力波動；支持 PU 管、尼龍管、鍍鋅鋼管連接，狹小空間可選用 90° 彎角快插接頭，實現(xiàn)管路隱藏式布置。

（三）維護與防護設計

密封系統(tǒng)采用三層復合結構：活塞密封為 U 形圈 + 導向環(huán)組合（材質 FKM 氟橡膠，邵氏硬度 75°），無給油狀態(tài)下密封壽命≥80 萬次；端蓋密封為 O 形圈 + 防塵圈雙重防護，防塵圈唇口采用聚氨酯材質，可刮除軸端附著的粉塵與油污；制動款還配備制動缸專用密封圈，防止制動氣路泄漏。給油潤滑時推薦使用 ISO VG32 氣動專用油，潤滑周期 500 小時 / 次，油霧濃度控制在 0.1-0.5mg/m3，避免油量過多導致積碳。RRC-T 系列制動機構采用模塊化抽屜式設計，制動組件可從缸體側面直接拆卸，更換制動片僅需 15 分鐘（無需拆解缸體）；齒輪與齒條表面經(jīng)氣體氮化處理（氮化層厚度 0.15-0.25mm，表面硬度 HV800-1000），耐磨性能提升 3 倍，使用壽命≥150 萬次。

四、核心參數(shù)

（一）基礎規(guī)格參數(shù)

缸徑范圍：涵蓋 φ20、φ25、φ32、φ40、φ50、φ63、φ80mm 七個規(guī)格，其中 φ32-φ63mm 型號占系列銷量的 75%（適配多數(shù)工業(yè)負載）；

擺動角度：標準角度提供 90°、180°、270° 三種，定制角度范圍 0°-270°（步距 1°），角度設定通過機械限位塊實現(xiàn)，限位塊材質為 S45C 鋼（表面淬火 HRC45-50）；

配管口徑：φ20-φ25mm 缸徑適配 M5/Rc1/8 接口，φ32-φ80mm 缸徑適配 Rc1/4 接口，部分型號可選配 Φ6/Φ8mm 快插接頭；

外形尺寸：以 φ40mm 缸徑、90° 擺角型號為例，軸向長度 158mm，徑向寬度 102mm，高度 72mm，重量 2.5kg，較同級別葉片式氣缸節(jié)省 25% 安裝空間。

（二）運行性能參數(shù)

動作方式：全系為雙作用設計，通過兩側氣口交替進氣實現(xiàn)正反轉，單程動作時間可通過流量閥控制（0.1-5 秒 / 行程）；

壓力范圍：標準款使用壓力 0.2MPa，最高使用壓力 0.7MPa；制動款因制動解除需求，壓力提升至 0.3MPa，最高壓力保持 0.7MPa；保證耐壓力 1.0MPa（可承受瞬時壓力沖擊）；

輸出扭矩：隨缸徑與壓力線性變化，φ20mm 缸徑在 0.5MPa 下扭矩 8N?m，φ40mm 缸徑在 0.5MPa 下扭矩 45N?m，φ80mm 缸徑在 0.7MPa 下扭矩 320N?m（重載款 RRC-H 系列 φ80mm 型號扭矩可達 480N?m）；

擺動速度：范圍 30-300rpm，通過流量控制閥實現(xiàn)無級調(diào)速，速度波動率≤5%（氣源壓力穩(wěn)定時）；

響應時間：氣口通氣至輸出軸啟動延遲≤0.06 秒，制動款斷氣后制動鎖止時間≤0.08 秒。

（三）環(huán)境與安全參數(shù)

工作溫度：標準款 - 10℃-60℃，防油款 - 5℃-70℃，防焊渣款 - 10℃-80℃（短時耐受 600℃焊渣沖擊）；

保存條件：溫度 - 20℃-80℃，相對濕度 30%-85%（無凝露），避免存放在腐蝕性氣體環(huán)境；

防護等級：標準款 IP40，防塵款 / 防油款 IP54，防焊渣款 IP54 + 耐高溫防護；

制動性能：RRC-T 系列制動保持力為額定扭矩的 2 倍，連續(xù)制動次數(shù)≥10 萬次無性能衰減，制動片磨損量≤0.1mm / 萬次。

五、操作使用

（一）安裝前準備

型號核對：根據(jù)負載扭矩（按 1.2 倍額定扭矩選型，重載場景按 1.5 倍）、擺動角度、安裝空間及環(huán)境特性確認型號，如焊接場景優(yōu)先選 RRC-G4 款，垂直安裝選 RRC-T 款；

配管準備：選用鍍鋅鋼管（Φ6-Φ12mm）、尼龍管（Φ6-Φ10mm）或 PU 管（Φ6-Φ10mm），管路長度超過 5 米時內(nèi)徑需增大 10%（補償壓力損失），管內(nèi)需用壓縮空氣吹掃（清除鐵銹、切屑）；

安裝面處理：安裝面需銑削加工，平面度≤0.1mm/m，粗糙度 Ra≤3.2μm，避免因安裝面不平整導致缸體變形；安裝螺栓選用 8.8 級高強度螺栓，緊固力矩按缸徑選取：φ20-32mm 缸徑 8-12N?m，φ40-63mm 缸徑 15-20N?m，φ80mm 缸徑 25-30N?m；

氣源處理：配備三聯(lián)件（過濾器 + 減壓閥 + 油霧器），過濾精度≤5μm（防止雜質磨損密封件），壓力調(diào)節(jié)至使用壓力 ±0.02MPa，無給油型號可拆除油霧器（需確保氣源潔凈度）。

（二）安裝流程

缸體固定：先通過定位銷校準安裝位置（確保輸出軸旋轉方向與負載需求一致），再按對角順序緊固安裝螺栓（避免單側受力），垂直安裝時需保證輸出軸與負載中心同軸度≤0.2mm，軸向竄動≤0.1mm；

配管連接：接口螺紋處纏繞 PTFE 密封帶（纏繞方向與螺紋旋向相同，長度為螺紋全長的 2/3，避免密封帶進入缸體），配管時需預留管路伸縮余量（防止設備振動導致管路斷裂）；

制動款特殊安裝：制動控制管路采用 Φ6mm 以上管路，確保制動氣壓與工作氣壓同步供給，制動解除信號需提前 0.05 秒發(fā)送至電磁閥（防止負載卡滯），制動管路需單獨布置（避免與工作管路串氣）；

檢測款調(diào)試：調(diào)整氣缸開關位置，使磁環(huán)觸發(fā)信號與輸出軸到位位置偏差≤1°，開關引線采用屏蔽線（遠離動力線纜，避免電磁干擾），接線時需斷電操作（防止短路）。

（三）運行調(diào)試

空載調(diào)試：接通氣源至 0.3MPa，手動操作電磁閥實現(xiàn)正反轉各 10 次，觀察輸出軸旋轉是否順暢（無卡滯、異響、竄動），用角度規(guī)檢查限位角度（偏差≤0.5°），若角度不符可微調(diào)限位螺釘；

負載調(diào)試：分三級加載：30% 額定負載運行 5 分鐘（監(jiān)測有無異響），60% 額定負載運行 10 分鐘（記錄速度與扭矩），100% 額定負載運行 30 分鐘（監(jiān)測缸體溫度，正?！墉h(huán)境溫度 + 20℃）；制動款需測試斷氣鎖止性能（額定負載下斷氣 10 次，觀察負載是否偏移）；

參數(shù)記錄：調(diào)試完成后記錄空載 / 負載狀態(tài)下的壓力、速度、溫度參數(shù)，作為日常維護的基準值。

（四）日常維護

每日檢查：班前確認氣源壓力（穩(wěn)定在設定范圍），用肥皂水檢測接口 / 配管是否泄漏（無氣泡），檢查防塵 / 防焊渣附件是否完好，制動款測試制動響應（斷氣后是否立即鎖止）；

每周維護：清潔缸體表面油污與粉塵（用干布擦拭，避免用水沖洗），檢查限位螺釘是否松動（重新緊固至規(guī)定力矩），給油型號補充 ISO VG32 氣動油（油霧器油位至 1/2-2/3），檢測開關感應面清潔（去除雜質）；

深度維護（每 1000 小時）：拆解檢查齒輪齒條嚙合面（磨損量超過 0.1mm 需更換），密封件若出現(xiàn)滲氣 / 老化需更換（選用 CKD 原廠密封件），制動款檢查制動片厚度（低于 2mm 需更換），輸出軸軸承若有異響需更換（涂抹鋰基潤滑脂）。

（五）故障處理

擺動速度異常：先檢查氣源壓力（用壓力表監(jiān)測是否波動），排查流量控制閥（拆解清洗閥芯，去除雜質），若仍異常則測量齒輪齒條間隙（超過 0.1mm 需更換傳動組件）；

制動失效：檢查制動彈簧彈力（低于標準值 80% 需更換）、制動片磨損（超過 0.5mm 需更換）、制動管路泄漏（用肥皂水檢測，更換密封件），更換部件后重新調(diào)試制動響應時間；

異常噪音：拆除端蓋檢查齒輪齒條嚙合狀態(tài)（若偏磨需調(diào)整安裝同軸度），潤滑不足時補充 ISO VG32 氣動油，異物侵入時拆解缸體（用無水乙醇清潔內(nèi)部，更換密封件）；

滲氣泄漏：逐一檢測密封件（活塞密封、端蓋密封）、配管接口（重新纏繞密封帶）、制動氣路（更換制動缸密封圈），確認泄漏點后更換對應部件。

六、應用案例

（一）3C 行業(yè)：手機中框加工工裝旋轉

應用場景：某手機制造廠在中框 CNC 加工生產(chǎn)線中，需驅動工裝臺 90° 翻轉（中框從水平裝夾轉為垂直加工），負載（工裝 + 中框）重量 8kg，要求定位精準、無油污污染。

選用型號：RRC-FL-32-90-Y（腳座安裝、φ32mm 缸徑、90° 擺角、帶磁環(huán)檢測）

選用理由：1. 雙齒輪齒條傳動確保翻轉平穩(wěn)（無竄動，滿足 CNC 加工定位需求）；2. 內(nèi)置磁環(huán)檢測到位信號，與 CNC 系統(tǒng)聯(lián)鎖（避免加工錯位）；3. 無給油設計避免油污污染中框（符合 3C 產(chǎn)品潔凈要求）；4. 腳座安裝直接固定于機床臺面（節(jié)省空間）。

運行效果：加工節(jié)拍從 12 秒 / 件降至 10 秒 / 件（效率提升 17%），工裝定位偏差≤0.03mm（加工合格率從 98.2% 提升至 99.7%），連續(xù)運行 1.2 萬小時，維護成本僅 500 元 / 年。

（二）汽車行業(yè)：變速箱殼體焊接工裝翻轉

應用場景：某汽車零部件廠在變速箱殼體焊接生產(chǎn)線中，需驅動工裝 180° 翻轉（實現(xiàn)殼體雙面焊接），負載（工裝 + 殼體）重量 25kg，垂直安裝，要求斷氣時絕對鎖止，且耐受焊渣飛濺。

選用型號：RRC-FB-63-180-T-G4（后法蘭安裝、φ63mm 缸徑、180° 擺角、帶制動 + 防焊渣）

選用理由：1. 雙齒輪齒條傳動輸出扭矩 85N?m（滿足 25kg 負載翻轉需求）；2. 制動機構斷氣鎖止（保持力 170N?m，防止殼體墜落）；3. 防焊渣刮板 + 陶瓷涂層（抵御焊接車間焊渣侵蝕）；4. 后法蘭安裝適配焊接機器人周邊布局（節(jié)省空間）。

運行效果：焊接節(jié)拍穩(wěn)定在 45 秒 / 件（適配生產(chǎn)線 24 小時連續(xù)運行），制動鎖止響應≤0.08 秒（無安全事故），焊渣堆積量減少 90%（維護周期從 1 周延長至 1 個月），年維護成本較液壓驅動方案降低 70%（從 3000 元降至 900 元）。

（三）物流行業(yè)：分揀機料盒換向機構

應用場景：某電商物流分揀中心的交叉帶分揀機中，需驅動料盒 90° 換向（將包裹從主輸送帶轉向支線輸送帶），負載（料盒 + 包裹）重量 12kg，運行速度 150 次 / 分鐘，環(huán)境存在粉塵。

選用型號：RRC-LA-40-90-S（耳環(huán)安裝、φ40mm 缸徑、90° 擺角、帶防塵）

選用理由：1. 耳環(huán)安裝適配分揀機擺動式布局（減少安裝支架）；2. 防塵罩 + 迷宮密封（阻擋分揀環(huán)境粉塵，防護等級 IP54）；3. 擺動速度可達 200rpm（滿足 150 次 / 分鐘的換向需求）；4. 雙齒輪齒條傳動平穩(wěn)（避免包裹因換向沖擊掉落）。

運行效果：分揀效率提升至 2.4 萬件 / 小時（無包裹掉落），設備故障率從 8% 降至 1.2%（粉塵導致的卡滯減少），連續(xù)運行 3000 小時無維護，適配分揀中心多班次高強度運行需求。

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