气缸常见故障的快速排除方法

气缸常见故障的快速排除方法

摘要：该文对气缸常见故障内泄漏、外泄漏及爬行现象进行详细分析，并提出按检查的定性结果相应采取的快速排除故障方法以供参考。

关键词：气缸内泄漏；气缸外泄漏；爬行现象；快速排除

1 引言

气缸是气压传动系统的主要执行元件，它的作用是把压缩空气的压力能转化为机械能，因此，气缸工作时，不允许有内泄漏、外泄漏及爬行现象。如果出现内泄漏或外泄漏现象则影响气缸的能量转化效率，降低了气缸的输出能量或推拉力。如果出现爬行现象则气缸工作不稳定，从而使能量转化不稳定，严重爬行甚至会使气缸根本不能工作。这些现象都是不允许的，当气缸出现上述的内泄漏、外泄漏及爬行现象等常见故障时，必须快速找出故障的发生部位，然后采取有效措施快速地给以排除，以确保气缸的工作平稳。

2 气缸内外泄漏现象的检查方法与快速排除

1活塞杆2压盖密封圈3压盖4轴用yx形密封圈5前盖6、8、12、O形圈7缸筒9、11孔用yx形密封圈10活塞13后盖

图1 气缸的基本结构图

2.1了解内泄漏情况

以图1的情况为例进行分析，内泄漏现象就是在前气腔A与后气腔B之间的相互窜漏。有两条通路，其一是由孔用YX形密封圈9、11，如果有磨损、有裂纹等

缺陷，或与它们相关的活塞10上的密封槽及缸筒7的内表面上的尺寸公差、形位公差，同轴度、圆度、缸筒两端面的不垂直度、表面粗糙度等因素不符合要求引起窜漏。其二是由活塞杆1与活塞10相连接处的密封圈8接触不良或失效导致窜漏。定性地测试内泄漏的方法是：在前气孔O1通入工作气压（0.1~0.8Mpa）进入前气腔A，后气孔O2将后气腔B内残余气压排出大气。活塞左表面受工作压力形成拉力，带动活塞杆缩入直到活塞碰到后盖13时而停止运动，待稳定后，在O2处涂些肥皂水溶液使其在气口O2处形成一层薄膜，如果有窜漏现象，肥皂水溶液薄膜会向上鼓起成气泡。观察气泡鼓起的速度可定性地了解由前气腔A向后气腔B的窜漏情况，类似地可定性地了解由后气腔B向前气腔A的窜漏情况。

2.2 了解外泄漏情况

外泄漏是指由气缸向外面大气的泄漏，包括由前气腔A的外泄漏及由后气腔B 的外泄漏两部分。由前气腔A的外泄漏有两条通道，其一是缸筒7与前盖5之间的O形密封件6，其二是既与前盖5又与活塞杆1起密封作用的轴用yx形密封圈4。由后气腔B的外泄漏只有一条通路（对图1的情况而言）。即缸筒7与后盖13之间的O形密封圈12。一般情况下，检查外泄漏与检查内泄漏可以同时进行。检查步骤和判断泄漏结果是一样的，只是检测部位必须按具体部位进行。在检查内泄漏或外泄漏过程中发现有内、外泄漏情况部分逐一记录下来，待检查完毕后，将有泄漏的密封件拆下来，检查其质量情况，如果密封件本身有缺陷，更换新的密封件就可以了。如果其本身是完好的，那么继续检查与其相关的密封槽或相对运动的密封面有无拉伤划损等情况，若有划伤情况应赶紧修复或换新的零件，即可排除内、外泄漏故障了。

3 气缸爬行现象的发生原因及排除

气缸的另一类故障是爬行现象，出现爬行现象的原因有很多，归纳起来，主要有以下几种情况：

(1) 为气缸的工作介质是压缩空气，工作气体的质量会直接影响气缸的相关零件的使用寿命，如工作气体含水分，尘埃太多，会使缸筒内壁活塞杆外表面、活塞的外圆及密封件、密封槽等相对运动面被腐蚀，一方面容易出现泄漏，另一方面容易出现爬行现象。从气源方面要求工作气压气体必须经过气源三联件（分水滤气器、调压阀、油雾器）的处理后，使工作介质具有干燥的不含尘埃杂质的，但含有油雾

润滑剂的压力稳定的洁净气体。

(2) 气缸在设计阶段必须全面考虑各运动副的尺寸公差、形位公差，密封件与密封槽的配合问题，既要满足不泄漏的要求又要兼顾相对运动的平稳性，即满足无爬行的要求。所以应合理地选择气缸的主要零件如缸筒、活塞杆、活塞的尺寸公差、形位公差、圆度、同轴度、端面垂直度及表面粗糙度等零件要素，使它们相互配合起来能获得平稳运动。

(3) 主要运动零件的配合表面加工质量优劣也会直接影响气缸的爬行现象。运动表面越光滑，摩擦系数就越小，阻力也越小；反之，运动表面越粗糙，摩擦系数和阻力就越大。如果运动表面粗糙度不均匀，则运动阻力会时大时小，极容易出现爬行现象。

(4) 装配质量也会直接影响气缸的爬行。装配质量包括活塞与活塞杆的组装，缸筒与活塞的装配，与前端盖的装配，活塞杆与压盖（或导套）的装配，压盖（或导套）与前端盖的装配等，当然还有拉杆的装配等。这些装配质量都会或多或少影响气缸的爬行。而影响尤其显著的是活塞与缸筒之间，压盖（或导套）与活塞杆之间的同轴装配质量，还有轴用密封件或孔用密封件的装配预压缩量不均匀对气缸爬行也有很大影响。预压缩量太大，运动阻力也就大，反之，预压缩量小，运动阻力也就小，装配预压缩量不均匀容易出现爬行之外还有可能出现泄漏现象，所以要求在装配时小心谨慎。

(5) 气缸在正常工作时，是不断地进行往复运动的，因此必须在运动副上涂以润滑脂或润滑油，同时在密封件上也应涂上润滑脂或润滑油，这是保持运动平稳的必不可少的措施之一。一方面可减少摩擦阻力，另一方面保护密封圈不受水解作用，金属零件不被腐蚀，使运动件受力均匀，大大减少气缸爬行现象。所以在气动系统中安插气源三联件（其中包含有油雾器）使气缸自动受到油雾的润滑。装配时，在气缸的活塞或活塞杆、缸筒内壁处涂抹一些二硫化钼润滑脂也能起到很好的润滑作用。