以下是關(guān)于無桿氣缸的全面知識(shí)解剖分析講解以及一些常見故障以及相對(duì)應(yīng)的問題解決，希望對(duì)大家有用：
引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件。空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī),、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”,。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī),、芯片研磨）,、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等,。
無桿氣缸種類：
氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械
能的氣動(dòng)執(zhí)行元件,。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類型（見圖）。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用氣缸,、雙作用氣缸,、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種,。
①單作用氣缸：僅一端有活塞桿,，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,，氣壓推動(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回,。
②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣,，在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。
③膜片式氣缸：用膜片代替活塞,，只在一個(gè)方向輸出力,，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,，但行程短,。
④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速（10～20米/秒）運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,，借以做功,。
⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸,，纜索氣缸兩大類,。
做往復(fù)擺動(dòng)的氣缸稱擺動(dòng)氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二,，向兩腔交替供氣,，輸出軸做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)角小于 280°,。此外,，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等,。
無桿氣缸結(jié)構(gòu)：
氣缸是由缸筒,、端蓋、活塞,、活塞桿和密封件等組成,，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：
1）缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8靘。
SMC,、 CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封,，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母,。
2）端蓋
端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈,，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,，延長氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金,、前傾銅鑄件,。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹,，常使用鋁合金壓鑄,，微型缸有使用黃銅材料的。
3）活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件,。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力,。耐磨環(huán)長使用聚氨酯,、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料,?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長度來決定?；瑒?dòng)部分太短,，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,，小型缸的活塞有黃銅制成的。
4）活塞桿
活塞桿是氣缸中zui重要的受力零件,。通常使用高碳鋼,、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼,、以防腐蝕,，并提高密封圈的耐磨性。
5）密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封,，靜止件部分的密封稱為靜密封,。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型,、法蘭型,、拉桿型。
6）氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤滑,。也有小部分免潤滑氣缸。
無桿氣缸工作原理：
根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力,。由此來選擇氣缸時(shí)應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量,。若缸徑選小了，輸出力不夠,，氣缸不能正常工作,；但缸徑過大，不僅使設(shè)備笨重,、成本高,，同時(shí)耗氣量增大，造成能源浪費(fèi),。在夾具設(shè)計(jì)時(shí),，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸,。
下面是氣缸理論出力的計(jì)算公式：
F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時(shí)的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：氣缸缸徑（mm)
P：工作壓力（kgf/C㎡）
例：直徑340mm的氣缸,，工作壓力為3kgf/cm2時(shí)，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P,、D連接,，找出F、F′上的點(diǎn),，得：
F=2800kgf,；F′=2300kgf
在工程設(shè)計(jì)時(shí)選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小,，從經(jīng)驗(yàn)表1－1中查出,。
例：有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時(shí)其推力為132kgf,，（氣缸效率為85%）問：該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%,，可計(jì)算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求,。
應(yīng)用領(lǐng)域：
印刷（張力控制）,、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）,、自動(dòng)化控制,、機(jī)器人等等。
無桿氣缸常見故障問題及原因：
⒈汽缸是鑄造而成的，汽缸出廠后都要經(jīng)過時(shí)效處理,，使汽缸在住鑄造過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力*消除,。如果時(shí)效時(shí)間短，那么加工好的汽缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形,。
⒉汽缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜,，除了受汽缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外，還要承受蒸汽流出靜葉時(shí)對(duì)靜止部分的反作用力,，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對(duì)汽缸的作用力,，在這些力的相互作用下，汽缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏,。
⒊汽缸的負(fù)荷增減過快,，特別是快速的啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí)溫度變化大,、暖缸的方式不正確,、停機(jī)檢修時(shí)打開保溫層過早等，在汽缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,。
⒋汽缸在機(jī)械加工的過程中或經(jīng)過補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,，但沒有對(duì)汽缸進(jìn)行回火處理加以消除，致使汽缸存在較大的殘余應(yīng)力,，在運(yùn)行中產(chǎn)生*的變形,。
⒌在安裝或檢修的過程中，由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,，使內(nèi)缸,、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,，或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,，運(yùn)行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使汽缸變形。
⒍使用的汽缸密封劑質(zhì)量不好,、雜質(zhì)過多或是型號(hào)不對(duì),；汽缸密封劑內(nèi)若有堅(jiān)硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì)使密封面難以緊密的結(jié)合。
⒎汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格,。汽缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來實(shí)現(xiàn)的,。機(jī)組的起停或是增減負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會(huì)造成螺栓的應(yīng)力松弛,，如果應(yīng)力不足,，螺栓的預(yù)緊力就會(huì)逐漸減小。如果汽缸的螺栓材質(zhì)不好,，螺栓在長時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中,，在熱應(yīng)力和汽缸膨脹力的作用下被拉長，發(fā)生塑性變形或斷裂，緊力就會(huì)不足,，使汽缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象,。
⒏汽缸螺栓緊固的順序不正確。一般的汽缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,，也就是從垂弧zui大處或是受力變形zui大的地方緊固,，這樣就會(huì)把變形zui大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉(zhuǎn)移，zui后間隙漸漸消失,。如果是從兩邊向中間緊,，間隙就會(huì)集中于中部，汽缸結(jié)合面形成弓型間隙,，引起蒸汽泄漏,。
氣缸出現(xiàn)內(nèi),、外泄漏,，一般是因活塞桿安裝偏心，潤滑油供應(yīng)不足,，密封圈和密封環(huán)磨損或損壞,，氣缸內(nèi)有雜質(zhì)及活塞桿有傷痕等造成的。所以,，當(dāng)氣缸出現(xiàn)內(nèi),、外泄漏時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整活塞桿的中心,，以保證活塞桿與缸筒的同軸度,；須經(jīng)常檢查油霧器工作是否可靠，以保證執(zhí)行元件潤滑良好,；當(dāng)密封圈和密封環(huán)出現(xiàn)磨損或損環(huán)時(shí),，須及時(shí)更換；若氣缸內(nèi)存在雜質(zhì),，應(yīng)及時(shí)清除,；活塞桿上有傷痕時(shí)，應(yīng)換新,。
氣缸的輸出力不足和動(dòng)作不平穩(wěn),，一般是因活塞或活塞桿被卡住、潤滑不良,、供氣量不足,，或缸內(nèi)有冷凝水和雜質(zhì)等原因造成的。對(duì)此,，應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心,；檢查油霧器的工作是否可靠；供氣管路是否被堵塞。當(dāng)氣缸內(nèi)存有冷凝水和雜質(zhì)時(shí),，應(yīng)及時(shí)清除,。
氣缸的緩沖效果不良，一般是因緩沖密封圈磨損或調(diào)節(jié)螺釘損壞所致,。此時(shí),，應(yīng)更換密封圈和調(diào)節(jié)螺釘。
氣缸的活塞桿和缸蓋損壞,，一般是因活塞桿安裝偏心或緩沖機(jī)構(gòu)不起作用而造成的,。對(duì)此，應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心位置,；更換緩沖密封圈或調(diào)節(jié)螺釘,。
去桿氣缸問題出現(xiàn)的解決方案：
⒈汽缸變形較大或漏汽嚴(yán)重的結(jié)合面，采用研刮結(jié)合面的方法
如果上缸結(jié)合面變形在0.05mm范圍內(nèi),，以上缸結(jié)合面為基準(zhǔn)面,，在下缸結(jié)合面涂紅丹或是壓印藍(lán)紙，根據(jù)痕跡研刮下缸,。如果上缸的結(jié)合面變形量大,，在上缸涂紅丹，用大平尺研出痕跡,，把上缸研平,。或是采取機(jī)械加工的方法把上缸結(jié)合面找平,，再以上缸為基準(zhǔn)研刮下缸結(jié)合面,。汽缸結(jié)合面的研刮一般有兩種方法：
⑴是不緊結(jié)合面的螺栓，用千斤頂微微推動(dòng)上缸前后移動(dòng),，根據(jù)下缸結(jié)合面紅丹的著色狀況來研刮,。這種方法適合結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)的高壓缸。
⑵是緊結(jié)合面的螺栓,，根據(jù)塞尺的檢查結(jié)合面的嚴(yán)密性,，測出數(shù)值及壓出的痕跡，修刮結(jié)合面,，這種方法可以排除汽缸垂弧對(duì)間隙的影響,。
⒉采用適當(dāng)?shù)钠酌芊獠牧?br />因汽輪機(jī)汽缸密封劑還沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制作原料和配方也各不相同,，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,；在選擇汽輪機(jī)汽缸密封劑時(shí)，就要選在行業(yè)內(nèi)有口碑,，產(chǎn)品質(zhì)量有保證的正規(guī)生產(chǎn)廠家,，以保證檢修處理后汽缸的嚴(yán)密性,。
⒊局部補(bǔ)焊的方法
由于汽缸結(jié)合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當(dāng)?shù)暮笚l把溝痕添平,，用平板或平尺研出痕跡,，研刮焊道和結(jié)合面在同一平面內(nèi)。汽缸結(jié)合面變形較大或是漏汽嚴(yán)重時(shí),，在下缸的結(jié)合面補(bǔ)焊一條或兩條10-20mm寬的密消除間隙封帶,，然后用平尺或是扣上缸測量，并涂紅丹研刮,，直到消除間隙,。此操作的工藝也很簡單，焊前預(yù)熱汽缸至150℃,，然后在室溫下進(jìn)行分段退焊或跳焊,。選用奧氏體焊條，如A407,、A412,，焊后用石棉布覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫后進(jìn)行打磨修刮,。
⒋汽缸結(jié)合面的涂鍍或噴涂
當(dāng)汽缸結(jié)合面大面積漏汽,，間隙在0.50mm左右時(shí),，為了減少研刮的工作量,，可用涂鍍的工藝。用汽缸做陽極,，涂具做陰極,，在汽缸的結(jié)合面上反復(fù)涂刷電解溶液，涂層的厚度要根據(jù)汽缸結(jié)合面間隙的大小而定,，涂層的種類要根據(jù)汽缸的材料和修刮的工藝而定,。噴涂就是用的高溫火焰噴槍把金屬粉末加熱至熔化或達(dá)到塑性狀態(tài)后噴射于處理過的汽缸表面，形成一層具有所需性能的涂層方法,。其特點(diǎn)就是設(shè)備簡單,，操作方便涂層牢固，噴涂后汽缸溫度僅為70℃-80℃不會(huì)使汽缸產(chǎn)生變形,，而且可獲得耐熱,，耐磨，抗腐蝕的涂層,。注意的是在涂渡和噴涂前都要對(duì)缸面進(jìn)行打磨,、除油、拉毛,，在涂渡和噴涂后要對(duì)涂層進(jìn)行研刮,，保證結(jié)合面的嚴(yán)密,。
⒌結(jié)合面加墊的方法
如果結(jié)合面的局部間隙泄漏不是很大，可用80-100目的銅網(wǎng)經(jīng)熱處理使其硬度降低,，然后剪成適當(dāng)?shù)男螤?，鋪在結(jié)合面的漏汽處，再配以汽缸密封劑,。如果結(jié)合面的間隙較大,，泄漏嚴(yán)重，可在上下結(jié)合面開寬50mm深5mm的槽,，中間鑲嵌IGr18Ni9Ti的齒形墊,，齒形墊的厚度一般比槽的深度大0.05-0.08mm左右，并可用同等形狀的不銹鋼墊片做以調(diào)整,。
⒍控制螺栓應(yīng)力的方法
如果汽缸結(jié)合面的變形較小,，而且很均勻，可在有間隙處更換新的螺栓,，或是適當(dāng)?shù)募哟舐菟ǖ念A(yù)緊力,。按從中間向兩邊同時(shí)緊固，也就是從垂弧zui大處或是受力變形zui大的地方緊固螺栓,。理論上來說,，控制螺栓的預(yù)緊力可用公式d/L≤A來計(jì)算，但由于此計(jì)算的數(shù)據(jù)與測量的手段還在研究當(dāng)中,，沒有達(dá)到推廣,，多在螺栓的允許的zui大應(yīng)力內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定。
⒎新時(shí)期采用的高分子材料方法
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，高分子復(fù)合材料逐漸在氣缸維護(hù)中取得了成功的應(yīng)用,。相對(duì)于傳統(tǒng)手段相比，高分子復(fù)合材料具有較為優(yōu)異的耐溫性能,，良好的耐壓性能,，以及更為出色的密封性能，且具有良好的塑變性,，受熱不會(huì)固化,，密封膜不會(huì)被破壞，從而保證了機(jī)件密封面的密封,；加之易于清除,，使用過的密封面可以用無水乙醇或丙酮輕易的擦去，而不會(huì)附著于密封面,；由于其優(yōu)異的性能,，逐漸受到越來越多氣缸企業(yè)的青睞。