德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的工作原理以及常見問題解決

     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?？諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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“德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸”,。德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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,。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的結(jié)構(gòu)

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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)如圖所示：

1）缸筒

缸筒的內(nèi)徑大小代表了德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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Ra0.8μm。

CM2德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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,，以提高德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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(zhǎng)德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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

活塞是德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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,。活塞上的耐磨環(huán)可提高德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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(zhǎng)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(zhǎng)度來(lái)決定,。滑動(dòng)部分太短,，易引起早期磨損和卡死,。活塞的材質(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

活塞桿是德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸中最重要的受力零件。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）德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑,。也有小部分免潤(rùn)滑德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的工作原理

根據(jù)工作所需力的大小來(lái)確定活塞桿上的推力和拉力,。由此來(lái)選擇德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸時(shí)應(yīng)使德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的輸出力稍有余量,。若缸徑選小了，輸出力不夠,，德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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),，以減少德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的尺寸。

下面是德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸理論出力的計(jì)算公式：

F：德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸理論輸出力（kgf)

F′：效率為85%時(shí)的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）

D：德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸缸徑（mm)

P：工作壓力（kgf/C㎡）

例：直徑340mm的德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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)選擇德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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：有一德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,，在德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸推出時(shí)其推力為132kgf，（德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸效率為85%）問：該選擇多大的德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸缸徑?

●由德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的推力132kgf和德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的效率85%,，可計(jì)算出德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)

●由使用壓力5kgf/cm2和德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的理論推力,，查出選擇缸徑為?63的德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸便可滿足使用要求。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸的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(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)，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,，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固，這樣就會(huì)把變形最大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,，最后間隙漸漸消失。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,。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸出現(xiàn)內(nèi),、外泄漏，一般是因活塞桿安裝偏心,，潤(rùn)滑油供應(yīng)不足,，密封圈和密封環(huán)磨損或損壞,，德國(guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸內(nèi)有雜質(zhì)及活塞桿有傷痕等造成的。所以,，當(dāng)?shù)聡?guó)費(fèi)斯托FESTO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(rùn)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；若德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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,。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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(rùn)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)?shù)聡?guó)費(fèi)斯托FESTO氣缸內(nèi)存有冷凝水和雜質(zhì)時(shí),，應(yīng)及時(shí)清除。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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,。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO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。