氣缸的常見問題和解決方案

一、工作原理

氣缸是指引導活塞在缸內進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。空氣在發動機氣缸中通過膨脹將熱能轉化為機械能；氣體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機、旋轉活塞式發動機等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應用領域：印刷（張力控制）、半導體（點焊機、芯片研磨）、自動化控制、機器人等等。

二、常見問題

1.氣缸是鑄造而成的，氣缸出廠后都要經過時效處理，使氣缸在鑄造過程中所產生的內應力完全消除。如果時效時間短，那么加工好的氣缸在以后的運行中還會變形。

2.氣缸在運行時受力的情況很復雜，除了受氣缸內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對靜止部分的反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態下對氣缸的作用力，在這些力的相互作用下，氣缸易發生塑性變形造成泄漏。

3.氣缸的負荷增減過快，特別是快速的啟動、停機和工況變化時溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機檢修時打開保溫層過早等，在氣缸中和法蘭上產生很大的熱應力和熱變形。

4.氣缸在機械加工的過程中或經過補焊后產生了應力，但沒有對氣缸進行回火處理加以消除，致使氣缸存在較大的殘余應力，在運行中產生永久的變形。

5.在安裝或檢修的過程中，由于檢修工藝和檢修技術的原因，使內缸、氣缸隔板、隔板套及氣封套的膨脹間隙不合適，或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適，運行后產生巨大的膨脹力使氣缸變形。

6.使用的氣缸密封劑質量不好、雜質過多或是型號不對；氣缸密封劑內若有堅硬的雜質顆粒就會使密封面難以緊密的結合。

7.氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質不合格。氣缸結合面的嚴密性主要靠螺栓的緊力來實現的。機組的起停或是增減負荷時產生的熱應力和高溫會造成螺栓的應力松弛，如果應力不足，螺栓的預緊力就會逐漸減小。如果氣缸的螺栓材質不好，螺栓在長時間的運行當中，在熱應力和氣缸膨脹力的作用下被拉長，發生塑性變形或斷裂，緊力就會不足，使氣缸發生泄漏的現象。

8.氣缸螺栓緊固的順序不正確。一般的氣缸螺栓在緊固時是從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固，這樣就會把變形最大的處的間隙向氣缸前后的自由端轉移，最后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊，間隙就會集中于中部，氣缸結合面形成弓型間隙，引起蒸汽泄漏。

三、解決方案

1.氣缸變形較大或漏氣嚴重的結合面，采用研刮結合面的方法

如果上缸結合面變形在0.05mm范圍內，以上缸結合面為基準面，在下缸結合面涂紅丹或是壓印藍紙，根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合面變形量大，在上缸涂紅丹，用大平尺研出痕跡，把上缸研平。或是采取機械加工的方法把上缸結合面找平，再以上缸為基準研刮下缸結合面。氣缸結合面的研刮一般有兩種方法：

⑴是不緊結合面的螺栓，用千斤頂微微推動上缸前后移動，根據下缸結合面紅丹的著色情況來研刮。這種方法適合結構剛性強的高壓缸。

⑵是緊結合面的螺栓，根據塞尺的檢查結合面的嚴密性，測出數值及壓出的痕跡，修刮結合面，這種方法可以排除氣缸垂弧對間隙的影響。

2.采用適當的氣缸密封材料

因汽輪機氣缸密封劑還沒有統一的國家標準和行業標準，制作原料和配方也各不相同，產品質量參差不齊；在選擇汽輪機氣缸密封劑時，就要選在行業內有口碑，產品質量有保證的正規生產廠家，以保證檢修處理后氣缸的嚴密性。

3.局部補焊的方法

由于氣缸結合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當的焊條把溝痕添平，用平板或平尺研出痕跡，研刮焊道和結合面在同一平面內。氣缸結合面變形較大或是漏汽嚴重時，在下缸的結合面補焊一條或兩條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，焊前預熱氣缸至150℃，然后在室溫下進行分段退焊或跳焊。選用奧氏體焊條，如A407、A412，焊后用石棉布覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫后進行打磨修刮。

4.氣缸結合面的涂鍍或噴涂

當氣缸結合面大面積漏氣，間隙在0.50mm左右時，為了減少研刮的工作量，可用涂鍍的工藝。用氣缸做陽極，涂具做陰極，在氣缸的結合面上反復涂刷電解溶液，涂層的厚度要根據氣缸結合面間隙的大小而定，涂層的種類要根據氣缸的材料和修刮的工藝而定。噴涂就是用專用的高溫火焰噴槍把金屬粉末加熱至熔化或達到塑性狀態后噴射于處理過的氣缸表面，形成一層具有所需性能的涂層方法。其特點就是設備簡單，操作方便涂層牢固，噴涂后汽缸溫度僅為70℃-80℃不會使氣缸產生變形，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缸面進行打磨、除油、拉毛，在涂渡和噴涂后要對涂層進行研刮，保證結合面的嚴密。

5.結合面加墊的方法

如果結合面的局部間隙泄漏不是很大，可用80-100目的銅網經熱處理使其硬度降低，然后剪成適當的形狀，鋪在結合面的漏氣處，再配以氣缸密封劑。如果結合面的間隙較大，泄漏嚴重，可在上下結合面開寬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整。

6.控制螺栓應力的方法

如果氣缸結合面的變形較小，而且很均勻，可在有間隙處更換新的螺栓，或是適當的加大螺栓的預緊力。按從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固螺栓。理論上來說，控制螺栓的預緊力可用公式d/L≤A來計算，但由于此計算的數據與測量的手段還在研究當中，沒有達到推廣，多在螺栓的允許的最大應力內根據經驗而定。

7.新時期采用的高分子材料方法

隨著技術的進一步發展，高分子復合材料逐漸在氣缸維護中取得了成功的應用。相對于傳統手段相比，高分子復合材料具有較為優異的耐溫性能，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，受熱不會固化，密封膜不會被破壞，從而保證了機件密封面的密封；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，而不會附著于密封面；由于其優異的性能，逐漸受到越來越多氣缸企業的青睞。

*圖文來源：網絡，版權歸原作者，若有侵權請聯系刪除