日本SMC氣缸常見問題及詳細解答

A:SMC氣缸的動作原理是什么？
Q:請參見氣缸的基本構(gòu)造，了解氣缸的結(jié)構(gòu)之后，請參見雙作用氣缸的動作原理示意動畫。通過5通電磁閥控制氣缸的兩個氣孔的壓縮空氣的流動方向（氣壓力作用于活塞上，活塞推動活塞桿伸出或縮回），從而實現(xiàn)氣缸的往復運動。
A:SMC氣缸如何實現(xiàn)往復運動的？
Q: SMC氣缸活塞桿的伸出和縮回以及SMC擺動氣缸的左右擺動等往復運動都是通過方向控制閥來實現(xiàn)的，具體的動作請參照雙作用氣缸往復驅(qū)動回路示意動畫（可以通過用鼠標點擊“前進"或“后退"按鈕觀察）。
A:SMC氣缸的輸出力如何計算？通過氣缸缸徑怎么知道氣缸的輸出力？
Q: 可以通過以下公式計算：Fa（無桿側(cè)輸出力，單位N）=0.25π*D（活塞的直徑，即氣缸缸徑，單位mm）^2*P（使用氣壓力，單位MPa），有桿側(cè)氣缸理論輸出力以及單作用氣缸理論輸出力的計算公式請參考>>>氣缸理論輸出力計算。
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。由此來選擇氣缸時應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，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設計時，應盡量采用增力機構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。
氣缸
下面是氣缸理論出力的計算公式：
F：氣缸理論輸出力(kgf)
F′：效率為85%時的輸出力(kgf)--(F′=F×85%）
DNC系列氣缸
DNC系列氣缸
D：氣缸缸徑(mm)
P：工作壓力(kgf/cm2)
例：直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgf/cm2時，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，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗表1－1中查出。
例：有氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時其推力為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。

日本SMC氣缸常見問題及詳細解答
氣缸常見問題及原因分析
1．氣缸是鑄造而成的，氣缸出廠后都要經(jīng)過時效處理，使氣缸在住鑄造過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應力*消除。如果時效時間短，那么加工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(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對靜止部分的反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對氣缸的作用力，在這些力的相互作用下，氣缸易發(fā)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(chǎn)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(jīng)過補焊后產(chǎn)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(chǎn)生*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(nèi)缸、氣缸隔板、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，運行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使氣缸變形。
6．使用的氣缸密封劑不、雜質(zhì)過多或是型號不對；氣缸密封劑內(nèi)若有堅硬的雜質(zhì)顆粒就會使密封面難以緊密的結(jié)合。
7．氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。氣缸結(jié)合面的嚴密性主要靠螺栓的緊力來實現(xiàn)的。機組的起停或是增減負荷時產(chǎn)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(zhì)不，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(fā)生塑性變形或斷裂，緊力就會不足，使氣缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。
8．氣缸螺栓緊固的順序不正確。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zui大處或是受力變形zui大的地方緊固，這樣就會把變形zui大的處的間隙向氣缸前后的自由端轉(zhuǎn)移，zui后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊，間隙就會集中于中部，氣缸結(jié)合面形成弓型間隙，引起蒸汽泄漏。
氣缸故障解決方案
1．氣缸變形較大或漏汽嚴重的結(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)合面為基準面，在下缸結(jié)合面涂紅丹或是壓印藍紙，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。或是采取機械加工的方法把上缸結(jié)合面找平，再以上缸為基準研刮下缸結(jié)合面。氣缸結(jié)合面的研刮般有兩種方法：
（1）是不緊結(jié)合面的螺栓，用千斤頂微微推動上缸前后移動，根據(jù)下缸結(jié)合面紅丹的著況來研刮。這種方法適合結(jié)構(gòu)剛性強的高壓缸。
（2）是緊結(jié)合面的螺栓，根據(jù)塞尺的檢查結(jié)合面的嚴密性，測出數(shù)值及壓出的痕跡，修刮結(jié)合面，這種方法可以排除氣缸垂弧對間隙的影響。
2．采用適當?shù)臍飧酌芊獠牧?br/>因現(xiàn)在汽輪機氣缸密封劑還沒有統(tǒng)的和標準，制作原料和配方也各不相同，產(chǎn)品參差不齊；在選擇汽輪機氣缸密封劑時，就要選在內(nèi)有，產(chǎn)品有的正規(guī)，以檢修處理后氣缸的嚴密性。
3．局部補焊的方法
由于氣缸結(jié)合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當?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)合面在同平面內(nèi)。氣缸結(jié)合面變形較大或是漏汽嚴重時，在下缸的結(jié)合面補焊條或兩條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(jié)合面的涂鍍或噴涂
當氣缸結(jié)合面大面積漏汽，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，涂具做陰，在氣缸的結(jié)合面上反復涂刷電解溶液，涂層的厚度要根據(jù)氣缸結(jié)合面間隙的大小而定，涂層的種類要根據(jù)氣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熔化或達到塑性狀態(tài)后噴射于處理過的氣缸表面，形成層具有所需的涂層方法。其特點就是設備簡單，操作方便涂層牢固，噴涂后氣缸溫度僅為70℃—80℃不會使氣缸產(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，結(jié)合面的嚴密。
5．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?shù)男螤睿佋诮Y(jié)合面的漏汽處，再配以氣缸密封劑。如果結(jié)合面的間隙較大，泄漏嚴重，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。
6．控制螺栓應力的方法
如果氣缸結(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?shù)募哟舐菟ǖ念A緊力。按從中間向兩邊同時緊固，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，控制螺栓的預緊力可用公式d/L≤A來計算，但由于此計算的數(shù)據(jù)與測量的手段還在研究當中，目前沒有達到推廣，多在螺栓的允許的zui大應力內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗而定。
7.新時期采用的高分子材料方法
目前隨著技術的進步發(fā)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(tǒng)手段相比，高分子復合材料具有較為優(yōu)異的耐溫，良的耐壓，以及更為出色的密封，且具有良的塑變性，受熱不會固化，密封膜不會被破壞，從而了機件密封面的密封；加之易于，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(yōu)異的，逐漸受到越來越多氣缸企業(yè)的青睞。