Norgren諾冠氣缸常見(jiàn)故障分析與排除方法

Norgren諾冠氣缸引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線(xiàn)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(guò)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(chēng)“氣缸”。Norgren諾冠氣缸的應(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。
Norgren諾冠氣缸型號(hào)
M8010/M/10, RM/8010/M/25.
RM8010M/40, RM8010AM/50
M8012/M/10, RM/8012/M/25
RM8012M/40, RM8012M/50
M8016/M/10, RM/8016/M/25
RM8016/M/40, RM8016/M/50
Norgren諾冠氣缸
1.Norgren諾冠氣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(lái)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(cè)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。
2.采用適當(dāng)?shù)腘orgren諾冠氣缸密封材料
因汽輪機(jī)汽缸密封劑還沒(méi)有的國(guó)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，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，質(zhì)量有保證的正規(guī)生產(chǎn)，以保證檢修后汽缸的嚴(yán)密性。
3.局部補(bǔ)焊的方法
由于Norgren諾冠氣缸結(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(cè)量，并涂紅丹研刮，直到消除間隙。此操作的工藝也很簡(jiǎn)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。
4.Norgren諾冠氣缸結(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(yáng)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(lèi)要根據(jù)Norgren諾冠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至熔化或達(dá)到塑性狀態(tài)后噴射于過(guò)的汽缸表面，形成層所需性能的涂層方法。其特點(diǎn)就是設(shè)備簡(jiǎn)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。
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)熱使其硬度降，然后剪成適當(dāng)?shù)男螤睿佋诮Y(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(kāi)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(yīng)力的方法
如果Norgren諾冠氣缸結(jié)合面的變形較小，而且很均勻，可在有間隙處換新的螺栓，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，也就是從垂弧大處或是受力變形大的地方緊固螺栓。理論上來(lái)說(shuō)，控制螺栓的預(yù)緊力可用公式d/L≤A來(lái)計(jì)算，但由于此計(jì)算的數(shù)據(jù)與測(cè)量的手段還在研究當(dāng)中，沒(méi)有達(dá)到推廣，多在螺栓的允許的大應(yīng)力內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定。
7.新時(shí)期采用的高分子材料方法
隨著技術(shù)的進(jìn)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)合材料較為優(yōu)異的耐溫性能，良的耐壓性能，以及為出色的密封性能，且良的塑變性，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(guò)的密封面可以用無(wú)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(lái)越多氣缸企業(yè)的青睞。
Norgren諾冠氣缸常見(jiàn)故障和故障分析與排除方法
該文對(duì)氣缸常見(jiàn)故障內(nèi)泄漏、外泄漏及爬行現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出按檢查的定
性結(jié)果相應(yīng)采取的快速排除故障方法以供參考。
關(guān)鍵詞：Norgren諾冠氣缸內(nèi)泄漏；Norgren諾冠氣缸外泄漏；爬行現(xiàn)象；快速排除 1 引言
氣缸是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，它的作用是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此，氣缸工作時(shí)，不允許有內(nèi)泄漏、外泄漏及爬行現(xiàn)象。如果出現(xiàn)內(nèi)泄漏或外泄漏現(xiàn)象則影響氣缸的能量轉(zhuǎn)化效率，降了氣缸的輸出能量或推拉力。如果出現(xiàn)爬行現(xiàn)象則氣缸工作不穩(wěn)定，從而使能量轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定，嚴(yán)重爬行甚至?xí)箽飧赘静荒芄ぷ鳌＿@些現(xiàn)象都是不允許的，當(dāng)氣缸出現(xiàn)上述的內(nèi)泄漏、外泄漏及爬行現(xiàn)象等常見(jiàn)故障時(shí)，必須快速找出故障的發(fā)生部位，然后采取有效措施快速地給以排除，以確保氣缸的工作平穩(wěn)。 2 Norgren諾冠氣缸內(nèi)外泄漏現(xiàn)象的檢查方法與快速排除
缺陷，或與它們相關(guān)的活塞10上的密封槽及缸筒7的內(nèi)表面上的尺寸公差、形位公差，同軸度、圓度、缸筒兩端面的不垂直度、表面粗糙度等因素不符合要求引起竄漏。其二是由活塞桿1與活塞10相連接處的密封圈8接觸不良或失效導(dǎo)致竄漏。定性地測(cè)試內(nèi)泄漏的方法是：在前氣孔O1通入工作氣壓（0.1~0.8Mpa）進(jìn)入前氣腔A，后氣孔O2將后氣腔B內(nèi)殘余氣壓排出大氣。活塞左表面受工作壓力形成拉力，帶動(dòng)活塞桿縮入直到活塞碰到后蓋13時(shí)而停止運(yùn)動(dòng)，待穩(wěn)定后，在O2處涂些肥皂水溶液使其在氣口O2處形成層薄膜，如果有竄漏現(xiàn)象，肥皂水溶液薄膜會(huì)向上鼓起成氣泡。觀察氣泡鼓起的速度可定性地了解由前氣腔A向后氣腔B的竄漏情況，類(lèi)似地可定性地了解由后氣腔B向前氣腔A的竄漏情況。 2.2 了解外泄漏情況
外泄漏是指由Norgren諾冠氣缸向外面大氣的泄漏，包括由前氣腔A的外泄漏及由后氣腔B的外泄漏兩部分。由前氣腔A的外泄漏有兩條通道，其是缸筒7與前蓋5之間的O形密封件6，其二是既與前蓋5又與活塞桿1起密封作用的軸用yx形密封圈4。由后氣腔B的外泄漏只有條通路（對(duì)圖1的情況而言）。即缸筒7與后蓋13之間的O形密封圈12。般情況下，檢查外泄漏與檢查內(nèi)泄漏可以同時(shí)進(jìn)行。檢查步驟和判斷泄漏結(jié)果是樣的，只是檢測(cè)部位必須按具體部位進(jìn)行。在檢查內(nèi)泄漏或外泄漏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有內(nèi)、外泄漏情況部分逐記錄下來(lái)，待檢查完畢后，將有泄漏的密封件拆下來(lái)，檢查其質(zhì)量情況，如果密封件本身有缺陷，換新的密封件就可以了。如果其本身是完的，那么繼續(xù)檢查與其相關(guān)的密封槽或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封面有無(wú)拉傷劃損等情況，若有劃傷情況應(yīng)趕緊修復(fù)或換新的零件，即可排除內(nèi)、外泄漏故障了。
3 Norgren諾冠氣缸爬行現(xiàn)象的發(fā)生原因及排除
Norgren諾冠氣缸的另類(lèi)故障是爬行現(xiàn)象，出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的原因有很多，歸納起來(lái)，主要有以下幾種情況：
(1) 為氣缸的工作介質(zhì)是壓縮空氣，工作氣體的質(zhì)量會(huì)直接影響氣缸的相關(guān)零件的使用壽命，如工作氣體含水分，塵埃太多，會(huì)使缸筒內(nèi)壁活塞桿外表面、活塞的外圓及密封件、密封槽等相對(duì)運(yùn)動(dòng)面被腐蝕，方面容易出現(xiàn)泄漏，另方面容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。從氣源方面要求工作氣壓氣體必須經(jīng)過(guò)氣源三聯(lián)件（分水濾氣器、調(diào)壓閥、油霧器）的后，使工作介質(zhì)干燥的不含塵埃雜質(zhì)的，但含有油霧
潤(rùn)滑劑的壓力穩(wěn)定的潔凈氣體。
(2) Norgren諾冠氣缸在設(shè)計(jì)階段必須全面考慮各運(yùn)動(dòng)副的尺寸公差、形位公差，密封件與密封槽的配合問(wèn)題，既要滿(mǎn)足不泄漏的要求又要兼顧相對(duì)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，即滿(mǎn)足無(wú)爬行的要求。所以應(yīng)合理地選擇氣缸的主要零件如缸筒、活塞桿、活塞的尺寸公差、形位公差、圓度、同軸度、端面垂直度及表面粗糙度等零件要素，使它們相互配合起來(lái)能獲得平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。
(3) 主要運(yùn)動(dòng)零件的配合表面加工質(zhì)量?jī)?yōu)劣也會(huì)直接影響氣缸的爬行現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)表面越光滑，摩擦系數(shù)就越小，阻力也越小；反之，運(yùn)動(dòng)表面越粗糙，摩擦系數(shù)和阻力就越大。如果運(yùn)動(dòng)表面粗糙度不均勻，則運(yùn)動(dòng)阻力會(huì)時(shí)大時(shí)小，極容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。
(4) Norgren諾冠氣缸裝配質(zhì)量也會(huì)直接影響氣缸的爬行。裝配質(zhì)量包括活塞與活塞桿的組裝，缸筒與活塞的裝配，與前端蓋的裝配，活塞桿與壓蓋（或?qū)祝┑难b配，壓蓋（或?qū)祝┡c前端蓋的裝配等，當(dāng)然還有拉桿的裝配等。這些裝配質(zhì)量都會(huì)或多或少影響氣缸的爬行。而影響尤其顯著的是活塞與缸筒之間，壓蓋（或?qū)祝┡c活塞桿之間的同軸裝配質(zhì)量，還有軸用密封件或孔用密封件的裝配預(yù)壓縮量不均勻?qū)飧着佬幸灿泻艽笥绊憽ｎA(yù)壓縮量太大，運(yùn)動(dòng)阻力也就大，反之，預(yù)壓縮量小，運(yùn)動(dòng)阻力也就小，裝配預(yù)壓縮量不均勻容易出現(xiàn)爬行之外還有可能出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，所以要求在裝配時(shí)小心謹(jǐn)慎。
(5) Norgren諾冠氣缸在正常工作時(shí)，是不斷地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，因此必須在運(yùn)動(dòng)副上涂以潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油，同時(shí)在密封件上也應(yīng)涂上潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油，這是保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的*的措施之。方面可減少摩擦阻力，另方面保護(hù)密封圈不受水解作用，金屬零件不被腐蝕，使運(yùn)動(dòng)件受力均勻，大大減少氣缸爬行現(xiàn)象。所以在氣動(dòng)系統(tǒng)中安插氣源三聯(lián)件（其中包含有油霧器）使氣缸自動(dòng)受到油霧的潤(rùn)滑。裝配時(shí)，在氣缸的