标题：气压缸
科技名定义
中文名称：气压缸
英文名称：pneumatic cylinder
定义：将气压能转变为直线运动机械功的一种能量转换的气压执行元件。
气压缸是将气压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的气压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的气压系统中得到广泛应用。气压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；气压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。
气压缸的类型
根据常用气压缸的结构形式，可将其分为四种类型：  活塞式单活塞杆气压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞气压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。柱塞式（1） 柱塞式气压缸是一种单作用式气压缸，靠气压力只能实现一个方向的运动，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； 　　
（2）柱塞只靠缸套支承而不与缸套 接触，这样缸套极易加工，故适于做 长行程气压缸； 　　
（3）工作时柱塞总受压，因而它必须 有足够的刚度； 　　
（4）柱塞重量往往较大，水平放置时 容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。伸缩式伸缩式气压缸具有二级或多级活塞，伸缩式气压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种气压缸常用于工程机械和农业机械上。 摆动式摆动式气压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式气压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向， 叶片将带动转子作往复摆动。
气压缸加工
缸筒作为气压缸、矿用单体支柱、气压支架、炮管等产品的主要部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高，其内表面粗糙度要求为Ra0.4～0.8&micro;m，对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困扰加工人员。
采用滚压加工，由于表面层留有表面残余压应力，有助于表面微小裂纹的封闭，阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力，并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大，因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型，滚压表面形成一层冷作硬化层，减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形，从而提高了缸筒内壁的耐磨性，同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后，表面粗糙度值的减小，可提高配合性质。 　　
油缸是工程机械最主要部件，传统的加工方法是：拉削缸体——精镗缸体——磨削缸体。采用滚压方法是：拉削缸体——精镗缸体——滚压缸体，工序是3部分，但时间上对比：磨削缸体1米大概在1-2天的时间，滚压缸体1米大概在10-30分钟的时间。投入对比：磨床或绗磨机（几万——几百万），滚压刀（1仟——几万）。滚压后，孔表面粗糙度由幢滚前Ra3.2～6.3&micro;m减小为Ra0.4～0.8&micro;m，孔的表面硬度提高约30%，缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使用寿命若只考虑缸筒影响，提高2～3倍，镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明，滚压工艺是高效的，能大大提高缸筒的表面质量。 　　
油缸经过滚压后，表面没有锋利的微小刃口，长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件，这点在气压行业特别重要。
缸筒滚压后的好处
金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。经过滚压后，硬度可提高15～30%，而耐磨性提高15%。  滚压加工可以使表面粗糙度从Ra6.3提高到Ra2.4～Ra0.2。并且有较高的生产效率，有些工件可在数分或数秒钟内完成。 　　
滚压加工能解决目前某些工艺方法不易实现的关键问题。例如对特大形缸体的加工。同时它也适用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。 　　
滚压加工使用范围广，在各大、中及小型工厂均能使用。不论是从加工质量、生产效率，生产成本等方面来看，滚压加工都是一项比较优越的加工方法。在某些方面，它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。 　　目前，按外力传递到滚压工具的加工方法可分为机械式、滚压式和弹簧式三类。 　　
按加工性质，可分为光精加工、强化加工两类。 
故障诊断
气压缸是气压系统中将气压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为气压缸误动作、无力推动负载以及活塞滑移或爬行等。由于气压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜，因此，应重视气压缸的故障诊断与使用维护工作。 
故障诊断及处理
气压缸误动作或动作失灵原因和处理方法有以下几种：  (1)阀芯卡住或阀孔堵塞。当流量阀或方向阀阀芯卡住或阀孔堵塞时，气压缸易发生误动作或动作失灵。此时应检查油气的污染情况；检查脏物或胶质沉淀物是否卡住阀芯或堵塞阀孔；检查阀体的磨损情况。 　　
(2)活塞杆与缸筒卡住或气压缸堵塞。此时无论如何操纵，气压缸都不动作或动作甚微。这时应检查活塞及活塞杆密封是否太紧，是否进入脏物及胶质沉淀物：活塞杆与缸筒的轴心线是否对中，易损件和密封件是否失效。 　　
(3)气压系统控制压力太低。控制管路中节流阻力可能过大，流量阀调节不当，控制压力不合适，压力源受到干扰。此时应检查控制压力源，保证压力调节到系统的规定值。 　　
(4)气压系统中进入空气。主要是因为系统中有泄漏发生。此时应检查气压油箱的气位，气压泵吸油侧的密封件和管接头，吸油粗滤器是否太脏。若如此，应补充气压油，处理密封及管接头，清洗或更换粗滤芯。 　　
(5)气压缸初始动作缓慢。在温度较低的情况下，气压油黏度大，流动性差，导致气压缸动作缓慢。改善方法是，更换黏温性能较好的气压油，在低温下可借助加热器或用机器自身加热以提升启动时的油温。 气压缸工作时不能驱动负载主要表现为活塞杆停位不准、推力不足、速度下降、工作不稳定等其原因是　
(1)气压缸内部泄漏。气压缸内部泄漏包括气压缸体密封、活塞杆与密封盖密封及活塞密封均磨损过量等引起的泄漏。 　　
活塞杆与密封盖密封泄漏的原因是，密封件折皱、挤压、撕裂、磨损、老化、变质、变形等，此时应更换新的密封件。 　　
活塞密封过量磨损的主要原因是速度控制阀调节不当，造成过高的背压以及密封件安装不当或气压油污染。其次是装配时有异物进入及密封材料质量不好。其后果是动作缓慢、无力，严重时还会造成活塞及缸筒的损坏，出现“拉缸”现象。处理方法是调整速度控制阀，对照安装说明应做必要的操作和改进；清洗过滤器或更换滤芯、气压油。 　　
(2)气压回路泄漏。包括阀及气压管路的泄漏。检修方法是通过操纵换向阀检查并消除气压连接管路的泄漏。 　　
(3)气压油经溢流阀旁通回油箱。若溢流阀进入脏物卡住阀芯，使溢流阀常开，气压油会经溢流阀旁通直接流回油箱，导致气压缸没油进入。若负载过大，溢流阀的调节压力虽已达到最大额定值，但气压缸仍得不到连续动作所需的推力而不动作。若调节压力较低，则因压力不足达不到仍载所需的椎力，表现为推力不够。此时应检查并调整溢流阀。　 气压缸活塞滑移或爬行气压缸活塞滑移或爬行将使气压缸工作不稳定。主要原因如下： 　　
(1)气压缸内部涩滞。气压缸内部零件装配不当、零件变形、磨损或形位公差超限，动作阻力过大，使气压缸活塞速度随着行程位置的不同而变化，出现滑移或爬行。原因大多是由于零件装配质量差，表面有伤痕或烧结产生的铁屑，使阻力增大，速度下降。例如：活塞与活塞杆不同心或活塞杆弯曲，气压缸或活塞杆对导轨安装位置偏移，密封环装得过紧或过松等。解决方法是重新修理或调整，更换损伤的零件及清除铁屑。　 　　
(2)润滑不良或气压缸孔径加工超差。因为活塞与缸筒、导轨与活塞杆等均有相对运动，如果润滑不良或气压缸孔径超差，就会加剧磨损，使缸筒中心线直线性降低。这样，活塞在气压缸内工作时，摩擦阻力会时大时小，产生滑移或爬行。排除办法是先修磨气压缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞杆，配置导向套。　 　　
(3)气压泵或气压缸进入空气。空气压缩或膨胀会造成活塞滑移或爬行。排除措施是检查气压泵，设置专门的排气装置，快速操作全行程往返数次排气。　 　　
(4)密封件质量与滑移或爬行有直接关系。O形密封圈在低压下使用时，与U形密封圈比较，由于面压较高、动静摩擦阻力之差较大，容易产生滑移或爬行；U型密封圈的面压随着压力的提高而增大，虽然密封效果也相应提高，但动静摩擦阻力之差也变大，内压增加，影响橡胶弹性，由于唇缘的接触阻力增大，密封圈将会倾翻及唇缘伸长，也容易引起滑移或爬行，为防止其倾翻可采用支承环保持其稳定。