为什么气缸会失效？

很容易假设所有气缸都以相同的方式失效——液压缸旁路和气缸经历弯曲杆。然而，这是一个错误的假设，因为它们的操作性质和预期应用不同。当然，液压缸可以绕过，但不像气缸那么容易。事实上，气缸可能会经历杆弯曲，但很少像液压系统那样来自其自身的力产生。

气缸密封失效

压缩气体介质对线性致动器提出了自己的挑战，这反过来又会导致独特的故障模式。总的来说，气缸在密封件泄漏时最常发生故障。气缸通过活塞杆密封件、活塞密封件或端部密封件泄漏。行程末端缓冲垫也可能使用软密封件，但由于它们在初始调试后很少调整，因此它们往往会稳定多年。

考虑到密封失效是主要模式，我们必须问为什么气缸密封失效。当密封不再包含或隔离加压空气时，许多因素之一会导致破裂。密封失效的因素包括热、挤压、开裂、物理损坏和正常磨损。有些因素（例如磨损）是不可避免的，而其他因素则可以通过谨慎或深思熟虑来预防。

当橡胶变热时，聚合物变得更软，更容易磨损和挤压。较软的橡胶表现出较高的摩擦力，因此想象一下丁纳橡胶密封件被加热到超过其最大额定值并在钢棒上滑动。软橡胶产生的更高摩擦力不仅会随着橡胶分子被撕裂而在摩擦表面产生磨损，而且随着橡胶表现得更像粘性液体，挤压的可能性也会增加。

当配合部件之间的间隙或间隙打开得太大时，就会发生密封挤压，从而使加压的半液态橡胶逸出。假设挤压间隙（有时称为“E-Gap”）足够大。在那种情况下，密封可能会发生灾难性的失效，但更有可能的是，这种效应会在边缘慢慢消失，形成一条橡胶材料带，拖入低压侧。从主要密封位置去除足够多的与挤出相关的带状材料后，气缸将慢慢泄漏。一个具体的例子发生在筒端密封上，当用力过大拉杆时，会拉伸拉杆或螺钉，从而打开 E 型间隙。

当密封件破裂时，圆周径向（围绕 O 形环横截面）的间隙往往会打开，从而使空气通过。密封件开裂是通过各种外部影响之一发生的，例如化学、热或紫外线照射。当暴露于氟或氯等氧化剂时，橡胶可能会迅速硬化并开裂，因为它不再保持柔软。重复的热循环会加速氧化，即使在没有化学污染的情况下也是如此。紫外线照射也可能导致开裂，尤其是在经受冷热循环的室外条件下。

物理损坏比您想象的更常见。例如，高质量的气缸在每个缩回冲程中都使用连杆擦拭器来清洁连杆。但是，如果雨刮器在受污染的环境中工作时发生故障，您的第一道保护线将不再能防止入侵。熔化的塑料、焊接飞溅物或工业尘埃都可能磨损或破坏活塞杆刮水器，使随后的污染物直接进入并损坏主活塞密封件。

当然，没有密封件可以永远使用，并且在经常使用的情况下，任何密封件最终都需要更换。然而，通过正确选择适合应用的密封件，仍然可以防止过早磨损。高环境温度需要合适的密封技术，例如 Viton，它可以在丁腈橡胶可能失效的情况下保持稳定。High-velocity applications should use appropriately selected seals, such as U-cups. 高摩擦密封件（如 T 型密封件）最适合低负载循环，因为过盈配合特性会导致高摩擦。高摩擦导致高磨损。

除了密封故障外，当发生粗心或危险的事情时，气缸也会发生故障。无论密封件的选择多么明智，即使是最好的密封件也无法避免将活底拖车撞到墙上并折断后挡板上的活塞杆