Технология пневматического оборудования продолжает совершенствоваться, поэтому область применения пневмосистем с каждым днем растет. Наиболее распространенная причина их популярности состоит в том, что пневмоцилиндры не требуют применения масла и не загрязняют прилегающие зоны. При грамотном техническом обслуживании они редко выходят из строя, однако в некоторых случаях ремонт цилиндров все же необходим.


В статье рассмотрены типичные неисправности пневмосистем, факторы, которые могут привести к их возникновению, а также меры профилактики проблем с цилиндрами.

Пневмоцилиндры: области применения и конструктивные особенности

Поршневые пневмоцилиндры предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательное движение штока. В момент заполнения полости цилиндра вмонтированный в него поршень начинает перемещаться и двигать шток. Таким образом приводится в действие какой-либо рабочий механизм.

Благодаря использованию сжатого воздуха, а не дорогостоящего масла, как в гидроцилиндрах, пневматические устройства получили широкое распространение во многих сферах промышленности и народного хозяйства. Особенно массово они используются в прессовом производстве, при выполнении погрузочно-разгрузочных работ, на линиях розлива и упаковки продуктов, в транспортных средствах, подъемниках и конвейерных системах.

Все составные части пневмоцилиндров – гильзы, поршни, штоки, фланцы, крышки – в целях безопасности их эксплуатации выполняются из высокопрочной нержавеющей стали и подвергаются специальной обработке (шток, к примеру, хромируется в целях упрочнения).


Пневматический цилиндр


Гильзы пневмоцилиндра изготавливаются методом экструзии. Для снижения шероховатости их внутренние поверхности проходят финишную обработку, покрываются специальными антифрикционными материалами и/или пластичными смазками.

В последнее время обычным смазкам предпочитают антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП). Они способны выполнять одновременно и смазочную, и защитную функции. Покрытия снижают трение и износ поверхностей гильз, предохраняют их от негативного воздействия коррозионно-активных и химически-агрессивных сред.

Среди отечественных покрытий, применяемых для обслуживания пневмосистем, выделяют АТСП MODENGY 1014.

При нанесении на поверхность оно демонстрирует идеально гладкую текстуру и характерный серый цвет – за счет введенного в состав политетрафторэтилена (ПТФЭ) и дисульфида молибдена. Эти же компоненты придают покрытию повышенные антикоррозионные и противозадирные свойства.


jpg


Уровень защиты от коррозии MODENGY 1014 достигает 672 часов в соляном тумане. В отличие от пластичных смазочных материалов, АТСП не выдавливается из зоны контакта под действием высоких нагрузок и давления рабочей среды. Формируемый им разделительный слой практически не зависит от внешних факторов.

Покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность гильзы, выполняет уплотняющую и антифрикционную функции, снаружи оно является защитным и декоративным.

Распространенные неисправности пневмоцилиндров и пути их устранения

Длительность и надежность эксплуатации пневматических приводов в значительной мере определяется грамотной организацией и качеством технического обслуживания.


В ходе ТО необходимо проверять состояние гильз пневмоцилиндров, четкость функционирования распределительной аппаратуры, герметичность соединений трубопроводов и стыков, плотность крепления крышек и т.д.

Отметим неисправности, которые в ходе обслуживания пневмоцилиндров встречаются чаще всего.


В первую очередь, к ним относятся:

  • Износ внутренней поверхности гильзы
  • Нарушение уплотнений поршня и протечки на ходовых участках в результате этого
  • Повреждение резьбовых соединений
  • Искривление штока и т.д.

Зачастую при выполнении однообразных работ ход поршня ограничивается. В результате изнашивается центральная часть гильзы, цилиндр приобретает бочкообразную форму. Это – весьма серьезная проблема, влекущая за собой деформацию других деталей и выход из строя всего механизма.

Внутреннее зеркало восстановлению не подлежит, и выборочный ремонт в данном случае нецелесообразен. Чтобы снизить риск поломки пневмоцилиндра, потребуется выполнить его комплексный ремонт.


Задиры на внутренней поверхности пневмоцилиндра


Предупредить износ внутренней поверхности позволяют специальные покрытия, о которых речь шла выше. За счет содержания твердых смазочных компонентов, способных эффективно снижать трение, они обеспечивают более плавное движение привода.


Внутренняя поверхность пневмоцилиндра с покрытие MODENGY 1014


Еще один несомненный плюс применения покрытий – возможность предупредить прилипание резиновых уплотнительных элементов к металлу. В результате при страгивании подвижных частей привода тратиться меньше усилий, уплотнения не повреждаются и не теряют своих герметизирующих свойств.

В отсутствие покрытия стенок гильзы уплотнения внутри цилиндра должны постоянно и должным образом смазываться. В противном случае они высыхают и выходят из строя, что часто грозит катастрофическими последствиями.

Наиболее частой причиной выхода из строя пневматического цилиндра является боковая нагрузка, возникающая из-за его неправильной установки в системе. Давление, прикладываемое сбоку к оси цилиндра, создает ряд критических проблем: забивание трубок, искривление штока, износ подшипников, повреждение уплотнений и др.

В процессе разборки и сборки пневмоцилиндра необходимо соблюдать чистоту и предохранять поверхности деталей от повреждений. Особое внимание должно уделяться мерам предосторожности при монтаже эластомерных компонентов, которые могут быть повреждены об острые кромки отверстий и пазов.

Герметичность соединений, трубопроводов и уплотнительных устройств контролируется путем визуального осмотра или с помощью специальных технических приспособлений, позволяющих обнаружить утечки. При необходимости соединения, уплотнения, трубопроводы подтягивают или заменяют.


Пневматическая система


В настраиваемых и регулируемых устройствах следует проверять соответствие параметров заданным значениям. В пневматических двигателях – скорость перемещения выходного звена и развиваемое усилие.

При внесении в сжатый воздух масла, предназначенного для смазывания трущихся поверхностей пневматических устройств, его часть оседает на стенках воздухопроводов. Из нагретого масла испаряются летучие компоненты, в результате чего образуется слой карбонизированных коксообразных отложений (нагар). Гудронообразные продукты окисления, которые не растворяются в масле, смешиваются с окислами железа (продуктами коррозии стенок воздухопроводов) и пылью из атмосферы.

Отложения, осевшие на стенках воздухопровода, удаляются путем его продувки сжатым воздухом или промывки – водой или химическими составами. Первый способ не позволяет удалить наплывы, ржавчину и окалину полностью, поэтому внутренние поверхности воздухопроводов очищаются растворами синтетических поверхностно-активных моющих средств не реже 1 раза в полгода.

Гибкие трубопроводы проверяются на предмет целостности и отсутствия опасных перегибов.


Организация технического обслуживания пневмоцилиндров – один из решающих факторов повышения надежности работы приводов.

Осмотры оборудования осуществляются ежедневно и периодически: ежеквартально (1 раз в 3 месяц) и ежегодно.

Частота проведения таких мероприятий зависит вида устройств, характера их работы и условий эксплуатации.

На основе результатах ежедневных и периодических осмотров, данных об измерении коэффициента загрузки оборудования за сутки, месяц и другие периоды соответствующие службы проводят анализ причин простоев в работе и планируют мероприятия по уменьшению их сроков.