气缸MD50/22RK500SH2

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液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。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，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液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*。

VAISALA     HMT330 7S0B001CXAL100A0AACBAA124VDC
LEUZE    DLSP160S+AT160-03
LEUZE    PRK96K/P-1360-41
LEUZE    FRK92/4-300L 
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SFERAX    2540B
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REER    1100030(MOSAIC MO2)
REER    1100010(MOSAIC M18O2) 
REER    1100041 (MOSAIX MR4)
HEMA-Hydraulik GmbH     VH-B4-160/70-280 2.000 EA 
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SIEBERT     5.5 X 33MM 504.003 
SIEBERT     87MM 504.5107 
SIEBERT    11-POL. /58.5X13X8MM 504.023 
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FLENDER    KAD88-M132SB4-L180NH 5.5KW
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wago    788-312
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Gardner Denver    Type181Part#420 127 ModelES15 
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UNIVER     CPB32.75.SCS1.1 FISS. CON CERNIERA POST. E STAFFA L ?32xC75 
NORELEM    Auflagebolzen NLM 02010-08 DIN6321 
WEBTEC    PAT.NO.4.988.133 encolsure type 4.4X
NEUBURGER     MANUAL ADAPTOR INTAKE 15-A106
NEUBURGER     MANUAL ADAPTOR EXHAUST 15-A106
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MOTRONA    LW214-2
Schneider    IMD-IT-S63-H 
HALDER    22690.0628
KRAUS&NAIMER    D11B A214-603 EA 
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Pneumatic contactor Schmidt Hochstromtechnik GmbH     KS1/1TFPW60-1 175 with cylinder and sensor
sempell    71144880/200/28
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ACU-RITE    senc150 linear encoder 425mm 1um 
ACU-RITE     senc150 linear encoder 225mm 1um 
rohmann    KD-1 H-1561.07.1
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LAPP KABEL    OLFLEX SERVO 2YSLCY-JB 4G120mm2 * T+BL,0036436
LAPP KABEL    OLFLEX CLASSIC FD 810CP 2x1,0026430
LAPP KABEL    OLFLEX CLASSIC FD 810CP 2x1,0026430
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LAPP KABEL    OLFLEX 150 QUATTRO 5G1mm2 Uo/U 300/500V,0015205
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HAZET    HAZET 839-1
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GMC    METRAHIT 27I
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GEFRAN     AR6-B F008944 4-20mA pt100 0-150 
Deinhammer GmbH    axial swivel bearing DKAX-40/S/1K, with lubrication groove, ball disc made from steel, ball cup made from plastic,
EMILE MAURIN    5-5-3 noc-10000-23394-DFP
osram    HBO 1002
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Intra Automation GmbH    ITA-7.0 0-800MM DN50
SCHMALZ    SCP25 NO-FS RP-VD 10.02.02.01730 
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MEROBEL     ME131245-00PLATINE ELECTRONIQUE DE PILOTAGE ALIMENTATION PWR 4A-24, 24VDC, 4A, 120VA 
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CALEMARD    air cylinder verin pneu ISO 80 course 400 T 080 M 0400 S for B80 letoff
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CALEMARD     removal arm
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CALEMARD    2174030008
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hydac    HDA 3840-A-250-124(10M)
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AMO光栅尺1188812-66 
AMO光栅尺用读数头1155621-44
AMO光栅尺用读数头WMK-202.4-1024-1,0-6 Teile Nr 3003497  
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ANACONDA SEALTITE软管HFX 1/4 331.006.1
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arol气缸MD50/22RK500SH2
arol气缸CD32/18A10
arol气缸CD50/28/28A18SF 
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ASS Maschinenbau真空吸盘VS 2-20-P8
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atos阀CK-80/36*0200-C601-32-B1E3X1Z3
MONTAGESATZ MS AZ 15/16 R/P
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AZ 17-02ZRI-ST B6L
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气缸MD50/22RK500SH2

MD 50/22 RK 500 S
CD 40/18 MK 50 S
CD 50/28/28 A 18 S SF
CD 32/18/18 A 20 S

液压缸是液压传动系统中的执行元件， 它是把液压能转换成机械能的能量转换装 置。液压马达实现的是连续回转运动，而液压缸实现的则是往复运动。液压缸的结构 型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活 塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度 和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度 （转速） 和转矩。液压缸除了单个地使用 外，还可以两个或多个地组合起来或和其他 机构组合起来使用。以完成特殊的功用。液压缸结构简单，工作可靠，在机床的 液压系统中得到了广泛的应用。 [1] 

分类

编辑

液压缸的结构形式多种多样，其分类方法也有多种：按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式，齿轮齿条式等；按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等；按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。

活塞式

单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。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。

活塞仅能单向运动，其反方向运动需由外力来完成。但其行程一般较活塞式液压缸大。

活塞式液压缸可分为单杆式和双杆式两种结构，其固定方式由缸体固定和活塞杆固定两种，按液压力的作用情况有单作用式和双作用式。在单作用式液压缸中，压力油只供液压缸的一腔，靠液压力使缸实现单方向运动，反方向运动则靠外力（如弹簧力、自重或外部载荷等）来实现；而双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油，靠液压力的作用来完成。

如图所示为单杆双作用活塞式液压缸示意图。它只在活塞的一侧设有活塞杆，因而两腔的有效作用面积不同。在供油量相同时，不同腔进油，活塞的运动速度不同；在需克服的负载力相同时，不同腔进油，所需要的供油压力不同，或者说在系统压力调定后，环卫垃圾车液压缸两个方向运动所能克服的负载力不同。

柱塞式

（1）柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液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，故适于做长行程液压缸；

（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

伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液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。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。有多个一次运动的活塞，各活塞逐次运动时，其输出速度和输出力均是变化的。

双作用单活塞杆式液压缸

摆动式

摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，有单叶片、双叶片、螺旋摆动等几种形式。叶片式式：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。螺旋摆动式又分单螺旋摆动和双螺旋两种，现在双螺旋比较常用，靠两个螺旋副降液压缸内活塞的直线运动转变为直线运动与自转运动的复合运动，从而实现摆动运动。

缓冲装置

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在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。

缸筒加工

编辑

缸筒作为液压缸、矿用单体支柱、液压支架、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&um，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Ra3.2～6.3um减小为Ra0.4～0.8&um，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，这点在液压行业特别重要。

故障诊断

编辑

液压缸是液压系统中将液压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为液压缸误动作、无力推动负载以及活塞滑移或爬行等。由于液压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜，因此，应重视液压缸的故障诊断与使用维护工作。

一、故障诊断及处理

1、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，液压缸易发生误动作或动作失灵。此时应检查油液的污染情况；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，清洗、更换系统过滤器，清洗油箱，更换液压介质。

（2）活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞。此时无论如何操纵，液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，所带负荷是否太大。

（3）液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）液压系统中进入空气。主要是因为系统中有泄漏发生。此时应检查液压油箱的液位，液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，应补充液压油，处理密封及管接头，清洗或更换粗滤芯。

（5）液压缸初始动作缓慢。在温度较低的情况下，液压油黏度大，流动性差，导致液压缸动作缓慢。改善方法是，更换黏温性能较好的液压油，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，系统正常工作油温应保持在40℃左右。

2、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）液压缸内部泄漏。液压缸内部泄漏包括液压缸体密封、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液压油污染。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。

（2）液压回路泄漏。包括阀及液压管路的泄漏。检修方法是通过操纵换向阀检查并消除液压连接管路的泄漏。

（3）液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，液压油会经溢流阀旁通直接流回油箱，导致液压缸没油进入。若负载过大，溢流阀的调节压力虽已达到大额定值，但液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。

3、活塞滑移或爬行

液压缸活塞滑移或爬行将使液压缸工作不稳定。主要原因如下：

（1）液压缸内部涩滞。液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，使液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，液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）润滑不良或液压缸孔径加工超差。因为活塞与缸筒、导轨与活塞杆等均有相对运动，如果润滑不良或液压缸孔径超差，就会加剧磨损，使缸筒中心线直线性降低。这样，活塞在液压缸内工作时，摩擦阻力会时大时小，产生滑移或爬行。排除办法是先修磨液压缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞杆，配置导向套。

（3）液压泵或液压缸进入空气。空气压缩或膨胀会造成活塞滑移或爬行。排除措施是检查液压泵，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。 [2] 

4.液压缸缸体内孔表面划伤的不良后果及快速修复方法

① 划伤沟槽挤出的材料屑沫会嵌入密封件，运行时在损坏密封件工作部位的同时，可能造成新的划伤区域痕路。

② 恶化缸筒内壁的表面粗糙度，增大摩擦力，易产生爬行现象。

③ 加重液压缸的内泄漏，使液压缸工作效率降低。引起缸体内孔表面划伤的主要原因如下。

（1）装配液压缸时造成的伤痕

① 装配时混入异物造成伤痕液压缸在总组装前，所有零件必须充分去除毛刺并洗净， 零件上带有毛刺或脏物进行安装时，由于"别劲"及零件自重，异物易嵌进缸壁表面，造成伤痕。

② 安装零件中发生的伤痕液压缸安装时，活塞及缸盖等零件质量大、尺寸大、惯性大，即使有起重设备辅助安装，由于规定配合间隙都较小，无论怎样均会别劲投入，因此， 活塞的端部或缸盖凸台在磕碰缸壁内表面时，极易造成伤痕。解决此问题的方法：对于数量多，上批量的小型产品，安装时采用专制装配导向工具；对重、粗、大的大、中型液压缸， 只有细致、谨慎操作才能竭力避免。

③测量仪器触头造成的伤痕通常采用内径千分表测量缸体内径时，测量触头是边摩擦边插入缸体内孔壁中的，测量触头多为高硬度的耐磨硬质合金制成。一般地说，测量时造成深度不大的细长形划伤是轻微的，不影响运行精度，但如果测量杆头尺寸调节不当，测量触头硬行嵌入，会造成较为重度的伤痕。解决此问题的对策，首先是测量出调节好的测量头的长短度，此外，用一张只在测量位置上开孔的纸带，贴在缸壁内表面，即不会产生上述形状划痕。测量造成的轻微划痕，一般用旧砂布的反面或马粪纸即可擦去。

（2）不严重的运行磨损痕迹

① 活塞滑动表面的伤痕转移活塞安装之前，其滑动表面上带有伤痕，未加处理，原封不动地进行安装，这些伤痕将反过来使缸壁内表面划伤。因此，安装前，对这些伤痕必须做充分的修整。

② 活塞滑动表面面压过大造成的烧结现象因活塞杆自重作用使活塞倾斜，出现别劲现象，或者由于横向载荷等的作用，使活塞滑动表面的压力上升，将引起烧结现象。在液压缸设计时必须研究它的工作条件，对于活塞和衬套的长度以及间隙等尺寸必须加以充分注意。

③ 缸体内表面所镀硬铬层发生剥离一般认为，电镀硬铬层发生剥离的原因如下。

a.电镀层黏结不好。电镀层黏结不好的主要原因是：电镀前，零件的除油脱脂处理不充分；零件表面活化处理不*，氧化膜层未去除掉。

b.硬辂层磨损。电镀硬铬层的磨损，多数是由于活塞的摩擦铁粉的研磨作用造成的， 中间夹有水分时，磨损更快。因金属的接触电位差造成的腐蚀，只发生在活塞接触到的部位，而且腐蚀是成点状发生的。与上述相同，中间夹有水分时，会促使腐蚀的发展。与铸件相比，铜合金的接触电位差要高，因此铜合金的腐蚀程度较严重。

c.因接触电位差形成的腐蚀。接触电位差腐蚀，对于长时间运转的液压缸来说，不易发生；对于长期停止不用的液压缸来讲是常见的故障。

④ 活塞环的损坏活塞环在运行中发生破损，其碎片夹在活塞的滑动部分，造成划伤。

⑤ 活塞滑动部分的材料烧结铸造活塞，在承受大的横向载荷时将引起烧结现象。此种情况下，活塞的滑动部分应使用铜合金或者将此类材料焊接上去。

（3）缸体内有异物混入

液压缸的故障当中，成问题的是，不好判断异物是在什么时候进到液压缸里的。有异物进入后，活塞滑动表面的外侧如装有带唇缘的密封件，那么，工作时密封件的唇缘即可刮动异物，这对于避免划伤是有利的。但是装0形密封圈的活塞，其两端是滑动表面，异物夹在此滑动表面之间，容易形成伤痕。

异物进入缸内的途径有下列几种。

① 进入缸内的异物

a.由于保管时不注意使油口敞开着，将产生时刻接受异物的条件，这是不允许的。保管时必须注入防锈油或者工作油液，并且塞好。

b.缸体安装时进入异物。进行安装操作的场所，条件不好，无意识中即可进入异物。因此安装地点周围必须整理干净，尤其是安放零件的地方一定要清扫干净，不使其存在脏物。

c.零件上有"毛刺"，或擦洗不充分。缸盖上的油口或缓冲装置内常有钻孔加工时留下的毛刺，应加以注意，在砂研去除后再行安装。

② 运行中产生的异物

a.由于缓冲柱塞别劲而形成的摩擦铁粉或铁屑。缓冲装置的配合间隙很小，活塞杆上所受横向载荷很大时，可能引起烧结现象。这些摩擦铁粉或者因烧结而产生的已脱落掉的金属碎片将留在缸内。

b.缸壁内表面的伤痕。活塞的滑动表面压力高，引起烧结现象，于是缸体内表面发生挤裂，被挤裂的金属脱落，留在缸内，会造成伤痕。

③ 从管路进入的异物，有多种情况。

a.清洗时不注意。管路安装好以后进行清洗时，不应通过缸体，必须在缸体的油口前边加装旁通管路。这一点很重要。否则，管路中的异物将进入缸内，一旦进入，即难以向外排除，反而变成向缸体内输送异物了。再者，清洗时要考虑安装管路操作中所进异物的取出方法。此外，对管内的腐蚀等在管路安装之前即应进行酸洗等手续，必须*去掉锈蚀。

b.管子加工时形成的切屑。管子在定尺加工之后，在做两端去毛刺操作时，不应有遗留。再者，在做焊接管路操作的场地附近放置钢管，是造成焊接异物混进的原因。在焊接操作地点附近放置的管子，管口都要封住。还必须注意的是，管件材料应在无尘土的工作台上备置齐全。

c.密封带进入缸内。作为简便的密封材料，在安装和检验中经常采用聚四氟乙烯塑料密封带，线形、带形密封材料的缠绕方法如果不对，密封带将被切断，随着进入缸内。线带形密封件对滑动部分的绕接不会造成什么影响，但是会引起缸的单向阀动作不灵或造成缓冲调节阀不能调到底；对回路来说，可能引起换向阀、溢流阀和减压阀的动作失灵。

传统的修复方法是将损坏的部件进行拆卸后的外协修复，或是进行刷镀或是进行表面的整体刮研，修复周期液压缸缸体划伤修复长，修复费用高。

修复工艺：

1、用氧-乙炔火焰烤划伤部位（掌握温度，避免表面退火），将常年渗金属表面的油烤出来，烤到没有火花四溅。

2、将划伤部位用角磨机表面处理，打磨深度1毫米以上，并沿导轨打磨出沟槽，好是燕尾槽。划伤两端钻孔加深，改变受力情况。

3、用脱脂棉蘸丙酮或无水乙醇将表面清洗干净。

4、金属修复材料涂抹到划伤表面；一层要薄，要均匀且全部覆盖划伤面，以确保材料与金属表面好的粘接，再将材料涂至整个修复部位后反复按压，确保材料填实并达到所需厚度，使之比导轨表面略高。

5、材料在24℃下*达到各项性能需要24小时，为了节省时间，可以通过卤钨灯提高温度，温度每提升11℃，固化时间就会缩短一半，佳固化温度70℃。

6、材料固化后，用细磨石或刮刀，将高出导轨表面的材料修复平整，施工完毕。

活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关。汽油机多采用平顶活塞，其优点是吸热面积小。柴油机活塞顶部常常有各种各样的凹坑，其具体形状、位置和大小都必须与柴油机的混合气形成与燃烧的要求相适应。

结构

整个活塞主要可以分为活塞顶、活塞头和活塞裙3个部分。

活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。

活塞顶是燃烧室的组成部分，因而常制成不同的形状，汽油机活塞顶多采用平顶或凹顶，以便使燃烧室结构紧凑，散热面积小，制造工艺简单。凸顶活塞常用于二行程汽油机。柴油机的活塞顶常制成各种凹坑。

活塞头部是活塞销座以上的部分，活塞头部安装活塞环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室；活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部传给汽缸，进而通过冷却介质传走。

活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽，活塞环数取决于密封的要求，它与发动机的转速和汽缸压力有关。高速发动机的环数比低速发动机的少，汽油机的环数比柴油机的少。一般汽油机采用2道气环、1道油环；柴油机为3道气环、1道油环；低速柴油机采用3～4道气环。为减少摩擦损失，应尽量降低环带部分高度，在保证密封的条件下应力争减少环数。

活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙。其作用是引导活塞在汽缸中作往复运动并承受侧压力。发动机工作时，因缸内气体压力的作用，活塞会产生弯曲变形，活塞受热后，由于活塞销处的金属多，因此其膨胀量大于其他各处。此外，活塞在侧压力作用下还会产生挤压变形。上述变形的综合结果，使得活塞裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。此外，由于活塞沿轴线方向温度和质量的分布都不均匀，导致了各断面的热膨胀是上大下小。

分类

由于内燃机活塞在高温高压高负荷条件下工作，对活塞的要求相对较高，因此主要谈谈内燃机活塞的分类。

1. 按使用的燃料来分，可分为汽油机活塞、柴油机活塞、天燃气活塞。

2. 按制造活塞的材料来分，可分为铸铁活塞、钢活塞、铝合金活塞及组合活塞。

3. 按制造活塞毛坯的工艺来分，可分为重力铸造活塞、挤压铸造活塞、锻造活塞。

4. 按活塞的工作状况来分，可分为非增压活塞和增压活塞两大类。

5.　按活塞的用途来分，可分为轿车活塞、卡车活塞、摩托车活塞、船用活塞、坦克活塞、拖拉机活塞、剪草机活塞等。

技术要求

1、要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻，以保证小惯性力。

2、导热性好、耐高温、高压、腐蚀，有充分 的散热能力,受热面积小。

3、活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数。

4、温度变化时，尺寸、形状变化要小，和汽缸壁间要保持小的间隙。

5、热膨胀系数小，比重小，具有较好的减磨性和热强度。[2]

工作条件

活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度（8～12m/s）往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。

活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量：

①活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定.通常加大尺寸数值标注在活塞顶上；

②在同一系列送鱼丛中，其活塞的结构不一定相同，因此在选购活塞时，必须根据发动机的类型选用对应类型的活塞.在同一台发动机上，应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞;同一机型必须使用同一产品代号的活塞，保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围.否则，会引起发动机燃烧不良，工作粗暴，经济性和动力性下降等故障.因此在选配活塞时，必须根据发动机的类型选用对应型号的活塞。

影响

活塞

随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少发动机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求，通常将活塞的外圆设计成异型外圆（中凸变椭圆），即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆，且椭圆度沿轴线方向按一定的规律变化（如图1所示），椭圆度精度达0.005mm；活塞纵剖面的外轮廓为高次函数的拟合曲线，轮廓精度为0.005～0.01mm；为提高活塞的承载能力，以提高发动机的升功率，通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型（异型销孔）,销孔尺寸精度达IT4级，轮廓精度为0.003mm。

活塞作为典型的汽车关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的设备组成机加工生产线，因此，设备就成为活塞切削加工的关键设备，其功能和精度将直接影响终产品的关键特性的质量指标。

活塞环

汽车发动机的活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境，又要考虑到发动机的运行平稳及耐用，因此要求活塞也必须要有足够的强度和刚度，导热性好，耐热性高，膨胀系数小（尺寸及形状变化要小），相对密度小（重量轻），耐磨及耐腐蚀，还要成本低。由于要求多而高，有些要求互相矛盾，很难找到一个能够*各项要求的活塞材料。现代发动机的活塞普遍用铝合金制造，因为铝合金材具有密度小，导热性好的突出优点，但同时又有膨胀系数比较大，高温强度比较差的缺点，这些缺点只能通过合理的结构设计以满足使用要求。所以，汽车发动机的质量优劣，不但要看采用的材料，同时也要看设计的合理性。

汽车中有上万个零件，大至如曲轴、变速箱体，小至弹簧垫圈、螺栓螺帽。每一个零件都有它的作用，象活塞环这样的“小不点”，从形状上看似简单，重量很轻，价格也很便宜，但作用却非同小可。缺少了它固然汽车动弹不得，甚至它有一点什么小毛病，汽车也会不正常，要么耗油大，要么动力不足。在整个活塞组与气缸的配合中，活塞组中真正与气缸缸壁接触的是活塞环，它*了活塞与气缸壁间的空隙，以封闭燃烧室，因此它也是发动机中容易磨损的零件。活塞环一般由铸铁做成，有一定弹性，截面有多种形状，表面有涂层以增加磨合性能。当发动机运转时活塞会受热膨胀，因此活塞环有开口间隙，安装时为了保持密封性，要将各活塞环的开口间隙位置错开。一个活塞往往有三至四个活塞环，它们按照作用的不同，分为气环和油环两大类。气环装在活塞头部上端的环槽内，用来防止漏气，将活塞头部的热量传递到气缸壁，疏散活塞的热量。油环的作用是防止润滑油窜入燃烧室，将气缸壁上过量的润滑油刮回到油底壳，它安装在气环的下方环槽内。只要保证密封功能的要求，活塞环数目少比数目多好，活塞环数目少既保持了小的摩擦面积，减少功率损耗，又缩短了活塞的高度，相应也就降低了发动机的高度。

如果活塞环的安装不当或密封性不好，就会导致缸壁上的机油上窜至燃烧室与混合气一起燃烧，引起烧机油现象。若活塞环与缸壁的配合间隙过小或活塞环因积碳被卡死在环槽内等情况，活塞做上下的往复运动时，很可能会将气缸壁刮伤，长时间后会在气缸壁上形成很深的沟纹，也就是常说的“拉缸”现象。气缸壁有了沟纹，密封性不良，同样会造成烧机油的情况。因此应定期检查活塞的工作状态，避免以上两种情况的发生，保证发动机的运行状况良好。

卡死问题

活塞

活塞环在环槽内卡死是由于机油燃烧时产生的积碳造成.还有你所说的活塞环磨损不均匀.和刚换完四配套还是大量烧机油.应该是属于配件的质量问题.柴油机即使换四配套也需要测量活塞与缸套的配合间隙.别看四配套是组件.其出厂时的装配并不是很认真.也会有间隙过大的,不妨测量一下.你这种情况应该是由于烧机油引起的活塞环卡死.这种情况主要还是配件问题造成的.安装四配套的技术是修理工*的技术,一般不会出现问题.一旦有问题情况会比这严重.如敲缸.划瓦.活塞环断裂.你说的缺水造成的拉缸配件供应商不会包赔损失的.至于修理工造成的,行外人并不好判断.除非你不再在这个修理厂里修,别的修理厂会找到真正原因,并如实的告诉你.如果换新的缸套.活塞及活塞环组件但发动机仍然烧机油.主要由下列原因造成:缸套与活塞的配合间隙过大.活塞环的开口隙过大.缸套内部加工粗糙,缸套有锥度.另外,柴油机的曲轴箱自然通风装置也需检查是否畅通.

阳极氧化

随着柴油机输出功率的不断提高，活塞承受的热应力与机械应力也相应上升，从而导致活塞顶燃烧室周壁龟裂、烧蚀，由于硬质氧化的氧化膜能有效改善铝活塞顶面耐热性能，对热龟裂有极其良好的抑制作用，特别是对直喷式柴油机燃烧室边口处的热龟裂倾向有明显的抑制效果，为此，大功率活塞一般都需要进行阳极氧化处理

判断

发动机在车辆运行中，部分出现活塞敲缸异响。活塞敲缸异响发生的位置在气缸的上部，是一种类似用小锤敲击水泥地面的有节奏的“嗒 嗒”声。发动机在怠速运转时，声音明显且清晰。特别当发动机在低温运转时，声音明显，温度 升高以后，响声减少以至消失。

活塞敲缸的判断方法：

（1）逐缸断油。采取逐缸断油的方法来确定敲缸的位置，如果断油至某缸时，声音明显的减小或者消失，而当恢复供油时能听到明显的“嗒嗒”声，说明该缸活塞敲缸。

（2）为了进一步证实该缸活塞敲缸，可以将该缸的喷油器卸下来，向气缸内加入少量的CD级中增压机油（起密封作用），再装好喷油器，发动发动机，敲击声消失或者减弱，运行一会敲击声再度出现，则是该缸活塞敲缸无疑。

产生活塞敲缸的主要原因有以下几个方面：

（1）活塞同气缸壁的间隙太大。WD615系列发动机活塞裙部和气缸的标准间隙为0.143-0.182，大磨损极限为0.35—0.40。

（2）发动机运行一段时间后，气缸活塞产生磨损，加之润滑不好，活塞和气缸的配合间隙由于磨损而增大，并在一道气环略下处出现较严重的台阶，使活塞敲击气缸发出异响。

（3）活塞裙部和气缸在运行一段时间以后，磨损严重，造成严重失圆而敲缸。

（4）个别连杆由于种种原因产生变形，造成活塞偏磨，间隙变大而敲缸。活塞敲缸会导致发动机燃油消耗过高、发动机窜机油、机油耗量多、经济性差。当活塞敲缸严重时，还会拉碎活塞，打坏气缸，以致于连杆断裂，打坏气缸体。

处理

遇到活塞敲缸可以采用以下方法处理：

（1）发动机起动后，低温运行时有敲击声，温度正常后，声音消失，可以暂不处理，继续运行。

（2）发动机温度正常时，有明显的敲击声，应尽量避免高速运行，尽快拆卸维修。

（3）拆下气缸盖，抽出活塞以后，发现气缸严重失圆、拉伤，或者活塞和气缸的间隙太大，应进行更换，更换气缸套、活塞及活塞环。

（4）如果发现连杆变形，应尽量更换。

活塞连杆组装配

柴油发电机活塞连杆组装配的几大要点如下：

一、压装连杆铜套。安装连杆铜套时好用压力机，也可借助虎钳进行，切忌用铁锤猛打；铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正，以保证其润滑

二、装配活塞及连杆。装配活塞及连杆时，应注意它们的相对位置和方向。

三、巧装活塞销。活塞销与销孔为过盈配合。安装时，应先将活塞放在水或机油中均匀加热至90℃~100℃，取出后，把拉杆放在活塞销座孔之间适当位置，然后将涂有机油的活塞销按既定方向装入活塞销孔和连杆铜套内

四、活塞环的安装。安装活塞环时，要注意各环位置和顺序。

五、装入连杆组。