无杆气缸在使用过程中会出现推力不够的情况，这时工程师的第一反应通常是选择较小的型号，但是这样的判断并不一定正确，推力下降的原因，在于供气压力、管路设计、密封状况、导轨润滑以及负载安装等五个方面。气缸输出推力是由活塞的有效面积以及实际的工作压力共同决定的，并且实际的工作压力并不是压力表所显示出来的数值。本文以气动系统的基本原理为基础，并且根据现场检查的经验来整理出推力不足的原因以及相应的解决方法，以便使工程师能够迅速找到故障的原因。
一、供气压力和管路流量是第一排查对象
气缸铭牌上所标推力是按照标准工况下0.6MPa来计算的，但是实际工作过程中管道会有一定的压降，压力表安装在调压阀之后，所显示的压力为静止状态下的压力，在气缸迅速伸出的时候瞬间的压力就会降低很多。我曾经处理过一个焊接工作站，压力表读数为0.55MPa，但是用示波器测量到的动态压力只有0.42MPa，所以推力不足。管路过细、接头多、气源距离远都会影响到流量，气缸动作越快压降就越严重。
二、密封件泄漏会把推力悄悄偷走
磁性开关座的密封带、活塞上部的密封圈、缸筒两端的密封件任何一个地方的老化都会导致压缩空气从缝隙中泄露出去。有一次检查一台运行了三年的滑台，表面没有问题但是推力下降了30%，打开之后发现活塞密封圈已经变硬并且出现了裂缝。泄漏并不一定会有漏气的声音，因为泄漏的地方有可能是在缸体内，但是它的表现就是有效的推力一直降低，负载推了一半就停止了。
三、导轨阻力和负载偏心会拖累气缸
无杆气缸依靠滑台导轨来支撑负载，如果导轨缺少润滑油或者安装面不平整、滑块磨损的话，就会使摩擦力增大，另外就是负载重心偏离导轨中心线，产生单边受力、滑块卡滞的问题。去年调试一条装配线的时候，负载只有12公斤但是气缸推不动，经过检查发现工装支架焊接歪了3毫米，重心偏移之后滑块一侧磨损加快。连接机构的销轴生锈、旋转关节缺少润滑等外界阻力也会传到气缸上面。
四、推力计算不能只看工件重量
选择型号的时候，工程师常常会把工件的重量和气缸推力进行简单的比较，但是实际上计算起来要复杂的多。水平安装的时候要考虑摩擦系数，垂直向上还要加上工件的重量，在启动的时候还会产生由于加速度而产生的惯性力，速度由零加速到600mm/s的过程中需要额外的推力，气缸推力只比静载大10%的时候，连续工作就会出现停滞。安全余量应该留出30%左右的空间来应对管道压力下降、密封磨损以及温度变化等因素。
五、排查流程要按系统逻辑走
遇到推力不够的时候不要急于拆除气缸，在运动状态下去测量缸体两端的压力，看看实际的工作压力是不是符合要求，如果压力正常的话就去检查管道了，从气源到气缸依次检测流量、压降。压力低但是管道没有问题的话，就要考虑密封处是否有漏气的情况，并且要查看排气口是否有异常气体排出，密封没有问题再检查导轨，用手推动滑台感觉到有阻力时要对每个关节进行活动范围的检查，负载安装时用百分表来测量，连接机构卡住的时候要一个接一个地检查各个关节的活动范围。提高调压阀的压力只是一种应急的办法，不能从根本上解决问题，管路的压力下降以及机构卡滞的问题得不到解决的话，即使加大压力也没有效果。
总结
推力不够的原因并不是因为气动系统的各个部分都存在问题。选择型号的时候要考虑动态工况，在现场检查时要测量真实的参数，不要被压力表上的数据所欺骗，密封件应该及时更换，导轨需要定期加油润滑，负载安装也要认真对待，只有把好基础工作做好了，气缸才有可能输出设计要求的推力。本文由上隆自动化整理分享，选型或者使用中遇到的问题可以进行交流。
