结论

无杆气缸是两端固定、缸体中间悬空的结构,这一点和有杆气缸完全不同,也是它省空间的根本原因。固定方式主要有三种:脚架、法兰,以及通过 P 型或 F 型安装派生自带的安装面。选哪种取决于设备的安装面和受力方向,但不管选哪种,有两件事必须做到——两端都要固定,不能只固定一端;行程长了要按需要加中间支撑。

一、三种固定方式

无杆气缸的安装附件在规格表里是有明确代号对应的:

固定方式 订货码标记 特点 适用
脚架安装 型号后加 LB 从缸体底部或侧面固定,占用安装面小 卧式安装、安装面为平面
法兰安装 型号后加 FA 通过端部法兰固定,受力集中 端部有安装面的场合
P 型 / F 型派生 型号中带 P 或 F 派生本体自带安装规格,尺寸不同 需要特定安装尺寸的场合
无安装附件 型号后不加标记 直接使用缸体本体安装结构 已有自制安装座的场合

附件本身是独立编码的,和气缸分开订购。订购码形如 F-RMS16LB(ø16 脚架)、F-RMS16FA(ø16 法兰)这样,同缸径不同附件编码不同。合同和订货单上把附件单独列一行,比笼统写"含安装件"清楚得多。

二、端部固定要注意的五件事

两端都要固定。 这是容易出错的一条。无杆气缸的缸体是承载导轨,只固定一端的话,另一端在滑块移动和负载作用下会产生摆动,轻则动作不稳、定位漂移,重则缸体变形。两端都固定,缸体才能保持直线度。

安装面的平面度。 两个固定面如果不在同一平面上,拧紧螺栓后缸体会被强制扭曲。这种变形在装配时看不出来,用一段时间后表现为动作卡滞或者密封件加速磨损。安装前用直尺或者水平仪比一下,比事后返工便宜。

螺栓要按规格配齐。 端部固定孔的螺纹规格在样本尺寸表上有明确标注(不同缸径不同,从 M10×1.0 到 M32×2.0 这一档都有),螺栓用错规格会拧不紧或者伤螺纹。另外注意螺栓长度,太长会顶到缸体内部。

跨距与下垂。 两端固定之后,缸体中间是悬空的。行程越长,跨距越大,自重和负载共同作用下的下垂量越明显。下垂会带来两个后果:滑块运行阻力增加,长行程累积后影响动作一致性。

定位销的取舍。 有些场合需要在固定面上加定位销来保证位置重复性,尤其是需要多次拆装的设备。这一项建议在方案阶段提出,而不是等装完了再补。

三、长行程要加中间支撑

行程超过一定长度、或者有明显下垂时,需要在中间加支撑。常见做法有两种:

中间支撑座。 在缸体下方按一定间距布置支撑,把跨距切短。支撑点间距按厂家建议,缸径越小、行程越长,间距需要越密。

配合外置导轨。 如果同时还有偏心负载或者侧向力,加导轨比单纯加支撑更合适——导轨既承担支撑作用,也承担导向作用。需要注意的是导轨和磁耦保持力是两套独立的校核,加导轨并不能提高保持力上限,这个区分在负载核算时要分清。

四、按安装姿态选固定方式

卧式安装。 缸体水平放置,脚架或者侧向法兰都常用。这一姿态下重力方向垂直于缸体轴线,对固定件的强度要求相对低。

立式安装。 缸体竖直放置,固定件要承担缸体自重和负载的全部重量,加上垂直安装的保持力安全系数要按 3-5 取,固定方式和螺栓强度都要留足余量。这一姿态下建议优先做核算,不要凭经验选。

侧装。 缸体侧向安装时,负载重心偏离轴线的可能性增加,需要同时考虑固定强度和外置导向,两者不能互相替代。

FAQ

Q1:能不能只固定一端,另一端加个支撑就够?

不建议。支撑解决的是下垂问题,固定解决的是缸体位置和直线度问题,两者作用不同。支撑点本身如果不受约束,缸体还是会有位移。正确做法是两端固定,再按需要在中段补支撑。

Q2:脚架和法兰,选哪个?

看设备上的安装面在哪。安装面在缸体下方或侧面,用脚架方便;端部有现成的安装面,用法兰更省事。如果设备是改造项目、原有安装位已经固定,那就按已有孔位来定,必要时用过渡板转接。

Q3:安装附件是随气缸一起发吗?

附件是独立订购项,下单时要单独列明。如果你只需要气缸本体、自己加工安装座,也可以不要附件。建议下单时明确写清,避免到货后才发现缺件还要补单。

Q4:长行程怎么判断需不需要中间支撑?

一看下垂程度,二看运行手感。如果空载手动推滑座能感觉到中部偏紧,或者运行时中段速度和其他段不一致,就该考虑加支撑了。更稳妥的办法是把行程和安装姿态告诉厂家,让厂家按缸径给一个建议的支撑点间距。

Q5:替换进口型号时,原来的固定方式能沿用吗?

看具体型号。有些同级同缸径的型号总长和法兰孔位是一致的,可以直接沿用原安装位;也有安装尺寸不互换、需要改底板的情况。替换前把两边的样本安装尺寸对照一遍,重点核对端部孔位和总长,别只看缸径和行程相同就下手。

总结

无杆气缸两端固定、中间悬空,这是它省空间的原因,也决定了它的安装要点。固定方式按安装面选:脚架、法兰或者 P/F 型派生,附件要和气缸分开订购。三条不能省的规矩:两端都要固定、两个固定面要在同一平面、长行程按需加中间支撑。立式安装还要额外做保持力核算,安全系数按 3-5 取。


温州广方气动设备有限公司(GOF/AIRCOST)成立于 2012 年,专业生产无杆气缸等全系列气动元件,提供气缸本体、安装附件与配套支架的整体方案,可按设备安装姿态给出固定方式和支撑布置建议。官网 www.gofcn.com,电话/微信 18058830617。