气缸活塞杆弯曲,侧向负载和行程末端撞击要分开
活塞杆弯曲要看力是从侧面来的,还是在行程末端沿轴向撞出来的。导向套的单侧亮带和端盖上的撞击痕迹,分别对应这两种机理。

侧向力把杆当悬臂来弯
活塞杆伸出后,导向套到杆端是一段细长的受力杆。负载若正对轴线,杆主要受压或受拉。负载偏到一侧,或者缸的轴线与运动方向有夹角,杆上就多出弯矩。伸出越长,同样的侧向力产生的弯矩越大,杆在行程后段最容易被弯成一条弧。弧的方向就是侧向力的方向,与气缸安装的偏斜方向一致。水平安装时,活塞杆自重也是侧向力,伸出越长弯矩越大,弧向下。垂直安装时自重沿轴线,不产生这个弯矩。只有水平使用才弯,就有自重这一份侧向负载。
侧向力同时把活塞和导向套压向一侧。导向套内孔出现单侧亮带,缸筒对应侧有纵向拉痕,杆的滑动表面也是一侧被磨亮。这些痕迹和弯曲方向一致,而且沿行程分布,不是集中在某一个点。缓冲柱塞和端盖可以完全没有撞伤,因为杆是在行走过程中被弯的,不是在终点被撞弯的。偏磨是侧向力留下的轨迹。
行程末端撞击发生在缓冲失效或速度过高的时候。活塞带着动能走到头,缓冲腔来不及把速度降下来,活塞或缓冲套直接撞上端盖。冲击力沿轴线,时间很短。杆在这一下轴向冲击下失稳拱起,弯曲往往是一条比较对称的拱,不一定偏向原来安装偏斜的那一侧。拱的方向由失稳的随机偏向决定,不由侧向力决定。
撞击会在端盖止口、缓冲密封和活塞端面留下挤压或击打的痕迹。缓冲节流即使还开着,也可能已经盖不住当时的速度。导向套若原来对中良好,磨损是整圈比较均匀的,没有单侧亮带。只有走到末端才出现的响声,和弯曲同时发生,说明能量是在终点释放的,杆在行程中段并没有受弯。缓冲靠末端把排气关小,端腔压力升高,形成与速度相反的阻力来吸收动能。针阀过大或缓冲密封破损时,端腔建立不起压力,活塞仍以接近全程的速度撞上端盖。
末端撞击是轴向失稳
两种弯曲可以看起来都是杆不直,分开的依据在痕迹而不在弯曲量。有单侧导向磨损、没有端盖撞击痕,弯曲来自侧向负载。有端盖和缓冲零件的撞击痕、导向磨损均匀,弯曲来自末端撞击。两边痕迹都有,说明侧向负载和撞击叠在一起,但每一类痕迹仍然只说明自己的那一种力,不能用一种痕迹解释另一类。
杆在伸出状态被别的机构撞了一下,弯曲是局部的坑或折点,位置对应外部撞击点,缸内部的导向套和端盖都干净。侧向负载的弯曲是平滑的弧,末端撞击的弯曲是平滑的拱,都没有外物打出的局部凹坑。外部磕伤不需要气缸自己的气压参与,内部痕迹是干净的,这和缸自己把杆弯掉不同。
气压过高使杆在受压行程中超过稳定限度,也会拱弯。这是静压力下的失稳,没有撞击响声,端盖没有击打痕。它和末端撞击的相同点是力沿轴向,不同点是力是持续的压力而不是一次动能。压力降到正常值后不再出现新的弯曲。末端撞击则要靠恢复缓冲、降低到位速度才能停住,降压而速度仍高,撞击还会发生。
速度高但缓冲有效时,末端速度已经被缓冲腔降下来,端盖不受冲击,杆不会因为行程终点而弯曲。此时若杆仍然弯,就要回到侧向负载上找。把缓冲调得很死、末端很响,同时导向套又是单侧磨损,则两件事都存在。只恢复缓冲,侧向力仍会把新杆再次弯成同一方向的弧。
安装不同轴会在每一次伸出时重复施加侧向力,弯曲和偏磨会继续发展,换一根新杆也会再弯。末端撞击若是某一次缓冲被关死或速度被调高造成的,修复缓冲以后新杆可以不再弯。看新杆还会不会在同样条件下再弯,能核对力是每次都在的侧向力,还是某一种只在终点出现的条件。
活塞杆已经弯曲以后继续使用,弯曲本身又会派生出新的侧向力,导向套偏磨会加重,即便最初的原因是撞击。痕迹要在刚发现弯曲时看。端盖撞击痕说明曾经发生过轴向冲击,单侧亮带说明存在侧向力。先分清是哪一种力把杆弯掉的,再决定是校正安装还是恢复缓冲。两种力留下的位置不同。