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液压与气压系统故障诊断及维修实例

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:另继续考虑压力不足的问题,检查液压缸,结果发现液压缸密封圈也有磨损现象,故需要一并排除这两个故障。⑤ 液压泵损坏。根据分析,首先检查气动系统的压力,压力表显示气压为0.6 MPa,正常。拆下气动换向阀,检查发现有污物卡住阀芯,从而引起此故障。根据分析,首先检查气动系统的压力,压力表显示气压为0.6 MPa,压力正常;将机床操作转为手动,手动控制主轴松刀,发现系统压力下降明显,气缸的活塞杆缓慢伸出,故判定气缸内部漏气。

液压与气压系统故障诊断及维修实例

案例1:液压压力输出不足

故障现象:FANUC 0i型加工中心工作台运动时明显感觉动力不足,更换电动机后,故障仍然没有排除。

故障分析:由于电动机是新更换的,所以应从液压系统方面查找故障原因。查看压力表,发现压力表数值在机床工作时发生向下10%抖动的现象,而有时压力表会突然失压,判断可能是保压电磁阀的故障。拆下保压电磁阀后发现阀芯上面有挤压痕迹,故障可能产生于此。另继续考虑压力不足的问题,检查液压缸,结果发现液压缸密封圈也有磨损现象,故需要一并排除这两个故障。

故障排除:首先对保压电磁阀的挤压痕迹进行修复,无法修复的更换新的电磁阀,同时更换液压缸的密封圈。

小结:在液压系统中,电磁阀常常用来调整液压油的方向、流量和速度,起到控制的作用。而压力不足很大一部分原因来自密封性能不好,两者共同作用导致了本实例所出现的故障。

案例2:更换液压油后无法升压

故障现象:FANUC 0i型数控铣床在进行一次大修后,更换了液压缸、液压管路和液压油,但是在试运行时发现液压系统无法升压。

故障分析:液压系统没有升压,首先查看压力表,液压值一直不变。由于是新换的液压缸,所以质量和密封应该没有问题。接着查看是否有空气进入液压泵,也未发现。对液压管路检查时发现吸油口处压力过大,导致液压泵吸油困难,有时甚至吸不上油。

故障排除:在吸油口处适当降低出油口的压力,液压泵能正常吸上油,故障排除。

小结:液压泵一般安装在油箱下部以保证吸油,也可以安装在油箱上部,只要满足吸油真空度就可以。在下部安装泵要有减振喉连接,顶部安装时可以刚性固定。油箱内吸油口部位要和回油部位用隔板分开。液压泵完成吸油和压油一般需具备以下条件:① 必须有一个或几个密封的工作容积,而且工作容积是可变的;② 工作容积的变化是周期性的,在每个周期内,由小变大时是吸油过程,由大变小时是压油过程;③ 吸压油腔必须分开,互不干扰。

案例3:液压卡盘无法正常装夹

故障现象:FANUC 0TD型数控车床在开机后发现液压站发出异响,液压卡盘无法正常装夹。

故障分析:经现场观察,发现机床开机启动液压泵后,即产生异响,而液压站输出部分无液压油输出,因此,可断定产生异响的原因出在液压站上,而产生该故障的原因大多为以下几点:① 液压站油箱内液压油太少,导致液压泵因缺油而产生空转。② 液压站油箱内液压油由于长久未换,污物进入油中,导致液压油黏度太高而产生异响。③ 由于液压站输出油管某处堵塞,产生液压冲击,发出声响。④ 液压泵与液压电动机连接处产生松动,而发出声响。⑤ 液压泵损坏。⑥ 液压电动机轴承损坏。

检查后发现在液压泵启动后,液压泵出口处压力为“0”,油箱内油位处于正常位置,液压油比较干净,因此可以排除第①~③点。进一步拆下液压泵检查,发现液压泵为叶片泵,工作正常,液压电动机转动正常,因此可排除第⑤⑥两点。而该泵与液压电动机连接的联轴器为尼龙齿式联轴器,由于该机床使用时间较长,液压站的输出压力调得太高,导致联轴器的啮合齿损坏,因而当液压电动机旋转时,联轴器不能很好地传递转矩,从而产生异响。

故障排除:更换该联轴器,调整液压站压力后,通电试机,机床恢复正常。

小结:本实例的故障看似是联轴器故障,实际上是液压站压力调整问题。在更换新的联轴器之后如果不及时调整液压站压力,时间一长还是会出现此故障。由此可见,数控机床的维修,有时不是仅仅对故障部件的修理,而是一个综合考虑的系统过程。(www.xing528.com)

案例4:气动阀门关不紧

故障现象:FANUC 0i型加工中心气动阀门关不紧。

故障原因:根据故障现象分析,阀门未能自动关上一般有两方面的原因,即气动装置故障和阀门故障,因此按照这两点逐步进行排查。首先检查气动装置的压力,发现压力正常,并无压力泄漏的情况。继续检查其气动装置密封是否有损坏,经检查一切完好,也没有出现漏气低压导致行程不够的情况。故将气动装置方面的原因排除。然后从阀门方面入手,经检查发现自动阀门外部吸附了不少异物,分析其内部可能也进入了不少异物而致其堵塞。将阀门拆开,发现其阀芯有异物堵塞,阀芯已经损坏,造成关闭不严。同时,由于阀门在受力状态,阀门与气动执行元件的连接发生松动,综合这些原因,导致了自动阀门关不紧的现象出现。

故障排除:首先清理或者更换阀芯,并在阀门进口添装过滤器,避免异物再次进入阀芯。接着调整并重新固定阀门与气动执行元件连接部分。开机试机后,故障得到了解决。

小结:阀芯是实现方向控制、压力控制或流量控制的基本元件。当阀芯锁死后,阀门便无法正常关闭,如果该阀门应用在液压系统中,则无法实现对液压油流量的控制。

案例5:无法实现换挡变速

故障现象:SIEMENS 8O2D型加工中心换挡变速时,变速气缸不动作,无法变速。

故障原因:分析故障现象,查看气动控制原理图进行分析,变速气缸不动作的原因有:① 气动系统压力太低或流量不足;② 气动换向阀未得电或换向阀有故障;③ 变速气缸有故障。根据分析,首先检查气动系统的压力,压力表显示气压为0.6 MPa,正常。检查换向阀电磁铁已带电,用手动换向阀芯,变速气缸动作,故判定气动换向阀有故障。拆下气动换向阀,检查发现有污物卡住阀芯,从而引起此故障。

故障排除:对阀芯进行清洗后,重新装好,故障排除。

小结:换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀,是实现液压油流的沟通、切断和换向以及压力卸载和顺序动作控制的阀门,可分为手动换向阀、电磁换向阀、电液换向阀。无论是哪种换向阀,其控制换挡变向的重要部件都是阀芯。

案例6:松刀动作缓慢

故障现象:FANUC 0i型加工中心换刀时,主轴松刀动作缓慢。

故障原因:根据气动控制原理图进行分析,主轴松刀动作缓慢的原因有:① 气动系统压力太低或流量不足;② 机床主轴拉刀系统有故障,如碟形弹簧破损等;③ 主轴松刀气缸有故障。根据分析,首先检查气动系统的压力,压力表显示气压为0.6 MPa,压力正常;将机床操作转为手动,手动控制主轴松刀,发现系统压力下降明显,气缸的活塞杆缓慢伸出,故判定气缸内部漏气。拆下气缸,打开端盖,压出活塞和活塞环,发现密封环破损,气缸内壁拉毛。

故障排除:更换新的气缸后,故障排除。

小结:气缸就是气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。在实际应用中,气缸拉毛的主要原因有以下几种:① 气缸中落入异物,例如活门弹簧、活门片、螺栓及活塞环碎片等落入气缸,将活塞卡住或使气缸拉毛。② 气缸润滑油质量差或润滑油中断。劣质油注入气缸后,受摩擦产生的高温易被分解碳化而生成固体炭粒附着在气缸壁上。当活塞在气缸中运动时,因有积碳而增大了摩擦阻力,促使气缸温度升高,引起活塞膨胀而卡住。③ 润滑油中断后,活塞在无润滑油状态下运行,摩擦致使活塞发热卡住。④ 气缸冷却条件急剧变化。气缸夹套冷却水过少,气缸温度升高,活塞膨胀,使活塞被卡,气缸拉毛。⑤ 活塞与气缸套之间间隙太小。⑥ 检修中未将活塞环座压紧。在这些情况下,开机后经过往复冲击,使活塞环座的最前面一个铸铁制的胀圈被震碎,碎片落入缸内造成活塞被卡,气缸拉毛。当气缸拉毛故障发生时,应紧急停车,以免事故扩大,并应采取下列措施:① 在正常生产中对压缩机各部分容易松弛和易损坏零件,例如活门件、螺栓、活塞环等部件应定期检修或更换,检修中认真操作,严防异物落入气缸内。② 确保润滑油油质良好及供油系统运行正常。③ 保证气缸冷却系统运行正常。④ 确保气缸安装及检修质量良好。

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