(1)液压系统的安装和调试
液压系统的安装是液压系统能否正常工作的一个重要环节,液压系统安装工艺不合理,甚至出现安装失误,将会造成液压系统无法运行,给生产带来巨大的经济损失,甚至造成重大事故。液压传动系统虽然与机械传动系统有大量相似之处,但是液压系统也有此特性。只有经过专业培训,并有一定安装经验的人员才能从事液压系统的安装。
1)审查液压系统
审查的主要内容应包含:液压系统设计的审查、液压系统原理图合理性的鉴定、系统制造工艺的评价、液压系统净化程度的检查、液压系统零部件的确认。
2)安装前的技术准备工作
液压系统安装前,应按照有关技术资料做好各项准备工作。
①技术资料的准备与熟悉。系统原理图、电气原理图、管路布置图、液压元件、辅助元件等资料应准备齐全,以便技术人员对具体内容和技术要求逐项熟悉和研究。
②物资准备。按照系统图和元件清单,核对液压件的数量,确认所有液压元件的质量,尤其是要严格检查压力表的质量,查明压力表检验日期,对检验时间过长的压力表要重新进行校验,确保准确、可用。
③质量检查。液压元件在运输或库存过程中极易被污染和锈蚀,存放时间过长会使元件中的密封件老化而丧失密封性,有些元件由于加工及装配质量不良使性能不合格,因此必须对元件进行严格的检查。
3)液压元件安装要求
①液压泵的安装。
在安装时,液压泵、电动机、支架、底座等各元件结合面上须无锈、无凸出斑点和油漆层,在结合面上应涂一薄层防锈油。泵与电机之间的同轴度允差、平行度允差应符合规定,或者不大于泵与电机之间联轴器厂家推荐的同轴度、平行度要求。直角支架安装时,泵支架的支口中心高允许比电机的中心高略高0~0.8 mm。安装完毕后,电动机、液压泵和联轴器之间都应能轻松、平滑的转动,无异常声响。
②集成块的安装。
阀块所有各油流通道内,尤其是孔与孔贯穿交叉处,都必须去净毛刺;阀块加工完毕后须用防锈清洗液反复用加压清洗;往阀块上安装液压阀时,要核对它们的型号、规格;核对所有密封件的规格型号、材质及出厂日期;装配前应再检查一次阀块所有孔道是否与设计图一致;检查所用的连接螺栓的材质及强度是否达到设计要求及液压元件厂家规定的要求,紧固螺栓须用扭力扳手拧紧;凡有定位销的液压阀必须装上定位销;阀块上应钉上金属制的小标牌,标明各阀在设计图上的序号、各回路名称、各外接口的作用;阀块装配完毕后,在安装到液压系统之前,应将阀块单独先进行耐压试验和功能试验;应根据设计及功能要求,安装相应的蓄能器、冷却器、压力表等辅助元件。
4)液压系统的调试
液压设备调试的主要内容就是液压系统的运转调试,不仅要检查系统是否完成设计要求的工作运动循坏,而且还应该把组成工作循环的各个动作的力,各动作的时间和整个工作循环的总时间等调整到设计时所规定的数值,通过调试应测定系统的功率损失和油温升高是否有碍于设备的正常运转,否则应采取措施加以解决。
①液压系统调试前的准备。
熟悉情况、确定调试项目。调试前,应根据设备使用说明书及有关技术资料,全面了解被调试设备的结构、性能、工作顺序、使用要求和操作方法,以及机械、电气、气动等方面与液压系统的联系,认真研究液压系统各元件的作用,读懂液压原理图,搞清楚液压元件在设备上的安装位置及结构、性能和调整部位,仔细分析液压系统各工作循环的压力变化、速度变化以及系统的功率利用情况,熟悉液压系统用油的牌号和要求。
外观检查。新设备和经过修理的设备均需进行外观检查,其目的是检查影响液压系统正常工作的相关因素。
②液压系统的调整和试机。
液压系统的调整和试机一般不会截然分开,往往是穿插交替进行。调试主要内容包括:空载试机、负载试机和液压系统调整。
a.空载试机。空载试车是指在不带负载运转的条件下,全面检查液压系统的各液压元件、各辅助装置和系统内各回路的工作是否正常;工作循环或各种动作的自动换接是否符合要求。空载试机及调整方法与步骤如下:
b.负载试机。负载试机是使液压系统按设计要求在预定的负载下工作。通过负载试机检查系统能否实现预定的工作要求,如工作部件的力、力矩或运动特性等;检查噪声和振动是否在允许范围内;检查工作部件运动换向和速度换接时的平稳性,不应有爬行、跳动和冲击现象;检查功率损耗情况及连续工作一段时间后的温升情况。
负载试机一般是先在低于最大负载的情况下试机,如果一切正常,则可进行最大负载试机,这样可避免出现设备损坏等事故。
c.液压系统的调整。液压系统的调整要在系统安装、试车过程中进行,在使用过程中也随时进行一些项目的调整。
5)液压系统的试压
液压系统试压的主要目的是检查系统、回路的漏油和耐压强度。系统的试压一般都采取分级试验,每升一级,检查一次,逐步升到规定的试验压力。
(2)液压系统的故障分析与排除
1)液压系统的故障分析
液压系统发生故障的原因很多,但归结起来有三个方面:一是设备的机械故障,包括液压系统设计不合理,安装间隙不正确,液压元件质量问题,密封件选用不当,由这些问题引起的液压故障一般与液压油没有关系。二是操作失误造成液压系统故障,是指液压系统在正常运转时由于操作人员操作不当而造成,如错误开闭阀门,突然中断电源,操作温度或压力过高,补油时加错油品,油箱液面过高或过低,不及时从油箱底部放出分离的水等。由于操作失误造成的液压系统故障,都不是液压油质量问题造成,大都不涉及液压油,但有些则从液压油的质量变化可以反映出来。三是由于液压油的质量造成液压系统故障,这大多是由于选油不当或使用不合格的油品所致,也可能是液压油使用时间过长,不及时更换新油所造成的。
2)液压系统故障的特点
一套好的液压传动系统装置能正常、可靠的工作,它的液压系统必须具备许多性能要求,这些包括:液压缸的行程、推力、速度及其调节范围;液压马达的转向、转矩、速度及其调节范围等技术性能;以及运转平稳性、精度、噪声、效率等。在实际运行过程中,如果出现了不正常情况,而不完全或不能满足这些要求,则认为液压系统出现了故障。
3)故障种类
由于故障发生的时期不同,故障的内容和原因也不同,因此,可将故障分为初期故障、突发故障和老化故障。
①初期故障,在调试阶段和开始运转的两三个月内发生的故障为初期故障,其产生原因有:元件加工、装配不良,设计失误,安装不符合要求,维护管理不善。
②突发故障,指系统在稳定运行时间内突然发生的故障,有些突发故障是有先兆的,但有些是无法预测的,只能采取安全保护措施加以防范,或准备一些易损备件,以便及时更换失效的元件。
③老化故障,指个别或少数元件达到使用寿命后发生的故障,参照系统各元件的生产日期、开始使用日期、使用频繁程度,如声音反常、泄漏越来越严重、液压缸运动不平稳等,大致可以预测老化故障的发生期限是可能的。
4)故障诊断步骤
①故障排除前的准备工作。
一是认真阅读设备使用说明书,掌握设备的结构、工作原理及其性能,液压系统的功能、结构、工作原理及设备对液压系统的要求,系统中所采用的各种元件的结构、工作原理、性能。二是查阅与设备使用有关的档案资料,如生产厂家、制造日期、液压件状况、运输途中有无损坏、调试及验收时的原始记录等。除上述内容外,还应该掌握液压传动的基础知识。
②故障处理的步骤。(www.xing528.com)
a.现场检查,任何一种故障都表现为一定的故障现象,这些现象是对故障进行分析、判断的线索,处理故障时首先要查清故障现象,认真仔细地进行观察,充分掌握其特点,了解故障产生前后设备的运转情况,查清故障实在什么条件下产生的,并摸清与故障油管的其他因素。
b.分析判断,在现场检查技术上,对可能引起故障的原因做初步判断的分析判断,初步判断列出可能引起故障的原因。
c.调整试验,是对仍运转的设备经过上述分析判断后所列出的故障原因进行压力、流量和动作循环试验,进一步验证并找出哪些更可能是故障的原因。
d.拆卸检查,是对经过调整试验后,进一步对认定的故障部位进行打开检查,拆卸检查时,要注意保持该部位的原始状态,仔细检查有关部位。
e.处理,对检查处故障的部位,按照技术规程的要求,仔细地处理,切勿违反章程草率处理。
f.重新试验与效果测试,在故障处理完毕后,重新进行试验和测试,与原来故障现象进行对比。
g.故障原因分析总结,按照上述内容排除故障后,对故障要进行认真的定性、定量分析总结,以便对故障产生的原因、规律作出正确的判断及结论,从而提高处理故障的能力,也可防止同类故障再次发生。
5)故障诊断方法
①分块法,将系统分成小单元来考虑,思路会清晰,故障易呈现。
②经验法,主要依靠实际经验,并借助简单的仪表,诊断故障发生的部位,找出故障原因的方法,经验法可按照中医诊断病人的“望、闻、问、切”方法进行。
③推理分析法,利用逻辑推理、从现象慢慢推到本质,寻找出故障的真实原因的方法。
6)内漏故障的排除
液压系统泄漏会造成液压量减少且不能建立正常油压,从而导致系统不能正常工作,液压系统漏油有外漏和内漏两种情况。外漏主要是油管破裂、接头松动、紧固不严密等情况造成的,比较容易发现;内漏主要是液压系统内容的液压泵、液压缸、分配器等产生泄漏造成的。内漏的故障不易被发现,有时还需借助仪器进行检测才能排除。
①齿轮液压泵相关部位严重磨损或装配错误。
a.液压泵齿轮与泵壳的配合间隙超过规定极限。处理方法:更换泵壳或采用镶套阀修复,保证液压泵齿轮齿顶与壳体配合间隙在规定范围之内。
b.齿轮轴套和齿轮端面过度磨损,使卸压密封圈预压缩量不足而失去密封作用,导致液压泵高压油腔与低压油腔串通,内漏严重。处理方法:在后轴套下加补偿垫片(厚度一般不超过2 mm),保证密封圈安放的压缩量。
c.拆装液压泵时,在两个轴套结合面处,将导向钢丝装错方向。处理方法:保证导向钢丝能同时将两个轴套按被动齿轮旋转方向偏转一个角度,使两个轴套平面贴合紧密。
②液压缸密封圈老化和损坏、活塞杆锁紧螺栓松动。
a.液压缸活塞上的密封圈、活塞杆与活塞接合处的密封挡圈、定位阀密封圈损坏。处理方法:更换密封圈和密封挡圈。
b.活塞杆锁紧螺栓松动。处理方法:重新拧紧活塞杆紧固螺栓。
c.缸筒失圆严重时,可能导致液压缸上下腔的液压油相通。处理方法:若失圆不严重更换加大活塞密封圈的办法来恢复其密封性;若圆度、圆柱度误差超过0.05 mm,则应对缸筒进行研磨加工,更换加大活塞,来恢复其配合间隙。
③分配器上的溢流阀和回油阀关闭不严。
a.溢流阀磨损或液压油过脏;球阀锈蚀,调节弹簧力不足或折断,液压油不合规定,液压油过稀或油温过高,都会使溢流阀关闭不严。处理方法:更换清洁的符合要求的液压油;更换规定长度和弹力的弹簧;更换球阀中的球,装入阀座后可敲击,使之与阀座贴合。
b.回油阀磨损严重或因液压油过脏而导致回油阀关闭不严。处理方法:研磨锥面及互研阀座。
(3)数控机床装配、调试
数控机床包括数控车床(如不落轮镟床)、数控铣床、加工中心等,具有高速加工、精密加工、集成与复合、智能化、多轴化、高可靠性等优点。
1)机床本体的装配与调整
滚动直线导轨的安装与调试
滚动直线导轨是近年来新生产的一种滚动导轨,其突出优点为无间隙,并且能够施加预紧力。
a.滚动直线导轨对安装基面的要求,滚动直线导轨由于承载球列多,对误差有均化作用,导轨弹性变形又能降低安装面的误差,安装在导轨上的运动部件的运动误差将减小到安装基面误差的1/2~1/5。因此,一般情况下安装面无须磨削加工,采用精刨或精铣即可。导轨安装之前应事先测定安装基面的精度,首先,使用油石将机床基面上的毛刺及微小凸出部位擦去、修直,并用纱布擦干净,然后用挥发性液体擦干净。做好以上准备后,再进行各项精度的测量。
b.滚动直线导轨的固定方法,为克服机械运动过程中的振动和冲击力的作用,导轨和滑块可以根据受力的大小与作用方向选择压块、推拔块、定位螺钉和滚柱等固定方法。
c.滚动线性导轨的安装,分为导轨和滑块的安装,导轨安装前先用油石清除安装基面的毛刺和污物,然后将线性导轨平放在安装面上,使导轨的基准面紧贴床身的侧向安装面。将装配螺栓紧固,但注意不要完全锁死,并使滑轨基准面尽量贴紧床身的侧向安装面,安装前注意螺栓孔与装配螺栓是否吻合,依次将导轨与床身的侧面安装面紧密贴合。使用扭力扳手,将装配螺栓按规定的扭矩值锁紧。锁紧时须有导轨的中央向两端依次锁紧,以获得稳定的精度。其余导轨的安装方法相同。在完成导轨的安装后,将工作台安装至滑块上,锁定滑块装配螺栓,但不要完全锁紧,使用定位螺栓将滑块基准面与工作台侧向安装面锁紧,以定位工作台,按滑块对角顺序锁紧滑块装配螺栓。
2)电气系统的通电调试
①电源的检查,检查电源输入电压是否与机床设定相匹配,频率转换开关(如有)是否置于相应的位置,检查确认变压器的容量是否满足控制单元和伺服系统的电能消耗,检查电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围内。
②参数的设定确认,确认控制部分印刷电路板、速度控制单元印刷电路板、主轴控制单元印刷电路板上接地的设定。
③各控制回路的调试,确认各种电源电压正确之后,可以启动CNC,CNC启动后,LCD出现显示内容。
④弱电系统调试,包括核对系统功能参数、控制轴的设定、伺服引导、主轴引导、PMC模块参数和系统参数的设置。
⑤PMC梯形图的调试,首先将程序上传至PLC中,调试机床控制面板程序,调试机床润滑,然后测试各进给轴的运动,各轴参考点的设置,轴行程的设置。
⑥主轴的调试,主轴控制单元接受来自CNC的译码指令,同时接受速度反馈实施速度循环控制。在进行主轴调试时,主要应完成转速的设定。
⑦其他辅助动作的调试,如冷却、排屑、照明等功能。
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