数控机床上的液压系统元、辅件质量不稳定和使用、维护不当,系统中各元件和工作介质均在封闭管路内工作,没有其它机械设备直观,也没有电气设备可利用各种检测仪器可测量的各种参数,普通故障根源有多种因素,这些给液压、气动系统故障诊断带来~些困难。各种液压、气动元器件在机床作业过程中的状态直接影响机床的作业状态。液压系统及气动系统在数控初床的机械控制与系统调整中占有重要地位,液压系统广泛应用于主轴的自动装夹、主轴箱齿轮的变挡和主轴轴承的润滑、自动换刀装置、静压导轨、回转工作台及尾座等结构中。气动系统主要用于对工件、刀具定位面和交换工作台的自动吹屑、封闭式机床安全防护门的开关、加工中心的机械手动作和主轴松刀等。本文就液压、气动系统在数整饥床上发生的故障、故障原因和处理措施进行探讨。
1 液压系统故障分析
1.1 液压泵故障。以齿轮蒙为例谈产生的原因和处理措施
1)严重的压力波动。故障原因主要有:泵的滤油器阻塞不起作用:油位不足,吸油管露出油面:泵的主动轴与电动机联轴器不同轴:泵齿轮啮合精度不够:泵轴的油封骨架脱落,泵体不密封等。处理措施主要有以下几个方面:用清洗由将滤油器清洗干净;加油到位或刚氏呖由位置:调整两者的同轴度使其不超过02mm:修复(对研)使其达到啮合精度:更换油封等。
2)输油量不足。故障原因主要有:轴向间隙与径向间隙太大:泵体裂纹与气孔泄露;油液黏度高或油温高;电动机反转:滤油器有污物,管道不畅通:压力阀失灵等。处理措施主要有以下方面:更换相关零件:更换泵体,泵体与泵盖间加纸垫,紧固螺钉:用全损耗系统用油,油温控制在10—50℃,必要时加冷却装置:纠正转向:清除污物更换油液;修复或更换等。
3)液压泵运转失常或有咬死现象。故障原因主要有:泵轴向间隙及径向间隙过小:滚针转动不:盖板与轴的同轴度超差;压力阀失灵;泵与电动机轴同轴度超差;泵中有杂质等。处理措施主要有以下几个方面:调整间隙或更换零件、滚针轴承:更换盖板或矫西由;修复或更换;调整同轴度;清除杂质,用细铜丝网过滤会损耗系统用油等。
1.2 各种阀的故障现象、原因及处理措施
1)压力不足。故障原因主要有:溢流阀调定压力低;溢流溷的滑阀卡住;调压弹簧损坏等。处理措施主要有以下几个方面:调整溢流涸的压力:拆卸清洗重装:更换等。
2)流量不足,阀内泄露。故障原因:使用油液不当;滑润与阀体配合间隙过大等。处理措施主要有:更换油液、零件等。
3)滑阀动作不灵。故障原因:滑阀被拉坏:阀体变形;复位弹簧失效等。处理措施主要有:拆卸清洗,修整滑阀与阀孔的毛刺及拉坏面;矫正阀体,调整安装螺钉的压紧力到合适为止;更换弹簧等。
4)电磁铁线圈烧坏。故障原因:电压太低;线圈绝缘不良;作业压力和流量超值:回油压力过高。处理措施主要有:检查电源电压:更换电磁铁;调整工作压力或使用性能高的阀:检查背压是否在1 6MPa以下等。
1.3 外部泄漏故障分析
这类故障产生的原因是非常复杂,主要是因振动、腐蚀、压差、温度、装配不良等原因造成的。液压元件的质量,管路的连接,系统的设计,使用维护不当引起外漏。出现的部位也许多,如接头、接合面、密封面及泵体等。外漏是液压系统常见的故障,~定要认真对待。特别是管接头瓣由,经常被忽略,它约占湔由故障的30%~40%。不管使用哪种形式的管接头,均要确保密封面紧密接触,并紧固螺母与接头上的螺纹应配合适当,用扳手拧紧,又要避免旋力过大使管接头损坏。元件接合面、液压控制阀、液压缸等的漏油一般是因密封装置由于设计、加工、装配调整时的不正确,导致密封装置失效或受损造成的。处理这种故障应检查各处的密封装置,问题立即解决,这才能避免渝由故障。
1.4 液压缸故障的原因及处理描施
1)液压缸漏油。故障原因主要有:活塞杆碰伤拉毛;防尘密封圈被挤出或反唇;活塞或活塞杆上的密封件磨损与损伤:液压缸安装定心不良,使活塞杆伸出困难等。处理措施主要有以下几个方面:用细砂纸宠由石修磨或更换:更换密封圈、密封件:拆卸检查安装位置是否符合要求等。
2)活塞杆爬行或蠕动。故障原因主要有:液压缸内进入空气或油中有气泡:活塞杆弯曲;内锈蚀或拉伤;液压缸的安装位置偏移。处理措施主要有以下几个方面:松开接头排气;矫正使其直线度小于0.3mm/1000mm,更换活塞杆:除锈或更换缸筒:安装检查使其与主机方向平行等。
1.5 油温过高故障
油温过高产生的原因较多,主要的是液压系统在作业过程中大量咏由液由压力溢流阀回油箱,使压力油变热。排除方法:在决定所用液压元件时,要合理选用相适应的泵、阀等元件,尽可能使其规格合适,要应用简单的回路:优化系统设计,应用卸荷设计,使非工作过程中的能量损耗尽可能减小,布置管路尽可能减少弯曲,减少管道截面突变:元件制造要提高相对运动件的加工精度和装配精度,改善润滑条件及油箱的散热环境;有效增加油箱的容积,应用强制冷却的办法。
2 气动系统故障的处理措施
1)气缸故障。气缸故障—般是气勰,输出力不足,动作不稳,缓;中效果差及气缸损伤。出现上述故障的原因有以下几个方面:密封圈损坏,润滑不好,活塞杆偏心或有损伤,缸筒内表面有锈蚀或缺陷,进冷凝水杂质,活塞或活塞杆卡住,缓冲部分密封圈损坏或性能差,调节螺钉损坏,气缸速度过快,偏心负荷或;中击负荷引发的活塞杆折断等。处理故障的措施主要是:更换密封圈,加润滑油,清除杂质:重新安装活塞杆使其不受偏心载荷:清洗或更换过滤器;防止偏心载荷和;中击载荷加在活塞杆上,在外部或回路中设置缓冲机构。
2)压力控制阀。减压阀故障有二次压力升高,压力差很大,漏气,阀体泄漏,异常振动等。出现这些故障的原因主要是:调压弹簧损坏,阀座有划伤或阀座橡胶剥离,阀体中进^灰尘,活塞导向部分摩擦阻力大,阀体接触面有伤痕等。处理措施是:找准故障部位,对出现故障的地方实施处理,更换弹簧、阀座、阀体、密封件;清洗过滤器,进行防尘。溢流阀一般的故障有压力虽已上升而不溢流,压力没有超过设定值而溢流,有振动、漏气等。原因是阀内部有杂质,把孔堵塞或把阀的移动件卡住,调压弹簧损坏、阀座损伤、膜片破裂、密封件损坏、压力上升速度慢、润放出流量过多引起振动等。处理措施是要更换损坏的零件、密封件、弹簧:保持润内清洁,微调溢流量与压力上升裹度相适应。
3)方向控制阀的故障有不能换向,阀泄漏,阀产生振动等。造成的原因是:润滑不良、滑动阻力和始动摩擦大,密封圈压缩量大或膨胀变形,杂质被卡在滑动部分或阀座上,弹簧卡住或损坏等。处理故障的措施是针对故障现象,进行清洗,更换损坏零件和密封件,改善润滑条件与环境。