常見(jiàn)液壓系統(tǒng)故障與維修

液壓系統(tǒng)的故障及維修液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中占有很重要的位置，加工中心的刀具自動(dòng)交換系統(tǒng)（ATC）,托盤(pán)自動(dòng)交換系統(tǒng)，主軸箱的平衡，主軸箱齒輪的變檔以及回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的夾緊等一般都采用液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從圖8-12中可看出它所驅(qū)動(dòng)控制的對(duì)象。機(jī)床液壓設(shè)備是由機(jī)械、液壓、電氣及儀表等組成的統(tǒng)一體，分析系統(tǒng)的故障之前必須弄清楚整個(gè)液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、判斷，確定區(qū)域、部位、以至于某個(gè)元件。液壓系統(tǒng)的工作總是由壓力、流量、液流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可按照這些特征找出故障的原因并及時(shí)給予排除。造成故障的主要原因一般不外有三種情況:一是設(shè)計(jì)不完善或不合理;二是操作安裝有誤，使零件、部件運(yùn)轉(zhuǎn)不正常；三是使用、維護(hù)、保養(yǎng)不當(dāng)。前一種故障必須充分分析研究后進(jìn)行改裝、完善，后兩種故障可以用修理及調(diào)整的方法解決。液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的特征設(shè)備調(diào)試階段的故障率較高，存在問(wèn)題較為復(fù)雜，其特征是設(shè)計(jì)、制造、安裝以及管理等問(wèn)題交織在一起。除機(jī)械、電氣問(wèn)題外，一般液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障有:1）接頭連接處泄漏。2）運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定。3）閥心卡死或運(yùn)動(dòng)不靈活，造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作失靈。4）阻尼小孔被堵，造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)不上去。5）閥類(lèi)元件漏裝彈簧或密封件，或管道接錯(cuò)而使動(dòng)作混亂。6）設(shè)計(jì)、選擇不當(dāng)，使系統(tǒng)發(fā)熱，或動(dòng)作不協(xié)調(diào)，位置精度達(dá)不到要求。7）液壓件加工質(zhì)量差，或安裝質(zhì)量差，造成閥類(lèi)動(dòng)作不靈活。8）長(zhǎng)期工作，密封件老化，以及易損元件磨損等，造成系統(tǒng)中內(nèi)外泄漏量增加，系統(tǒng)效率明顯下降。液壓元件常見(jiàn)故障及排除1、液壓泵故障液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵等，下面以齒輪泵為例介紹故障及其診斷。齒輪泵最常見(jiàn)的故障是泵體與齒輪的磨損、泵體的裂紋和機(jī)械損傷。出現(xiàn)以上情況一般必須大修或更換零件。在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中，齒輪泵常見(jiàn)的故障有：噪聲嚴(yán)重及壓力波動(dòng)；輸油量不足：液壓泵不正?；蛴幸垃F(xiàn)象。（1）噪聲嚴(yán)重及壓力波動(dòng)可能原因及排除方法1）泵的過(guò)濾器被污物阻塞不能起濾油作用：用干凈的清洗油將過(guò)濾器去除污物。2）油位不足，吸油位置太高，吸油管露出油面：加油到油標(biāo)位，降低吸油位置。3）泵體與泵蓋的兩側(cè)沒(méi)有加紙墊；泵體與泵蓋不垂直密封：旋轉(zhuǎn)時(shí)吸入空氣：泵體與泵蓋間加入紙墊；泵體用金剛砂在平板上研磨，使泵體與泵蓋垂直度誤差不超過(guò)0.005mm，緊固泵體與泵蓋的聯(lián)結(jié)，不得有泄漏現(xiàn)象。4）泵的主動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器不同心，有扭曲磨擦：調(diào)整泵與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器的同心度，使其誤差不超過(guò)0.2mm。5）泵齒輪的嚙合精度不夠：對(duì)研齒輪達(dá)到齒輪嚙合精度。6）泵軸的油封骨架脫落，泵體不密封：更換合格泵軸油封。⑵輸油不足的可能原因及排除方法1）軸向間隙與徑向間隙過(guò)大：由于齒輪泵的齒輪兩側(cè)端面在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與軸承座圈產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成磨損，軸向間隙和徑向間隙過(guò)大時(shí)必須更換零件。2）泵體裂紋與氣孔泄漏現(xiàn)象：泵體出現(xiàn)裂紋時(shí)需要更換泵體，泵體與泵蓋間加入紙墊，緊固各聯(lián)接處螺釘。3）油液黏度太高或油溫過(guò)高：用20#機(jī)械油選用適合的溫度，一般20#全損耗系統(tǒng)用油適用10?50℃的溫度工作，如果三班工作，應(yīng)裝冷卻裝置。4）電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：糾正電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。5）過(guò)濾器有污物，管道不暢通：清除污物，更換油液，保持油液清潔。6）壓力閥失靈：修理或更換壓力閥。⑶液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)不正?；蛴幸垃F(xiàn)象的可能原因及排除方法1）泵軸向間隙及徑向間隙過(guò)小：軸向、徑向間隙過(guò)小則應(yīng)更換零件，調(diào)整軸向或徑向間隙。2）滾針轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活：更換滾針軸承。3）蓋板和軸的同心度不好：更換蓋板，使其與軸同心。4）壓力閥失靈：檢查壓力閥彈簧是否失靈，閥體小孔是否被污物堵塞，滑閥和閥體是否失靈；更換彈簧，清除閥體小孔污物或換滑閥。5）泵和電動(dòng)機(jī)間聯(lián)軸器同心度不夠：調(diào)整泵軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器同心度，使其誤差不超0.20mm。6）泵中有雜質(zhì)：可能在裝配時(shí)有鐵屑遺留，或油液中吸入雜質(zhì)；用細(xì)銅絲網(wǎng)過(guò)濾全損耗系統(tǒng)用油，去除污物。2.整體多路閥常見(jiàn)故障的可能原因及排除方法（1）工作壓力不足1）溢流閥調(diào)定壓力偏低：調(diào)整溢流閥壓力。2）溢流閥的滑閥卡死：拆開(kāi)清洗，重新組裝。3）調(diào)壓彈簧損壞：更換新產(chǎn)品。4）系統(tǒng)管路壓力損失太大：更換管路，或在許用壓力范圍內(nèi)調(diào)整溢流閥壓力。⑵工作油量不足1）系統(tǒng)供油不足：檢查油源。2）閥內(nèi)泄漏量大，作如下處理：如油溫過(guò)高，粘度下降，則應(yīng)采取降低油溫措施;如油液選擇不當(dāng)，則應(yīng)更換油液；如滑閥與閥體配合間隙過(guò)大，則應(yīng)更換新產(chǎn)品。⑶復(fù)位失靈復(fù)位彈簧損壞與變形，更換新產(chǎn)品。（4）外泄漏1）Y形圈損壞，更換產(chǎn)品。2）油口安裝法蘭面密封不良。檢查相應(yīng)部位的緊固和密封。3）各結(jié)合面緊固螺釘、調(diào)壓螺釘背帽松動(dòng)或堵塞，緊固相應(yīng)部件。.電磁換向閥常見(jiàn)故障的可能原因和排除方法（1）滑閥動(dòng)作不靈活1）滑閥被拉壞：拆開(kāi)清洗，或修整滑閥與閥孔的毛刺及拉壞表面。2）閥體變形：調(diào)整安裝螺釘?shù)膲壕o力，安裝轉(zhuǎn)矩不得大于規(guī)定值。3）復(fù)位彈簧折斷：更換彈簧。⑵電磁線圈燒損1）線圈絕緣不良：更換電磁鐵2）電壓太低：使用電壓應(yīng)在額定電壓的90%以上。3）工作壓力和流量超過(guò)規(guī)定值：調(diào)整工作壓力，或采用性能更高的閥。4）回油壓力過(guò)高：檢查背壓，應(yīng)在規(guī)定值16MPa以下。.液壓缸故障及排除方法（1）外部漏油1）活塞桿碰傷拉毛：用極細(xì)的砂紙或油石修磨，不能修的，更換新件。2）防塵密封圈被擠出和反唇：拆開(kāi)檢查，重新更新。3）活塞和活塞桿上的密封件磨損與損傷：更換新密封件。4）液壓缸安裝定心不良，使活塞桿伸出困難:拆下來(lái)檢查安裝位置是否符合要求。⑵活塞桿爬行和蠕動(dòng)1）液壓缸內(nèi)進(jìn)入空氣或油中有氣泡：松開(kāi)接頭，將空氣排出。2）液壓缸的安裝位置偏移：在安裝時(shí)必須檢查，使之與主機(jī)運(yùn)動(dòng)方向平行。3）活塞桿全長(zhǎng)和局部彎曲：活塞桿全長(zhǎng)校正直線度誤差應(yīng)小于等于0.03/100mm或更換活塞。4）缸內(nèi)銹蝕或拉傷。去除銹蝕和毛刺，嚴(yán)重時(shí)更換缸筒。例387.供油回路的故障維修故障現(xiàn)象：供油回路不輸出壓力油。分析及處理過(guò)程：以一種常見(jiàn)的供油裝置回路為例，如圖9-1所示。液壓泵為限壓式變量葉片泵，換向閥為三位四通M型電磁換向閥。啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)溢流閥，壓力表指針不動(dòng)作，說(shuō)明無(wú)壓力；啟動(dòng)電磁閥，使其置于右位或左位，液壓缸均不動(dòng)作。電磁換向閥置于中位時(shí)，系統(tǒng)沒(méi)有液壓油回油箱。檢測(cè)溢流閥和液壓缸，其工作性能參數(shù)均正常。而液壓系統(tǒng)沒(méi)有壓力油輸出，顯然液壓泵沒(méi)有吸進(jìn)液壓油，其原因可能會(huì)有：液壓泵的轉(zhuǎn)向不對(duì)；吸油濾油器嚴(yán)重堵塞或容量過(guò)?。河鸵旱恼扯冗^(guò)高或溫度過(guò)低；吸油管路嚴(yán)重漏氣；濾油器沒(méi)有全部浸入油液面以下或油箱液面過(guò)低；葉片在轉(zhuǎn)子槽中卡死；液壓泵至油箱液面高度大于500mm等。經(jīng)檢查，泵的轉(zhuǎn)向正確，濾油器工作正常，油液的粘度、溫度合適，泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)異常噪聲，說(shuō)明沒(méi)有過(guò)量空氣進(jìn)入系統(tǒng)，泵的安裝位置也符合要求。將液壓泵解體，檢查泵內(nèi)各運(yùn)動(dòng)副，葉片在轉(zhuǎn)子槽中滑動(dòng)靈活，但發(fā)現(xiàn)可移動(dòng)的定子環(huán)卡死于零位附近。變量葉片泵的輸出流量與定子相對(duì)轉(zhuǎn)子的偏心距成正比。定子卡死于零位，即偏心距為零，因此泵的輸出流量為零。具體說(shuō)，葉片泵與其他液壓泵一樣都是容積泵，吸油過(guò)程是依靠吸油腔的容積逐漸增大，形成部分真空，液壓油箱中液壓油在大氣壓力的作用下，沿著管路進(jìn)入泵的吸入腔，若吸入腔不能形成足夠的真空（管路漏氣，泵內(nèi)密封破壞），或大氣壓力和吸入腔壓力差值低于吸油管路壓力損失（過(guò)濾器堵塞，管路內(nèi)徑小，油液粘度高），或泵內(nèi)部吸油腔與排油腔互通（葉片卡死于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子體與配油盤(pán)脫開(kāi)）等因素存在，液壓泵都不能完成正常的吸油過(guò)程。液壓泵壓油過(guò)程是依靠密封工作腔的容積逐漸減小，油液被擠壓在密封的容積中，壓力升高，由排油口輸送到液壓系統(tǒng)中。由此可見(jiàn)，變量葉片泵密封的工作腔逐漸增大（吸油過(guò)程），密封的工作腔逐漸減?。▔河瓦^(guò)程），完全是由于定子和轉(zhuǎn)子存在偏心距而形成的。當(dāng)其偏心距為零時(shí)，密封的工作腔容積不變化，所以不能完成吸油、壓油過(guò)程，因此上述回路中無(wú)液壓油輸入，系統(tǒng)也就不能工作。故障原因查明，相應(yīng)排除方法就好操作了。排除步驟是：將葉片泵解體，清洗并正確裝配，重新調(diào)整泵的上支承蓋和下支承蓋螺釘，使定子、轉(zhuǎn)子和泵體的水平中心線互相重合，使定子在泵體內(nèi)調(diào)整靈活，并無(wú)較大的上下竄動(dòng)，從而避免定子卡死而不能調(diào)整的故障。例388.壓力控制回路的故障維修故障現(xiàn)象：壓力控制回路中溢流不正常。分析及處理過(guò)程：溢流閥主閥心卡住如圖9-2所示的壓力控制回路中，液壓泵為定量泵，采用三位四通換向閥，中位機(jī)能為Y型。所以，液壓缸停止工作運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)不卸荷，液壓泵輸出的壓力油全部由溢流閥溢回油箱。系統(tǒng)中的溢流閥通常為先導(dǎo)式溢流閥，這種溢流閥的結(jié)構(gòu)為三級(jí)同心式。三處同軸度要求較高，但這種溢流閥用在高壓大流量系統(tǒng)中，調(diào)壓溢流性能較好。將系統(tǒng)中換向閥置于中位，調(diào)整溢流閥的壓力時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力值調(diào)在10MPa以下時(shí)，溢流閥工作正常；而當(dāng)壓力調(diào)整到高于10MPa的任一壓力值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出像吹笛一樣的尖叫聲，此時(shí)可看到壓力表指針劇烈振動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)噪聲來(lái)自溢流閥。其原因是因?yàn)樵谌?jí)同軸高壓溢流閥中，主閥心與閥體、閥蓋有兩處滑動(dòng)配合，如果閥體和閥蓋裝配后的內(nèi)孔同軸度超出規(guī)定要求，主閥心就不能靈活地動(dòng)作，而是貼在內(nèi)孔的某一側(cè)作不正常運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壓力調(diào)整到一定值時(shí)，就必然激起主閥心振動(dòng)。這種振動(dòng)不是主閥心在工作運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的常規(guī)振動(dòng)，而是主閥心卡在某一位置（此時(shí)因主閥心同時(shí)承受著液壓卡緊力）而激起的高頻振動(dòng)。這種高頻振動(dòng)必將引起彈簧、特別是調(diào)壓彈簧的強(qiáng)烈振動(dòng)，并出現(xiàn)共振噪聲。另外，由于高壓油不通過(guò)正常的溢流口溢流，而是通過(guò)被卡住的溢流口和內(nèi)泄油道溢回油箱，這股高壓油流將發(fā)出高頻率的流體噪聲。而這種振動(dòng)和噪聲是在系統(tǒng)特定的運(yùn)行條件下激發(fā)出來(lái)的，這就是為什么在壓力低于10MPa時(shí)不發(fā)牛尖叫聲的原因。m小士送國(guó)制乩力地的阿牖經(jīng)過(guò)分析之后，排除故障就有方向了。首先可以調(diào)整閥蓋，因?yàn)殚y蓋與閥體配合處有調(diào)整余地；裝配時(shí)，調(diào)整同軸度，使主閥心能靈活運(yùn)動(dòng)，無(wú)卡緊現(xiàn)象，然后按裝配工藝要求，依照一定的順序用定轉(zhuǎn)矩扳手?jǐn)Q緊，使擰緊力矩基本相同。當(dāng)閥蓋孔有偏心時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修磨，消除偏心。主閥心與閥體配合滑動(dòng)面若有污物，應(yīng)清洗干凈，目的就是保證主閥心滑動(dòng)靈活的工作狀態(tài)，避免產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。另外，主閥心上的阻尼孔，在主閥心振動(dòng)時(shí)有阻尼作用，當(dāng)工作油液粘度降低，或溫度過(guò)高時(shí)，阻尼作用將相應(yīng)減小。因此，選用合適粘度的油液和控制系統(tǒng)溫升過(guò)高也有利于減振降噪。6例389.速度控制回路的故障維修故障現(xiàn)象：速度控制回路中速度不穩(wěn)定。分析及處理過(guò)程：節(jié)流閥前后壓差小致使速度不穩(wěn)定，在圖9-3所示系統(tǒng)中，液壓泵為定量泵，屬于進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，采用三位四通電動(dòng)換向閥，中位機(jī)能為O型。系統(tǒng)回油路上設(shè)置單向閥以起背壓閥作用。系統(tǒng)的故障是液壓缸推動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)不到調(diào)定值。經(jīng)檢查，系統(tǒng)中各元件工作正常，油液溫度屬正常范圍。但發(fā)現(xiàn)溢流閥的調(diào)節(jié)壓力只比液壓缸工作壓力高0.3MPa,壓力差值偏小，即溢流閥的調(diào)節(jié)壓力較低，再加上回路中，油液通過(guò)換向閥的壓力損失為0.2MPa,這樣造成節(jié)流閥前后壓差值低于0.2-0.3MPa,致使通過(guò)節(jié)流閥的流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的數(shù)值，于是液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度就不可能達(dá)到調(diào)定值。提高溢流閥的調(diào)節(jié)壓力，使節(jié)流閥的前后壓差達(dá)到合理壓力值后，故障消除。例390.方向控制回路的故障維修故障現(xiàn)象：方向控制回路中滑閥沒(méi)有完全回位。分析及處理過(guò)程：在方向控制回路中，換向閥的滑閥因回位阻力增大而沒(méi)有完全回位是最常見(jiàn)的故障，將造成液壓缸回程速度變慢。排除故障首先應(yīng)更換合格的彈簧；如果是由于滑閥精度差，而使徑向卡緊，應(yīng)對(duì)滑閥進(jìn)行修磨或重新配制。一般閥心的圓度和錐度允差為0.003?0.005mm,最好使閥心有微量的錐度，并使它的大端在低壓腔一邊，這樣可以自動(dòng)減小偏心量，從而減小摩擦力，減小或避免徑向卡緊力。引起卡緊的原因還可能有：臟物進(jìn)入滑閥縫隙中而使閥心移動(dòng)困難：間隙配合過(guò)小，以致當(dāng)油溫升高時(shí)閥心膨脹而卡死；電磁鐵推桿的密封圈處阻力過(guò)大，以及安裝緊固電動(dòng)閥時(shí)使閥孔變形等。找到卡緊的原因，就好排除故障了。例391.閥換向滯后引起的故障維修故障現(xiàn)象：在圖9-4a所示系統(tǒng)中，液壓泵為定量泵，三位四通換向閥中位機(jī)能為Y型。系統(tǒng)為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速。液壓缸快進(jìn)、快退時(shí)，二位二通閥接通。系統(tǒng)故障是液壓缸在開(kāi)始完成快退動(dòng)作時(shí)，首先出現(xiàn)向工件方向前沖，然后再完成快退動(dòng)作。此種現(xiàn)象影響加