機(jī)床液壓系統(tǒng)故障診斷與分析

劉志強(qiáng) 李士博

摘要：液壓系統(tǒng)是我廠產(chǎn)品故障點(diǎn)較多的部分，嚴(yán)重影響了整機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，本文根據(jù)某機(jī)床企業(yè)近一年半液壓系統(tǒng)的故障統(tǒng)計(jì)，分析了機(jī)床液壓系統(tǒng)常見(jiàn)的故障問(wèn)題，并提出了故障診斷與解決方法。

關(guān)鍵詞：機(jī)床；液壓系統(tǒng)；故障；分析

1 引言

機(jī)床液壓系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)主軸松卡刀、伺服軸抱閘、液壓卡盤(pán)（具）、重力平衡、刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)等輔助動(dòng)作的動(dòng)力與控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床外圍系統(tǒng)不可或缺的一部分，是影響整機(jī)可靠性及產(chǎn)品性能的關(guān)鍵功能部件之一。一直以來(lái)，液壓系統(tǒng)作為機(jī)床外圍輔助系統(tǒng)，沒(méi)有得到足夠的重視，在機(jī)床制造過(guò)程中更多注重機(jī)床動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，而在液壓系統(tǒng)可靠性方面重視不夠，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)質(zhì)量不高；污染、降噪、安全可靠性等性能較低；導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，成為影響機(jī)床整機(jī)可靠性及產(chǎn)品質(zhì)量提高的瓶頸，被許多機(jī)床用戶(hù)所詬病。

2 機(jī)床液壓系統(tǒng)故障診斷與分析

2.1 液壓系統(tǒng)故障報(bào)告

2011年至2012年上半年，某機(jī)床企業(yè)共反饋液壓系統(tǒng)故障252起，故障分析統(tǒng)計(jì)如圖1和圖2，從圖中可見(jiàn)機(jī)床液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障主要有油泵故障，閥組故障，液壓缸故障，電機(jī)故障，泄漏、油溫過(guò)高和其他故障等。

由沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司專(zhuān)項(xiàng)“主軸單元性能測(cè)試平臺(tái)優(yōu)化升級(jí) ”（項(xiàng)目編號(hào)：2019SJKY01）資助

2.2 液壓系統(tǒng)故障診斷與分析

2.2.1 油泵故障

（1）油泵漏油。故障原因主要有：油泵軸頸密封圈損壞；泵軸與電機(jī)軸同軸度超差；油泵進(jìn)出口接頭密封不良。處理措施主要有以下幾個(gè)方面：更換新密封圈；重新安裝安裝電機(jī)泵組，或者直接更換電機(jī)泵組。（2）油泵壓力波動(dòng)。故障原因主要有；泵的濾油器阻塞不起作用；油位不足；吸油管露出油面；泵的主動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器不同軸；泵齒輪嚙合精度不夠；泵軸的油封骨架脫落；泵體不密封等。處理措施：用清洗油將濾油器清洗干凈；加油到位或降低吸油位置；調(diào)整兩者的同軸度使其不超過(guò)0.2mm；修復(fù)使其達(dá)到嚙合精度；更換油封等。

2.2.2閥組故障

（1）流量不足，閥內(nèi)泄露。故障原因：使用油液不當(dāng)；滑潤(rùn)與閥體配合間隙過(guò)大等。處理措施主要有：更換油液、零件等。（2）滑閥無(wú)動(dòng)作卡閥。故障原因：滑閥被拉壞；閥體變形；復(fù)位彈簧失效等。處理措施主要有：拆卸清洗，修整滑閥與閥孔的毛刺及拉壞面；矯正閥體，調(diào)整安裝螺釘?shù)膲壕o力到合適為止；更換彈簧等。

2.2.3液壓缸故障

（1）液壓缸漏油。故障原因主要有：活塞桿碰傷拉毛；防塵密封圈被擠出或反唇；活塞或活塞桿上的密封件磨損與損傷：液壓缸安裝定心不良，使活塞桿伸出困難等。處理措施主要有以下幾個(gè)方面：用細(xì)砂紙寵由石修磨或更換：更換密封圈、密封件：拆卸檢查安裝位置是否符合要求等。（2）活塞桿爬行或蠕動(dòng)。故障原因主要有：液壓缸內(nèi)進(jìn)入空氣或油中有氣泡：活塞桿彎曲；內(nèi)銹蝕或拉傷；液壓缸的安裝位置偏移。處理措施主要有以下幾個(gè)方面：松開(kāi)接頭排氣；矯正使其直線(xiàn)度小于0.3mm/1000mm，更換活塞桿：除銹或更換缸筒：安裝檢查使其與主機(jī)方向平行等。

2.2.4 電機(jī)故障

電機(jī)燒壞：電機(jī)接線(xiàn)柱錯(cuò)接；泵軸與電機(jī)軸同軸度超差，導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載；電機(jī)質(zhì)量問(wèn)題。維修或更換電機(jī)。

2.2.5液壓系統(tǒng)漏油

這類(lèi)故障產(chǎn)生的原因復(fù)雜，主要是因振動(dòng)、腐蝕、壓差、溫度、裝配不良等原因造成的。液壓元件的質(zhì)量，管路的連接，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使用維護(hù)不當(dāng)引起外漏。出現(xiàn)的部位也許多，如接頭、接合面、密封面及泵體等。外漏是液壓系統(tǒng)常見(jiàn)的故障，特別是管接頭漏油，經(jīng)常被忽略，它約占漏油故障的30%一40%。不管使用哪種形式的管接頭，均要確保密封面緊密接觸，并緊固螺母與接頭上的螺紋應(yīng)配合適當(dāng)，用扳手?jǐn)Q緊，又要避免旋力過(guò)大使管接頭損壞。

2.2.6系統(tǒng)溫升過(guò)高

油溫過(guò)高產(chǎn)生的原因較多，主要的是液壓系統(tǒng)在作業(yè)過(guò)程中大量的油液由壓力溢流閥回油箱，使壓力油變熱。排除方法：在決定所用液壓元件時(shí)，要合理選用相適應(yīng)的泵、閥等元件，盡可能使其規(guī)格合適，要應(yīng)用簡(jiǎn)單的回路：優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用卸荷設(shè)計(jì)，使非工作過(guò)程中的能量損耗盡可能減小，布置管路盡可能減少?gòu)澢?，減少管道截面突變；元件制造要提高相對(duì)運(yùn)動(dòng)件的加工精度和裝配精度，改善潤(rùn)滑條件及油箱的散熱環(huán)境；有效增加油箱的容積，應(yīng)用強(qiáng)制冷卻的辦法。

2.2.7系統(tǒng)噪聲與振動(dòng)

液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出口向整個(gè)系統(tǒng)傳播。同時(shí)液壓回路的管道和閥類(lèi)將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中溶解的空氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時(shí)，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量分離出來(lái)，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施：在電動(dòng)機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊；盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動(dòng)；用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)；系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置放氣裝置。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述為機(jī)床液壓系統(tǒng)的主要故障，將這些故障點(diǎn)進(jìn)行診斷與分析，可有效降低液壓系統(tǒng)的外部故障率，確保整機(jī)的可靠性與穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王存堂，公稱(chēng)機(jī)械液壓系統(tǒng)及故障維修，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.10.1

[2]史紀(jì)定，嵇光國(guó).液壓系統(tǒng)故障診斷與維修技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

作者簡(jiǎn)介：劉志強(qiáng)，男，1983年生，畢業(yè)于吉林大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，工學(xué)學(xué)士沈陽(yáng)優(yōu)尼斯智能裝備有限公司，工程師。主要研究方向：數(shù)控車(chē)床切削力測(cè)試、數(shù)控車(chē)床裝配工藝、數(shù)控車(chē)床整機(jī)性能優(yōu)化，

（作者單位：沈陽(yáng)優(yōu)尼斯智能裝備有限公司）