南通数控液压机械有限公司
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液压缸常见故障及排除
发布时间: 2020/2/3
                 四柱液压机液压缸常见故障及排除
  为了满足各种主机的不同用途,四柱液压机液压缸有多种类型。
  按供油方向分,可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只是往缸的一侧输入高压油,靠其他外力使活塞反向回程。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油。活塞的正反向运动均靠液压力完成。
  按结构形式分,可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和伸缩套筒缸。按活塞杆的形式分,可分为单活塞杆缸和双活塞杆缸。
  按缸的特殊用途分,可分为串联缸、增压缸、增速缸、步进缸等。此类缸都不是一个单纯的缸筒,而是和其他缸筒和构件组合而成,所以从结构的观点看,这类缸又叫组合缸。
  此缸是工程机械中的常用缸。它的主要零件是缸底2、活塞8、缸筒11、活塞杆12、导向套13和端盖15。此缸结构上的特点是活塞和活塞杆用卡环连接,因雨拆装方便;活塞上的支承环9由聚四氟乙烯等耐磨材料制成,摩擦力也较小;导向套可使活塞杆在轴向运动中不致歪斜,从而保护了密封件;缸的两端均有缝隙式缓冲装置、可减少活塞在运动到端部时的冲击和噪声。此类缸的工作压力为12~15MPa。
  四柱液压机液压缸作为液压系统的一个执行部分,其运行故障的发生往往和整个系统有关,不能孤立地看待,即存在影响四柱液压机液压缸正常工作的外部原因,当然也存在四柱液压机液压缸自身内在原因,所以在排除四柱液压机液压缸运行故障时要认真观察故障的征兆,采用逻辑推理、逐步逼近的方法,从外部检查液压马达进油管道及相关元件油压力过高 拆检回油管道及相关元件,消除回油压力过高的原因开始援向闷进油弱压力正常到内在仔细分析故障原因,从而找出适当的解决办法,避免膏茸地大拆大卸,造成事倍功半、停机停产。虽然,四柱液压机液压缸运动故障的原因是多种多样的,但它翔任何事物一样,其故障的发生也是有一定条件和规律的,只要掌握了这些条件和规律,加上实践经验的积累,排除其故障并不困难。
  排除四柱液压机液压缸不能正常工作的故障,可参考如下顺序。
  ·明确四柱液压机液压缸在启动时产生的故障性质。如运动速度幂符合婆求输出的力不合适;没有运动;运动不稳定;运动方向错误;动作顺序错误f爬行筹。不论出现哪种故障,都可归结到一些基本问题上,如流量、压力、方向、方位、受力情况等努面。
  ·列出对故障可能发生影响的元件目录。如缸速太慢,可谈为是流量不足所致,此时应列出对缸的流量造成影响的元件目录,然后分析是否藏量塞或不畅、缸本身泄漏、压力控制阀泄漏过大等,有重点地进行检查试验,对举合适的元件进行修理或更换。
  ·如有关元件均无问题,各油段的液压参数也基本正常,则进一步检查四柱液压机液压缸自身的因素。
  四柱液压机液压缸运行故障众多,下面就一些常见的运行故障进行讨论。
  (1)四柱液压机液压缸动作不良
  四柱液压机液压缸动作不良大多表现为不能动作;四柱液压机液压缸动作不灵敏有阻滞现象;四柱液压机液压缸运动有爬行现象。
  ①四柱液压机液压缸不能动作 四柱液压机液压缸不能动作往往发生在刚安装的四柱液压机液压缸上。首先从四柱液压机液压缸外部检查原因:检查四柱液压机液压缸所拖动的毋构是否阻力太大,是否有卡死、紧、顶住其他部件等情况;检查进油日的液压力是否达到规定值,如达不到是否系统泄漏严重、溢流阀调压不灵等。排除了外部因素后,再进一步检查四柱液压机液压缸内在原因,采取相应的排除方法。现将四柱液压机液压缸不能动作的原因及排除方法分析如下。
  a.执行运动部件阻力太大。排除方法如下。
  ·检查和排除运动机构的卡死、楔紧等情况。
  ·检查并改善运动部件导轨的接触与润滑。
  b.进油口油液压力太低,达不到要求规定值。排除方法如下。
  ·检查有关油路系统的各处泄漏情况并排除泄漏。
  ·四柱液压机液压缸内泄漏过多,检查活塞与活塞杆处密封圈有无损坏、老化、松脱等;检查液压泵、压力阀是否有故障,致使压力提不高。
  c.油液未进入四柱液压机液压缸。排除方法如下。
  ·检查油管、油路,特别是软管接头是否被堵塞。从缸烈泵的有关油路依次检查并排除堵塞现象。
  ·溢流阀的阀座有泻物,锥阀与阀座密封不好而产生泄漏,使油液自动流回油箱。
  ·电磁阀的弹簧损坏,电磁铁线圈烧坏,油路且换不灵。
  d.四柱液压机液压缸本身滑动部位配合过紧,密封摩擦力过大。排除方法如下。
  ·活塞杆与导向套的配合采用H8/f8配合。
  ·密封圈槽的深度与宽度严格按尺寸公差作出(详见本书第6章密封装置内容)
  ·如用v形密封圈时,调整密封摩擦力列适中程度。
  e.由于设计和制造不当,活塞行至终点后回程时,油液压力不能作用在活塞的有效工作面积上,或启动时,有效工作面积过小。遇有此情汉则改进设计和制造。
  f.横向载荷过大,受力别劲或拉缸咬死。排除方法如下:
  ·安装四柱液压机液压缸时,使缸的轴线位置与运动方向一致。
  ·使四柱液压机液压缸所承受的负载尽量通过缸轴线,
  ·不产生偏心现象。
  ·长四柱液压机液压缸水平放置时,活塞与活塞杆自重产生挠度,使导套、活塞产生偏载,因此缸盖密封损坏、漏油,活塞卡死在缸筒内。
  g.四柱液压机液压缸的背压力太大。以减少背匪力来解决。四柱液压机液压缸不能动作的重要原因之一是进油口油液压力太低,达不到要求规定值,即工作压力不足。
  ②动作不灵敏,有阻滞现象这种现象不同于四柱液压机液压缸盼爬行现象,信号发出以后四柱液压机液压缸不立即动作,有短时间停顿后再动作,或时丽能动,时而又我久停止不动,很不规则。这种动作不灵敏的原因及排除方法如下。
  a.四柱液压机液压缸中空气过多。排除方法如下。
  ·通过排气阀摊气。
  ·检查空气是否由活塞杆往复运动部位的密封圈处吸入,如是,更换密封圈。
  b.液压泵运转有不规则现象。如振动、噪声大;压力波动厉害;泵转动有阻滞;轻度咬死现象。
  c.有缓冲装置的四柱液压机液压缸,反向启动时,单向阀孔日太小,使进入缓冲腔油量太小,甚至出现真空,因戴在缓冲柱塞离开端盖的瞬间.引起活塞一时停止或逆退现象。
  d.活塞运动速度大时,单向阀的钢球跟髓油流流葫,以致堵塞阀孔,使动作不规则。
  e.橡胶软管内层剥离,使油路时通时闭,造成四柱液压机液压缸动作不规则。排除方法:更换橡胶软管。
  f.有一定横向载荷。
  ③运动有爬行现象爬行现象即四柱液压机液压缸运动时出现跳跃式时停时走的运动状态,这种现象尤其在低速时容易发生,这是四柱液压机液压缸最主要的故障之一。发生四柱液压机液压缸爬行现象的原因有四柱液压机液压缸之外酶原因与液题缸自身的原因。
  a.四柱液压机液压缸之外的原因
  ·运动机构刚度太小,形成弹性系统。
  排除方法:适当提高有关组件的刚度,减少弹性变形。
  ·四柱液压机液压缸安装位置精度差。
  ·相对运动件间静摩擦因数之间差别太大,即摩擦力变化太大。
  排除方法:在相对运动表面之间涂一层防爬油(如二硫化钼润滑油),并保证良好的润滑条件。
  ·导轨韵制造与装配质量差,使摩擦力增加,受力情况不好。排除方法:提高制造与装配质量。
  b.四柱液压机液压缸岛身原因
  ·四柱液压机液压缸内有残留空气,工作介质形成弹性体。
  排除方法:充分排除空气;或检查液压泵吸油管直径是否太小,吸油管接头密封要好,防止泵吸入空气。
  ·密封摩擦力过大。排除方法:调整密封摩擦力到适中程度,活塞杆与导向套的配合采用HS/f8配合;密封圈槽的深度与宽度严格按尺寸公差做出。
  ·四柱液压机液压缸滑动部位有严重磨损、拉伤和咬着现象。
  产生这些现象的原因是:负载和四柱液压机液压缸定心不良;或安装支架安装调整不良。
  排除方法:重新装配后仔细找正,安装支架的刚度要好。
  c.载荷大。
  d.缸筒或活塞组件膨胀,受力变形。排除方法:修整变形部位,变形严重时需要更换有关组件。
  e.缸筒、活塞之闯产生电化学反应。排除方法:重新更换电化学反应小的材料或更换零件。
  f.材质不良,易磨损、拉伤、咬死。排除方法:更换材料,进行恰当的热处理或表面处理。
  g.油液中杂质多。排除方法:清洗后换液压油及滤油器。
  h.活塞杆全长或局部弯曲。排除方法如下。
  ·校整活塞杆。
  ·卧式安装四柱液压机液压缸的活塞杆伸出长度过长时应加支撑。
  i.缸筒内孔与导向套的筒轴度不好而引起憋劲现象产生爬行。
  排除方法:保证二者的同轴度。
  j.缸筒孔径直线性不良(鼓形、锥度等)。排除方法:镗磨修复,然后根据镗磨后缸筒的孔径配活塞或增装O形橡胶封油环。
k.活塞杆两端螺母并得太紧,使其同轴度不良。排除方法:活塞杆两端螺母不宜并得太紧,一般用手旋紧即可,保证活塞杆处于自然状态。
  (2)四柱液压机液压缸不能达到预定的速度和推力
  ①运动速度送不到预定值运动速度达不列预定值的原因及排除方法如下。
  a.液笨泵赣油量不足。排除方法参见液压泵的故障排除方法。
  b.四柱液压机液压缸进油路油液泄漏。排除方法:捧除管路泄漏;检查溢流阀锥阀与阀座密封情况,期密封不好两产生灌漏,使油液自动流回油箱。
  c.四柱液压机液压缸的内外泄漏严重,其中以内泄漏为主要原因。排除方法详见“四柱液压机液压缸的澄漏”。
  d.运动速度随行程的位置不同丽有所下降,是由于缸内憋劲使运动阻力增大所致。排除方法:提离零件加工精度(主要是缸篱内孔的圆度和圆柱度)及装配质量。
  e.液压回路上,管路阻力压降及背压阻力太大,压力油从溢流阎返回油箱的溢流量增加,使速度达不到要求。
  排除方法如下。
  ·回油管路不可太细,管径大小一般按管内流速3~4m/s计算确定为好。
  ·减少管路弯曲。
  ·背压力不可太高。
  f.四柱液压机液压缸内部油路堵塞和阻尼。排除方法:拆除清洗。
  g.采用蓄能器实现快速运动时,速度达不到的原因可能是蓄能器的压力和容量不够。
  排除方法:重新计算校核。
  四柱液压机液压缸运动速度达不到预定值的重要原因之一是流量供给不足,这往往与泵源回路有关,为了便于找出问题的所在,现列出系统流量不足诊断程序框图,见图3-18,以作参考。
  ②四柱液压机液压缸的推力不够四柱液压机液压缸的推力不够可能引起四柱液压机液压缸不动作(前已分析)或动作不正常。其原因及排除方法如下。
  a.引起运动速度达不到预定值的各种原因也会引起推力不够。排除方法详见前述。
  b.溢流阀压力调节过低,或溢流阀调节不灵。排除方法:调高溢流阀的压力;修理溢流阀。
  c.反向回程启动时,有于有效工作面积过小而推不动。排除方法:增加有效工作面积。
  (3)四柱液压机液压缸的泄漏
  ①泄漏途径四柱液压机液压缸的泄漏包括外泄漏和内泄漏两种情况。外泄漏是指四柱液压机液压缸缸筒与缸盖、缸底、油口、排气阀、缓冲调节阀、缸盖与活塞杆处等外部的泄漏,它容易从外部直接观察出。内泄漏是指四柱液压机液压缸内部高压腔的压力油向低压腔渗漏,它发生在活塞与缸内壁、活塞内孔与活塞杆连接处。内泄漏不能从外部直接观察到,需要从单方面通入压力油,将活塞停在某一点或终端以后,观察另一油口是否还向外漏油,以确定是否有内部泄漏。不论是外泄漏,还是内泄漏,其泄漏原因,主要是密封不良,连接处接合不良等。
  ②主要泄漏原因
  a.密封不良
  四柱液压机液压缸各处密封性能不良会发生外泄漏或内泄漏,密封性能不良有诸多原因,具体如下。
  ·安装后密封件发生破损.排除方法:正确设计和制造密封槽底径、宽度和密封件压缩量;密封槽不可有飞边、毛刺,适当倒角,防刮坏密封件;装配时注意匆使螺丝刀等锐利
H8度至不面向工具压伤密封件,特别是不能使密封件唇边损伤。
  ·密封件因被挤出而损坏。排除方法:保证密封面的配合间隙,间隙不可太大,采用 H8/f8配合;在高压和有冲击力作用的四柱液压机液压缸,安装密封保护挡圈。
  ·密封件急剧磨损而失去密封作用。排除方法:密封槽宽度不可过宽,槽底表面粗糙度要小于,防止密封件前后移动加剧磨损;密封件材质要好,截面直径不可超差;不可用存放时间过长引起老化、甚至龟裂的密封件;活塞杆处密封件的磨损,通常是由于导向套滑动磨损后的微粒所引起,因此注意导向套材料的选用,导向套内表面清除毛刺,活塞杆和导向套活动表面粗糙度小(Ra-0.4~0.2/m);装配时必须保证工作台的导轨和四柱液压机液压缸缸筒中心线,在全行程范围内达到同心要求后,再进行紧固;密封件上特别是唇边处不可混入极小的杂质微粒,以免加剧密封件磨损。
  ·密封圈方向装反。排除方法:密封圈唇边面向压力油一方。
  ·密封结构选择不合理,压力已超过它的额定值。排除方法:选择合理密封结构。
  b.连接处结合不良。连接处结合不良主要引起外泄漏,结合不良的原因如下。
  ·缸筒与端盖用螺栓紧固连接时:结合部分的毛刺或装配毛边引起结合不良而引起初始泄漏;端面0形密封圈有配合间隙;螺栓紧固不良。排除方法:针对具体原因排除。
  ·缸筒与端盖用螺纹连接时,紧固端盖时未达到额定转矩;密封圈密封性能不好。排除方法:针对具体原因排除。
  液压救进油管口引起泄漏。排除方法:排除因管件振动而引起管口连接松动;管路通径大于15ram的管口,可采用法兰连接。
  c.四柱液压机液压缸泄漏的其他原因
  ·缸筒受压膨胀,引起内泄漏。排除方法:适当加厚缸壁;缸筒外圆加卡箍。
  ·采用焊接结构的四柱液压机液压缸,焊接不良而产生外泄漏。排除方法:选用合适的焊条材料;对含碳量较高的材料焊前进行适当预热,焊后注意保温使之缓慢冷却,防止焊缝应力裂纹;焊接工艺过程应尽力避免引起内应力,必要时进行适当热处理;爆缝较大时,采取分层焊接,以保证焊接强度,减小焊接变形,防止焊接裂纹。在每一层的焊接中,必须保证焊缝清洁,彻底清除爆渣.不沾油和求,防止夹渣、气孔等.缸筒与缸底的焊缝采用U形焊缝最好,焊缝底部的摩弧要比焊条(包括药皮在内)的直径大1~2mm。U形焊缝焊接面积小,缸筒不易变形。
  ·横向载荷过大。排除方法:减小或消除横向载荷。
  (4)四柱液压机液压缸缓冲效果不佳
  ①缓冲效果不佳的几种表现形式。四柱液压机液压缸缓7巾效果不好常表现为缓冲作用过度、缓冲作用失效稀缓冲过程中产生爬行等情况。缓冲作用过度是指活塞进入缓冲行程到活塞停止运动的时间间隔太短和进入缓冲行程的瞬间活塞受到缓冲效果,活塞不减速,给缸底很大的撞击力。缓冲过程中的爬行是指活塞进入缓冲行程后,产生跳跃式的时停时走运动状态。
  ②缓冲作用过度和失效的原因及排除
  a.作用过度
  ·缓冲调节阀节流过量。排除方法:调大节流口。
  ·缓冲柱塞在缓冲孔中偏斜、拉伤有咬死现象或配合间隙有夹杂物。排除方法:提高缓冲柱塞和缓冲孔的制造精度以及活塞与缸盖的安装精度;缓冲柱塞与缓冲孔配合间隙艿要适当(通常大于等于0.10~0.12mm)。
  b.缓冲作用失效
  ·缓冲阀、节流阀调整不灵。排除方法:重新研磨闽座,保证调节阀锥阀与阀座配合;节流孔的加工要保证垂宣度和同轴度。
  ·缓冲柱塞和缓冲孔间隙合间隙太大。排除方法:配合阅隙控制在大于等于0.10~0.12mm。
  ·缓冲腔容积过小,引起缓冲腔压力过大。排除方法:加大缓冲腔直径和长度。
  ·缓冲装置的单向阀在回油路时堵不住。排除方法:排除单向阔故障。
c.缓冲过程爬行。缓冲柱塞与缓冲孔发生干涉,引起运动别劲丽痕行。
  (5)四柱液压机液压缸运行时发出不正常的响声
  产生原因及排除方法如下。
  ①空气混入四柱液压机液压缸空气混入四柱液压机液压缸引起四柱液压机液压缸运行不稳定,造成缸内油液中气泡挤裂声。
  排除方法:四柱液压机液压缸端头设置排气装置,排除缸内空气。
  ②相对滑动面配合过紧如活塞与缸筒配合过紧,或有研伤、拉痕,除发出不正常响声外,甚至会使四柱液压机液压缸运动困难。
  排除方法:滑动配合面采用H8/f8配合,缸筒内圆表面醋糙度Ra为0.4~0.2vm。
  ③密封摩擦力过大,滑动面缺少润滑油,引起相对滑动时产生摩擦声 排除方法如下.
  a.正确设计和制造密封槽底径、宽度和密封件压缩量。
  b.对有唇边的密封圈,、如若刮油压力过大,把润滑油膜破坏了,可用砂纸轻轻打磨唇边,使唇边变软一点。
  ④假若是“嘭嘭”声,则往往是活塞上的尼龙导向支承环与缸阔的阀太小或支承环变形过量引起排除方法:整修导向支撑环或变换导向支承环。
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