一、液壓系統(tǒng)介紹
液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是機(jī)床良好技術(shù)狀況的一個主要標(biāo)志,合格的液壓油是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保障,正確的維護(hù)是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的根本。根據(jù)多年的維修經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出對機(jī)床液壓系統(tǒng)故障采用采用聽、摸、查、看、聞五字法進(jìn)行檢修方法,可達(dá)到迅速準(zhǔn)確地檢出故障和排除故障的目的。
液壓系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、操作簡便和省力等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上。但如果使用維護(hù)不當(dāng),則會大大提高故障發(fā)生率,嚴(yán)重影響機(jī)床的可靠性和使用壽命。
機(jī)床液壓系統(tǒng)泄漏涉及的主要因素有密封件結(jié)構(gòu)形式與材料、密封槽與密封接觸表面的質(zhì)量、密封件磨損、密封件安裝與工作環(huán)境、液壓系統(tǒng)污染及液壓缸缺陷。但所有液壓系統(tǒng)在使用一段時間后的泄漏,幾乎都可以歸結(jié)為三個原因:沖擊和振動造成管接頭松動;動密封件及配合件磨損(液壓缸尤甚);油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質(zhì)。
二、液壓系統(tǒng)泄漏故障診斷方法
設(shè)備液壓系統(tǒng)外漏非常直觀,而液壓缸內(nèi)泄漏既看不見,也摸不到。液壓缸內(nèi)泄漏與液壓閥間有著相互牽連的關(guān)系。液壓系統(tǒng)泄漏量一般采用液壓缸或工作裝置位移量指標(biāo)來衡量,國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對典型機(jī)械設(shè)備液壓缸或工作裝置因液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏引起的位移量作了具體規(guī)定。在機(jī)械設(shè)備使用過程中,一旦發(fā)現(xiàn)液壓缸或工作裝置位移量超過規(guī)定值時,可斷定是由于液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏引起的故障。通過采用經(jīng)驗(yàn)診斷法、相關(guān)分析法和試驗(yàn)方法,在不拆卸液壓缸的前提下,對液壓系統(tǒng)的泄漏故障進(jìn)行診斷。
經(jīng)驗(yàn)方法可重點(diǎn)用問、檢二字概括,問就是維修人員向操作人員詢問故障機(jī)械的基本情況。主機(jī)有哪些異?,F(xiàn)象,故障是突發(fā)的還是漸發(fā)的,使用中是否有違章操作,液壓系統(tǒng)的維護(hù)情況,液壓油是否更換過等。一般來講,突發(fā)性故障,大多是因液壓系統(tǒng)受到污染或意外載荷造成液壓閥或密封件失效引起的,漸發(fā)性故障,則多是因密封件磨損嚴(yán)重而產(chǎn)生的。
檢主要是維修人員親自檢查液壓系統(tǒng)的工作情況。首先排除非泄漏性故障,然后檢查液壓油的變質(zhì)和污染程度。zui后維修人員操作液壓換向閥,使液壓缸運(yùn)動到極限位置時,可觀測液壓系統(tǒng)工作壓力,一旦工作壓力達(dá)不到規(guī)定值,而通過調(diào)節(jié)安全閥壓力仍不發(fā)生變化時,則是液壓缸內(nèi)泄問題。拆開液壓缸回油腔管路,通過觀察油口是否有液壓油流出,可判斷液壓缸的泄漏情況。
三、液壓缸拆檢與維修方法
活塞密封是防止液壓缸內(nèi)泄的主要元件。對于唇形密封件應(yīng)重點(diǎn)檢查唇邊有無傷痕和磨損,對于組合密封應(yīng)重點(diǎn)檢查密封面的磨損量,然后判定密封件是否仍可用。另外,還需檢查活塞與活塞桿間靜密封圈有無擠傷情況。活塞桿密封應(yīng)重點(diǎn)檢查密封件和支撐環(huán)的磨損情況,一旦發(fā)現(xiàn)密封件和導(dǎo)向支承環(huán)存在缺陷,應(yīng)根據(jù)被修液壓缸密封件的結(jié)構(gòu)形式,選用相同結(jié)構(gòu)形式和適宜材料的密封件進(jìn)行更換,這樣能zui大限度地降低密封件與密封表面之間的油膜厚度,減少泄漏量。
液壓缸缸筒內(nèi)表面與活塞密封是引起液壓缸內(nèi)泄的主要因素,如果缸筒內(nèi)產(chǎn)生縱向拉痕,即使更換新的活塞密封,也不能有效解決故障。缸筒內(nèi)表面主要檢查尺寸公差和形位公差是否滿足技術(shù)要求,有無縱向拉痕,并測量縱向拉痕深度。如果缸筒存在微量變形和淺狀拉痕,可采用強(qiáng)力珩磨工藝修復(fù)缸筒。強(qiáng)力珩磨工藝可修復(fù)比原公差超差2.5 倍以內(nèi)的缸筒,通過強(qiáng)力珩磨機(jī)對尺寸或形狀誤差超差的部位進(jìn)行珩磨,使缸筒整體尺寸、形狀公差和粗糙度滿足技術(shù)要求。
如果缸筒內(nèi)表面磨損嚴(yán)重,存在較深縱向拉痕,按照實(shí)物進(jìn)行測繪,由專業(yè)生產(chǎn)廠重新生產(chǎn)進(jìn)行更換,也可采用熱噴涂、流鍍和粘接等表面修復(fù)技術(shù)修復(fù)缸筒。熱噴涂缸筒內(nèi)表面修復(fù)是將熔融狀態(tài)下的噴涂材料,通過高速氣流使其霧化噴射在缸筒表面上,形成噴涂層的一種金屬表面處理方法。熱噴涂后,通過強(qiáng)力珩磨機(jī)對缸筒進(jìn)行珩磨,使整體尺寸、形狀公差和粗糙度滿足技術(shù)要求。熱噴涂缸筒表面修復(fù)有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂和粉末爆炸噴涂等方法。
活塞桿與導(dǎo)向套間相對運(yùn)動副是引起外漏的主要因素,如果活塞桿表面鍍鉻層因磨損而剝落或產(chǎn)生縱向拉痕時,將直接導(dǎo)致密封件失效。如果活塞桿彎曲,應(yīng)按照實(shí)物進(jìn)行測繪,由專業(yè)生產(chǎn)廠重新制造。如果活塞桿表面鍍層磨損、滑傷、局部剝落可采取磨去鍍層,重新鍍鉻處理。導(dǎo)向套應(yīng)重點(diǎn)檢查套內(nèi)與活塞桿相對運(yùn)動的表面,如果產(chǎn)生不均勻磨損,圓度>0.3mm 時,應(yīng)按照實(shí)物進(jìn)行測繪、更新。
對于閥緩沖液壓缸,應(yīng)重點(diǎn)檢查閥芯與閥座磨損情況。一旦發(fā)現(xiàn)磨損量加大、密封失效時,是按照實(shí)物進(jìn)行測繪、更換,也可更新閥芯,運(yùn)用磨料對閥座配磨方法進(jìn)行修復(fù)。
四、液壓系統(tǒng)的正確維護(hù)
4.1 液壓油的選用
系統(tǒng)對于液壓油的選擇不正確或不恰當(dāng)是液壓系統(tǒng)早期故障和功能下降的主要原因,液壓油在液壓系統(tǒng)中的主要作用是潤滑、傳遞壓力、密封以及冷卻等。在對液壓油進(jìn)行選擇時應(yīng)按該機(jī)型的使用說明書中的規(guī)定進(jìn)行選用,當(dāng)情況特殊時,選用代用油的原則是其性能盡量與原牌號的液壓油相同。當(dāng)液壓油的牌號不同時不能進(jìn)行混合,以免影響液壓油的性能。當(dāng)液壓油的顏色呈乳白色或深褐色并出現(xiàn)異味時,為液壓油的變質(zhì)現(xiàn)象,就不能夠使用。
4.2 油液中混入空氣的維護(hù)
當(dāng)油液中有空氣混入時,油箱中會出現(xiàn)針狀的氣泡,當(dāng)進(jìn)入的空氣量比較大時,氣泡的量也會相應(yīng)變多,氣泡增大。由于氣體易于被壓縮,所以系統(tǒng)的壓力就會受到影響,能量的傳遞也會變得不穩(wěn)定,產(chǎn)生噪音以及振動等情況,嚴(yán)重時會造成爬行現(xiàn)象或換向沖擊等故障。
如何防止空氣混入油液是解決該問題的根本,在使用過程中要經(jīng)常對油箱的油量進(jìn)行檢查,避免吸入空氣情況的發(fā)生;要對油液的外觀、氣味進(jìn)行定期檢查,防止其變質(zhì);在對液壓系統(tǒng)進(jìn)行安裝以及維修等操作時,要使元件以及管路中的空氣排干凈,同時要將泵體和吸油管灌滿油液,使其密封性能良好;要定期頻繁地對過濾器進(jìn)行檢查,查看其是否堵塞;排氣裝置對于解決該問題也起到了至關(guān)重要的作用,在管道上部和液壓缸上設(shè)置排氣裝置,可以及時排除進(jìn)入系統(tǒng)中的空氣。
4.3 油液中混入水分的維護(hù)
當(dāng)油液中摻雜了水分,并且水分的含量超過一定值時,油液的顏色就會發(fā)生變化,變成乳白色,使油液變質(zhì)不能繼續(xù)使用。嚴(yán)重時,會使整個液壓系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓。造成該情況的主要原因:使用了變質(zhì)的液壓油;過濾器不能過濾掉潮濕空氣中的水蒸氣;冷卻器漏水等。
判斷油液中是否含有水分的方法如下:
(1)爆裂試驗(yàn)。取一個厚度在3mm以下的金屬薄片,加熱至110℃以上,滴一滴液壓油,如果油出現(xiàn)爆裂的情況即證明其中還有水分。此方法的度為含水量0.2%。
(2)試管聲音判別試驗(yàn)。取一個潔凈干燥的試管,滴入2~3滴液壓油,靜置3~5min,待油氣泡*消失后,用酒精燈(為了方便可以使用打火機(jī))加熱試管,然后傾聽。如果發(fā)生嘭嘭聲,證明油中含有水分,該聲音就是因油中的水粒碰撞沸騰產(chǎn)生的水蒸氣造成的。聲音越大,響聲的頻率越高,含水量越多。
(3)棉球試驗(yàn)。取潔凈的棉球或棉紙一張,沾取液壓油少許,然后點(diǎn)燃,若伴隨有炸裂聲以及閃光現(xiàn)象的發(fā)生即證明液壓油中含有水分。
為了杜絕液壓油中有液體混入,一是選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的牌號的液壓油,二是及時對冷卻油箱進(jìn)行檢查。
3.4 油液中混入雜質(zhì)的維護(hù)
這里的混入雜質(zhì)包括砂土、焊渣、銹片、切屑等其他固體粉末,都會使液壓系統(tǒng)的工作性能受到很大的影響,減少機(jī)械的使用壽命。為了預(yù)防這種情況的發(fā)生,首先要保證油箱的潔凈,在進(jìn)行灌油前,要對油箱進(jìn)行清洗。在使用過程中,箱蓋要嚴(yán)密覆蓋,向油箱注油時,要使用專門的過濾設(shè)備,使油液中的微小雜質(zhì)得以濾除。
4.4 作業(yè)中注意事項(xiàng)
(1) 機(jī)械作業(yè)要柔和平順機(jī)械作業(yè)應(yīng)避免粗暴,否則必然產(chǎn)生沖擊負(fù)荷,使機(jī)械故障頻發(fā),大大縮短使用壽命,作業(yè)時產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷,一方面使機(jī)械結(jié)構(gòu)件早期磨損、斷裂、破碎;另一方面使液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生沖擊壓力,沖擊壓力又會使液壓元件損壞,油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管,溢流閥頻繁動作油溫上升,必
須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。液壓閥開、閉不能過猛過快,避免使工作裝置構(gòu)件運(yùn)動到極限位置產(chǎn)生強(qiáng)烈撞擊。沒有沖擊功能的液壓設(shè)備不能用工作裝置猛烈沖擊作業(yè)對象以達(dá)到破碎的目的%。還有一個值得注意的問題,操作工要保持穩(wěn)定。因?yàn)槊颗_設(shè)備操縱系統(tǒng)的自由間隙都有一定差異,連接部位的磨損程度不同因而其間隙也不同,這些因素賦予了設(shè)備的個性%,只有使用該設(shè)備的操作工認(rèn)真摸索,修正自己的操縱動作以適應(yīng)設(shè)備的個性經(jīng)過長期作業(yè)后,才能養(yǎng)成符合設(shè)備個性的良好操作習(xí)慣。一般機(jī)械行業(yè)堅持定人定機(jī)制度,這也是因素之一。
(2) 要注意氣蝕和溢流噪聲
作業(yè)中要時刻注意液壓泵和溢流閥的聲音,如果液壓泵出現(xiàn)氣蝕,噪聲經(jīng)排氣后不能消除,應(yīng)查明原因排除故障后才能使用。如果某執(zhí)行元件在沒有負(fù)荷時動作緩慢,并伴有溢流閥溢流聲響,應(yīng)立即停機(jī)檢修。
(3) 嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度
工人交班時,要保證接班工人檢查時的安全和檢查到準(zhǔn)確的油位,系統(tǒng)是否滲漏,連接是否松動,液壓泵的低壓進(jìn)油管連接是否可靠,油箱油位是否正確等,是接班工人對液壓系統(tǒng)檢查的重點(diǎn)%。常壓式油箱還要檢查并清潔油箱通氣孔,保持其暢通,以防氣孔堵塞造成油箱真空,致使液壓油泵吸油困難而損壞。
五 結(jié)語
在對機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時,要做到仔細(xì)認(rèn)真。在維護(hù)系統(tǒng)時要將定期維護(hù)與不定期維護(hù)相結(jié)合,采用聽、摸、查、看、聞五字法進(jìn)行檢修,同時注重對專家系統(tǒng)的開發(fā)和升級。液壓系統(tǒng)故障具有復(fù)雜性、相關(guān)性、不確定性和延遲性等,因此要注重儀器、人為操作和計算機(jī)三者之間的協(xié)調(diào)合作,從而使修理效率事半功倍,使修理任務(wù)圓滿完成。