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液壓缸常見故障及排除
發布時間: 2020-2-3
                 四柱液壓機液壓缸常見故障及排除
  為了滿足各種主機的不同用途,四柱液壓機液壓缸有多種類型。
  按供油方向分,可分為單作用缸和雙作用缸。單作用缸只是往缸的一側輸入高壓油,靠其他外力使活塞反向回程。雙作用缸則分別向缸的兩側輸入壓力油。活塞的正反向運動均靠液壓力完成。
  按結構形式分,可分為活塞缸、柱塞缸、擺動缸和伸縮套筒缸。按活塞桿的形式分,可分為單活塞桿缸和雙活塞桿缸。
  按缸的特殊用途分,可分為串聯缸、增壓缸、增速缸、步進缸等。此類缸都不是一個單純的缸筒,而是和其他缸筒和構件組合而成,所以從結構的觀點看,這類缸又叫組合缸。
  此缸是工程機械中的常用缸。它的主要零件是缸底2、活塞8、缸筒11、活塞桿12、導向套13和端蓋15。此缸結構上的特點是活塞和活塞桿用卡環連接,因雨拆裝方便;活塞上的支承環9由聚四氟乙烯等耐磨材料制成,摩擦力也較小;導向套可使活塞桿在軸向運動中不致歪斜,從而保護了密封件;缸的兩端均有縫隙式緩沖裝置、可減少活塞在運動到端部時的沖擊和噪聲。此類缸的工作壓力為12~15MPa。
  四柱液壓機液壓缸作為液壓系統的一個執行部分,其運行故障的發生往往和整個系統有關,不能孤立地看待,即存在影響四柱液壓機液壓缸正常工作的外部原因,當然也存在四柱液壓機液壓缸自身內在原因,所以在排除四柱液壓機液壓缸運行故障時要認真觀察故障的征兆,采用邏輯推理、逐步逼近的方法,從外部檢查液壓馬達進油管道及相關元件油壓力過高 拆檢回油管道及相關元件,消除回油壓力過高的原因開始援向悶進油弱壓力正常到內在仔細分析故障原因,從而找出適當的解決辦法,避免膏茸地大拆大卸,造成事倍功半、停機停產。雖然,四柱液壓機液壓缸運動故障的原因是多種多樣的,但它翔任何事物一樣,其故障的發生也是有一定條件和規律的,只要掌握了這些條件和規律,加上實踐經驗的積累,排除其故障并不困難。
  排除四柱液壓機液壓缸不能正常工作的故障,可參考如下順序。
  ·明確四柱液壓機液壓缸在啟動時產生的故障性質。如運動速度冪符合婆求輸出的力不合適;沒有運動;運動不穩定;運動方向錯誤;動作順序錯誤f爬行籌。不論出現哪種故障,都可歸結到一些基本問題上,如流量、壓力、方向、方位、受力情況等努面。
  ·列出對故障可能發生影響的元件目錄。如缸速太慢,可談為是流量不足所致,此時應列出對缸的流量造成影響的元件目錄,然后分析是否藏量塞或不暢、缸本身泄漏、壓力控制閥泄漏過大等,有重點地進行檢查試驗,對舉合適的元件進行修理或更換。
  ·如有關元件均無問題,各油段的液壓參數也基本正常,則進一步檢查四柱液壓機液壓缸自身的因素。
  四柱液壓機液壓缸運行故障眾多,下面就一些常見的運行故障進行討論。
  (1)四柱液壓機液壓缸動作不良
  四柱液壓機液壓缸動作不良大多表現為不能動作;四柱液壓機液壓缸動作不靈敏有阻滯現象;四柱液壓機液壓缸運動有爬行現象。
  ①四柱液壓機液壓缸不能動作 四柱液壓機液壓缸不能動作往往發生在剛安裝的四柱液壓機液壓缸上。首先從四柱液壓機液壓缸外部檢查原因:檢查四柱液壓機液壓缸所拖動的毋構是否阻力太大,是否有卡死、緊、頂住其他部件等情況;檢查進油日的液壓力是否達到規定值,如達不到是否系統泄漏嚴重、溢流閥調壓不靈等。排除了外部因素后,再進一步檢查四柱液壓機液壓缸內在原因,采取相應的排除方法。現將四柱液壓機液壓缸不能動作的原因及排除方法分析如下。
  a.執行運動部件阻力太大。排除方法如下。
  ·檢查和排除運動機構的卡死、楔緊等情況。
  ·檢查并改善運動部件導軌的接觸與潤滑。
  b.進油口油液壓力太低,達不到要求規定值。排除方法如下。
  ·檢查有關油路系統的各處泄漏情況并排除泄漏。
  ·四柱液壓機液壓缸內泄漏過多,檢查活塞與活塞桿處密封圈有無損壞、老化、松脫等;檢查液壓泵、壓力閥是否有故障,致使壓力提不高。
  c.油液未進入四柱液壓機液壓缸。排除方法如下。
  ·檢查油管、油路,特別是軟管接頭是否被堵塞。從缸烈泵的有關油路依次檢查并排除堵塞現象。
  ·溢流閥的閥座有瀉物,錐閥與閥座密封不好而產生泄漏,使油液自動流回油箱。
  ·電磁閥的彈簧損壞,電磁鐵線圈燒壞,油路且換不靈。
  d.四柱液壓機液壓缸本身滑動部位配合過緊,密封摩擦力過大。排除方法如下。
  ·活塞桿與導向套的配合采用H8/f8配合。
  ·密封圈槽的深度與寬度嚴格按尺寸公差作出(詳見本書第6章密封裝置內容)
  ·如用v形密封圈時,調整密封摩擦力列適中程度。
  e.由于設計和制造不當,活塞行至終點后回程時,油液壓力不能作用在活塞的有效工作面積上,或啟動時,有效工作面積過小。遇有此情漢則改進設計和制造。
  f.橫向載荷過大,受力別勁或拉缸咬死。排除方法如下:
  ·安裝四柱液壓機液壓缸時,使缸的軸線位置與運動方向一致。
  ·使四柱液壓機液壓缸所承受的負載盡量通過缸軸線,
  ·不產生偏心現象。
  ·長四柱液壓機液壓缸水平放置時,活塞與活塞桿自重產生撓度,使導套、活塞產生偏載,因此缸蓋密封損壞、漏油,活塞卡死在缸筒內。
  g.四柱液壓機液壓缸的背壓力太大。以減少背匪力來解決。四柱液壓機液壓缸不能動作的重要原因之一是進油口油液壓力太低,達不到要求規定值,即工作壓力不足。
  ②動作不靈敏,有阻滯現象這種現象不同于四柱液壓機液壓缸盼爬行現象,信號發出以后四柱液壓機液壓缸不立即動作,有短時間停頓后再動作,或時麗能動,時而又我久停止不動,很不規則。這種動作不靈敏的原因及排除方法如下。
  a.四柱液壓機液壓缸中空氣過多。排除方法如下。
  ·通過排氣閥攤氣。
  ·檢查空氣是否由活塞桿往復運動部位的密封圈處吸入,如是,更換密封圈。
  b.液壓泵運轉有不規則現象。如振動、噪聲大;壓力波動厲害;泵轉動有阻滯;輕度咬死現象。
  c.有緩沖裝置的四柱液壓機液壓缸,反向啟動時,單向閥孔日太小,使進入緩沖腔油量太小,甚至出現真空,因戴在緩沖柱塞離開端蓋的瞬間.引起活塞一時停止或逆退現象。
  d.活塞運動速度大時,單向閥的鋼球跟髓油流流葫,以致堵塞閥孔,使動作不規則。
  e.橡膠軟管內層剝離,使油路時通時閉,造成四柱液壓機液壓缸動作不規則。排除方法:更換橡膠軟管。
  f.有一定橫向載荷。
  ③運動有爬行現象爬行現象即四柱液壓機液壓缸運動時出現跳躍式時停時走的運動狀態,這種現象尤其在低速時容易發生,這是四柱液壓機液壓缸最主要的故障之一。發生四柱液壓機液壓缸爬行現象的原因有四柱液壓機液壓缸之外酶原因與液題缸自身的原因。
  a.四柱液壓機液壓缸之外的原因
  ·運動機構剛度太小,形成彈性系統。
  排除方法:適當提高有關組件的剛度,減少彈性變形。
  ·四柱液壓機液壓缸安裝位置精度差。
  ·相對運動件間靜摩擦因數之間差別太大,即摩擦力變化太大。
  排除方法:在相對運動表面之間涂一層防爬油(如二硫化鉬潤滑油),并保證良好的潤滑條件。
  ·導軌韻制造與裝配質量差,使摩擦力增加,受力情況不好。排除方法:提高制造與裝配質量。
  b.四柱液壓機液壓缸島身原因
  ·四柱液壓機液壓缸內有殘留空氣,工作介質形成彈性體。
  排除方法:充分排除空氣;或檢查液壓泵吸油管直徑是否太小,吸油管接頭密封要好,防止泵吸入空氣。
  ·密封摩擦力過大。排除方法:調整密封摩擦力到適中程度,活塞桿與導向套的配合采用HS/f8配合;密封圈槽的深度與寬度嚴格按尺寸公差做出。
  ·四柱液壓機液壓缸滑動部位有嚴重磨損、拉傷和咬著現象。
  產生這些現象的原因是:負載和四柱液壓機液壓缸定心不良;或安裝支架安裝調整不良。
  排除方法:重新裝配后仔細找正,安裝支架的剛度要好。
  c.載荷大。
  d.缸筒或活塞組件膨脹,受力變形。排除方法:修整變形部位,變形嚴重時需要更換有關組件。
  e.缸筒、活塞之闖產生電化學反應。排除方法:重新更換電化學反應小的材料或更換零件。
  f.材質不良,易磨損、拉傷、咬死。排除方法:更換材料,進行恰當的熱處理或表面處理。
  g.油液中雜質多。排除方法:清洗后換液壓油及濾油器。
  h.活塞桿全長或局部彎曲。排除方法如下。
  ·校整活塞桿。
  ·臥式安裝四柱液壓機液壓缸的活塞桿伸出長度過長時應加支撐。
  i.缸筒內孔與導向套的筒軸度不好而引起憋勁現象產生爬行。
  排除方法:保證二者的同軸度。
  j.缸筒孔徑直線性不良(鼓形、錐度等)。排除方法:鏜磨修復,然后根據鏜磨后缸筒的孔徑配活塞或增裝O形橡膠封油環。
k.活塞桿兩端螺母并得太緊,使其同軸度不良。排除方法:活塞桿兩端螺母不宜并得太緊,一般用手旋緊即可,保證活塞桿處于自然狀態。
  (2)四柱液壓機液壓缸不能達到預定的速度和推力
  ①運動速度送不到預定值運動速度達不列預定值的原因及排除方法如下。
  a.液笨泵贛油量不足。排除方法參見液壓泵的故障排除方法。
  b.四柱液壓機液壓缸進油路油液泄漏。排除方法:捧除管路泄漏;檢查溢流閥錐閥與閥座密封情況,期密封不好兩產生灌漏,使油液自動流回油箱。
  c.四柱液壓機液壓缸的內外泄漏嚴重,其中以內泄漏為主要原因。排除方法詳見“四柱液壓機液壓缸的澄漏”。
  d.運動速度隨行程的位置不同麗有所下降,是由于缸內憋勁使運動阻力增大所致。排除方法:提離零件加工精度(主要是缸籬內孔的圓度和圓柱度)及裝配質量。
  e.液壓回路上,管路阻力壓降及背壓阻力太大,壓力油從溢流閻返回油箱的溢流量增加,使速度達不到要求。
  排除方法如下。
  ·回油管路不可太細,管徑大小一般按管內流速3~4m/s計算確定為好。
  ·減少管路彎曲。
  ·背壓力不可太高。
  f.四柱液壓機液壓缸內部油路堵塞和阻尼。排除方法:拆除清洗。
  g.采用蓄能器實現快速運動時,速度達不到的原因可能是蓄能器的壓力和容量不夠。
  排除方法:重新計算校核。
  四柱液壓機液壓缸運動速度達不到預定值的重要原因之一是流量供給不足,這往往與泵源回路有關,為了便于找出問題的所在,現列出系統流量不足診斷程序框圖,見圖3-18,以作參考。
  ②四柱液壓機液壓缸的推力不夠四柱液壓機液壓缸的推力不夠可能引起四柱液壓機液壓缸不動作(前已分析)或動作不正常。其原因及排除方法如下。
  a.引起運動速度達不到預定值的各種原因也會引起推力不夠。排除方法詳見前述。
  b.溢流閥壓力調節過低,或溢流閥調節不靈。排除方法:調高溢流閥的壓力;修理溢流閥。
  c.反向回程啟動時,有于有效工作面積過小而推不動。排除方法:增加有效工作面積。
  (3)四柱液壓機液壓缸的泄漏
  ①泄漏途徑四柱液壓機液壓缸的泄漏包括外泄漏和內泄漏兩種情況。外泄漏是指四柱液壓機液壓缸缸筒與缸蓋、缸底、油口、排氣閥、緩沖調節閥、缸蓋與活塞桿處等外部的泄漏,它容易從外部直接觀察出。內泄漏是指四柱液壓機液壓缸內部高壓腔的壓力油向低壓腔滲漏,它發生在活塞與缸內壁、活塞內孔與活塞桿連接處。內泄漏不能從外部直接觀察到,需要從單方面通入壓力油,將活塞停在某一點或終端以后,觀察另一油口是否還向外漏油,以確定是否有內部泄漏。不論是外泄漏,還是內泄漏,其泄漏原因,主要是密封不良,連接處接合不良等。
  ②主要泄漏原因
  a.密封不良
  四柱液壓機液壓缸各處密封性能不良會發生外泄漏或內泄漏,密封性能不良有諸多原因,具體如下。
  ·安裝后密封件發生破損.排除方法:正確設計和制造密封槽底徑、寬度和密封件壓縮量;密封槽不可有飛邊、毛刺,適當倒角,防刮壞密封件;裝配時注意匆使螺絲刀等銳利
H8度至不面向工具壓傷密封件,特別是不能使密封件唇邊損傷。
  ·密封件因被擠出而損壞。排除方法:保證密封面的配合間隙,間隙不可太大,采用 H8/f8配合;在高壓和有沖擊力作用的四柱液壓機液壓缸,安裝密封保護擋圈。
  ·密封件急劇磨損而失去密封作用。排除方法:密封槽寬度不可過寬,槽底表面粗糙度要小于,防止密封件前后移動加劇磨損;密封件材質要好,截面直徑不可超差;不可用存放時間過長引起老化、甚至龜裂的密封件;活塞桿處密封件的磨損,通常是由于導向套滑動磨損后的微粒所引起,因此注意導向套材料的選用,導向套內表面清除毛刺,活塞桿和導向套活動表面粗糙度小(Ra-0.4~0.2/m);裝配時必須保證工作臺的導軌和四柱液壓機液壓缸缸筒中心線,在全行程范圍內達到同心要求后,再進行緊固;密封件上特別是唇邊處不可混入極小的雜質微粒,以免加劇密封件磨損。
  ·密封圈方向裝反。排除方法:密封圈唇邊面向壓力油一方。
  ·密封結構選擇不合理,壓力已超過它的額定值。排除方法:選擇合理密封結構。
  b.連接處結合不良。連接處結合不良主要引起外泄漏,結合不良的原因如下。
  ·缸筒與端蓋用螺栓緊固連接時:結合部分的毛刺或裝配毛邊引起結合不良而引起初始泄漏;端面0形密封圈有配合間隙;螺栓緊固不良。排除方法:針對具體原因排除。
  ·缸筒與端蓋用螺紋連接時,緊固端蓋時未達到額定轉矩;密封圈密封性能不好。排除方法:針對具體原因排除。
  液壓救進油管口引起泄漏。排除方法:排除因管件振動而引起管口連接松動;管路通徑大于15ram的管口,可采用法蘭連接。
  c.四柱液壓機液壓缸泄漏的其他原因
  ·缸筒受壓膨脹,引起內泄漏。排除方法:適當加厚缸壁;缸筒外圓加卡箍。
  ·采用焊接結構的四柱液壓機液壓缸,焊接不良而產生外泄漏。排除方法:選用合適的焊條材料;對含碳量較高的材料焊前進行適當預熱,焊后注意保溫使之緩慢冷卻,防止焊縫應力裂紋;焊接工藝過程應盡力避免引起內應力,必要時進行適當熱處理;爆縫較大時,采取分層焊接,以保證焊接強度,減小焊接變形,防止焊接裂紋。在每一層的焊接中,必須保證焊縫清潔,徹底清除爆渣.不沾油和求,防止夾渣、氣孔等.缸筒與缸底的焊縫采用U形焊縫最好,焊縫底部的摩弧要比焊條(包括藥皮在內)的直徑大1~2mm。U形焊縫焊接面積小,缸筒不易變形。
  ·橫向載荷過大。排除方法:減小或消除橫向載荷。
  (4)四柱液壓機液壓缸緩沖效果不佳
  ①緩沖效果不佳的幾種表現形式。四柱液壓機液壓缸緩7巾效果不好常表現為緩沖作用過度、緩沖作用失效稀緩沖過程中產生爬行等情況。緩沖作用過度是指活塞進入緩沖行程到活塞停止運動的時間間隔太短和進入緩沖行程的瞬間活塞受到緩沖效果,活塞不減速,給缸底很大的撞擊力。緩沖過程中的爬行是指活塞進入緩沖行程后,產生跳躍式的時停時走運動狀態。
  ②緩沖作用過度和失效的原因及排除
  a.作用過度
  ·緩沖調節閥節流過量。排除方法:調大節流口。
  ·緩沖柱塞在緩沖孔中偏斜、拉傷有咬死現象或配合間隙有夾雜物。排除方法:提高緩沖柱塞和緩沖孔的制造精度以及活塞與缸蓋的安裝精度;緩沖柱塞與緩沖孔配合間隙艿要適當(通常大于等于0.10~0.12mm)。
  b.緩沖作用失效
  ·緩沖閥、節流閥調整不靈。排除方法:重新研磨閩座,保證調節閥錐閥與閥座配合;節流孔的加工要保證垂宣度和同軸度。
  ·緩沖柱塞和緩沖孔間隙合間隙太大。排除方法:配合閱隙控制在大于等于0.10~0.12mm。
  ·緩沖腔容積過小,引起緩沖腔壓力過大。排除方法:加大緩沖腔直徑和長度。
  ·緩沖裝置的單向閥在回油路時堵不住。排除方法:排除單向闊故障。
c.緩沖過程爬行。緩沖柱塞與緩沖孔發生干涉,引起運動別勁麗痕行。
  (5)四柱液壓機液壓缸運行時發出不正常的響聲
  產生原因及排除方法如下。
  ①空氣混入四柱液壓機液壓缸空氣混入四柱液壓機液壓缸引起四柱液壓機液壓缸運行不穩定,造成缸內油液中氣泡擠裂聲。
  排除方法:四柱液壓機液壓缸端頭設置排氣裝置,排除缸內空氣。
  ②相對滑動面配合過緊如活塞與缸筒配合過緊,或有研傷、拉痕,除發出不正常響聲外,甚至會使四柱液壓機液壓缸運動困難。
  排除方法:滑動配合面采用H8/f8配合,缸筒內圓表面醋糙度Ra為0.4~0.2vm。
  ③密封摩擦力過大,滑動面缺少潤滑油,引起相對滑動時產生摩擦聲 排除方法如下.
  a.正確設計和制造密封槽底徑、寬度和密封件壓縮量。
  b.對有唇邊的密封圈,、如若刮油壓力過大,把潤滑油膜破壞了,可用砂紙輕輕打磨唇邊,使唇邊變軟一點。
  ④假若是“嘭嘭”聲,則往往是活塞上的尼龍導向支承環與缸闊的閥太小或支承環變形過量引起排除方法:整修導向支撐環或變換導向支承環。
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