型組合滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理與故障分析

1、摘 要組合機(jī)床是由通用部件和部分專用部件組成的高效、專用、自動(dòng)化程度較高的機(jī)床。它能完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、銑、攻絲等工序和工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等輔助動(dòng)作，可用來組成自動(dòng)線。這里只介紹組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)。動(dòng)力滑臺(tái)上常安裝著各種旋轉(zhuǎn)著的刀具，其液壓系統(tǒng)的功用是使這些刀具作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并完成一定的動(dòng)作循環(huán)。動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的一種通用部件。在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動(dòng)力箱和主軸箱、鉆削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端面等。YT4543型組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多種不同的工作循環(huán)，其中一種比較典型的工作循環(huán)是：快進(jìn)一工進(jìn)二工進(jìn)死擋鐵停留快退停止。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；動(dòng)

2、力滑臺(tái)；液壓 引 言組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快速前進(jìn) 工作進(jìn)給 快速退回 原位停止，液壓技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一。特別是近年可與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合、使液壓技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。目前，已廣泛應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域。由于近年來微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓元器件制造技術(shù)的進(jìn)一步提高，使液壓技術(shù)不僅在作為一種基本的傳統(tǒng)形式上占有重要地位而且以優(yōu)良的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能成為一種重要的控制手段。面對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展，機(jī)械制造工業(yè)的壯大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn)，使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機(jī)加工藝裝備也有了許多新的

3、變化，尤其是孔加工，其在今天的液壓系統(tǒng)的地位越來越重要，組合滑臺(tái)在數(shù)控車床上擔(dān)任著重要的角色，由于工業(yè)的發(fā)展元件的不斷提高性能使得滑臺(tái)的快速發(fā)展也日新月異。全世界各種零件約有85至90的加工都是由組合滑臺(tái)液壓系統(tǒng)組成的機(jī)床上完成的。組合滑臺(tái)是一種萬能型機(jī)床組成部分，目前已經(jīng)無可爭(zhēng)議地成為零件加工的必不可少的功能性部件，在世界機(jī)床市場(chǎng)上它的功能重點(diǎn)已占據(jù)首位，并且仍在發(fā)展擴(kuò)大。組合滑臺(tái)的發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)，其液壓系統(tǒng)已成為工業(yè)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主流形式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和加工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，組合滑臺(tái)需要大幅度的技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)創(chuàng)新是機(jī)床行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，機(jī)床產(chǎn)品的核

4、心技術(shù)就是組合滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以對(duì)其液壓系統(tǒng)的分析研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。正 文一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展及優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)是工程、機(jī)械、汽車、農(nóng)業(yè)、等生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，液壓傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。液壓傳動(dòng)具有：輸出力大、易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍大、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、定位精度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、使用壽命產(chǎn)長(zhǎng)、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在液壓產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)和國(guó)防等各個(gè)部門。而動(dòng)力滑臺(tái)又在許多機(jī)床上都要用到，所以動(dòng)力滑臺(tái)的液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)顯得十分重要和迫切。我國(guó)的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。60年代獲

5、得較大發(fā)展，已滲透到各個(gè)工業(yè)部門，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長(zhǎng)壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時(shí)，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作，也取得了顯著成果。目前，我國(guó)的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國(guó)機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性

6、能差而且不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12%左右。（2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到每分鐘500次，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)每分鐘1000次。（3）液壓傳動(dòng)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速（調(diào)速比可

7、達(dá)1：2000），并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。（4）液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因?yàn)樗菍?duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動(dòng)控制結(jié)合使用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤(rùn)滑，因此使用壽命長(zhǎng)。（6）由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。缺點(diǎn)：（1）液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免地要有泄漏，同時(shí)，液體又不是絕對(duì)不可壓縮的，因此不宜在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。（2）液壓傳動(dòng)在工作過程中有較多的能

8、量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。（3）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。（4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對(duì)油液的污染比較敏感。（5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對(duì)維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí)，又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題?？偠灾?，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)將得到克服，液壓傳動(dòng)將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及

9、其它傳動(dòng)方式的結(jié)合更是前途無量。組合機(jī)床是由通用部件和部分專用部件組成的高效、專用、自動(dòng)化程度較高的機(jī)床。它能完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、銑、攻絲等工序和工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等輔助動(dòng)作，可用來組成自動(dòng)線。動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的一種通用部件。在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動(dòng)力箱和主軸箱、鉆削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端面等。 動(dòng)力滑臺(tái)上常安裝著各種旋轉(zhuǎn)著的刀具，其液壓系統(tǒng)的功用是使這些刀具作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并完成一定的動(dòng)作循環(huán)，通常實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)；快進(jìn)第一次工作進(jìn)給第二次工作進(jìn)給止檔塊停留快退原位停止。二、YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理分析圖1.1 YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)YT4

10、543型組合機(jī)床是一種典型的液壓組合機(jī)床。YT4543液壓動(dòng)力滑臺(tái)工作進(jìn)給速度范圍為0.11-11mm/s，最大快進(jìn)速度為122mm/s，滑臺(tái)臺(tái)面尺寸為450mm x 800mm，最大推力為45kN。采用變量液壓泵和串聯(lián)調(diào)速閥來實(shí)現(xiàn)二次進(jìn)給速度，用行程閥來實(shí)現(xiàn)速度換接。其電磁鐵和行程閥的動(dòng)作順序（見表一）。電磁鐵和行程閥的動(dòng)作順序 表一1. YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)基本回路1.速度控制回路：調(diào)速回路：容積節(jié)流調(diào)速回路，速度穩(wěn)定性好，功率損失不大；快速運(yùn)動(dòng)回路：限壓式變量泵 + 差動(dòng)連接效率高；速度換接回路：快進(jìn)工進(jìn) 行程閥轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，位置精確；一工進(jìn)二工進(jìn) 電磁閥 + 串聯(lián)調(diào)速閥，安裝調(diào)節(jié)

11、方便。2.換向回路：三位五通電液換向閥自動(dòng)化、大流量液體換向、平穩(wěn)無沖擊。3.順序動(dòng)作回路：壓力繼電器方便可靠，行程開關(guān)靈活方便。4.卸荷回路：三位換向閥中位卸荷、流量卸荷。5.止擋塊停留：保證軸向尺寸精度和表面光潔度。2. YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)系統(tǒng)組成1.由限壓式變量葉片泵供油，2.用電液換向閥換向，3.用行程閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)速度和工進(jìn)速度的切換，4.用電磁閥實(shí)現(xiàn)兩種工進(jìn)速度的切換，5.用調(diào)速閥使進(jìn)給速度穩(wěn)定。動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的一種通用部件。在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動(dòng)力箱和主軸箱、鉆削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端面等。YT4543型組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多

12、種不同的工作循環(huán)，其中一種比較典型的工作循環(huán)是：快進(jìn) 一工進(jìn) 二工進(jìn) 死擋鐵停留 快退 停止。完成這一動(dòng)作循環(huán)的動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖如附表（二）所示。系統(tǒng)中采用限壓式變量葉片泵供油，并使液壓缸差動(dòng)聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。由電液換向閥換向，用行程閥、液控順序閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，用二位二通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的速度換接。為保證進(jìn)給的尺寸精度，采用了死擋鐵停留來限位。3. YT4543型液壓系統(tǒng)工作原理以及液壓原理圖4. 動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作分析 液壓動(dòng)力滑臺(tái)用液壓缸來驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)多種進(jìn)給工作循環(huán)。對(duì)液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)性能的主要要求是速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度穩(wěn)定，功率利用效率高，

13、發(fā)熱少。該系統(tǒng)采用限壓式變量葉片泵及單缸活塞液壓缸。通常實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)；快進(jìn)第一次工作進(jìn)給第二次工作進(jìn)給止檔塊停留快退原位停止。1快進(jìn)：按下啟動(dòng)按鈕，使電磁閥A的1YA得電吸合主油路：先導(dǎo)電磁閥左位接入系統(tǒng)，接著液動(dòng)換向閥B左位接入系統(tǒng)進(jìn)油路：泵1閥2油路a閥B油路b閥11油路c缸13左腔回油路：缸13右腔油路d閥B油路e閥6閥11油路c缸13左腔由于動(dòng)力滑臺(tái)空載，系統(tǒng)工作壓力低，液控順序閥5關(guān)閉，液壓缸13實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，此時(shí)泵輸出最大流量，所以滑臺(tái)向左快進(jìn)，如圖1.3。圖1.2 YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖1限壓式變量葉片泵，2、6、12單向閥，3三位五通液動(dòng)換向閥，4調(diào)速閥，藍(lán)色框

14、內(nèi)合稱三位五通電液動(dòng)換向閥，5外控順序閥，7、8調(diào)速閥，9壓力繼電器，10二位二通電磁換向閥11二位二通機(jī)機(jī)動(dòng)換向閥圖1.3 動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)液壓系統(tǒng)原理圖2當(dāng)快進(jìn)到指定位置時(shí)，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥11，切斷了快進(jìn)油路。壓力油經(jīng)調(diào)速閥7進(jìn)缸13。這時(shí)系統(tǒng)壓力升高，一方面使限壓式變量葉片泵1的流量減少到與調(diào)速閥7所允許通過的流量相一致；另一方面打開液控順序閥2，使液壓缸差動(dòng)連接斷開，這樣滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為I工進(jìn)，其速度大小由調(diào)速閥7調(diào)節(jié)。其主油路為： 進(jìn)油路：泵1閥2油路a閥B油路b閥 7 閥10油路c缸13左腔回油路：缸13右腔油路d閥B油路e閥5閥4油箱 優(yōu)點(diǎn)：用限壓式變量液壓泵與差動(dòng)連接液壓缸

15、來實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，能量利用比較合理?；_(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓泵在低壓下卸荷，減少了能量損失，效率高。如下圖所示圖1.4 動(dòng)力滑臺(tái)一工進(jìn)液壓系統(tǒng)原理圖3第一次工作進(jìn)給到位時(shí)，滑臺(tái)上行程擋鐵壓下行程開關(guān)，使電磁鐵3YA得電，電磁閥10左位接入系統(tǒng)。此時(shí)，壓力油通過調(diào)速閥7，又通過調(diào)速閥8進(jìn)入油缸13左腔，這樣滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)，回油路與I工進(jìn)時(shí)相同。由于閥8的開口比閥7的小，故滑臺(tái)的速度大小由閥8決定。優(yōu)點(diǎn)：采用行程閥實(shí)現(xiàn)快慢速換接，其動(dòng)作的可靠性、轉(zhuǎn)換精度和平穩(wěn)性都較高。一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換，由于通過調(diào)速閥8的流量很小，采用電磁閥式換接已能保證所需的轉(zhuǎn)換精度。用電液換向閥換向，利用控制油路上的單向節(jié)

16、流閥可調(diào)節(jié)夜動(dòng)換向閥的換向時(shí)間，從而減小換向沖擊，保證換向的平穩(wěn)性。如下圖所示圖1.5動(dòng)力滑臺(tái)二工進(jìn)液壓系統(tǒng)原理圖4當(dāng)II工進(jìn)完成后，滑臺(tái)碰上死擋鐵而停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，油缸13左腔壓力升高，當(dāng)壓力升高到壓力繼電器9調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)給時(shí)間繼電器，停留時(shí)間由時(shí)間繼電器調(diào)定?；_(tái)在死擋鐵停留時(shí)，液壓泵供油壓力升高，流量減少，其輸出流量為液壓泵和系統(tǒng)的泄漏量。優(yōu)點(diǎn)：采用容積節(jié)流調(diào)速回路，無溢流功率損失，系統(tǒng)效率較高，且能保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng)，較好的速度剛性和較大的調(diào)速范圍。在回油路上設(shè)置背壓閥，提高了滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。把調(diào)速閥設(shè)置在進(jìn)油路上，具有啟動(dòng)沖擊小、便于壓力繼電器發(fā)訊控制、容易獲得較低速度

17、等優(yōu)點(diǎn)。在滑臺(tái)的工作循環(huán)工作當(dāng)中，行程終點(diǎn)采用止檔塊停留，不僅提高了進(jìn)給時(shí)的位置精度，還擴(kuò)大了動(dòng)力滑臺(tái)的工藝范圍。如下圖所示 紅色實(shí)線代表二工進(jìn)進(jìn)油路線，虛線代表回油路線。圖1.6動(dòng)力滑臺(tái)死擋鐵停留液壓系統(tǒng)原理圖5快退：壓力繼電器（延時(shí)后）2YA（+）、1YA（）3YA（）4（右）3（右）進(jìn)油路：123（右）缸（右）回油路：缸（左）133（右）油箱6原位停止：行程開關(guān)1YA（）、2YA（）、3YA（）泵1卸荷，液壓缸鎖緊。 7.以上工作環(huán)節(jié)遵循以下工作原理圖圖1.7YT4543型組合滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖三、YT4543組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的故障及分析1、系統(tǒng)各液壓組成部分的故障分析（1）用電液換

18、向閥的換向回路圖2.1電液換向閥的換向回路圖2.2加緊回路與主回路之間的干涉1.夾緊缸，2.工作缸，3.三位四通電磁換向閥，4.順序閥，5.二位四通電磁換向閥問題：電液換向閥失控現(xiàn)象原因：當(dāng)電液換向閥處于中位時(shí)，液壓泵卸荷而使先導(dǎo)換向控制油路失壓，因此先導(dǎo)電磁換向閥切換后不能推動(dòng)主閥芯，使電液換向閥失控。解決：在系統(tǒng)的回油路上加入一背壓閥。（2）加緊回路與主回路之間的干涉（如圖2.2）問題：1為夾緊缸，在其夾緊后系統(tǒng)壓力升高而使4打開。若此時(shí)3瞬時(shí)切換會(huì)引起1瞬時(shí)失壓而工件松夾和事故原因：順序閥在打開狀態(tài) 時(shí)，進(jìn)出口壓力幾乎相等，由于換向閥的瞬時(shí)切換而使順序閥閥芯瞬時(shí)不平衡解決：在順序閥與換向

19、閥 5之間加一個(gè)單向閥（3）多級(jí)壓力調(diào)壓回路圖2.3多級(jí)壓力調(diào)壓回路AM型三位四通電磁換向閥，B.O型三位四通電磁換向閥問題：在換向閥向中位切換的動(dòng)態(tài)過程中，由于閥的結(jié)構(gòu)原因可能造成無任何油路處于接通狀態(tài)而使液壓泵發(fā)生超壓。解決：使讓一只溢流閥直接與液壓泵的出口相連。（4）用液控單向閥的鎖緊回路問題：若液壓缸兩腔的面積比較大時(shí)，當(dāng)換向閥切換至右位時(shí)發(fā)生液控單向閥無法打開。原因：在液控單向閥未打開時(shí)，兩腔壓力比較大,而液控單向閥的面積比小于液壓缸兩腔面積比時(shí)便無法使液控單向閥打開。解決：在選用這種回路時(shí)要對(duì)液控單向閥的控制壓力進(jìn)行校核或選用先導(dǎo)式液控單向閥。圖2.4用液控單向閥的鎖緊回路A1.液

20、壓缸無桿腔有效面積，A2.液壓缸有桿腔有效面積2、各液壓輔助部分的故障分析動(dòng)力液壓滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的主要故障多數(shù)是由液壓油過熱、進(jìn)空氣、污染、油泄漏造成的，對(duì)造成這些故障的原因進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的預(yù)防措施很重要。 1、液壓油過熱 液壓油過熱的危害，液壓油粘度、液壓系統(tǒng)工作效率均下降，嚴(yán)重時(shí)甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了零件原來正常的配合間隙。導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，并可能加速橡膠密封件老化、變質(zhì)、破壞，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。油液汽化、水分蒸發(fā)，使液壓元件產(chǎn)生穴蝕。 油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。液壓油油溫過高的主要原因及解決措

21、施：由于油箱散熱性能差，致使油箱內(nèi)油溫過高。應(yīng)增大油箱容積即散熱面積,并安裝油冷卻裝置。液壓油選擇不當(dāng)。油的質(zhì)量和粘度等級(jí)不符合要求，或不同牌號(hào)的液壓油混用，造成液壓油粘度過低或過高。污染嚴(yán)重。施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加，油中易混入雜質(zhì)和污物。受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合問隙中，會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油溫升高。環(huán)境溫度過高，并且高負(fù)荷使用的時(shí)間又長(zhǎng)，都會(huì)使油溫太高。應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷地工作，若油溫太高可使設(shè)備空載運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)問，待其油溫降下來后再工作。 2、液壓系統(tǒng)進(jìn)空氣空氣對(duì)滑臺(tái)液壓油污染的危害，產(chǎn)生空穴、氣蝕作用，導(dǎo)致金屬和密封材料的破壞；

22、產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和爬行現(xiàn)象，降低液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使液壓泵的容積效率下降，能量損失增大，液壓系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的效能。液壓油導(dǎo)熱性變差，油溫升高，引起化學(xué)變化。進(jìn)空氣的主要原因及其解決措施，接頭松動(dòng)或油封、密封環(huán)損壞而吸入空氣。液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的密封性，各接頭應(yīng)牢牢固定，并確保油箱密封完好，這樣可防止外界空氣進(jìn)入而污染系統(tǒng)。吸油管路及連接系統(tǒng)的管路被磨穿、擦破或腐蝕而使空氣進(jìn)入。應(yīng)合理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使管路走向布局合理化；要保持管路的清潔，減少外界腐蝕。 加油時(shí)由于不注意而產(chǎn)生的氣泡被帶入油箱內(nèi)并混入系統(tǒng)中。 3、液壓油污染液壓油的污染對(duì)液壓系統(tǒng)的危害：堵塞液壓元件。污染物會(huì)堵塞液壓元件進(jìn)出油或

23、其問隙，引起動(dòng)作失靈，影響工作性或造成事故，還可能引起濾網(wǎng)堵塞，并可能使濾網(wǎng)完全喪失過濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。加速元件磨損。污染顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)刮傷缸筒內(nèi)表面，加速密封件的損壞，使泄漏增大，引起推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行、速度下降、異常噪聲等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。加速油液性能的劣化。液壓油中的污染顆粒長(zhǎng)期存在，會(huì)與油液發(fā)生一些反應(yīng)，反應(yīng)的生成物會(huì)腐蝕元件 液壓油被污染的主要原因及解決措施：作業(yè)環(huán)境粉塵多，系統(tǒng)外部不清潔。液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期在粉塵污染嚴(yán)重的場(chǎng)地作業(yè)時(shí)，最好2個(gè)月過濾一次油液，大概半年更換一次進(jìn)油濾油器。在加油、檢查油面和檢修作業(yè)時(shí)，雜質(zhì)被帶入系統(tǒng)，通過被損壞

24、的油封、密封環(huán)進(jìn)入系統(tǒng)。 4、液壓系統(tǒng)泄漏 （1）設(shè)計(jì)因素。由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范；另外，由于工程機(jī)械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)和沒有選用合適的防塵密封，致使塵埃等污物進(jìn)入系統(tǒng)破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在選用和設(shè)計(jì)密封件的時(shí)候，考慮液壓油與密封材料的相容型式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度高低、環(huán)境溫度的變化等，選擇合理的密封件，當(dāng)在惡劣的環(huán)境下工作時(shí)，要選用合適的防塵密封。 （2）制造和裝配因素。所有的液壓元件及密封部件都有嚴(yán)格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。由于在制造過程中超差，使得密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能：

25、液壓元件在裝配中的野蠻操作，過度用力將使零件產(chǎn)生變形，特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等。這些原因都可以破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分注意密封部件的設(shè)計(jì)和加工，另外要選擇正確的裝配方法。 （3）零部件損傷。密封件是由耐油橡膠等材料制成的，由于長(zhǎng)時(shí)間使用發(fā)生的老化、龜裂、損傷等都會(huì)引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會(huì)劃傷密封元件造成泄漏。要選擇合適的密封件，延長(zhǎng)其老化時(shí)間，并注意對(duì)密封件的保護(hù)，避免其被別的部件劃傷 。 5、故障診斷時(shí)應(yīng)遵循的一般原則 當(dāng)發(fā)生故障時(shí)要根據(jù)不同機(jī)型的特點(diǎn)，充分利用設(shè)備自身的監(jiān)控系統(tǒng)，具體問題具體分析，掌握有效的故障分析方法。在診斷時(shí)應(yīng)遵

26、循由外到內(nèi)、由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則進(jìn)行，挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷的順序是：查問資料(使用說明書及運(yùn)行、維修記錄等)了解故障發(fā)生前后的設(shè)備工作情況外部檢查試車觀察(故障現(xiàn)象、車上儀表)內(nèi)部系統(tǒng)檢查(參照系統(tǒng)原理圖)儀器檢查系統(tǒng)參數(shù)(流量、溫度等)邏輯分析判斷調(diào)整、拆檢、修理試車故障 總結(jié) 記錄。挖掘機(jī)的故障有許多種，如遇較復(fù)雜的綜合故障，應(yīng)仔細(xì)分析故障現(xiàn)象，列出可能的原因逐一排除。 6、典型故障的診斷動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)常見故障大致分兩類，一類是突發(fā)性的，這類故障在實(shí)際工作中較常見，其現(xiàn)象比較明顯，很多是由于濾芯堵塞、滑閥被污物卡死、閥關(guān)閉不嚴(yán)、彈簧折斷或閥調(diào)整不當(dāng)?shù)榷穑恍杞?jīng)簡(jiǎn)單的清洗

27、、更換或調(diào)整就能解決。引發(fā)這類故障的主要原因是，所用液壓油的牌號(hào)不符合要求、液壓油污染嚴(yán)重等，只要嚴(yán)格按有關(guān)要求使用，及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，完全可以減少甚至避免這類故障的出現(xiàn)。另一類故障是漸變性的，這類故障是在使用過程中，由于元件磨損或密封老化而產(chǎn)生的內(nèi)泄漏，現(xiàn)象為動(dòng)作遲緩、無力，一般需經(jīng)過修理才能恢復(fù)工作。雖然這類故障具有必然性，不可避免，但在使用中如果注意液壓油的正確選用和液壓系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，就能避免這類故障早期發(fā)生。四、YT4543組合滑臺(tái)液壓系統(tǒng)故障日常診斷組合滑臺(tái)是目前機(jī)床加工中使用比較廣泛的一種機(jī)床組合部分。它的行走、倒退和立即停止等都是通過發(fā)動(dòng)機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能, 來驅(qū)動(dòng)液壓

28、油缸和馬達(dá)工作而實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)包括5個(gè)部分, 即動(dòng)力元件液壓泵、執(zhí)行元件(油缸，油馬達(dá)、）控制元件（閥），輔助元件（油管、油箱、濾清器、散熱器等)和液壓油。分析和排除液壓系統(tǒng)故障就要從以上五個(gè)方面入手, 進(jìn)行檢測(cè)、分析和判斷。以下列舉在實(shí)際使用中常見的故障和診斷排除方法：全系統(tǒng)無動(dòng)作不能行走、倒退、停止等整體性的故障, 要從可能引發(fā)整體故障的元件入手來判斷。（1）液壓油是否足夠檢查油面和油質(zhì)：液壓泵是否正常工作挖掘機(jī)一般有兩個(gè)或兩個(gè)以上的主泵向系統(tǒng)供油。如果不是機(jī)械故障造成油泵主軸不能轉(zhuǎn)動(dòng), 一般來說幾臺(tái)泵同時(shí)出現(xiàn)故障的概率很低。必要時(shí)可以在各油泵的測(cè)壓口安裝量程合適的油壓表測(cè)定供

29、油壓力,來判斷是否為油泵故障。（2）安全鎖緊閥故障。它是位于駕駛室內(nèi)的一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械開關(guān), 控制低壓油路和駕駛室內(nèi)的三組PPC閥(比例壓力控制閥, 即左、右操縱手柄和行走推拉桿）之間的通與斷。當(dāng)該閥出現(xiàn)卡死或堵塞時(shí), 油液不能供給PPC閥進(jìn)而推動(dòng)主控制閥動(dòng)作, 就會(huì)出現(xiàn)全車無動(dòng)作的現(xiàn)象。清洗檢修安全鎖緊閥。（3）自壓減壓閥故障有先導(dǎo)泵的, 無此閥見圖, 它是位于主控制閥體上的一個(gè)調(diào)壓閥。由于油泵輸出的油壓時(shí)高時(shí)低, 不利于作為控制油壓。自壓減壓閥則把這種不穩(wěn)定的油壓變成一支始終恒定壓力的油流輸出到全車的PPC閥和電磁閥完成控制功能。如果自壓減壓閥出現(xiàn)堵塞或卡死, 使主泵來油不能通過自壓減壓閥而

30、是從卞溢流閥安全瀉掉, 則控制油流不能進(jìn)入PPC閥和電磁閥, 也無法推動(dòng)主控制閥動(dòng)作, 就必然出現(xiàn)全車不動(dòng)作的現(xiàn)象。清洗檢修自壓減壓閥。（4）主溢流閥故障如果安全鎖緊閥和自壓減壓閥都沒有問題, 此時(shí)要檢查主溢流閥。如下圖所示。圖4.1溢流閥原理圖它是位于主控制閥體上的一個(gè)安全閥。其作用是限制整個(gè)系統(tǒng)的最高壓力, 若超過最高壓力, 則自動(dòng)卸壓,保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)不致?lián)p壞。如果該閥彈簧斷裂或調(diào)定壓力過低, 將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)壓力過低, 主泵壓力油不能推動(dòng)執(zhí)行元件工作, 而從主溢流閥全部泄漏, 就出現(xiàn)這種全車無動(dòng)作現(xiàn)象。判斷方法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī), 接通安全鎖緊閥, 操縱手柄給機(jī)器回轉(zhuǎn)或挖掘動(dòng)作, 由于故障機(jī)器不會(huì)動(dòng)作此時(shí)用手觸摸主溢流閥體,若該閥溫升很快并燙手, 則可以斷定就是主溢流閥故障。測(cè)試、檢修、調(diào)定主溢流閥。結(jié) 論我國(guó)機(jī)械制造工業(yè)建設(shè)的不斷進(jìn)步，機(jī)床的液壓系統(tǒng)在零件加工、數(shù)控模具、軸類的加工、孔的加工等方面的應(yīng)用將越來越廣泛，這是一種趨勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與用戶應(yīng)用的需求，還