《機電設(shè)備故障診斷與維修》（王仲）527-2 教案 第16課 液壓缸的故障診斷與維修

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課題液壓缸的故障診斷與維修課時2課時（90min）教學(xué)目標知識技能目標：（1）掌握活塞缸、柱塞缸的故障現(xiàn)象及維修方法（2）能夠進行活塞缸前端蓋密封圈的更換素質(zhì)目標：通過對活塞缸、柱塞缸故障診斷知識的學(xué)習(xí)，培育學(xué)生崇尚技藝、不怕吃苦的職業(yè)品質(zhì)，培養(yǎng)勇于挑戰(zhàn)、潛心鉆研的工匠精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：活塞缸、柱塞缸的故障現(xiàn)象及維修方法教學(xué)難點：活塞缸、柱塞缸的故障現(xiàn)象及維修方法教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→→傳授新知（30min）第2節(jié)課：→任務(wù)實施（15min）→實操練習(xí)（20min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請大家了解液壓缸在機電設(shè)備中的作用?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，使學(xué)生了解本次課的內(nèi)容，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（13min）【教師】介紹液壓升降機的工作原理，以及液壓缸在機電設(shè)備運行中的重要性，然后提出相關(guān)問題液壓升降機是生活中常見的機電設(shè)備，其工作原理為液壓油經(jīng)液壓泵形成一定的壓力，經(jīng)各液壓控制閥進入液壓缸下端，使液壓缸的活塞向上運動，進而使重物上升。由液壓升降機的工作原理可以知道，其液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件為液壓缸。若液壓缸出現(xiàn)故障，則液壓升降機將不能完成相應(yīng)的動作。此外，由于液壓缸出現(xiàn)故障而導(dǎo)致機電設(shè)備停機的現(xiàn)象屢見不鮮，因此應(yīng)重視液壓缸的故障診斷與維修工作。常見的液壓缸故障現(xiàn)象有哪些？應(yīng)如何維修？通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（30min）【教師】講解活塞缸、柱塞缸的故障診斷與維修等相關(guān)內(nèi)容液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它能將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，通常用于實現(xiàn)直線往復(fù)運動或擺動運動。液壓缸的基本結(jié)構(gòu)包括缸體、活塞桿、活塞、密封裝置（主要為密封圈）、緩沖裝置和排氣裝置等。按結(jié)構(gòu)形式的不同，液壓缸可分為活塞缸、柱塞缸、擺動缸和組合缸4類。其中，活塞缸和柱塞缸用來實現(xiàn)直線運動，應(yīng)用較多。一、活塞缸的故障診斷與維修1．活塞缸概述?【多媒體】PPT圖片展示活塞缸的分類及其結(jié)構(gòu)，詳情見教材，并講解其工作過程活塞缸是指主要組件為活塞，且活塞在缸體內(nèi)做相對往復(fù)運動的液壓缸。活塞缸可分為單活塞桿液壓缸和雙活塞桿液壓缸兩種。單活塞桿液壓缸的活塞桿只能從缸體的一側(cè)伸出；雙活塞桿液壓缸的活塞桿可從液壓缸的兩端同時伸出。2．活塞缸的常見故障和維修方法活塞缸的常見故障有活塞桿動作失靈、工作速度慢、局部速度不均勻、液壓油泄漏等。?【教師】開展分組討論：將全班同學(xué)分為四組，分別分析、總結(jié)活塞桿動作失靈、工作速度慢、局部速度不均勻、液壓油泄漏四種常見故障的故障原因與維修方法?【學(xué)生】結(jié)合教材及課程資源，分組討論?【教師】巡回指導(dǎo)，查看各小組討論情況【學(xué)生】討論、總結(jié)、匯報【教師】根據(jù)學(xué)生回答情況進行點評、總結(jié)1）活塞桿動作失靈故障原因：①活塞缸被銹蝕。②密封圈老化、失效。③活塞缸裝配質(zhì)量差。維修方法：①若活塞缸被輕微銹蝕，則進行除銹操作即可；若活塞缸被嚴重銹蝕，則要更換被銹蝕的零件。②更換密封圈。③重新裝配，并更換不合格零件。2）工作速度慢故障原因：①液壓系統(tǒng)壓力較低。②缸體與活塞間的配合間隙不符合要求。③兩端蓋的密封圈安裝太緊。④活塞桿彎曲。維修方法：①調(diào)整相應(yīng)的液壓閥，將液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)至規(guī)定范圍。②根據(jù)缸體的尺寸重配活塞。③適當(dāng)擰松前、后端蓋的壓緊螺釘，但注意不要太松，以防液壓油泄漏。④校正活塞桿。3）局部速度不均勻故障原因：①導(dǎo)軌潤滑不良。②液壓缸內(nèi)混入空氣。③活塞桿與活塞的同軸度差。④缸體內(nèi)表面銹蝕嚴重。維修方法：①適當(dāng)增加導(dǎo)軌潤滑油。②打開排氣裝置，快速運轉(zhuǎn)液壓缸，促使空氣排出。③校正活塞桿與活塞的同軸度。④若缸體內(nèi)表面被輕微銹蝕，則進行除銹操作即可；若缸體內(nèi)表面被嚴重銹蝕，則要重新磨內(nèi)孔，并重配活塞。4）液壓油泄漏故障原因：①活塞桿表面損傷。②密封圈損壞。③液壓油管裂開。維修方法：①修復(fù)活塞桿表面，或更換活塞桿。②更換密封圈。③更換液壓油管。二、柱塞缸的故障診斷與維修1．柱塞缸概述?【多媒體】PPT圖片展示柱塞缸，詳情見教材，并講解其工作過程柱塞缸是指主要組件是柱塞，且柱塞在缸體內(nèi)做相對往復(fù)運動的液壓缸。柱塞缸的工作過程為：壓力油從左端輸入缸體內(nèi)后，作用在柱塞的左端面上，然后柱塞由導(dǎo)向套導(dǎo)向，向右移動，從而帶動工作臺運動。為了獲得雙向運動，柱塞缸常成對使用。此外，柱塞缸工藝性好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，常用于行程很長的龍門刨床、導(dǎo)軌磨床和大型拉床等設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。2．柱塞缸的常見故障和維修方法柱塞缸的常見故障有柱塞桿不動作、液壓油泄漏等。?【教師】開展分組討論：將全班同學(xué)重新分為四組，每兩組分析、總結(jié)一項柱塞杠種常見故障的故障原因與維修方法，相同任務(wù)的兩組進行對比，評出最優(yōu)組?【學(xué)生】結(jié)合教材及課程資源，分組討論?【教師】巡回指導(dǎo)，查看各小組討論情況【學(xué)生】討論、總結(jié)、匯報【教師】根據(jù)學(xué)生回答情況進行點評、總結(jié)1）柱塞桿不動作故障原因：①液壓系統(tǒng)的壓力不足。②導(dǎo)向套磨損，導(dǎo)致柱塞和導(dǎo)向套間的間隙增大。③柱塞表面被嚴重劃傷。④進油口的接頭損壞或螺母未擰緊，導(dǎo)致漏油嚴重。維修方法：①適當(dāng)提高液壓系統(tǒng)的壓力。②更換合適的導(dǎo)向套。③若柱塞表面被劃出深坑，則用堆焊工藝修復(fù)；若柱塞表面的劃傷面積較大，則用電刷鍍工藝修復(fù)。④更換進油口的接頭，或擰緊螺母。2）液壓油泄漏故障原因：柱塞與缸體間的間隙過大。維修方法：對柱塞進行電刷鍍，以減小間隙；增加一道密封圈并修改密封圈溝槽尺寸，從而使密封圈有足夠的壓縮量，減小間隙?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄分組討論能夠提高學(xué)生的參與度，增強團隊意識，同時能夠幫助學(xué)生更好地理解、掌握活塞缸常見故障與維修方法分組討論能夠提高學(xué)生的參與度，重新分組能夠增強同學(xué)之間的感情，通過對比可以形成良性競爭，同時能夠更好地幫助學(xué)生理解、掌握柱塞缸常見故障與維修方法第二節(jié)課任務(wù)導(dǎo)入（5min）【教師】現(xiàn)場展示活塞缸、新密封圈、專用拆卸工具，并對其進行簡單介紹，然后布置任務(wù)“更換活塞缸前端蓋密封圈”請同學(xué)們運用所學(xué)知識，在實訓(xùn)室利用相關(guān)材料完成更換活塞缸前端蓋密封圈的任務(wù)。【學(xué)生】聆聽、記錄使用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)，通過展示實訓(xùn)材料，讓學(xué)生對其有所了解任務(wù)實施（15min）【教師】介紹更換活塞缸前端蓋密封圈的步驟一、實施方案1．組織形式每8～10位學(xué)生組成一組，以組為單位進行更換活塞缸前端蓋密封圈。2．作業(yè)準備活塞缸、新密封圈、專用拆卸工具、小錘、螺絲刀、干凈的抹布。二、操作步驟【示范】教師邊講實操步驟，邊示范重點操作步驟1將液壓系統(tǒng)回路卸壓，并拆下活塞缸，詳情見教材。將液壓系統(tǒng)回路卸壓的目的是防止擰松與活塞缸相連接的液壓油管時，液壓系統(tǒng)回路中的高壓油噴出。步驟2排放干凈吸油腔和壓油腔的液壓油，并松開前端蓋螺紋連接。具體步驟為：首先，用虎鉗將活塞缸底部固定，并使缸體與地面垂直；其次，將專用拆卸工具對接在活塞缸前端蓋外表面預(yù)制的兩個小孔上；最后，一手扶專用拆卸工具，一手用小錘連續(xù)輕敲專用拆卸工具尾部，直至前端蓋螺紋連接松開?！咀⒁狻吭谒砷_前端蓋螺紋連接時，對于內(nèi)卡鍵式前端蓋要使用專用拆卸工具，禁止使用扁鏟；對于法蘭式前端蓋必須用螺釘頂出，禁止錘擊或硬撬。同時，拆卸時應(yīng)防止損傷活塞桿頂端螺紋、油口螺紋和表面等。步驟3松開前端蓋螺紋至脫落后，垂直拉出活塞桿，此時的活塞桿上帶有活塞和端蓋。當(dāng)活塞桿難以拉出時，不可強行打出，以防劃傷活塞桿表面。步驟4用干凈的抹布堵住缸體口，注意缸體的防塵保護。步驟5分離活塞桿、活塞、前端蓋。首先，使用虎鉗加持活塞桿的非配合面，以對活塞桿進行定位。其次，將活塞的固定螺母擰松，將活塞垂直、緩慢地拆下。最后，將前端蓋緩慢垂直拔出，即可將活塞桿、活塞、前端蓋三者分離。步驟6拆下前端蓋密封圈。將前端蓋置于水平干凈的工作臺上，先用螺絲刀處理前端蓋縫隙中的污垢，詳情見教材，再依次從外到內(nèi)挑出密封圈。步驟7安裝新的密封圈，并按順序安裝其他零件【注意】安裝時動作要輕，避免因缸體、活塞桿產(chǎn)生縱向拉痕和活塞桿表面鍍鉻層剝落，導(dǎo)致密封圈密封失效【學(xué)生】學(xué)習(xí)相關(guān)操作步驟，如遇問題可詢問老師【教師】巡堂輔導(dǎo)，及時解決學(xué)生遇到的問題通過教師示范操作，讓學(xué)生了解實操過程及實操過程中的注意事項，將所學(xué)知識與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實操能力實操練習(xí)（20min）【教師】展示“更換活塞缸前端蓋密封圈”的效果，介紹實操應(yīng)注意事項，并要求學(xué)生以小組為單位進行實操觀看效果、聆聽要求、實操更換活塞缸前端蓋密封圈【教師】安排每組做得最快、最好的學(xué)生輔導(dǎo)其他學(xué)生進行操作，并解答學(xué)生遇到的問題?【任務(wù)評價】開展任務(wù)評價活動，并將評價結(jié)果填入任務(wù)評價表，詳表見教材?【教師】點評各組實操情況，并打分?【學(xué)生】組間互評、組內(nèi)自評，并打分通過實操練習(xí)更換活塞缸前端蓋密封圈，使學(xué)生鞏固所學(xué)知識，并以學(xué)生為主體，針對學(xué)生接受能力的差異性，讓優(yōu)秀學(xué)生帶動其他學(xué)生掌握知識課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課學(xué)習(xí)了液壓缸如活塞缸、柱塞缸的常見故障現(xiàn)象及維修方法，希望大家在課下多加學(xué)習(xí)，鞏固所學(xué)知識，并能夠進行簡單液壓缸故障診斷與維修?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識點總結(jié)知識點，鞏固學(xué)