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1、张家界航空工业职业技术学院ZHANGJIAJIE INSTITUTE OF AERONAUTICAL ENGINEERING 张家界航空工业职业技术学院毕业设计课题名称学生姓名学 号专业名称指导教师完成日期 年 月 日 摘要：装有程序控制系统的车床简称数控车床，在其高自动化车削加工时，能获得较高的质量。目前，在数控车床大都应用到了液压技术。而液压设备又由元件组成，只有在对液压元件的原理、结构、功能、失效机理深入认识才能顺利分析和排除故障。对故障分析的一个重要特点就是对系统性能变化进行考察。一些参数超出规定范围，且被人观察到的现象，就是故障的外在表现。本文通过知行合一的实践，主要阐述了液压系统故
2、障产生的原因及故障排除方法。关键词：数控车床液压系统；故障分析；故障诊断；故障维修I目 录摘要I1、绪 论11.1国内外数控机床故障诊断的研究现状及发展趋势11.1.1数控机床故障诊断的研究现状11.1.2数控机床故障诊断的发展趋势12、数控机床液压元件常见故障的分析方法与排除方案32.1液压元件故障可以分为以下几类32.1.1按故障的性质分类可分为32.1.2按故障的指示形式分类32.2液压元件故障分析方法32.3液压泵常见故障及排除方法52.4液压马达的部分主要故障及排除方法62.5液压缸的主要故障原因及排除方法72.6液压阀的常见故障92.6.1压力阀常见的故障102.6.2方向阀的常见
3、故障112.6.3流量阀的常见故障133、举例说明液压系统常见故障的诊断方法、检测仪器设备153.1液压系统常见故障诊断方法153.2运用实例163.3液压系统常见故障的检测仪器设备173.3.1故障参数173.3.2专用故障测试仪表及设备174、总结18致 谢19参考文献201、绪 论 随着我国工业化程度的不断提高，液压传动与控制技术在经济和国防领域的应用越来越普遍。而一旦液压系统在生产途中发生故障，就会降低生产率，严重的甚至造成灾难性后果。车床液压设备的故障诊断与维修是保证其运行可靠，性能良好并充分发挥效益的重要途径。1.1国内外数控机床故障诊断的研究现状及发展趋势1.1.1数控机床故障诊
4、断的研究现状根据液压系统故障诊断技术的要求，依靠近代科学的最新研究成果和各种先进的监测手段，目前我国研究开发及引进的故障诊断方法有：计算机仿真、直观法、自诊断功能法、功能程序测试法、交换法、转移法、参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、原理分析法等。1.1.2数控机床故障诊断的发展趋势由于机械设备工作状态的多样性，其故障诊断技术的发展趋势是不解体化、高精度化、智能化及网络化（1）不解体化 为了对系统温度及重要部件的工作参数进行监测，并利用光纤传感器监测系统温度、液压油粘度和压力等的变动将超微型传感器安置于液压系统内的不解体检测。（2）高精度化在信号技术落后处理方面，是指提高信号分析的信噪
5、声比，对于较复杂的液压系统而言，其信号、系统瞬态的、非平稳的、突变的。将小波理论用于这些信号的分析处理上，则可大大提高其分辨率。在振动信号的处理上，全息分谱分析方法则充分考虑了幅、频、相三者的结合，弥补了普通傅立叶谱只考虑幅、频关系的不足，能够比较全面的获取振动信号。（3）智能化车床液压系统的完全自动化诊断，减轻了工作量，并提高诊断速度及正确性。就要丰富故障诊断专家系统的知识库，必须深入研究故障形成机理。同时将模糊神经网络方法用于故障诊断的专家系统中，使之具有一定的智能，具有自组织、自学习联想功能，从而使诊断系统自我完善，自我发展。此外诊断系统将有集中式走向分布式，系统的硬件生产标准化、软件设
6、计规范化模块化，这有利于缩短系统的开发周期，提高系统的可靠性。（4）网络化是本世纪故障诊断技术的发展方向，随着计算机网络技术的发展及通信技术的进步，自用各种通信手段将多个故障诊断系统联系起来，实现资源共享可提高质量和精度。将故障诊断系统与数据采集系统结合起来组成网络，有利于机组的管理，提高设备的利用率，必要时可与企业的MIS系统相连接，促进企业管理的一体化、现代化。2、数控机床液压元件常见故障的分析方法与排除方案2.1液压元件故障可以分为以下几类2.1.1按故障的性质分类可分为（1）确定性故障（2）随机性故障2.1.2按故障的指示形式分类（1）有报警显示的故障（2）无报警显示的故障2.2液压元
7、件故障分析方法为了高效率的查找液压故障原因，必须设定一个合理的故障检测次序。排定故障检测次序有两个原则，一是根据故障原因可能性大小排序，二是根据元件或部件的拆缸分解及装配的难易程度排序。面对液压故障的多种可能原因，在各种故障原因可能性大小不清楚的情况下，应按照拆卸分解及观测液压元件的难易程度设定检测次序，即先检查比较容易观察测试或易于拆卸的元件与环境因素（如油、电气系统、冷却水等），再检查较难拆卸的元件，特别是体积大、重量大的元件；先检查外部因素，再检查无件内部；先检查比较简单的元件，再检查比结构功能比较复杂，其状况不甚明了的元件。就各元件而言，应先检查阀，再检查泵，最后检查液压缸与液压马达。
8、故障现象原因分析排除方法噪声严重（1）吸油管或滤油器部分堵塞（2）吸油端连接处密封不太严，有空气进入，吸油位置太高。（3）从泵轴油缝处有空气走入（4）泵盖螺器不懂或松动（5）泵与联轴器不动或松动（6）油液粘度过高，油中有气泡（7）吸入口滤油器通过能力太小（8）转速太高（9）泵体腔道塞（10）齿轮泵齿形精度不高或接触不良，泵内零件损坏。（11）齿轮泵轴向间隙过小，齿轮内也与断面垂直度或泵盖上两也平行度超差（12）溢流阀阻尼孔堵塞（13）管路振动（1）除去赃物，使吸油畅通（2）在吸油端连接出涂油，若有好转，则紧固连接件，或更换密封，降低吸油高度。（3）更换油（4）适当拧紧（5）重新安装，使其同心，
9、紧固连接件。（6）换粘度适当液压油，提高油液质量（7）改用通过能力较大的滤油器（8）使转速降至允许最高转速以下（9）清理或更换泵体（10）更换齿轮或研磨修正，更换损坏零件（11）检查并修复有关零件（12）拆卸溢流阀清洗（13）采取隔离消振措施泄漏（1）柱塞泵中心弹簧损坏，使缸体与配油盘间失去密封性（2）油封或密封圈损伤（3）密封表面不良（4）泵内零件间磨损、间隙过大。(1)更换弹簧(2)更换油封或密封圈(3)检查修理(4)更换或重新配研零件过热（1）油液粘度过高或过低（2）侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦（3）油液变质，吸油阻力增大（4）油箱容积太小，散热不良（1）更换粘度适合的液压油（2）修理或
10、更换侧板和轴套（3）换油（4）加大油箱，扩大散热面积柱塞泵变量机构失灵（1）在控制油路上，可能出现阻塞（2）变量活塞以及弹簧心轴卡死（1）净化油，必要时冲洗油路（2）如机械卡死可研磨修复：如油液污染，则清洗零件并更换油液柱塞泵不转（1）柱塞与缸体卡死（2）柱塞坏头折断，滑履脱落（1）研磨、修复（2）更换零件2.3液压泵常见故障及排除方法液压泵是液压系统的能源部分，若液压泵出现故障不能正常工作，将使整个系统不能正常用工作。液压泵的故障有上的原因，也有使用维护及装配问题等方面的原因。液压泵的主要故障及排除方法如“表1”表1液压泵的主要故障及排除方法故障现象原因分析排除方法不排出油或无压力（1）原动
11、机和液压泵转向不一致（2）油箱油位过低（3）吸油管或滤油器堵塞（4）启动时转速过低（5）油液粘度过大或叶片移动不灵活（6）叶片泵配油盘与泵体接触不良或叶片在滑槽内卡死（7）排油口漏气（8）组装螺钉过松（1）纠正转向（2）补油至油标线（3）清洗吸油管路或滤油器，使其畅通（4）使转速达到液压泵的最低转速以上（5）检查油质，更换黏度适合的液压油或提高油温（6）修理接触面，重新调试，清洗滑槽和叶片，重新安装（7）更换密封件或街头（8）拧紧螺钉流量不足或压力不能升高（1）吸油管滤油器部分堵塞（2）吸油端连接处密封不严，有空气进入，吸油位置太高（3）叶片泵个别叶片装反，运动不灵活（4）泵盖漏油（5）系统漏
12、油（6）齿轮泵轴向和径向间隙过大（7）叶片泵定子内表面磨损（8）柱塞泵柱塞与缸体或配油盘与缸体间的磨损，柱塞回程不够或不能回（1）除去赃物，使吸油畅通（2）在吸油端连接出涂油，若有好转，则紧固连接件，或更抽象密填充，降低吸油高度（3）逐个检查，不灵活叶片应重新研配（4）适当打拧紧（5）对系统进行顺序检查（6）找出间隙过大部分，采取措施（7）更换零件（8）更换柱塞，修磨配流盘与缸体的接蟹面，保证接触良好，检查或更换中心弹簧2.4液压马达的部分主要故障及排除方法液压马达一液压泵的结构基本相同，其主要故障即排除方法与液压泵相同液压马达的特殊问题是启动转矩和启动效率等，这些问题与油泵的故障也有一定关系
13、。由于液压马达的工况与液压泵不同，怕以液压马达还具有一些与液压泵不同的故障。液压马达与液压泵不同的部分故障原因及排除方示如：表2表2液压马达与液压泵不同部分故障及排除方法液压马达故障现象故障原因故障排除方法回转无力或速度迟缓（1）油泵出口压力过低（2）供油量不足（1）调整溢流阀压力或排除溢流阀故障，或针对液压泵产生压力不足的原因进行排除（2）检查液压泵供油情况，针对液压泵排油量不足的原因进行排除爬行（1）液压马达的装配质量、零件磨损，润滑状态不良、油的粘度及污染度等引起摩搾阻力大小不均匀或不稳定（2）泄漏量不稳定（1）根据温度与噪声的异样变化及时判断液压马达的摩擦磨损情况，保证相对运动表面具有
14、足够的润滑（2）选择粘度合适的液压油并保持良好的密封，及时检查泄漏部位，并采取防漏措施脱空与撞击因转速提高，惯性力作用使连杆时面贴紧时而脱离曲轴表面（曲柄连杆液压马达）或回程运动的柱塞和滚轮脱离导轨同面（内同线液压马达）保证回油腔具有背压2.5液压缸的主要故障原因及排除方法液压缸故障中问题最多、缸筒与端盖结合部密封不良及进油管等引起。液压缸的其他故障多由液压缸的内、外泄漏、吸入空气、溢流阀压力调节过低、液压缸的装配和安装不良等引起。所以，及时检查、更换依破损的密封件、排空液压缸中的空气吸入、严格按技术要求进行装配和安装等，可有效地防止和及时排除故障，如：表3表3液压缸故障原因及排除方法液压缸故障现象故障原因故障排除方法爬行（1）外界空气进入液压缸内（2）密封压得过紧（3）活塞与活塞杆不同心（4）活塞杆不直（5）液压缸内壁拉毛，局部磨损严重或腐蚀（6）液压缸的安装位置偏差（7）双活塞杆两端螺母拼的过紧（1）设置排气装置，若无排气装置，可空载启动液压系统以最大行程往复运动数次，强行排出空气（2）调整密封圈，使其松紧适度，保证活塞杆能来回用千动拉动，但不得有泄漏（3）两者装在一起，放在V
