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1、20082009学年第2学期毕业设计（论文）课题 数控机床液压系统故障诊断与维修 姓名 X X X 系部 机电工程系 专业 数控技术 班级 XX数控X班 学号 XXXXXX 指导教师 X X 武汉交通职业学院教务处制武汉交通职业学院毕业论文（设计）原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：XXX2009年 5 月 20 日目 录摘 要I关键词I前 言I1 国内外数控机床故障诊断的研究现状及发展趋势11.1 数
2、控机床故障诊断的研究现状11.2 数控机床故障诊断的发展趋势11.2.1不解体化11.2.2 高精度化11.2.3 智能化11.2.4 网络化12 数控机床液压元件常见故障的分类及其分析方法与排除方案12.1液压元件故障可以分为以下几类12.1.1 按故障的性质分类可分为12.1.2 按故障的指示形式分类22.2 液压元件故障分析方法22.3 液压泵常见故障及排除方法22.4 液压马达的部分主要故障及排除方法42.5 液压缸的主要故障原因及排除方法42.6 液压阀的常见故障52.6.1 压力阀常见的故障52.6.2 方向阀的常见故障62.6.3 流量阀的常见故障73 举例说明液压系统常见故障的
3、诊断方法、检测仪器设备83.1 液压系统常见故障诊断方法83.2 运用实例93.3 液压系统常见故障的检测仪器设备103.3.1 故障参数103.3.2 专用故障测试仪表及设备104 结束语10参考文献11致 谢12I数控机床液压系统故障诊断与维修摘 要: 液压设备以元件为基本组成单位，液压系统的故障一般情况下就是某一具体元件的故障，只有在对液压元件的原理、结构、功能、失效机理等有了深入系统的认识之后才能顺利的分析现场故障和排除故障。液压故障分析的一个重要特点是通过对系统性能变化的考察来推断元件的损坏。故障参量超出了规定的范围，且被人们观察到的现象，这是故障的外在表现。关键词: 数控机床液压系
4、统; 故障诊断; 故障维修前 言: 液压传动与控制技术在国民经济与国防各部门的应用广泛，液压系统在液压设 引起生产中断，严重的甚至造成灾难性的后果。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 国内外数控机床故障诊断的研究现状及发展趋势1.1数控机床故障诊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，目前我国上正处于研究和开发阶段的故障诊断的方法有：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、敲击发、局部升温法、原理分析法等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
5、，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。1.2.1不解体化不解体检测的研究方向是开发可预置于液压系统内的传感器。美国、日本等国家已成功将超微型传感器安置于液压系统内，对系统的温度及主要部件的工作参数进行监测，并利用光纤传感器监测系统的温度、液压油粘度和压力等参数的波动。1.2.2 高精度化 在信号技术处理方面，是指提高信号分析的信噪比，对于较复杂的液压系统而言，其信号、系数瞬态的、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
6、比较全面的获取振动信号。1.2.3 智能化 是指开发诊断型专家系统，是数据处理、分析、故障识别自动完成，以减轻诊断的工作量，并提高诊断速度及正确性。在故障诊断专家系统的建立上，要深入故障形成机理的研究，丰富系统的知识库，解决专家系统所谓的“瓶颈问题”。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。1.2.4 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，
7、利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类及其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
8、，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并不清楚的情况下，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，再检查元件内部；先检查比较简单的元件，再检查结构功能比较复杂，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。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工作。液压泵的故障有设计上
9、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)进油口漏气(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
10、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)泵盖螺钉松动(5)系统漏油(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程。(9)柱塞泵变量机构失灵(10)侧板端磨损严重，漏油增加。(11)溢流阀失灵(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)逐个检查，不灵活叶片应重新研配。(4)适当拧紧(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(
11、8)更换柱塞，修磨配流盘与缸体的接触面，保证接触良好，检查或更换中心弹簧。(9)检查变量机构，纠正其调整误差。(10)更换零件(11)检修溢流阀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进入(4)泵盖螺钉松动(5)泵与联轴器不懂或松动(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)泵体腔道阻塞(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 内孔与断面垂直度或泵盖上两孔平行度超差。(12)溢流阀阻尼孔堵塞(13)管路振动(1)
12、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)更换油封(4)适当拧紧(5)重新安装，使其同心，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
13、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)修理或更换侧板和轴套(3)换油(4)加大油箱，扩大散热面积。故障现象原因分析排除方法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)柱塞球头折断，滑履脱落。(1)研磨、修复(2)更换零件2.4 液压马达的部分主要故障及排除方法液压马达与液压泵的结构基本相同，其主要故障即排除方法与液
14、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。由于液压马达的工况与液压泵不同，所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法如“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擦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足够的润滑(2)选择粘度合适的液压油并保持良好的
