數控機床液壓回路常見故障分析及排除

王大海

(河北工業職業技術學院宣鋼分院,宣化，075100)

數控機床液壓回路常見故障分析及排除

王大海

(河北工業職業技術學院宣鋼分院,宣化，075100)

熟練掌握數控機床液壓回路的故障分析方法，可以幫助我們在機床發生故障時迅速、準確的找出故障原因，排除故障，保證設備正常運行。

數控機床；液壓回路；分析及排除

0 前言

數控機床在實現其自動化控制過程中，除數控系統外，還需要配備液壓裝置來輔助實現設備的自動運行功能，一旦液壓系統出現故障，必將導致數控機床無法正常運行。因此在數控機床運行和維護過程中，及時準確找出液壓系統的故障并排除就顯得尤為重要。

圖1 采用功能跟蹤篩檢法診斷液壓系統故障的分析步驟

1 液壓系統常見故障診斷方法

數控機床液壓設備一般是機械、液壓、電氣控制等組成的一個統一體，分析系統的液壓故障通常首先弄清楚整個液壓系統的工作原理、結構特點，然后根據故障現象分析、判斷，也就是說從液壓故障的結果向原因進行分析，這種診斷方法通常稱為功能跟蹤篩檢法。下圖1列出了采用功能跟蹤篩檢法診斷液壓系統故障的分析步驟：

2 數控機床液壓系統分析

如圖2為數控車床CK3225數控車床液壓系統圖，它主要承擔卡盤、轉塔刀架、主軸及尾座的驅動與控制。實現卡盤的夾緊與松開，轉塔刀架的夾緊與松開，轉塔刀架的轉位，主軸的變檔及尾座套筒的移動。本文以卡盤支路進行分析。

卡盤支路的執行元件是卡盤油缸2，控制油路是由一個二位四通換向閥和減壓閥及單向閥組成。卡盤夾緊油路：液壓泵減壓閥換向閥單向閥液壓缸右腔。卡盤松開油路：液壓泵減壓閥換向閥單向閥液壓缸

左腔。支路中減壓閥的主要作用是調節卡盤的夾緊力，做到既能使工件夾緊，又盡可能減小工件的變形。壓力繼電器的作用是當系統壓力不足時，立即使主軸停止轉動，避免卡盤出現松動現象。單向閥的主要作用是實現液壓回路的鎖緊，即活塞在行程的任何位置都可以實現鎖緊。

2.1 數控機床液壓系統常見故障及維修

（1）液壓系統噪聲過大

①出現規則的噪聲。這時有兩種情況：一是泵本身的制造精度不高或裝配精度不夠引起的，這時可以拆洗對研、調整，合格后重新裝配使用；另一種情況是由于液壓泵使用時間過長，使泵的精度下降而引起的噪聲，這時應更換新泵。

②產生不規則的噪聲。這時主要是由于泵的軸向間隙過大或泵內其他零件過度磨損而造成，調整軸向間隙在規定的范圍內或更換磨損零件。

③吸油管道或濾油器通油能力不夠。當吸油管道或濾油器通油能力不夠或出現堵塞時，都會使油液中真空度增大，空氣從油液中分離出來，發生氣穴噪聲。應該選用能力足夠的吸油管道和濾油器或對其定期清洗，否則，不僅會產生噪聲，還可能導致其他故障。

④吸入油中含有氣泡。油中帶有空氣引起的噪聲比一般噪聲強烈的多，比較明顯判別。引起原因：一是查看油箱中油液，當油液不足時容易使吸油管吸入空氣而產生噪聲。因此在開機前應檢查油箱中液面位置，保證液面不低于規定的油標范圍。另一種是檢查液壓系統是否存在漏氣現象，可在泵軸端、吸油管接頭等容易進入空氣的地方涂上肥皂液進行檢查，如有漏氣應進行緊固或更換密封元件。

⑤油液粘度過大或油溫過高。此時應更換合適的液壓油或增加冷卻裝置。

（2）液壓系統壓力調不上去

①液壓泵的軸向間隙或徑向間隙過大。通過尺寸檢查，采取措施，保證間隙在設計范圍內。

②液壓閥、管道或液壓缸有較大的泄漏。此時應考慮泄漏原因：如果油溫過高，粘度下降，則采取措施降低油溫；如油液選擇不當，則更換液壓油；如由于閥、管道或液壓缸出現間隙過大現象，則更換密封元件或新產品。

③溢流閥處于打開位置。由于某些原因是溢流閥處于打開位置，如阻尼孔堵塞、控制卸荷油路中有泄漏、錐閥處密封不良及主閥彈簧太軟等，這時應排除溢流閥的故障，保證溢流閥能正常工作。

④系統管路壓力損失太大。此時要更換管路，或在許用壓力范圍內調整溢流閥壓力。

⑤調壓彈簧損壞。更換彈簧。

⑥壓力表或壓力表開關堵塞，致使系統壓力無法正常放映出。清洗壓力表或壓力表開關。

（3）工作部件爬行

①系統中有空氣。油中有氣泡或液壓缸內進入空氣，此時可以松開接頭，將系統中空氣排出。

②導軌潤滑不良或導軌表面有機械損傷。此時都會導致機床工作部件運動出現運動不確定現象，應該改善潤滑，修理導軌面。

③液壓缸中心線和導軌面不平行。調整液壓缸與導軌面的平行度到規定范圍內。

④液壓缸活塞桿的密封件扭曲或潤滑不良。此時可以調整或更換密封件，改善潤滑。

⑤溢流閥出現故障。溢流閥振動或系統共振，都會造成工作部件低速爬行，此時要檢修溢流閥，消除共振根源；另一種情況可能是溢流閥的壓力調整過低，此時可適當調高溢流閥的壓力。

除了上述常見故障現象外，還有其他一些故障現象，我們只要在工作中根據液壓系統原理和結構特點，找準故障現象進行分析和判斷，就一定能順利排除故障，保證數控機床正常運行。

[1] 張世亮，液壓與氣壓傳動[M]．機械工業出版社，2007 [2] 夏鳳芳，數控機床[M]．更等教育出版社，2005

Nc machine hydraulic circuit common failure analysis and elimination

Wang Dahai
（Hebei Industrial Vocational and Technical College Xuanhua Steel Branch，Xuanhua，075100）

Master fault analysis method CNC machine hydraulic circuit can help us to quickly and accurately identify the cause of the malfunction at the time of machine failure,troubleshooting,ensure the normal operation of equipment.

CNC machine tools;hydraulic circuit;analysis and troubleshooting

圖2 CK3225數控車床液壓系統1．壓力表 2.卡盤油缸 3、4.變檔油缸 5. 刀架夾緊油缸

王大海(1966-),男,河北人，工程碩士，副教授，研究方向:機械方面研究和教學