機床液壓系統故障診斷與分析

劉志強 李士博

摘要：液壓系統是我廠產品故障點較多的部分，嚴重影響了整機的產品質量，本文根據某機床企業近一年半液壓系統的故障統計，分析了機床液壓系統常見的故障問題，并提出了故障診斷與解決方法。

關鍵詞：機床;液壓系統;故障;分析

1 引言

機床液壓系統作為實現主軸松卡刀、伺服軸抱閘、液壓卡盤（具）、重力平衡、刀庫驅動等輔助動作的動力與控制系統，是數控機床外圍系統不可或缺的一部分，是影響整機可靠性及產品性能的關鍵功能部件之一。一直以來，液壓系統作為機床外圍輔助系統，沒有得到足夠的重視，在機床制造過程中更多注重機床動作的實現，而在液壓系統可靠性方面重視不夠，導致液壓系統質量不高;污染、降噪、安全可靠性等性能較低;導致液壓系統故障頻發，成為影響機床整機可靠性及產品質量提高的瓶頸，被許多機床用戶所詬病。

2 機床液壓系統故障診斷與分析

2.1 液壓系統故障報告

2011年至2012年上半年，某機床企業共反饋液壓系統故障252起，故障分析統計如圖1和圖2，從圖中可見機床液壓系統常見故障主要有油泵故障，閥組故障，液壓缸故障，電機故障，泄漏、油溫過高和其他故障等。

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2.2 液壓系統故障診斷與分析

2.2.1 油泵故障

（1）油泵漏油。故障原因主要有：油泵軸頸密封圈損壞;泵軸與電機軸同軸度超差;油泵進出口接頭密封不良。處理措施主要有以下幾個方面：更換新密封圈;重新安裝安裝電機泵組，或者直接更換電機泵組。（2）油泵壓力波動。故障原因主要有;泵的濾油器阻塞不起作用;油位不足;吸油管露出油面;泵的主動軸與電動機聯軸器不同軸;泵齒輪嚙合精度不夠;泵軸的油封骨架脫落;泵體不密封等。處理措施：用清洗油將濾油器清洗干凈;加油到位或降低吸油位置;調整兩者的同軸度使其不超過0.2mm;修復使其達到嚙合精度;更換油封等。

2.2.2閥組故障

（1）流量不足，閥內泄露。故障原因：使用油液不當;滑潤與閥體配合間隙過大等。處理措施主要有：更換油液、零件等。（2）滑閥無動作卡閥。故障原因：滑閥被拉壞;閥體變形;復位彈簧失效等。處理措施主要有：拆卸清洗，修整滑閥與閥孔的毛刺及拉壞面;矯正閥體，調整安裝螺釘的壓緊力到合適為止;更換彈簧等。

2.2.3液壓缸故障

（1）液壓缸漏油。故障原因主要有：活塞桿碰傷拉毛;防塵密封圈被擠出或反唇;活塞或活塞桿上的密封件磨損與損傷：液壓缸安裝定心不良，使活塞桿伸出困難等。處理措施主要有以下幾個方面：用細砂紙寵由石修磨或更換：更換密封圈、密封件：拆卸檢查安裝位置是否符合要求等。（2）活塞桿爬行或蠕動。故障原因主要有：液壓缸內進入空氣或油中有氣泡：活塞桿彎曲;內銹蝕或拉傷;液壓缸的安裝位置偏移。處理措施主要有以下幾個方面：松開接頭排氣;矯正使其直線度小于0.3mm/1000mm，更換活塞桿：除銹或更換缸筒：安裝檢查使其與主機方向平行等。

2.2.4 電機故障

電機燒壞：電機接線柱錯接;泵軸與電機軸同軸度超差，導致電機過載;電機質量問題。維修或更換電機。

2.2.5液壓系統漏油

這類故障產生的原因復雜，主要是因振動、腐蝕、壓差、溫度、裝配不良等原因造成的。液壓元件的質量，管路的連接，系統的設計，使用維護不當引起外漏。出現的部位也許多，如接頭、接合面、密封面及泵體等。外漏是液壓系統常見的故障，特別是管接頭漏油，經常被忽略，它約占漏油故障的30%一40%。不管使用哪種形式的管接頭，均要確保密封面緊密接觸，并緊固螺母與接頭上的螺紋應配合適當，用扳手擰緊，又要避免旋力過大使管接頭損壞。

2.2.6系統溫升過高

油溫過高產生的原因較多，主要的是液壓系統在作業過程中大量的油液由壓力溢流閥回油箱，使壓力油變熱。排除方法：在決定所用液壓元件時，要合理選用相適應的泵、閥等元件，盡可能使其規格合適，要應用簡單的回路：優化系統設計，應用卸荷設計，使非工作過程中的能量損耗盡可能減小，布置管路盡可能減少彎曲，減少管道截面突變;元件制造要提高相對運動件的加工精度和裝配精度，改善潤滑條件及油箱的散熱環境;有效增加油箱的容積，應用強制冷卻的辦法。

2.2.7系統噪聲與振動

液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環中，產生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動，從而引起液壓振動，并經出口向整個系統傳播。同時液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產生波動，使泵產生共振，發出噪聲;另一方面，液壓系統中溶解的空氣。當系統中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產生較強的液壓沖擊。降低液壓系統噪聲的措施：在電動機，液壓泵和液壓閥的安裝面上應設置防振膠墊;盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動;用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動引起的振動;系統中應設置放氣裝置。

3結束語

綜上所述為機床液壓系統的主要故障，將這些故障點進行診斷與分析，可有效降低液壓系統的外部故障率，確保整機的可靠性與穩定性，提高產品的整體質量。

參考文獻

[1]王存堂，公稱機械液壓系統及故障維修，化學工業出版社，2007.10.1

[2]史紀定，嵇光國.液壓系統故障診斷與維修技術[M].北京：機械工業出版社，2000.

作者簡介：劉志強，男，1983年生，畢業于吉林大學機械工程及自動化專業，工學學士沈陽優尼斯智能裝備有限公司，工程師。主要研究方向：數控車床切削力測試、數控車床裝配工藝、數控車床整機性能優化，

（作者單位：沈陽優尼斯智能裝備有限公司）