MOB40-300型液壓缸常見故障診斷與應(yīng)對措施

闞玉錦 蘇進(jìn) 丁響林

摘要：液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可以輸出直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和很大的輸出力。液壓缸若出現(xiàn)故障，將直接影響工作性能，本文就MOB40-300型液壓缸常見的故障診斷及應(yīng)對措施進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：液壓缸;故障診斷;應(yīng)對措施

1 概述

液壓缸工作特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠用，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可將其分為三種類型，即活塞式（又可分為單活塞桿式、雙活塞桿式）、柱塞式、擺動(dòng)式;活塞式和柱塞式的液壓缸實(shí)現(xiàn)的是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸出推力和速度;擺動(dòng)式液壓缸實(shí)現(xiàn)的是小于360°的轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。下圖1、2以單桿雙作用液壓缸為例，介紹其結(jié)構(gòu)組成。

2 MOB40-300型液壓缸常見故障診斷

工程機(jī)械上許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由液壓缸完成，熟悉常見缸的結(jié)構(gòu)原理、拆裝要求、故障檢查與診斷方法對以后的工作具有重要的意義。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)所用液壓缸的結(jié)構(gòu)種類較多、區(qū)別較大，因此僅對工程機(jī)械上一種常用的單桿雙作用液壓缸的結(jié)構(gòu)常見故障診斷和排除方法予以詳細(xì)介紹。

（1）零件檢查

液壓缸解體后（如下圖3所示），應(yīng)檢查缸筒內(nèi)表面是否有縱向拉痕，形狀誤差是否超標(biāo)，根據(jù)情況進(jìn)行修理或更換;檢查活塞桿的外表面是否有拉痕，表面鍍鉻層是否有脫落，形狀誤差是否超標(biāo)，并示具體情況進(jìn)行修理或更換;原則上將在裝配前應(yīng)將油缸內(nèi)所有密封件全部更換。

（2）故障診斷分析

液壓缸的故障多種多樣，在實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障主要是推力不足、動(dòng)作失靈、爬行、泄漏、液壓沖擊及振動(dòng)等，這些故障有時(shí)單個(gè)出現(xiàn)，也有同時(shí)出現(xiàn)，影響了液壓缸的正常工作?，F(xiàn)就單桿雙作用液壓缸常見故障診斷分析如下：

故障1：爬行現(xiàn)象（如下示意圖4所示）

即液壓缸活塞桿伸出受阻或無力造成的問題，若故障不排除，將直接影響其工作性能。

對于這個(gè)故障進(jìn)行認(rèn)真的分析，可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)有以下幾個(gè)方面;

故障診斷點(diǎn)1：壓力表示值正?；蛏云?，液壓缸活塞桿兩端爬行，并伴有噪聲，可能是液壓缸內(nèi)及管道存有空氣所致。

故障診斷點(diǎn)2：壓力表顯示值偏低，可能油箱無氣泡或少許氣泡， 爬行逐漸加重，可能是液壓缸內(nèi)某處形成負(fù)壓吸氣所致。

故障診斷點(diǎn)3：壓力表顯示值較低，液壓缸無力，油箱起泡，排氣無效，為液壓泵吸氣所致。

故障診斷點(diǎn)4：壓力表顯示值正?；蚱?，活塞桿表面發(fā)白，有吱吱響聲，經(jīng)檢查為密封圈壓得太緊所致（如下圖5所示）。

故障診斷點(diǎn)5：壓力表顯示值偏高，液壓缸兩端爬行現(xiàn)象逐漸加重，系活塞與活塞桿不同心所致（如下圖6所示）。

故障診斷點(diǎn)6：壓力表顯示值偏高，爬行部位規(guī)律性很強(qiáng)，活塞桿局部發(fā)白，為活塞桿不直（有彎曲）所致（如下圖7所示）。

故障診斷點(diǎn)7：壓力表顯示值偏高，爬行部位規(guī)律性很強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)部件伴有抖動(dòng)，導(dǎo)向裝置表面發(fā)白，系導(dǎo)軌或滑塊夾得太緊或與液壓缸不平行所致。

故障診斷點(diǎn)8：壓力表顯示值正常，運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)）有輕微擺動(dòng)或振動(dòng)，或?qū)к壉砻姘l(fā)白，系潤滑不良所致。

故障診斷點(diǎn)9：壓力表顯示值時(shí)高時(shí)低，爬行規(guī)律性很強(qiáng)，系液壓缸內(nèi)壁或活塞表面拉傷，局部磨損嚴(yán)重或腐蝕等（如下圖8所示）。

故障診斷點(diǎn)10：壓力表顯示值很低，升壓很慢或難以達(dá)到，系液壓缸內(nèi)泄嚴(yán)重所致，活塞上密封圈損壞所致（如下圖9所示）。

故障2：沖擊現(xiàn)象

液壓缸活塞桿伸出，運(yùn)動(dòng)到端部產(chǎn)生一種不正常的撞擊現(xiàn)象，若故障不排除，將直接影響其工作性能、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性，其故障診斷點(diǎn)有以下幾處;

故障診斷點(diǎn)1：液壓缸上未設(shè)緩沖裝置，但運(yùn)動(dòng)速度過快，造成沖擊（如下圖10所示）。

故障診斷點(diǎn)2：緩沖裝置中的柱塞和孔的間隙過大而嚴(yán)重泄漏，節(jié)流閥不起作用。

故障診斷點(diǎn)3：端部的緩沖單向閥反向嚴(yán)重泄漏，緩沖不起作用（如下圖11所示）。

故障3：外泄露現(xiàn)象

泄露現(xiàn)象可通過觀察法從液壓缸外部及連接部位進(jìn)行觀察，直觀的查找故障點(diǎn)，其故障診斷點(diǎn)有以下幾處：

故障診斷點(diǎn)1：活塞桿密封圈密封不嚴(yán)，系活塞桿表面損傷或密封圈損傷或老化所致（如下圖12所示）。

故障診斷點(diǎn)2：缸蓋處密封不嚴(yán)，系加工精度不高或密封圈老化所致（如下圖13所示）。

故障4 ：內(nèi)泄露現(xiàn)象

針對這種現(xiàn)象，不易從外部發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，可通過拆卸法，把液壓缸按順序拆開，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)及零部件連接部位仔細(xì)檢查可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)，其故障診斷點(diǎn)有以下幾處：

故障診斷點(diǎn)1：缸筒內(nèi)孔與活塞因磨損致使配合間隙超差，造成高低壓腔互通內(nèi)泄。

故障診斷點(diǎn)2：活塞上的密封圈損傷或老化，造成內(nèi)泄漏。

故障診斷點(diǎn)3：活塞與缸筒安裝不同心或受偏心載荷，使活塞傾斜或偏磨造成內(nèi)泄。

故障診斷點(diǎn)4：缸筒內(nèi)表面加工精度達(dá)不到要求。

3 MOB40-300型單桿雙作用液壓缸常見故障應(yīng)對措施

對于上述診斷出的故障現(xiàn)象，根據(jù)所診斷出的故障特點(diǎn)，制定相應(yīng)的排除維修方案，予以一一排除維修，其具體應(yīng)對措施如下：

故障1：爬行故障應(yīng)對措施

（1）設(shè)置排氣裝置。若無排氣裝置，可開動(dòng)液壓系統(tǒng)以最大行程往復(fù)數(shù)次，強(qiáng)迫排除空氣。并對系統(tǒng)及管道進(jìn)行密封，不得漏油進(jìn)氣。

（2）找出液壓缸形成負(fù)壓處加以密封，不得進(jìn)氣，并排氣即可。

（3）診斷液壓泵及吸油管段吸氣故障后 ， 并排氣即可。

（4）調(diào)整密封圈，使其不松不緊，保證活塞桿能來回用手拉動(dòng)，但不得有泄漏。

（5）兩者裝在一起，放在V型鐵塊上校正，使不同心度在0.04mm 以內(nèi)，否則換新活塞。

（6）單個(gè)或連同活塞放在V型鐵塊上，用壓力機(jī)校直和用千分表校正調(diào)直。

（7）調(diào)整導(dǎo)軌或滑塊的壓緊塊 的松緊度，既保證運(yùn)動(dòng)部件的精度，又要滑動(dòng)阻力要小。若調(diào)整無效，應(yīng)檢查缸與導(dǎo)軌的平行度，并修刮接觸面加以校正。

（8）檢查潤滑油的壓力和流量，重新調(diào)整。否則應(yīng)檢查油孔是否堵塞及油液粘度是否太大或無潤滑性能，否則應(yīng)及時(shí)換油。

（9）鏜缸內(nèi)孔，重配活塞。

（10）應(yīng)更換活塞上的密封圈 （ 已老化損壞 ）。

故障2：沖擊故障應(yīng)對措施

（1）調(diào)整換向時(shí)間，降低液壓缸運(yùn)動(dòng)速度，否則增設(shè)緩沖裝置。

（2）更換緩沖柱塞或在孔中鑲套，使間隙達(dá)到規(guī)定要求，并檢查節(jié)流閥。

（3）修理、研配單向閥與閥座或更換

故障3：外泄露故障排除維修方法

（1）如活塞桿損傷則加以修復(fù);若密封圈損傷或老化，更換相應(yīng)處密封圈。

（2）檢查密封表面的加工精度及密封圈的老化情況，做相應(yīng)修整或更換。

故障4：內(nèi)泄露故障應(yīng)對措施

（1）加工修復(fù)缸筒、活塞（或更換），更換密封圈。

（2）更換密封圈。

（3）檢查缸筒、活塞、缸蓋活塞孔的同心度，修整對中;造成偏磨的應(yīng)修復(fù)缸筒，重配活塞。

（4）鏜液壓缸缸孔，重配活塞。

4 總結(jié)體會(huì)

液壓缸的故障有隨機(jī)的、有偶然性的、突發(fā)性的、不可見性的等特點(diǎn)，作為實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師，只要我們掌握故障的排除方法及維修方法、及時(shí)總結(jié)每個(gè)故障的特點(diǎn)及原因，就可以從容應(yīng)對。經(jīng)過此次對單桿雙作用液壓缸故障的排除，基本掌握了液壓缸故障的排除常用方法和步驟，同時(shí)作為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)人員以后還要不斷地加強(qiáng)學(xué)習(xí)、實(shí)踐和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建軍.《液壓與氣壓傳動(dòng)項(xiàng)目式教程》.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.2014.8.

[2]丁響林.《液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.2019.2.

[3]黃志堅(jiān)，袁周.《液壓設(shè)備故障診斷與監(jiān)測實(shí)用技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社.2005.7.

[4]黃志堅(jiān)《液壓元件使用與維修150例》.中國電力出版社.2010.8.

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