数控机床液压系统常见故障分析

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1、数控机床液压系统常见故障分析曲阳明常德烟草机械有限责任公司湖南常德415000［摘要］数控机床液压系统岀现故障将会严重影响数控机床的正常运行甚至容易出现数控机床的安全问题。但数控机床液压系统产生故障一般不易排除。木文从数控机床液压系统产生的振动故障、冲击故障、爬行故障、卡紧故障、升温故障五个方面详细阐述了机床液压系统的故障及排除方法。提出了如何在实际应用中正确分析和准确判断液压系统故障的方法。［关键词］数控机床；液压系统；故障分析引言数控机床是由机械、液压、电气及仪表等组成的机电一体化设备。数控机床液压系统由于其结构紧凑、工作平稳、操作简便和省力等优点，被广泛应用

2、于机床上。液压系统的工作主要是根据液压油的压力、流量、液流方向来实现的，造成故障的主要原因一般不外乎有三种情况，一是液压系统的设计不完善或不合理;二是操作工人的操作安装有误，使零件、部件运转不正常；三是正常使用过程中，使用、维护、保养不当。1.液压系统振动液压系统振动产生的主要原因：a.液压泵吸油时有空气进入，泵的零部件安装位置不合理，泵体内的齿轮或叶片过度磨损、卡死、断裂；b.溢流阀阀座损坏、阀芯与阀孔配合间隙过大、阀芯移动不灵活；c.管道细长，且无固定装置造成相互碰撞；d.液压油流动性差，杂质含量过多堵塞阻尼孔。我们一般采用的排除方法是：防止油液混入空气，将液

3、压泵的吸入高度降低至500mm以下，吸油管浸入油箱的2/3深度处；定期清洗阻尼孔、阀芯、阀座等，去除阀芯上的毛刺；选用适宜的吸油滤油器，并经常检查清洗，避免阻塞；增加管道直径和管道间距并固定好管道，尽量避免管道弯曲和相互碰撞；采用低噪声的液压元件，并以额定压力高的新型叶片泵取代柱塞泵，采用比例阀来调整系统压力和流量，以减少液压泵的数量。1.液压系统冲击2.1液流换向时产生的冲击当换向阀移到中间位置吋,压力汕液突然与液压缸切断，此时由于运动部件及液流的惯性作用，使液压缸一端油腔中的油液受到压缩,压力突然升高，而另一端汕腔中压力下降，形成局部真空。因此液流换向时便产生

4、液压冲击。为此,换向阀阀芯控制边作成锥角，或开轴向三角槽,锥角一般可取1.5°〜4°,锥长视密封边长度而定，使换向阀换向吋，液流运动状态逐渐改变。2.2节流缓冲装置失灵引起的液压冲击2.2.1液压端部缓冲。内圆磨床工作台换向缓冲结构设置在工作缸的一端，当工作台移到端点吋，缓冲柱塞进入端盖的柱塞孔内，使孔内油液经节流槽冋油箱,使工作台逐渐制动。当缓冲柱塞外与端盖柱塞孔因磨损而配合间隙过大吋，制动锥或制动三角缓冲槽不起缓冲作用，便会形成较大的液压冲击。对此应修复或研配缓冲柱塞，可根据柱塞孔的实际尺寸，确定其配合间隙,在将缓冲柱塞磨圆后，镀一层硬铬，再磨

5、至所需尺、?精度。2.2.2带节流阀的缓冲装置。在组合机床所使用的液压缸常带节流阀的缓冲装置。当活塞移动到行程终点吋，活塞上的缓冲柱塞与液压缸端盖上的柱塞孔配合间隙较小，无缓冲汕液通过，使缓冲柱塞端的汕液经端盖小孔冋汕，而在小孔的通路上设置可调节的节流阀，以使活塞运动缓冲。如果调节不当或堵塞，也会产生液压冲击。类似的缓冲装置在磨床上也常用。3.液压系统中的“爬行”“爬行”是指液压系统执行元件在低速运动吋出现吋断吋续的速度不均匀现象。“爬行”主要是由于汕箱内吸汕、排汕管相距太近，排汕飞溅，吸入空气；汕箱内汕面过低，汕液黏度过大，吸油不畅；液压阀动作不灵活；液压缸运动

6、部件精度不高，润滑不良，局部阻力变化大。“爬行”会影响零件的加工精度和表面粗糙度，缩短机床和刀具的使用寿命。我们可以采取的措施是合理布置吸汕、排汕管路，设置隔板；定期检查密封情况，及时更换密封件；更换不能继续使用的液压阀；提高液压缸运动部件的精度，选用优质的润滑油，充分润滑，并形成润滑汕膜，以减少阻力；正确安装调整液压元件，保证具有相对运动元件的形位公差、几何精度和表面粗糙度，使活塞杆在整个行程中受到的摩擦阻力保持均匀。2.液压系统中的卡紧液压系统中产生液压卡紧,一般是指当阀芯停止运动一段吋间（大约2〜5min）后，产生很大阻力，致使阀芯重新移动十分困难。这种现象

7、容易增加滑阀的磨损，降低元件的使用寿命，同时会使系统运行产生不良后果。4.1径向力不平衡引起的液压卡紧。液压滑阀副几何形状误差和同轴度变化引起径向不平衡的液压力，是产生液压卡紧的主要原因。4.2杂质楔入间隙引起的液压卡紧。油液中杂质楔入间隙也会形成液压卡紧。因此应在阀芯上开有环形平衡槽，又称均压槽，以减小径向不平衡力。同时应严格控制阀芯与阀孔的制造精度，配合间隙要合理，过大会增加泄漏，过小则会在温度过高时，阀芯会因热膨胀卡死。另外要精密过滤油液，保证油液的洁浄度。3.液压系统升温液压系统在工作中会产生能量损失，主要有压力损失、容积损失和机械损失，这些能量损失转化为

8、热能，一部