王大海

(河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院宣鋼分院,宣化，075100)

數(shù)控機(jī)床液壓回路常見故障分析及排除

王大海

(河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院宣鋼分院,宣化，075100)

熟練掌握數(shù)控機(jī)床液壓回路的故障分析方法，可以幫助我們?cè)跈C(jī)床發(fā)生故障時(shí)迅速、準(zhǔn)確的找出故障原因，排除故障，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

數(shù)控機(jī)床；液壓回路；分析及排除

0 前言

數(shù)控機(jī)床在實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化控制過程中，除數(shù)控系統(tǒng)外，還需要配備液壓裝置來輔助實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行功能，一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必將導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床無法正常運(yùn)行。因此在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行和維護(hù)過程中，及時(shí)準(zhǔn)確找出液壓系統(tǒng)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(tǒng)故障的分析步驟

1 液壓系統(tǒng)常見故障診斷方法

數(shù)控機(jī)床液壓設(shè)備一般是機(jī)械、液壓、電氣控制等組成的一個(gè)統(tǒng)一體，分析系統(tǒng)的液壓故障通常首先弄清楚整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后根據(jù)故障現(xiàn)象分析、判斷，也就是說從液壓故障的結(jié)果向原因進(jìn)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(tǒng)故障的分析步驟：

2 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)分析

如圖2為數(shù)控車床CK3225數(shù)控車床液壓系統(tǒng)圖，它主要承擔(dān)卡盤、轉(zhuǎn)塔刀架、主軸及尾座的驅(qū)動(dòng)與控制。實(shí)現(xiàn)卡盤的夾緊與松開，轉(zhuǎn)塔刀架的夾緊與松開，轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位，主軸的變檔及尾座套筒的移動(dòng)。本文以卡盤支路進(jìn)行分析。

卡盤支路的執(zhí)行元件是卡盤油缸2，控制油路是由一個(gè)二位四通換向閥和減壓閥及單向閥組成?？ūP夾緊油路：液壓泵減壓閥換向閥單向閥液壓缸右腔?？ūP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(diào)節(jié)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(dāng)系統(tǒng)壓力不足時(shí)，立即使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免卡盤出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。單向閥的主要作用是實(shí)現(xiàn)液壓回路的鎖緊，即活塞在行程的任何位置都可以實(shí)現(xiàn)鎖緊。

2.1 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)常見故障及維修

（1）液壓系統(tǒng)噪聲過大

①出現(xiàn)規(guī)則的噪聲。這時(shí)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(shí)可以拆洗對(duì)研、調(diào)整，合格后重新裝配使用；另一種情況是由于液壓泵使用時(shí)間過長(zhǎng)，使泵的精度下降而引起的噪聲，這時(shí)應(yīng)更換新泵。

②產(chǎn)生不規(guī)則的噪聲。這時(shí)主要是由于泵的軸向間隙過大或泵內(nèi)其他零件過度磨損而造成，調(diào)整軸向間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)或更換磨損零件。

③吸油管道或?yàn)V油器通油能力不夠。當(dāng)吸油管道或?yàn)V油器通油能力不夠或出現(xiàn)堵塞時(shí)，都會(huì)使油液中真空度增大，空氣從油液中分離出來，發(fā)生氣穴噪聲。應(yīng)該選用能力足夠的吸油管道和濾油器或?qū)ζ涠ㄆ谇逑?，否則，不僅會(huì)產(chǎn)生噪聲，還可能導(dǎo)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(qiáng)烈的多，比較明顯判別。引起原因：一是查看油箱中油液，當(dāng)油液不足時(shí)容易使吸油管吸入空氣而產(chǎn)生噪聲。因此在開機(jī)前應(yīng)檢查油箱中液面位置，保證液面不低于規(guī)定的油標(biāo)范圍。另一種是檢查液壓系統(tǒng)是否存在漏氣現(xiàn)象，可在泵軸端、吸油管接頭等容易進(jìn)入空氣的地方涂上肥皂液進(jìn)行檢查，如有漏氣應(yīng)進(jìn)行緊固或更換密封元件。

⑤油液粘度過大或油溫過高。此時(shí)應(yīng)更換合適的液壓油或增加冷卻裝置。

（2）液壓系統(tǒng)壓力調(diào)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(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

②液壓閥、管道或液壓缸有較大的泄漏。此時(shí)應(yīng)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(dāng)，則更換液壓油；如由于閥、管道或液壓缸出現(xiàn)間隙過大現(xiàn)象，則更換密封元件或新產(chǎn)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(shí)應(yīng)排除溢流閥的故障，保證溢流閥能正常工作。

④系統(tǒng)管路壓力損失太大。此時(shí)要更換管路，或在許用壓力范圍內(nèi)調(diào)整溢流閥壓力。

⑤調(diào)壓彈簧損壞。更換彈簧。

⑥壓力表或壓力表開關(guān)堵塞，致使系統(tǒng)壓力無法正常放映出。清洗壓力表或壓力表開關(guān)。

（3）工作部件爬行

①系統(tǒng)中有空氣。油中有氣泡或液壓缸內(nèi)進(jìn)入空氣，此時(shí)可以松開接頭，將系統(tǒng)中空氣排出。

②導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良或?qū)к壉砻嬗袡C(jī)械損傷。此時(shí)都會(huì)導(dǎo)致機(jī)床工作部件運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象，應(yīng)該改善潤(rùn)滑，修理導(dǎo)軌面。

③液壓缸中心線和導(dǎo)軌面不平行。調(diào)整液壓缸與導(dǎo)軌面的平行度到規(guī)定范圍內(nèi)。

④液壓缸活塞桿的密封件扭曲或潤(rùn)滑不良。此時(shí)可以調(diào)整或更換密封件，改善潤(rùn)滑。

⑤溢流閥出現(xiàn)故障。溢流閥振動(dòng)或系統(tǒng)共振，都會(huì)造成工作部件低速爬行，此時(shí)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(diào)整過低，此時(shí)可適當(dāng)調(diào)高溢流閥的壓力。

除了上述常見故障現(xiàn)象外，還有其他一些故障現(xiàn)象，我們只要在工作中根據(jù)液壓系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，找準(zhǔn)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷，就一定能順利排除故障，保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行。

[1] 張世亮，液壓與氣壓傳動(dòng)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [2] 夏鳳芳，數(shù)控機(jī)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.

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圖2 CK3225數(shù)控車床液壓系統(tǒng)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(jī)械方面研究和教學(xué)