張 亮，王 會，辛治宏

（山西航天清華裝備有限責(zé)任公司，山西 長治 046012）

機(jī)械、液壓等裝置共同組成機(jī)床液壓系統(tǒng)，故障分析往往會受到各種因素的影響。一般情況下，液壓系統(tǒng)故障診斷首先是通過相關(guān)工作人員的感官亦或者儀器進(jìn)行故障檢測，然后相關(guān)工作人員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和知識，縮小故障范圍，確定故障位置，最后排除故障。但在故障排除工作中，有些故障問題發(fā)生頻率比較高。因此，本文對常見的故障問題和診斷方法進(jìn)行介紹，希望對機(jī)床液壓系統(tǒng)的維護(hù)提供幫助。

1 機(jī)床液壓系統(tǒng)常見故障和故障診斷方法

（1）機(jī)床液壓系統(tǒng)振動和噪音。機(jī)床液壓系統(tǒng)在工作過程中產(chǎn)生的噪音和振動，由于噪音和振動會對工作人員造成一定的影響，很容易使得工作人員產(chǎn)生疲憊感，嚴(yán)重影響工作人員的情緒、健康和工作環(huán)境，進(jìn)而引發(fā)安全事故。而機(jī)床液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪音的主要原因，具體而言：液壓泵在工作過程中與數(shù)控機(jī)床的工作頻率一致，從而產(chǎn)生共振，如果溢液閥不穩(wěn)定亦或者換向閥調(diào)不恰當(dāng)，都可能產(chǎn)生振動。液壓泵吸油管路如果產(chǎn)生空穴情況，主要是由于液壓泵在工作中，大量的空氣進(jìn)入，在高壓的沖擊下，導(dǎo)致氣泡爆破，促使高頻沖擊力提升，使得泵產(chǎn)生大量的壓力脈動，進(jìn)而引發(fā)高頻噪音，有時可以達(dá)到155MPa～210MPa。另外，有時還會出現(xiàn)液壓泵空吸情況，這主要是由于液壓泵在吸油過程中，油內(nèi)存在大量的空氣而引發(fā)氣蝕，增加噪音量，從而產(chǎn)生振動和噪音。故障診斷方法：①可以適當(dāng)擴(kuò)大吸油管的直徑，可以有效縮減和避免吸油管道彎曲情況的發(fā)生，進(jìn)一步縮減吸油速度，使得管道阻力有所減少。②選擇符合實(shí)際情況的吸油濾油器，同時還應(yīng)要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和清洗，避免堵塞情況的出現(xiàn)。③液壓泵的吸入高度應(yīng)要小于50cm。④應(yīng)要杜絕出現(xiàn)由于油粘度過高，導(dǎo)致吸油不足情況的發(fā)生。⑤應(yīng)要采取正確的配管方式，保障管道的合理性和規(guī)范性。

（2）液壓系統(tǒng)的沖擊。造成液壓沖擊的主要原因是由于液體流動方向發(fā)生無規(guī)則轉(zhuǎn)變，使得液壓系統(tǒng)中的壓力達(dá)到峰值，造成液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性發(fā)生變化。如果液壓系統(tǒng)中的壓力達(dá)到峰值，會造成液壓系統(tǒng)溫度上升，導(dǎo)致連接件發(fā)生變化，這樣就會產(chǎn)生振動和噪音，最為嚴(yán)重的情況會導(dǎo)致管理出現(xiàn)故障。通常情況下引發(fā)液壓系統(tǒng)沖擊的因素，主要有以下幾點(diǎn)：①液流方向發(fā)生改變，引發(fā)液壓沖擊。如果換向閥位置移動到中間時，就會使得液壓缸與壓力油液發(fā)生終止，而液流由于慣性的影響，導(dǎo)致液壓缸一端的油液受到壓縮因素的影響，壓力快速上升，這時的液壓缸另一端油腔壓力下降，從而出現(xiàn)真空的情況[1]。故障診斷方法：可以根據(jù)實(shí)際工作需求，改變換向閥閥芯形狀，將其制作成為2°～3°錐角，根據(jù)密封長度設(shè)計錐長，也可以設(shè)置開軸向三角槽，使換向閥在換向時，液流運(yùn)動軌跡發(fā)生變化。②節(jié)流緩沖裝置失靈，引發(fā)液壓沖擊。在液壓缸中設(shè)置節(jié)流緩沖設(shè)備，如果活塞移動到終點(diǎn)時，導(dǎo)致活塞的緩沖柱塞和液壓缸的柱塞空隙變小，使得油液無法通過，緩沖柱塞的油液遮擋住小孔，出現(xiàn)回油情況。故障診斷方法：保障節(jié)流緩沖裝置的正常運(yùn)作，這樣不僅可以提高工作效率，而且還可以有效避免液壓沖擊的發(fā)生。

（3）液壓系統(tǒng)中的“爬行”。如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)“爬行”情況，是一種不正常運(yùn)動跡象。如果液壓系統(tǒng)中的“爬行”情況比較微小，不容易被人們發(fā)現(xiàn)，雖然不會產(chǎn)生的嚴(yán)重的影響，但會導(dǎo)致運(yùn)動件發(fā)生微弱的振動，嚴(yán)重影響加工工作的準(zhǔn)確度。而較為嚴(yán)重的“爬行”情況，會使得運(yùn)動件發(fā)生劇烈的振動，對刀具造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致加工質(zhì)量得不到保障。液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)“爬行”情況的主要影響因素有三個方面：①驅(qū)動剛性比較差，進(jìn)而引發(fā)“爬行”情況的出現(xiàn)。②液壓元器件空隙較大，而引起“爬行”。③孔摩阻力發(fā)生變化，導(dǎo)致“爬行”發(fā)生。

故障診斷方法：①應(yīng)要保障液壓元件的精確性，提高密封件的密封性，可以有效防止各類泄漏情況的發(fā)生，同時油箱的油量要保持充足，不能夠低于油標(biāo)線。②適當(dāng)增加排氣塞亦或者放氣閥，這樣可以有效防止系統(tǒng)中出現(xiàn)真空的情況，另外，還應(yīng)要保障驅(qū)動的剛性。③提高對機(jī)床導(dǎo)軌保養(yǎng)的重視度，保持表面擁有油膜，從而可以有效避免導(dǎo)軌問題引發(fā)“爬行”情況的發(fā)生。

（4）液壓泵出現(xiàn)吸空情況。液壓泵出現(xiàn)吸空情況，這是由于泵吸進(jìn)的油中含有空氣，這樣不僅可能會引發(fā)氣蝕，增加噪音量，而且在一定程度上會對壓泵的容積效率產(chǎn)生負(fù)面作用，很容易使得工作油液發(fā)生變質(zhì)。這些都不能夠在液壓系統(tǒng)中存在。液壓泵出現(xiàn)吸空情況的主要原因：①油箱中的油液較少亦或者油管進(jìn)入油箱的距離太短。②吸油泵的吸油位置過高。③油液粘度過高。④液壓泵的吸油孔較小，影響吸油工作的順利進(jìn)行。故障診斷方法：①液壓泵和吸油管連接處，應(yīng)要做好密封處理。②油箱中應(yīng)要有隔板，這樣可以在一定程度上增加氣泡從油中的分離時間，同時回油管應(yīng)要保持450切口向上傾斜，切口應(yīng)盡可能朝向，要原理液壓泵吸入孔，插入在箱壁的油中，使得回油速度減緩。

（5）液壓系統(tǒng)溫度上升。如果液壓系統(tǒng)溫度發(fā)生上升情況，其主要是受到以下四個因素影響：①液壓系統(tǒng)不合理的設(shè)置。②液壓系統(tǒng)容積消耗過高。③液壓系統(tǒng)的壓力消耗過大。④機(jī)械消耗過大。

故障診斷方法：根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)、合理設(shè)計方案，并且選擇符合實(shí)際的液壓元器件；改善管路設(shè)計和安裝流程，使壓力能轉(zhuǎn)化為熱能。另外，還應(yīng)盡可能減少連接處和配合間隙，減少外泄情況的發(fā)生，而且還能夠減少容積的消耗。除此之外，還可以改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)，合理調(diào)試密封件的松緊程度，從而可以保障密封裝置的密封性，不僅可以減少摩擦阻力的發(fā)生，而且還可以使得機(jī)械消耗有所減少。

2 機(jī)床液壓系統(tǒng)的使用和維護(hù)注意事項

為有效減少故障問題的發(fā)生，在機(jī)床液壓系統(tǒng)使用過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：①如果在工作過程中，推力足夠充足，那么可以適當(dāng)減少系統(tǒng)的工作壓力，這樣就可以使得能量轉(zhuǎn)化率有所減少；反之，如果能量轉(zhuǎn)化率過高，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)中的油溫升高，使得導(dǎo)軌發(fā)生變形，同時如果壓力過大，就會對不對稱力部位產(chǎn)生巨大的影響，致使能源受到損失。②定期對濾油器進(jìn)行清理和更換油。每半年更換一次油，每三個月清洗一次濾油器。③保持液壓系統(tǒng)工作溫度在25℃～55℃。如果天氣溫度過高，可以選擇具有良好粘度的20號機(jī)械油；而如果天氣溫度較低，可以選擇粘度較低的10號機(jī)械油。

3 結(jié)語

在機(jī)床維修過程中，機(jī)床發(fā)生故障的原因并不是單一的一種，而是多種因素交織在一起而形成的故障，這就需要相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，進(jìn)行比較，分清主次關(guān)系，根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)，對故障進(jìn)行維修，從而保障機(jī)床液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)作。