论文部分内容阅读
摘要：液压缸是液压系统中的执行元件，将液体的压力能转变为运动部件的机械能，实现直线往复运动或摆动运动，可以输出直线往复运动和很大的输出力。液压缸若出现故障，将直接影响工作性能，本文就MOB40-300型液压缸常见的故障诊断及应对措施进行阐述。
关键词：液压缸;故障诊断;应对措施
1 概述
液压缸工作特点结构简单、工作可靠用，在实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有傳动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。根据结构形式，可将其分为三种类型，即活塞式（又可分为单活塞杆式、双活塞杆式）、柱塞式、摆动式;活塞式和柱塞式的液压缸实现的是直线往复运动，输出推力和速度;摆动式液压缸实现的是小于360°的转动，输出转矩和角速度。下图1、2以单杆双作用液压缸为例，介绍其结构组成。
2 MOB40-300型液压缸常见故障诊断
工程机械上许多执行机构的动作由液压缸完成，熟悉常见缸的结构原理、拆装要求、故障检查与诊断方法对以后的工作具有重要的意义。工程机械液压系统所用液压缸的结构种类较多、区别较大，因此仅对工程机械上一种常用的单杆双作用液压缸的结构常见故障诊断和排除方法予以详细介绍。
（1）零件检查
液压缸解体后（如下图3所示），应检查缸筒内表面是否有纵向拉痕，形状误差是否超标，根据情况进行修理或更换;检查活塞杆的外表面是否有拉痕，表面镀铬层是否有脱落，形状误差是否超标，并示具体情况进行修理或更换;原则上将在装配前应将油缸内所有密封件全部更换。
（2）故障诊断分析
液压缸的故障多种多样，在实际使用中经常出现的故障主要是推力不足、动作失灵、爬行、泄漏、液压冲击及振动等，这些故障有时单个出现，也有同时出现，影响了液压缸的正常工作。现就单杆双作用液压缸常见故障诊断分析如下：
故障1：爬行现象（如下示意图4所示）
即液压缸活塞杆伸出受阻或无力造成的问题，若故障不排除，将直接影响其工作性能。
对于这个故障进行认真的分析，可能出现的故障点有以下几个方面;
故障诊断点1：压力表示值正常或稍偏低，液压缸活塞杆两端爬行，并伴有噪声，可能是液压缸内及管道存有空气所致。
故障诊断点2：压力表显示值偏低，可能油箱无气泡或少许气泡， 爬行逐渐加重，可能是液压缸内某处形成负压吸气所致。
故障诊断点3：压力表显示值较低，液压缸无力，油箱起泡，排气无效，为液压泵吸气所致。
故障诊断点4：压力表显示值正常或偏高，活塞杆表面发白，有吱吱响声，经检查为密封圈压得太紧所致（如下图5所示）。
故障诊断点5：压力表显示值偏高，液压缸两端爬行现象逐渐加重，系活塞与活塞杆不同心所致（如下图6所示）。
故障诊断点6：压力表显示值偏高，爬行部位规律性很强，活塞杆局部发白，为活塞杆不直（有弯曲）所致（如下图7所示）。
故障诊断点7：压力表显示值偏高，爬行部位规律性很强，运动部件伴有抖动，导向装置表面发白，系导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行所致。
故障诊断点8：压力表显示值正常，运动部件（工作台）有轻微摆动或振动，或导轨表面发白，系润滑不良所致。
故障诊断点9：压力表显示值时高时低，爬行规律性很强，系液压缸内壁或活塞表面拉伤，局部磨损严重或腐蚀等（如下图8所示）。
故障诊断点10：压力表显示值很低，升压很慢或难以达到，系液压缸内泄严重所致，活塞上密封圈损坏所致（如下图9所示）。
故障2：冲击现象
液压缸活塞杆伸出，运动到端部产生一种不正常的撞击现象，若故障不排除，将直接影响其工作性能、稳定性和平稳性，其故障诊断点有以下几处;
故障诊断点1：液压缸上未设缓冲装置，但运动速度过快，造成冲击（如下图10所示）。
故障诊断点2：缓冲装置中的柱塞和孔的间隙过大而严重泄漏，节流阀不起作用。
故障诊断点3：端部的缓冲单向阀反向严重泄漏，缓冲不起作用（如下图11所示）。
故障3：外泄露现象
泄露现象可通过观察法从液压缸外部及连接部位进行观察，直观的查找故障点，其故障诊断点有以下几处：
故障诊断点1：活塞杆密封圈密封不严，系活塞杆表面损伤或密封圈损伤或老化所致（如下图12所示）。
故障诊断点2：缸盖处密封不严，系加工精度不高或密封圈老化所致（如下图13所示）。
故障4 ：内泄露现象
针对这种现象，不易从外部发现故障点，可通过拆卸法，把液压缸按顺序拆开，从内部结构及零部件连接部位仔细检查可能出现的故障点，其故障诊断点有以下几处：
故障诊断点1：缸筒内孔与活塞因磨损致使配合间隙超差，造成高低压腔互通内泄。
故障诊断点2：活塞上的密封圈损伤或老化，造成内泄漏。
故障诊断点3：活塞与缸筒安装不同心或受偏心载荷，使活塞倾斜或偏磨造成内泄。
故障诊断点4：缸筒内表面加工精度达不到要求。
3 MOB40-300型单杆双作用液压缸常见故障应对措施
对于上述诊断出的故障现象，根据所诊断出的故障特点，制定相应的排除维修方案，予以一一排除维修，其具体应对措施如下：
故障1：爬行故障应对措施
（1）设置排气装置。若无排气装置，可开动液压系统以最大行程往复数次，强迫排除空气。并对系统及管道进行密封，不得漏油进气。
（2）找出液压缸形成负压处加以密封，不得进气，并排气即可。
（3）诊断液压泵及吸油管段吸气故障后 ， 并排气即可。 （4）调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动，但不得有泄漏。
（5）两者装在一起，放在V型铁块上校正，使不同心度在0.04mm 以内，否则换新活塞。
（6）单个或连同活塞放在V型铁块上，用压力机校直和用千分表校正调直。
（7）调整导轨或滑块的压紧块 的松紧度，既保证运动部件的精度，又要滑动阻力要小。若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。
（8）检查润滑油的压力和流量，重新调整。否则应检查油孔是否堵塞及油液粘度是否太大或无润滑性能，否则应及时换油。
（9）镗缸内孔，重配活塞。
（10）应更换活塞上的密封圈 （ 已老化损坏 ）。
故障2：冲击故障应对措施
（1）调整换向时间，降低液压缸运动速度，否则增设缓冲装置。
（2）更换缓冲柱塞或在孔中镶套，使间隙达到规定要求，并检查节流阀。
（3）修理、研配单向阀与阀座或更换
故障3：外泄露故障排除维修方法
（1）如活塞杆损伤则加以修复;若密封圈损伤或老化，更换相应处密封圈。
（2）检查密封表面的加工精度及密封圈的老化情况，做相应修整或更换。
故障4：内泄露故障应对措施
（1）加工修复缸筒、活塞（或更换），更换密封圈。
（2）更换密封圈。
（3）检查缸筒、活塞、缸盖活塞孔的同心度，修整对中;造成偏磨的应修复缸筒，重配活塞。
（4）镗液压缸缸孔，重配活塞。
4 总结体会
液压缸的故障有随机的、有偶然性的、突发性的、不可见性的等特点，作为实训指导老师，只要我们掌握故障的排除方法及维修方法、及时总结每个故障的特点及原因，就可以从容应对。经过此次對单杆双作用液压缸故障的排除，基本掌握了液压缸故障的排除常用方法和步骤，同时作为实验实训指导人员以后还要不断地加强学习、实践和总结。
参考文献：
[1]王建军.《液压与气压传动项目式教程》.中国科学技术大学出版社.2014.8.
[2]丁响林.《液压与气压传动实训指导》.中国科学技术大学出版社.2019.2.
[3]黄志坚，袁周.《液压设备故障诊断与监测实用技术》.机械工业出版社.2005.7.
[4]黄志坚《液压元件使用与维修150例》.中国电力出版社.2010.8.
安徽机电职业技术学院 安徽 芜湖 241002
关键词：液压缸;故障诊断;应对措施
1 概述
液压缸工作特点结构简单、工作可靠用，在实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有傳动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。根据结构形式，可将其分为三种类型，即活塞式（又可分为单活塞杆式、双活塞杆式）、柱塞式、摆动式;活塞式和柱塞式的液压缸实现的是直线往复运动，输出推力和速度;摆动式液压缸实现的是小于360°的转动，输出转矩和角速度。下图1、2以单杆双作用液压缸为例，介绍其结构组成。
2 MOB40-300型液压缸常见故障诊断
工程机械上许多执行机构的动作由液压缸完成，熟悉常见缸的结构原理、拆装要求、故障检查与诊断方法对以后的工作具有重要的意义。工程机械液压系统所用液压缸的结构种类较多、区别较大，因此仅对工程机械上一种常用的单杆双作用液压缸的结构常见故障诊断和排除方法予以详细介绍。
（1）零件检查
液压缸解体后（如下图3所示），应检查缸筒内表面是否有纵向拉痕，形状误差是否超标，根据情况进行修理或更换;检查活塞杆的外表面是否有拉痕，表面镀铬层是否有脱落，形状误差是否超标，并示具体情况进行修理或更换;原则上将在装配前应将油缸内所有密封件全部更换。
（2）故障诊断分析
液压缸的故障多种多样，在实际使用中经常出现的故障主要是推力不足、动作失灵、爬行、泄漏、液压冲击及振动等，这些故障有时单个出现，也有同时出现，影响了液压缸的正常工作。现就单杆双作用液压缸常见故障诊断分析如下：
故障1：爬行现象（如下示意图4所示）
即液压缸活塞杆伸出受阻或无力造成的问题，若故障不排除，将直接影响其工作性能。
对于这个故障进行认真的分析，可能出现的故障点有以下几个方面;
故障诊断点1：压力表示值正常或稍偏低，液压缸活塞杆两端爬行，并伴有噪声，可能是液压缸内及管道存有空气所致。
故障诊断点2：压力表显示值偏低，可能油箱无气泡或少许气泡， 爬行逐渐加重，可能是液压缸内某处形成负压吸气所致。
故障诊断点3：压力表显示值较低，液压缸无力，油箱起泡，排气无效，为液压泵吸气所致。
故障诊断点4：压力表显示值正常或偏高，活塞杆表面发白，有吱吱响声，经检查为密封圈压得太紧所致（如下图5所示）。
故障诊断点5：压力表显示值偏高，液压缸两端爬行现象逐渐加重，系活塞与活塞杆不同心所致（如下图6所示）。
故障诊断点6：压力表显示值偏高，爬行部位规律性很强，活塞杆局部发白，为活塞杆不直（有弯曲）所致（如下图7所示）。
故障诊断点7：压力表显示值偏高，爬行部位规律性很强，运动部件伴有抖动，导向装置表面发白，系导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行所致。
故障诊断点8：压力表显示值正常，运动部件（工作台）有轻微摆动或振动，或导轨表面发白，系润滑不良所致。
故障诊断点9：压力表显示值时高时低，爬行规律性很强，系液压缸内壁或活塞表面拉伤，局部磨损严重或腐蚀等（如下图8所示）。
故障诊断点10：压力表显示值很低，升压很慢或难以达到，系液压缸内泄严重所致，活塞上密封圈损坏所致（如下图9所示）。
故障2：冲击现象
液压缸活塞杆伸出，运动到端部产生一种不正常的撞击现象，若故障不排除，将直接影响其工作性能、稳定性和平稳性，其故障诊断点有以下几处;
故障诊断点1：液压缸上未设缓冲装置，但运动速度过快，造成冲击（如下图10所示）。
故障诊断点2：缓冲装置中的柱塞和孔的间隙过大而严重泄漏，节流阀不起作用。
故障诊断点3：端部的缓冲单向阀反向严重泄漏，缓冲不起作用（如下图11所示）。
故障3：外泄露现象
泄露现象可通过观察法从液压缸外部及连接部位进行观察，直观的查找故障点，其故障诊断点有以下几处：
故障诊断点1：活塞杆密封圈密封不严，系活塞杆表面损伤或密封圈损伤或老化所致（如下图12所示）。
故障诊断点2：缸盖处密封不严，系加工精度不高或密封圈老化所致（如下图13所示）。
故障4 ：内泄露现象
针对这种现象，不易从外部发现故障点，可通过拆卸法，把液压缸按顺序拆开，从内部结构及零部件连接部位仔细检查可能出现的故障点，其故障诊断点有以下几处：
故障诊断点1：缸筒内孔与活塞因磨损致使配合间隙超差，造成高低压腔互通内泄。
故障诊断点2：活塞上的密封圈损伤或老化，造成内泄漏。
故障诊断点3：活塞与缸筒安装不同心或受偏心载荷，使活塞倾斜或偏磨造成内泄。
故障诊断点4：缸筒内表面加工精度达不到要求。
3 MOB40-300型单杆双作用液压缸常见故障应对措施
对于上述诊断出的故障现象，根据所诊断出的故障特点，制定相应的排除维修方案，予以一一排除维修，其具体应对措施如下：
故障1：爬行故障应对措施
（1）设置排气装置。若无排气装置，可开动液压系统以最大行程往复数次，强迫排除空气。并对系统及管道进行密封，不得漏油进气。
（2）找出液压缸形成负压处加以密封，不得进气，并排气即可。
（3）诊断液压泵及吸油管段吸气故障后 ， 并排气即可。 （4）调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动，但不得有泄漏。
（5）两者装在一起，放在V型铁块上校正，使不同心度在0.04mm 以内，否则换新活塞。
（6）单个或连同活塞放在V型铁块上，用压力机校直和用千分表校正调直。
（7）调整导轨或滑块的压紧块 的松紧度，既保证运动部件的精度，又要滑动阻力要小。若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。
（8）检查润滑油的压力和流量，重新调整。否则应检查油孔是否堵塞及油液粘度是否太大或无润滑性能，否则应及时换油。
（9）镗缸内孔，重配活塞。
（10）应更换活塞上的密封圈 （ 已老化损坏 ）。
故障2：冲击故障应对措施
（1）调整换向时间，降低液压缸运动速度，否则增设缓冲装置。
（2）更换缓冲柱塞或在孔中镶套，使间隙达到规定要求，并检查节流阀。
（3）修理、研配单向阀与阀座或更换
故障3：外泄露故障排除维修方法
（1）如活塞杆损伤则加以修复;若密封圈损伤或老化，更换相应处密封圈。
（2）检查密封表面的加工精度及密封圈的老化情况，做相应修整或更换。
故障4：内泄露故障应对措施
（1）加工修复缸筒、活塞（或更换），更换密封圈。
（2）更换密封圈。
（3）检查缸筒、活塞、缸盖活塞孔的同心度，修整对中;造成偏磨的应修复缸筒，重配活塞。
（4）镗液压缸缸孔，重配活塞。
4 总结体会
液压缸的故障有随机的、有偶然性的、突发性的、不可见性的等特点，作为实训指导老师，只要我们掌握故障的排除方法及维修方法、及时总结每个故障的特点及原因，就可以从容应对。经过此次對单杆双作用液压缸故障的排除，基本掌握了液压缸故障的排除常用方法和步骤，同时作为实验实训指导人员以后还要不断地加强学习、实践和总结。
参考文献：
[1]王建军.《液压与气压传动项目式教程》.中国科学技术大学出版社.2014.8.
[2]丁响林.《液压与气压传动实训指导》.中国科学技术大学出版社.2019.2.
[3]黄志坚，袁周.《液压设备故障诊断与监测实用技术》.机械工业出版社.2005.7.
[4]黄志坚《液压元件使用与维修150例》.中国电力出版社.2010.8.
安徽机电职业技术学院 安徽 芜湖 241002