液压缸是液压系统中将液压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为液压缸误动作、无力推动负载以及活塞滑移或爬行等。由于液压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜,因此,应重视液压缸的故障诊断与使用维护工作。
一、故障诊断及处理
1、误动作或动作失灵
原因和处理方法有以下几种:
(1)阀芯卡住或阀孔堵塞。当流量阀或方向阀阀芯卡住或阀孔堵塞时,液压缸易发生误动作或动作失灵。此时应检查油液的污染情况;检查脏物或胶质沉淀物是否卡住阀芯或堵塞阀孔;检查阀体的磨损情况,清洗、更换系统过滤器,箱,更换液压介质。
(2)活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞。此时无论如何操纵,液压缸都不动作或动作甚微。这时应检查活塞及活塞杆密封是否太紧,是否进入脏物及胶质沉淀物:活塞杆与缸筒的轴心线是否对中,易损件和密封件是否失效,所带负荷是否太大。
(3)液压系统控制压力太低。控制管路中节流阻力可能过大,流量阀调节不当,控制压力不合适,压力源受到干扰。此时应检查控制压力源,保证压力调节到系统的规定值。
(4)液压系统中进入空气。主要是因为系统中有泄漏发生。此时应检查液压油箱的液位,液压泵吸油侧的密封件和管接头,吸油粗滤器是否太脏。若如此,应补充液压油,处理密封及管接头,清洗或更换粗滤芯。
(5)液压缸初始动作缓慢。在温度较低的情况下,液压油黏度大,流动性差,导致液压缸动作缓慢。改善方法是,更换黏温性能较好的液压油,在低温下可借助加热器或用机器自身加热以提升启动时的油温,系统正常工作油温应保持在40℃左右。
活塞滑移或爬行
液压缸活塞滑移或爬行将使液压缸工作不稳定。主要原因如下:
(1)液压缸内部涩滞。液压缸内部零件装配不当、零件变形、磨损或形位公差**限,动作阻力过大,使液压缸活塞速度随着行程位置的不同而变化,出现滑移或爬行。原因大多是由于零件装配质量差,表面有伤痕或烧结产生的铁屑,使阻力,速度下降。例如:活塞与活塞杆不同心或活塞杆弯曲,液压缸或活塞杆对导轨安装位置偏移,密封环装得过紧或过松等。解决方法是重新修理或调整,更换损伤的零件及清除铁屑。
(2)润滑不良或液压缸孔径加工**差。因为活塞与缸筒、导轨与活塞杆等均有相对运动,如果润滑不良或液压缸孔径**差,就会加剧磨损,使缸筒中心线直线性降低。这样,活塞在液压缸内工作时,摩擦阻力会时大时小,产生滑移或爬行。排除办法是先修磨液压缸,再按配合要求配制活塞,修磨活塞杆,配置导向套。
(3)液压泵或液压缸进入空气。空气压缩或膨胀会造成活塞滑移或爬行。排除措施是检查液压泵,设置的排气装置,快速操作全行程往返数次排气。
(4)密封件质量与滑移或爬行有直接关系。O形密封圈在低压下使用时,与U形密封圈比较,由于面压较高、动静摩擦阻力之差较大,容易产生滑移或爬行;U型密封圈的面压随着压力的提高而,虽然密封效果也相应提高,但动静摩擦阻力之差也变大,内压增加,影响橡胶弹性,由于唇缘的接触阻力,密封圈将会倾翻及唇缘伸长,也容易引起滑移或爬行,为防止其倾翻可采用支承环保持其稳定。
缸体内有异物混入
液压缸的故障当中,成问题的是,不好判断异物是在什么时候进到液压缸里的。有异物进入后,活塞滑动表面的外侧如装有带唇缘的密封件,那么,工作时密封件的唇缘即可刮动异物,这对于避免划伤是有利的。但是装0形密封圈的活塞,其两端是滑动表面,异物夹在此滑动表面之间,容易形成伤痕。
异物进入缸内的途径有下列几种。
① 进入缸内的异物
a.由于保管时不注意使油口敞开着,将产生时刻接受异物的条件,这是不允许的。保管时必须注入防锈油或者工作油液,并且塞好。
b.缸体安装时进入异物。进行安装操作的场所,条件不好,无意识中即可进入异物。因此安装地点周围必须整理干净,尤其是安放零件的地方一定要清扫干净,不使其存在脏物。
c.零件上有"毛刺",或擦洗不充分。缸盖上的油口或缓冲装置内常有钻孔加工时留下的毛刺,应加以注意,在砂研去除后再行安装。
② 运行中产生的异物
a.由于缓冲柱塞别劲而形成的摩擦铁粉或铁屑。缓冲装置的配合间隙很小,活塞杆上所受横向载荷很大时,可能引起烧结现象。这些摩擦铁粉或者因烧结而产生的已脱落掉的金属碎片将留在缸内。
b.缸壁内表面的伤痕。活塞的滑动表面压力高,引起烧结现象,于是缸体内表面发生挤裂,被挤裂的金属脱落,留在缸内,会造成伤痕。
③ 从管路进入的异物,有多种情况。
a.清洗时不注意。管路安装好以后进行清洗时,不应通过缸体,必须在缸体的油口前边加装旁通管路。这一点很重要。否则,管路中的异物将进入缸内,一旦进入,即难以向外排除,反而变成向缸体内输送异物了。再者,清洗时要考虑安装管路操作中所进异物的取出方法。此外,对管内的腐蚀等在管路安装之前即应进行酸洗等手续,必须完全去掉锈蚀。
b.管子加工时形成的切屑。管子在定尺加工之后,在做两端去毛刺操作时,不应有。再者,在做焊接管路操作的场地附近放置钢管,是造成焊接异物混进的原因。在焊接操作地点附近放置的管子,管口都要封住。还必须注意的是,管件材料应在无尘土的工作台上备置齐全。
c.密封带进入缸内。作为简便的密封材料,在安装和检验中经常采用聚四氟乙烯塑料密封带,线形、带形密封材料的缠绕方法如果不对,密封带将被切断,随着进入缸内。线带形密封件对滑动部分的绕接不会造成什么影响,但是会引起缸的单向阀动作不灵或造成缓冲调节阀不能调到底;对回路来说,可能引起换向阀、溢流阀和减压阀的动作失灵。
传统的修复方法是将损坏的部件进行拆卸后的外协修复,或是进行刷镀或是进行表面的整体刮研,修复周期液压缸缸体划伤修复长,修复费用高。
油缸即液压缸,液压缸是输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比的直线运动式执行元件。它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是流体的流量和压力,输出的是直线运动速度和力。液压缸的活塞能完成直线往复运动,输出的直线位移是有限的。液压缸是将液压能转换为往复直线运动的机械能的能量转换装置。液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定,其他装置则**
液压油缸的工作原理,主要有五个部件。先说它的基本5个部件:1-缸筒和缸盖,2-活塞和活塞杆,3-密封装置,4-缓冲装置,5-排气装置。
每种缸的工作原理几乎都是相似的,拿一个手动千斤顶来说,千斤顶其实也就是个简单的油缸了。通过手动增压秆(液压手动泵)使液压油经过一个单向阀进入油缸,这时进入油缸的液压油因为单向阀的原因不能再倒退回来,逼迫缸杆向上,然后再做功继续使液压油不断进入液压缸,就这样不断上上升,要降的时候就打开液压阀,使液压油回到油箱,这个是简单的工作原理,其他的都是在这个基础上改进的,气缸跟油缸的原理基本相同。[1]
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