注塑机液压系统爬行故障的诊断与排除

许戴铭

摘要：针对海天160T卧式注塑机液压系统出现的爬行故障情况，分析了爬行产生的原因，并介绍了爬行故障的诊断与排除方法。

关键词：液压缸  爬行现象  诊断

1 概述

爬行是液压系统常见的故障之一，其最显著的特征就是液压缸在执行运动过程中出现时断时续、时快时慢的现象，尤其在低速运行时特别明显，从而破坏了执行部件的运动平稳性和稳定性，严重的时候甚至引发机床的振动，对设备的正常工作带来了很大的危害性。因此如何快速查找故障原因，排除及其有效预防爬行发生，显得非常重要。本文根据参与的海天160T卧式注塑机爬行故障维修实例，谈谈对此类故障的处理方法与思路。

2 故障现象与分析

注塑机在使用一段时间后开锁模发生了爬行现象，具体表现为合模过程中模具闭合快速运动时动作正常，动模接近定模转为低速工作进给时开始爬行，移动明显有停顿。影响了模具的合模精度，带来的振动也可能损害到机床和模具。从理论上分析产生爬行有多种因素，其中最主要的是由于相对运动物体间摩擦力的影响。在生活中，我们都有这样的体会：推动一个物体运动所要克服的静摩擦力往往要大于物体运动时所受到的动摩擦力。如图1所示，刚开始运动时摩擦系数会从静止时的最大值迅速下降到最低点，这时运动部件就表现为向前冲，随着速度的增加，摩擦阻力又开始增加，速度又开始下降，驱动力又开始上升，整个过程不断循环变化，这就是产生爬行的主要原因。所以在液压缸相对运动部件上一般都涂有一层二硫化钼防爬油，改善油膜质量用于减少摩擦引起的爬行现象。

其次液压缸的装配质量、液压系统的混入空气也都可能引起爬行。

3 故障检测并排除

由于液压系统具有封闭性，检修不方便的问题，所以根据检修的难易程度与故障可能性安排检修顺序，同时也避免了盲目拆卸，有效提高了效率。

根据故障现象与原因分析，我们首先怀疑可能是润滑系统问题，润滑不良、供油不足导致运行速度较低时油膜发生破裂，摩擦阻力增大，致使爬行发生。检测方法可通过接触运动部件判断，结果发现润滑油膜完好，用手捏搓润滑油时，滑感良好。所以可以判定润滑系统工作正常。不是润滑不良引起的爬行。其次，液压缸本身尺寸精度发生变化，也会因引起运动部件爬行。例如液压缸的活塞杆发生弯曲，活塞与缸体安装不同轴，活塞两端密封过紧，密封件过盈量过大，液压缸内壁拉毛或磨损严重等等。但是该设备自投产以来还没有维修过液压缸，各连接部件也没出现松动迹象，所以暂时可认为这种故障的可能性很小。因为此类故障大都是由于制造或装配过程中精度不到位、或者发生外伤后引起，最重要的是要检查此类故障必须将液压缸完全拆开方能知晓，维修工作量非常大。所以决定先搁置在一边，等其他部分检查完没有问题再回头研究。

这样，故障的基本原因就可以确定在液压系统上了，液压系统故障引起运动部件爬行主要可以集中在以下2个方面因素。

第一，液压系统内可能混入了空气导致爬行故障。因为气体的可压缩性很强，一旦有气体混入液压油，会使得油液的可压缩性大幅增加，当油压升高，油液受压时，可能会使得执行部件暂时维持原有运动状态，只有当空气被压缩到一定程度时，才能有足够的力改变运动状态。同样在系统停止工作后，执行部件也不会立即停止前进，而是由于惯性继续前行一段距离，使得油液发生膨胀。因此，随着系统正常工作循环，油液就会产生反复的膨胀和收缩，这就形成了时断时续的爬行现象，这也是一种常见故障。而且空气混入油液还容易导致润滑油氧化变质，降低润滑油的使用寿命。检测排除：找出进气点并排除;空气混入系统主要通过以下几个途径，比如说油箱，油箱液面较浅时，吸油管太短，或者离回油管太近，致使回油产生的泡沫被吸入系统。还有液压泵吸油侧各连接部位可能有密封不严的地方，使得在吸油的同时，由于吸力产生局部真空，空气就在吸油的过程中经过缝隙一同吸入。因此可通过检测油箱油量是否足够，液面是否有气泡判断;对于接口处进气点检测可用涂油法，可在需检测的连接部位涂上一层油膜，启动液压泵观察是否有被吸破的地方判断。最后可以通过排气装置排出液压系统中混入的空气，先让液压缸在低速状态下往复工作5-6次，然后拧松排气阀排出气体。结果没有发现进气点，爬行故障仍然存在，可以排除这种可能性。

第二，液压元件失效或渗漏引起爬行故障。实际使用过程中，液压缸或液压阀失效或者间隙过大同样会引起爬行。例如某个控制阀的阻尼孔及节流口被污物堵塞，就会引起系统压力波动影响正常工作，如调速阀无法保证调节的流量稳定性，节流阀引起流量时大时小，从而导致爬行现象。长时间的使用也会使得阀类元件发生磨损，导致配合间隙变大，引发高压油与低压油互通，使得压力下降。液压缸内活塞与缸体的配合间隙也会产生类似的内泄漏，使得液压油缸两腔压差变小，低速运行时更容易产生爬行故障。检测排除：排除这种故障的关键是排查出泄漏部位，更换老化破损的元器件、重点检查液压阀和缸体配合间隙、清理油路杂物，更换润滑油，使油道畅通等。为了减少检测的盲目性，提高效率，我们重点对对调速阀、单向行程阀进行拆卸、清洗，又按进油路与回油路分别检测，让液压缸工进，观察结果爬行现象仍未消除。油管也无漏油，说明液压阀工作正常，这样故障基本集中指向液压缸，下一步让液压缸的无杆腔进油，在有杆腔的出油口处往外滴油液，说明液压缸存在有内漏，经过液压缸的拆解，检查发现活塞上的密封圈已失效，更换密封圈，重新调试液压系统，启动液压泵后再次排气，至此爬行故障终于消除。

4 结束语

这次爬行故障的维修对于今后类似故障的排除或其他类似液压系统的检修提供了经验。液压系统的特点就决定了液压系统的故障比较难以诊断和排除，这就更要求我们多观察、多分析、在正确理解液压系统的基础上尽可能地缩小检修范围，化繁为简，排除故障。

参考文献：

[1]广州机床研究所.机床液压传动设计指导手册[M].广州：广州教育出版社，1994

[2]余之泳主编.机床液压及润滑设备维修手册[M].北京：机械工业出版社，2002

[3]玉向宁.液压缸爬行故障的诊断及解决方案[J].机械工程师，2011（11）.endprint

摘要：针对海天160T卧式注塑机液压系统出现的爬行故障情况，分析了爬行产生的原因，并介绍了爬行故障的诊断与排除方法。

关键词：液压缸  爬行现象  诊断

1 概述

爬行是液压系统常见的故障之一，其最显著的特征就是液压缸在执行运动过程中出现时断时续、时快时慢的现象，尤其在低速运行时特别明显，从而破坏了执行部件的运动平稳性和稳定性，严重的时候甚至引发机床的振动，对设备的正常工作带来了很大的危害性。因此如何快速查找故障原因，排除及其有效预防爬行发生，显得非常重要。本文根据参与的海天160T卧式注塑机爬行故障维修实例，谈谈对此类故障的处理方法与思路。

2 故障现象与分析

注塑机在使用一段时间后开锁模发生了爬行现象，具体表现为合模过程中模具闭合快速运动时动作正常，动模接近定模转为低速工作进给时开始爬行，移动明显有停顿。影响了模具的合模精度，带来的振动也可能损害到机床和模具。从理论上分析产生爬行有多种因素，其中最主要的是由于相对运动物体间摩擦力的影响。在生活中，我们都有这样的体会：推动一个物体运动所要克服的静摩擦力往往要大于物体运动时所受到的动摩擦力。如图1所示，刚开始运动时摩擦系数会从静止时的最大值迅速下降到最低点，这时运动部件就表现为向前冲，随着速度的增加，摩擦阻力又开始增加，速度又开始下降，驱动力又开始上升，整个过程不断循环变化，这就是产生爬行的主要原因。所以在液压缸相对运动部件上一般都涂有一层二硫化钼防爬油，改善油膜质量用于减少摩擦引起的爬行现象。

其次液压缸的装配质量、液压系统的混入空气也都可能引起爬行。

3 故障检测并排除

由于液压系统具有封闭性，检修不方便的问题，所以根据检修的难易程度与故障可能性安排检修顺序，同时也避免了盲目拆卸，有效提高了效率。

根据故障现象与原因分析，我们首先怀疑可能是润滑系统问题，润滑不良、供油不足导致运行速度较低时油膜发生破裂，摩擦阻力增大，致使爬行发生。检测方法可通过接触运动部件判断，结果发现润滑油膜完好，用手捏搓润滑油时，滑感良好。所以可以判定润滑系统工作正常。不是润滑不良引起的爬行。其次，液压缸本身尺寸精度发生变化，也会因引起运动部件爬行。例如液压缸的活塞杆发生弯曲，活塞与缸体安装不同轴，活塞两端密封过紧，密封件过盈量过大，液压缸内壁拉毛或磨损严重等等。但是该设备自投产以来还没有维修过液压缸，各连接部件也没出现松动迹象，所以暂时可认为这种故障的可能性很小。因为此类故障大都是由于制造或装配过程中精度不到位、或者发生外伤后引起，最重要的是要检查此类故障必须将液压缸完全拆开方能知晓，维修工作量非常大。所以决定先搁置在一边，等其他部分检查完没有问题再回头研究。

这样，故障的基本原因就可以确定在液压系统上了，液压系统故障引起运动部件爬行主要可以集中在以下2个方面因素。

第一，液压系统内可能混入了空气导致爬行故障。因为气体的可压缩性很强，一旦有气体混入液压油，会使得油液的可压缩性大幅增加，当油压升高，油液受压时，可能会使得执行部件暂时维持原有运动状态，只有当空气被压缩到一定程度时，才能有足够的力改变运动状态。同样在系统停止工作后，执行部件也不会立即停止前进，而是由于惯性继续前行一段距离，使得油液发生膨胀。因此，随着系统正常工作循环，油液就会产生反复的膨胀和收缩，这就形成了时断时续的爬行现象，这也是一种常见故障。而且空气混入油液还容易导致润滑油氧化变质，降低润滑油的使用寿命。检测排除：找出进气点并排除;空气混入系统主要通过以下几个途径，比如说油箱，油箱液面较浅时，吸油管太短，或者离回油管太近，致使回油产生的泡沫被吸入系统。还有液压泵吸油侧各连接部位可能有密封不严的地方，使得在吸油的同时，由于吸力产生局部真空，空气就在吸油的过程中经过缝隙一同吸入。因此可通过检测油箱油量是否足够，液面是否有气泡判断;对于接口处进气点检测可用涂油法，可在需检测的连接部位涂上一层油膜，启动液压泵观察是否有被吸破的地方判断。最后可以通过排气装置排出液压系统中混入的空气，先让液压缸在低速状态下往复工作5-6次，然后拧松排气阀排出气体。结果没有发现进气点，爬行故障仍然存在，可以排除这种可能性。

第二，液压元件失效或渗漏引起爬行故障。实际使用过程中，液压缸或液压阀失效或者间隙过大同样会引起爬行。例如某个控制阀的阻尼孔及节流口被污物堵塞，就会引起系统压力波动影响正常工作，如调速阀无法保证调节的流量稳定性，节流阀引起流量时大时小，从而导致爬行现象。长时间的使用也会使得阀类元件发生磨损，导致配合间隙变大，引发高压油与低压油互通，使得压力下降。液压缸内活塞与缸体的配合间隙也会产生类似的内泄漏，使得液压油缸两腔压差变小，低速运行时更容易产生爬行故障。检测排除：排除这种故障的关键是排查出泄漏部位，更换老化破损的元器件、重点检查液压阀和缸体配合间隙、清理油路杂物，更换润滑油，使油道畅通等。为了减少检测的盲目性，提高效率，我们重点对对调速阀、单向行程阀进行拆卸、清洗，又按进油路与回油路分别检测，让液压缸工进，观察结果爬行现象仍未消除。油管也无漏油，说明液压阀工作正常，这样故障基本集中指向液压缸，下一步让液压缸的无杆腔进油，在有杆腔的出油口处往外滴油液，说明液压缸存在有内漏，经过液压缸的拆解，检查发现活塞上的密封圈已失效，更换密封圈，重新调试液压系统，启动液压泵后再次排气，至此爬行故障终于消除。

4 结束语

这次爬行故障的维修对于今后类似故障的排除或其他类似液压系统的检修提供了经验。液压系统的特点就决定了液压系统的故障比较难以诊断和排除，这就更要求我们多观察、多分析、在正确理解液压系统的基础上尽可能地缩小检修范围，化繁为简，排除故障。

参考文献：

[1]广州机床研究所.机床液压传动设计指导手册[M].广州：广州教育出版社，1994

[2]余之泳主编.机床液压及润滑设备维修手册[M].北京：机械工业出版社，2002

[3]玉向宁.液压缸爬行故障的诊断及解决方案[J].机械工程师，2011（11）.endprint

摘要：针对海天160T卧式注塑机液压系统出现的爬行故障情况，分析了爬行产生的原因，并介绍了爬行故障的诊断与排除方法。

关键词：液压缸  爬行现象  诊断

1 概述

爬行是液压系统常见的故障之一，其最显著的特征就是液压缸在执行运动过程中出现时断时续、时快时慢的现象，尤其在低速运行时特别明显，从而破坏了执行部件的运动平稳性和稳定性，严重的时候甚至引发机床的振动，对设备的正常工作带来了很大的危害性。因此如何快速查找故障原因，排除及其有效预防爬行发生，显得非常重要。本文根据参与的海天160T卧式注塑机爬行故障维修实例，谈谈对此类故障的处理方法与思路。

2 故障现象与分析

注塑机在使用一段时间后开锁模发生了爬行现象，具体表现为合模过程中模具闭合快速运动时动作正常，动模接近定模转为低速工作进给时开始爬行，移动明显有停顿。影响了模具的合模精度，带来的振动也可能损害到机床和模具。从理论上分析产生爬行有多种因素，其中最主要的是由于相对运动物体间摩擦力的影响。在生活中，我们都有这样的体会：推动一个物体运动所要克服的静摩擦力往往要大于物体运动时所受到的动摩擦力。如图1所示，刚开始运动时摩擦系数会从静止时的最大值迅速下降到最低点，这时运动部件就表现为向前冲，随着速度的增加，摩擦阻力又开始增加，速度又开始下降，驱动力又开始上升，整个过程不断循环变化，这就是产生爬行的主要原因。所以在液压缸相对运动部件上一般都涂有一层二硫化钼防爬油，改善油膜质量用于减少摩擦引起的爬行现象。

其次液压缸的装配质量、液压系统的混入空气也都可能引起爬行。

3 故障检测并排除

由于液压系统具有封闭性，检修不方便的问题，所以根据检修的难易程度与故障可能性安排检修顺序，同时也避免了盲目拆卸，有效提高了效率。

根据故障现象与原因分析，我们首先怀疑可能是润滑系统问题，润滑不良、供油不足导致运行速度较低时油膜发生破裂，摩擦阻力增大，致使爬行发生。检测方法可通过接触运动部件判断，结果发现润滑油膜完好，用手捏搓润滑油时，滑感良好。所以可以判定润滑系统工作正常。不是润滑不良引起的爬行。其次，液压缸本身尺寸精度发生变化，也会因引起运动部件爬行。例如液压缸的活塞杆发生弯曲，活塞与缸体安装不同轴，活塞两端密封过紧，密封件过盈量过大，液压缸内壁拉毛或磨损严重等等。但是该设备自投产以来还没有维修过液压缸，各连接部件也没出现松动迹象，所以暂时可认为这种故障的可能性很小。因为此类故障大都是由于制造或装配过程中精度不到位、或者发生外伤后引起，最重要的是要检查此类故障必须将液压缸完全拆开方能知晓，维修工作量非常大。所以决定先搁置在一边，等其他部分检查完没有问题再回头研究。

这样，故障的基本原因就可以确定在液压系统上了，液压系统故障引起运动部件爬行主要可以集中在以下2个方面因素。

第一，液压系统内可能混入了空气导致爬行故障。因为气体的可压缩性很强，一旦有气体混入液压油，会使得油液的可压缩性大幅增加，当油压升高，油液受压时，可能会使得执行部件暂时维持原有运动状态，只有当空气被压缩到一定程度时，才能有足够的力改变运动状态。同样在系统停止工作后，执行部件也不会立即停止前进，而是由于惯性继续前行一段距离，使得油液发生膨胀。因此，随着系统正常工作循环，油液就会产生反复的膨胀和收缩，这就形成了时断时续的爬行现象，这也是一种常见故障。而且空气混入油液还容易导致润滑油氧化变质，降低润滑油的使用寿命。检测排除：找出进气点并排除;空气混入系统主要通过以下几个途径，比如说油箱，油箱液面较浅时，吸油管太短，或者离回油管太近，致使回油产生的泡沫被吸入系统。还有液压泵吸油侧各连接部位可能有密封不严的地方，使得在吸油的同时，由于吸力产生局部真空，空气就在吸油的过程中经过缝隙一同吸入。因此可通过检测油箱油量是否足够，液面是否有气泡判断;对于接口处进气点检测可用涂油法，可在需检测的连接部位涂上一层油膜，启动液压泵观察是否有被吸破的地方判断。最后可以通过排气装置排出液压系统中混入的空气，先让液压缸在低速状态下往复工作5-6次，然后拧松排气阀排出气体。结果没有发现进气点，爬行故障仍然存在，可以排除这种可能性。

第二，液压元件失效或渗漏引起爬行故障。实际使用过程中，液压缸或液压阀失效或者间隙过大同样会引起爬行。例如某个控制阀的阻尼孔及节流口被污物堵塞，就会引起系统压力波动影响正常工作，如调速阀无法保证调节的流量稳定性，节流阀引起流量时大时小，从而导致爬行现象。长时间的使用也会使得阀类元件发生磨损，导致配合间隙变大，引发高压油与低压油互通，使得压力下降。液压缸内活塞与缸体的配合间隙也会产生类似的内泄漏，使得液压油缸两腔压差变小，低速运行时更容易产生爬行故障。检测排除：排除这种故障的关键是排查出泄漏部位，更换老化破损的元器件、重点检查液压阀和缸体配合间隙、清理油路杂物，更换润滑油，使油道畅通等。为了减少检测的盲目性，提高效率，我们重点对对调速阀、单向行程阀进行拆卸、清洗，又按进油路与回油路分别检测，让液压缸工进，观察结果爬行现象仍未消除。油管也无漏油，说明液压阀工作正常，这样故障基本集中指向液压缸，下一步让液压缸的无杆腔进油，在有杆腔的出油口处往外滴油液，说明液压缸存在有内漏，经过液压缸的拆解，检查发现活塞上的密封圈已失效，更换密封圈，重新调试液压系统，启动液压泵后再次排气，至此爬行故障终于消除。

4 结束语

这次爬行故障的维修对于今后类似故障的排除或其他类似液压系统的检修提供了经验。液压系统的特点就决定了液压系统的故障比较难以诊断和排除，这就更要求我们多观察、多分析、在正确理解液压系统的基础上尽可能地缩小检修范围，化繁为简，排除故障。

参考文献：

[1]广州机床研究所.机床液压传动设计指导手册[M].广州：广州教育出版社，1994

[2]余之泳主编.机床液压及润滑设备维修手册[M].北京：机械工业出版社，2002

[3]玉向宁.液压缸爬行故障的诊断及解决方案[J].机械工程师，2011（11）.endprint