试分析数控机床液压与气压系统引发的故障及其诊断技术

摘 要：对于气压传动在PCB与液压传动在数控机床上的应用已经越来越受到相关行业的关注，本文主要探讨了液压系统引发的故障及现象，以及PCB数控钻床气压系统与数控机床液压系统引发的故障，同时分析了其诊断技术。

关键词：液压系统；气压系统；诊断技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.012

0 引言

近年来，数控加工技术发展愈发成熟，机床设备通过数控加工技术促使自身向自动化与智能化这方面发展的步法不断加快，其精度也不断提升。因此，需要对液压和气压系统容易出现的故障进行全面了解，并制定应对措施。

1 液压系统引发的常见故障及现象

（1）压力值超常所出现的现象。对于液压系统而言，当其系统的压力值超出正常范围会使得液压系统工作压力无法建立，也就使得液压系统的部分功能得不到正常发挥。当液压系统工作压力无法达到预先调定值，即表明液压系统压力值超出了正常压力值的范围。对于这种情况，液压系统压力或控制动力压力也会不稳定。这三种情况都是在液压系统压力值超出正常范围后出现最频繁的现象； （2）液压传动系统流量异常（速度异常）时的现象。发生流量异常极有可能导致执行动作的元器件在高速时发生强烈冲撞的现象，或者在低速时爬行，其速度随着负载量的变化而随之相应变化。换言之，这也是执行动作元器件的动作速度发生异常情况，流量发生异常情况也是会引发液压系统执行机构的运动速度异常，并使其无法调节到规定额度的范围值内，以及系统在速度转换时发生异常； （3）液压冲击。当系统工作时出现剧烈的振动并发出噪声时，那么就极有可能产生了液压冲击。液压冲击产生时还有几种常见的故障现象，具体表现为系统的测量仪表出现损坏致使测量失准、液压系统连接件松动、系统管路出现破裂等等现象，这几种都是比较常出现的故障现象； （4）液压系统噪音以及振动过大时的现象。在液压系统出现系统振动以及噪音过大时，噪音值超出正常范围以及振动幅度值也超出正常范围，而噪音产生的部位多为泵、回流管与溢流阀的出油口，执行元件、管理系统以及系统各元件这些部分多是振动幅度较大的部位； （5）温高。液压系统温度过高时，油液粘度会出现下降，而油温也会高出正常的温度范围，各液压件也会因为温度过高而产生明显发热的现象； （6）泄漏。液压系统的泄漏有可能是内泄漏也有可能是外泄漏，当液压系统出现泄漏时，系统的压力值无法调高、系统的执行机构会产生不稳定的现象。而液压系统的温度也会过高，甚至会出现溢油致使环境受到污染，压力阀也会出现振动和噪音以及液压系统的控制元器件失效等等一系列现象产生； （7）液压缸出现爬行情况以及液压系统气穴现象产生时的特征。当液压缸有爬行情况发生时，在低速阶段时常会以跳跃的方式进行，或有时走时停的情况发生。而液压系统出现气穴现象时主要体现在液压系统自身出现压力波动，油液产生泡沫化时还会出现噪音以及振动，致使系统压力呈现出异常现象以及速度不正常。

2 两种系统各自引发的常见故障

不仅卡盘、静压导轨、主轴箱的液压驱动机械手与液压平衡在铣加工中心、综合数控车等数控机床与液压传动系统的驱动对象范围内，而且回转刀架、主轴的松动液压缸以及尾座套筒也都是属于其驱动的范围内。因而数控机床液压系统引发的故障就与主轴部件、变速液压缸、以及卡盘与机械手抓这些的功能好坏有着很直接的联系，比如切削振动过大或者速度变得很缓慢这些故障。

3 故障诊断

（1）故障诊断步骤。对于一些故障的初步诊断不但可以通过看、听、阅来进行，也可以通过摸、闻、问来达到检查的目的。对于液压故障的诊断步骤可以分为八步进行，第一步是对液压流量是否异常或是速度异常、液压系统压力值是否在正常范围内进行判断。第二步是液压系统回路图。第三步是所有检查的元件清单。第四步是检查次序以及程序。第五步是听液压系统发出的噪音以及看它的振动，还有液压系统的油温是否过高、液压系统是否出现泄漏现象，是否产生液压冲击，通过对以上这些的初步检查，从而有了一个初步的诊断。第六步就开始用仪器进行更精确仔细的检查。第七步是把故障元件修理好或者更换掉。第八步简而言之就是思考； （2）针对液体系统产生的几种故障检查方法的分析。诊断故障的方法中“看”法，看主要是要求看速度，看系统的压力、油液、振动以及加工产品质量等。比如看速度，就看液压缸是否出现爬行状况，也就是液压缸在低速是否会出现跳跃方式前行或者有时走时停的现象，这些都是可以通过“看”来进行一个诊断的。诊断故障方法中的“听”法，听主要是听是否有冲击声、噪音、气蚀与困油的异常声、敲打声等等。比如听噪音，主要在产生噪音部件的地方去听，像泵以及回流管的出油口这些地方就是时常会由于故障而产生噪音的地方。诊断故障方法中的“摸”法，摸主要是摸温度、连接件的松紧程度、振动以及摸爬行等。比如，摸油液的粘度是否明显下降，如果下降则可以初步诊断出液压系统的油温出现过高的故障。诊断故障方法中的“闻”，闻主要是对橡胶件有没有因为过热而发出特殊的气味以及油液是否发生变质等气味来判断。诊断故障方法中的“阅”，阅是查阅机械设备的档案记录以此分析此机械整是否出现故障与出现过的一些故障问题、维修的记录，也可以查阅系统的日检卡以及定检卡，还可以对交接班的具体记录以及维修保养情况进行查阅等。这都可以提前对系统哪些部件时常会出现的问题有一个参考借鉴。

诊断方法中的“问”法，问是对设备运行情况、调试以及维修情况、保养情况、更换情况与曾发生过的故障情况等进行询问，还包括对此次故障发生前出现的一些异常现象询问了解。通过对其这一初步的检查后，便可以用仪器对系统的各项元件进行细查从而最终确定故障问题。

4 结束语

通过对数控机床液压以及气压系统时常引发几种比较常见故障的相关介绍，对故障诊断方法的分析，希望可以对相关人员起到借鉴作用，在系统出现故障时可以通过这些方法快速确定并排除故障。

参考文献：

[1]胡春宝，张素巧.数控机床液压系统故障机理分析[J].机床与液压，2011（04）：126-127+118.

[2]闫存富.数控机床液压系统故障研究[J].液压与气动，2012（11）：8-10.

作者简介：贡晓红（1977-），女，江苏人，本科，中级，研究方向：机械类教学。endprint