液壓缸是液壓系統中把液壓能轉化為機械能的執行元件。其故障基本可以概括為液壓缸誤動作、推不動負載和活塞滑動或爬行。設備因液壓缸故障而停機的情況並不少見。因此,應重視液壓缸的故障診斷和維護。
壹、故障診斷和處理
1,誤操作或動作失敗
原因及處理方法如下:
(1)閥芯卡住或閥孔堵塞。當流量閥或換向閥閥芯卡死或閥孔堵塞時,液壓缸容易誤動作或動作失靈。這時,檢查油汙;檢查汙垢或膠質沈積物是否堵塞閥芯或閥孔;檢查閥體磨損情況,清洗並更換系統過濾器,清洗油箱,更換液壓介質。
(2)活塞桿與氣缸卡死或液壓缸堵塞。此時,無論如何操縱,液壓缸都不動或動作很小。此時應檢查活塞和活塞桿密封是否過緊,是否有汙物和膠質沈積物進入,活塞桿和缸筒軸線是否對齊,易損件和密封是否失效,載荷是否過大。
(3)液壓系統的控制壓力過低。控制管路中節流阻力可能過大,流量閥調節不當,控制壓力不合適,壓力源被幹擾。此時,檢查控制壓力源,確保壓力調整到系統的規定值。
(4)空氣進入液壓系統。主要是系統有漏洞。此時,檢查液壓油箱的液位、液壓泵吸油側的密封件和管接頭以及吸油濾網是否太臟。如果是這樣,應補充液壓油,處理密封件和管接頭,清洗或更換粗濾芯。
(5)液壓缸的初始動作緩慢。在低溫下,液壓油粘度高,流動性差,導致液壓缸動作緩慢。改進方法是更換粘溫性能好的液壓油,在低溫時可借助加熱器或機器本身提高油溫,系統正常工作油溫應保持在40℃左右。
2、工作時不能帶負荷行駛
主要表現為活塞桿停止不準、推力不足、速度下降、工作不穩定等。,理由是:
(1)液壓缸內部泄漏。液壓缸內漏包括液壓缸體密封、活塞桿和密封蓋密封、活塞密封過度磨損引起的泄漏。
活塞桿和密封蓋之間的密封泄漏的原因是密封起皺、擠壓、撕裂、磨損、老化、變質、變形等。此時,應更換新的密封件。
活塞密封過度磨損主要是調速閥調整不當,造成背壓過大,密封安裝不當或液壓油汙染。其次,裝配時有異物進入,密封材料質量不好。其結果是運動緩慢無力,甚至活塞和缸筒會嚴重損壞,產生“拉缸”現象。解決方法是調整速度控制閥,並根據安裝說明進行必要的操作和改進。
(2)液壓回路泄漏。包括閥門和液壓管道的泄漏。維修方法是通過操作換向閥來檢查和排除液壓連接管路的泄漏。
(3)液壓油通過溢流閥繞過油箱。如果溢流閥進入汙物,卡在閥芯內,使溢流閥處於常開狀態,液壓油將通過溢流閥旁路直接流回油箱,導致沒有油進入液壓缸。如果負載過大,溢流閥的調節壓力已達到最大額定值,但液壓缸仍得不到連續動作所需的推力而不動作。如果調節壓力較低,則由於壓力不足,無法達到仍然加載所需的椎力,表現為推力不足。此時,檢查並調整溢流閥。
3.活塞滑動或爬行
液壓缸活塞滑動或爬行會使液壓缸不穩定。主要原因如下:
(1)液壓缸內部動作遲緩。液壓缸內部零件裝配不當,零件變形磨損,或形位超差,動作阻力過大,使液壓缸活塞速度隨不同的行程位置而變化,造成滑動或爬行。大部分原因是由於零件裝配質量差,表面結疤或燒結產生鐵屑,增加了阻力,降低了速度。如活塞與活塞桿不同心或活塞桿彎曲,液壓缸或活塞桿在導軌上的安裝位置有偏差,密封圈安裝過緊或過松。解決辦法是重新修理或調整,更換損壞的零件,清除鐵屑。
(2)潤滑不良或液壓缸缸徑加工超差。由於活塞相對於氣缸、導軌和活塞桿運動,如果潤滑不良或液壓缸孔徑超差,會加劇磨損,降低氣缸中心線的直線度。這樣,活塞在液壓缸中工作時,摩擦阻力會有增有減,導致滑動或爬行。排除方法是先磨液壓缸,然後根據匹配要求準備活塞,磨活塞桿,配置導套。
(3)液壓泵或液壓缸進入空氣。空氣的壓縮或膨脹會導致活塞滑動或爬行。消除措施是檢查液壓泵,設置專門的排氣裝置,快速操作全沖程排氣幾次。
(4)密封質量直接關系到滑動或蠕變。O型密封圈在低壓下使用時,與U型密封圈相比,由於表面壓力較高,動靜摩擦阻力差較大,容易打滑或爬行。U形密封圈的表面壓力隨著壓力的增加而增加。雖然密封效果也相應提高,但動靜摩擦阻力差也增大,內壓增大,影響橡膠的彈性。由於唇部接觸阻力增大,密封圈會翻倒,唇部會伸長,容易造成滑動或爬行。為了防止它翻倒,可以用支撐環來保持它的穩定。
4.液壓缸內孔表面劃痕的不良後果及快速修復方法:①從劃痕槽中擠出的物料碎屑會嵌入密封件中,在運轉過程中可能損壞密封件的工作部分,在劃痕區域造成新的劃痕。
(2)缸筒內壁表面粗糙度變差,摩擦力增大,容易造成爬行現象。
③液壓缸內漏加劇,降低液壓缸工作效率。氣缸孔表面劃傷的主要原因如下。
(1)裝配液壓缸造成的傷痕
(1)組裝液壓缸時,異物混入造成傷痕。在最終組裝之前,所有零件必須完全去毛刺和清洗。當零件安裝有毛刺或汙垢時,異物很容易嵌入氣缸壁面,造成傷痕。
(2)安裝液壓缸時,活塞、缸蓋等零件質量大、尺寸大、慣性大。即使有起重設備的輔助安裝,由於規定的配合間隙較小,無論怎樣,他們都會付出額外的努力。因此,當活塞的端部或氣缸蓋的凸臺與氣缸壁的內表面發生碰撞時,很容易造成傷痕。解決這個問題的辦法是:對於數量大、批量大的小產品,安裝時使用專制的裝配導向工具;對於重、厚、大的大中型液壓缸,只能避免小心謹慎的操作。
(3)測量儀器觸點造成的傷痕通常用內徑百分表測量氣缸內徑時,測量觸點在摩擦時插入氣缸內孔壁,測量觸點多由高硬度耐磨硬質合金制成。壹般來說,測量時微小深度的細長劃痕是輕微的,不會影響運行精度。但如果測量頭尺寸調整不當,測量觸點會硬嵌,會造成更嚴重的傷痕。解決這個問題的對策是先測量調整好的測頭的長度,另外在筒壁內表面貼壹條只在測量位置有孔的紙帶,即不會產生上述形狀劃痕。測量造成的輕微劃痕壹般可以用舊砂布或馬糞紙的反面擦掉。
(2)無嚴重的運行磨損痕跡
①活塞滑動面上的疤痕轉移活塞安裝前,其滑動面上有疤痕,安裝完好,未經處理。這些傷痕會反過來劃傷氣缸壁的內表面。因此,在安裝之前,必須對這些疤痕進行全面修整。
(2)活塞滑動面表面壓力過大造成的燒結現象。活塞因活塞桿自重而傾斜,導致強度異常,或因側向載荷使活塞滑動面壓力上升,都會造成燒結現象。在液壓缸的設計中,必須研究其工作條件,必須充分註意活塞和襯套的長度和間隙。
(3)將鍍在缸體內表面的硬鉻層剝離。壹般認為硬鉻層剝落的原因如下。
A.電鍍層結合不好。電鍍層結合力差的主要原因是:電鍍前零件的脫脂處理不充分;零件表面活化處理不徹底,氧化膜未去除。
B.硬層磨損。電鍍硬鉻層的磨損多由活塞摩擦鐵粉的研磨作用引起,中間有水分時磨損更快。金屬接觸電位差引起的腐蝕只發生在活塞接觸的部位,腐蝕發生在點上。如上所述,當中間有水分時,會促進腐蝕的發展。與鑄件相比,銅合金的接觸電位差更高,因此銅合金的腐蝕程度更嚴重。
C.接觸電位差引起的腐蝕。液壓缸長時間運行不易發生接觸電位差腐蝕;對於停止時間較長的液壓缸來說,這是壹種常見故障。
④活塞環損壞活塞環在運行中損壞,其碎片卡在活塞滑動部分,造成劃痕。
⑤用活塞滑動部分的材料燒結鑄造活塞,在承受較大的側向載荷時會產生燒結現象。在這種情況下,活塞的滑動部分應由銅合金制成或用這種材料焊接而成。
(3)異物混入缸體內。
在液壓缸的故障中,問題最大的是很難判斷異物是什麽時候進入液壓缸的。如果在異物進入後,在活塞滑動面的外側安裝帶唇的密封件,密封件的唇在工作時可以刮擦異物,有利於避免劃傷。但帶O型圈的活塞兩端都是滑動面,異物夾在這些滑動面之間,容易形成疤痕。
異物進入氣缸有幾種途徑。
①異物進入氣缸
A.存放過程中不經意地讓油口開著,會為隨時接受異物創造條件,這是絕對不允許的。儲存期間必須註入防銹油或工作油並塞緊。
B.氣缸安裝過程中有異物進入。在進行安裝作業的地方,條件不好,異物會不知不覺進入。所以安裝現場的周圍壹定要清理幹凈,尤其是放零件的地方,不能有臟東西。
C.零件上有“毛刺”或擦洗不充分。氣缸蓋上的油口或緩沖裝置在鉆孔時經常會有毛刺殘留,去除砂眼後安裝前應註意。
(2)手術中產生的異物。
A.因緩沖柱塞強度不同而形成的摩擦鐵粉或鐵屑。緩沖裝置的配合間隙很小,當活塞桿上的橫向載荷較大時,可能會造成燒結。這些因燒結而脫落的摩擦鐵粉或金屬碎片會留在氣缸內。
B.氣缸壁內表面有傷痕。活塞滑動面壓力大,造成燒結現象,所以缸體內表面開裂,開裂的金屬脫落留在缸內,會造成傷痕。
(3)從管道進入異物,有多種情況。
A.清潔時不註意。安裝後清洗管路時,不得穿過氣缸,必須在氣缸的油口前安裝旁通管路。這壹點非常重要。否則管道內的異物會進入氣缸,壹旦進入就很難從外部排除,反而成為異物進入氣缸的運輸工具。再者,清洗時要考慮安裝管道操作中取出異物的方法。另外,管道安裝前應對管內的腐蝕進行酸洗等工序,腐蝕必須徹底清除。
B.管道加工過程中形成的碎片。管子切割成壹定長度後,兩端去毛刺時不應有殘留物。此外,將鋼管放置在焊接管道作業現場附近是焊接異物混入的原因。放置在焊接作業現場附近的管道應在管口處密封。還必須註意的是,管材要在無塵工作臺上充分準備。
C.密封帶進入氣缸。聚四氟乙烯塑料密封帶作為壹種簡單的密封材料,常用於安裝和檢驗。如果線狀和條狀密封材料的纏繞方法不對,密封帶會被切斷並隨之進入氣缸。帶狀密封不會影響滑動部分的纏繞,但會導致氣缸單向閥失效或導致緩沖控制閥無法調到底;對於回路,可能導致換向閥、溢流閥、減壓閥動作失靈。
傳統的修復方法是拆卸後對損壞的零件進行修復,或整體刷鍍或刮擦表面。維修周期長,維修費用高。
維修流程:
1.用氧-乙炔火焰烘烤劃傷部分(控制溫度避免表面退火),將常年滲入金屬表面的油烘烤至無火花為止。
2.用角磨機對劃傷部分進行表面處理,深度超過1mm,並沿導軌打磨出壹個凹槽,最好是燕尾槽。劃痕兩端的鉆孔加深,改變了受力情況。
3.用蘸有丙酮或無水乙醇的脫脂棉清洗表面。
4、將金屬修復材料應用於劃傷表面;第壹層要薄,要均勻,要完全覆蓋刮傷的表面,這樣才能保證材料和金屬表面的附著力最好。然後要將材料塗抹在整個修復部位,反復按壓,保證材料填滿,達到要求的厚度,使其略高於導軌表面。
5.材料在24℃下完全達到各種性能需要24小時。為了節省時間,可以用鹵鎢燈提高溫度。溫度每升高11℃,固化時間會縮短壹半,最佳固化溫度為70℃。
6.待材料凝固後,用細磨石或刮刀將高於導軌表面的材料修補平整,施工完成。
註意事項:
為了確保設備的正常運行,有必要確保:
1,嚴格細致的安裝;
2.清理設備內的油灰和雜質;
3.更換潤滑油,完善設備潤滑系統。
4.更換換擋裝置,保證導軌上鐵屑的有效清理。
叉車液壓系統常見故障的檢查與排除
叉車的主要液壓操作部件有舉升油缸和傾斜油缸,故障排除方法如下:
1,叉車空載時不能舉升和傾斜。
故障檢查1:系統油量不足。
故障排除:向機油標記處添加機油。
故障排除2:齒輪泵排量不足,齒隙過大。
故障排除:更換油泵或零件。
故障檢查三:多路閥進油口堵塞。
故障排除:疏通多路閥油路
2.叉車舉升油缸活塞桿移動緩慢,舉升過程中龍門架中斷或受到沖擊。
故障檢查1:系統油量不足。
故障排除:向機油標記線添加機油
故障檢查二:油管密封不良、連接不緊密導致漏油、油管破裂。
故障排除:密封,擰緊管接頭,更換油管。
故障檢查3:油泵故障導致供油不足。
故障排除:修理或更換油泵
故障檢查4:安全閥調整不當或損壞
故障排除:調整或修理安全閥。
故障檢查5:液壓過濾器堵塞
故障排除:清潔或更換液壓油濾清器
故障排除6:液壓系統中有空氣。
故障排除:排除空氣。
3.叉車貨叉架下降太快。
故障檢查:節氣門卡在開啟位置或裝反了。
故障排除:重新安裝節流閥
4.叉車舉升油缸自由滑動量過大或傾斜油缸自身傾斜角度過大。
故障檢查:換向閥閥桿內漏過大,傾斜油缸活塞密封圈失效,內漏。
故障排除:更換閥桿或密封圈。
5、液壓缸活塞桿有油
故障檢查:油封損壞。
故障排除:更換油封
6.液壓系統噪音(油缸運動不均勻)
故障檢查1:進油管堵塞。
故障排除:疏通油管,更換機油。
故障排除2:系統中有空氣。
故障排除:從通風口進行故障排除。
故障檢查3:齒輪泵軸承磨損或齒輪泵側板磨損。
故障排除:更換齒輪泵軸承或側板。
註意:叉車液壓系統的排氣方式:
升起升降油缸,註入液壓油至刻度規定的油位,使叉車的載荷約為額定載荷的1/10,松開升降油缸上的放氣螺栓,操作叉車直升機油缸升降數次,直到放氣塞處無氣泡為止。