液壓油缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),可免去減速裝置,并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比;液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。
液壓缸是液壓系統(tǒng)中將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的執(zhí)行元件。其故障可基本歸納為液壓缸誤動(dòng)作、無(wú)力推動(dòng)負(fù)載以及活塞滑移或爬行等。由于液壓缸出現(xiàn)故障而導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮,因此,應(yīng)重視液壓缸的故障診斷與使用維護(hù)工作。
一、故障診斷及處理
1.液壓缸誤動(dòng)作或動(dòng)作失靈 原因和處理方法有以下幾種:
(1)閥芯卡住或閥孔堵塞。當(dāng)流量閥或方向閥閥芯卡住或閥孔堵塞時(shí),液壓缸易發(fā)生誤動(dòng)作或動(dòng)作失靈。此時(shí)應(yīng)檢查油液的污染情況;檢查臟物或膠質(zhì)沉淀物是否卡住閥芯或堵塞閥孔;檢查閥體的磨損情況。
(2)活塞桿與缸筒卡住或液壓缸堵塞。此時(shí)無(wú)論如何操縱,液壓缸都不動(dòng)作或動(dòng)作甚微。這時(shí)應(yīng)檢查活塞及活塞桿密封是否太緊,是否進(jìn)入臟物及膠質(zhì)沉淀物:活塞桿與缸筒的軸心線是否對(duì)中,易損件和密封件是否失效。
(3)液壓系統(tǒng)控制壓力太低??刂乒苈分泄?jié)流阻力可能過(guò)大,流量閥調(diào)節(jié)不當(dāng),控制壓力不合適,壓力源受到干擾。此時(shí)應(yīng)檢查控制壓力源,保證壓力調(diào)節(jié)到系統(tǒng)的規(guī)定值。
(4)液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣。主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中有泄漏發(fā)生。此時(shí)應(yīng)檢查液壓油箱的液位,液壓泵吸油側(cè)的密封件和管接頭,吸油粗濾器是否太臟。若如此,應(yīng)補(bǔ)充液壓油,處理密封及管接頭,清洗或更換粗濾芯。
(5)液壓缸初始動(dòng)作緩慢。在溫度較低的情況下,液壓油黏度大,流動(dòng)性差,導(dǎo)致液壓缸動(dòng)作緩慢。改善方法是,更換黏溫性能較好的液壓油,在低溫下可借助加熱器或用機(jī)器自身加熱以提升啟動(dòng)時(shí)的油溫。
2.液壓缸工作時(shí)不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載 主要表現(xiàn)為活塞桿停位不準(zhǔn)、推力不足、速度下降、工作不穩(wěn)定等其原因是
(1)液壓缸內(nèi)部泄漏。液壓缸內(nèi)部泄漏包括液壓缸體密封、活塞桿與密封蓋密封及活塞密封均磨損過(guò)量等引起的泄漏。 活塞桿與密封蓋密封泄漏的原因是,密封件折皺、擠壓、撕裂、磨損、老化、變質(zhì)、變形等,此時(shí)應(yīng)更換新的密封件。 活塞密封過(guò)量磨損的主要原因是速度控制閥調(diào)節(jié)不當(dāng),造成過(guò)高的背壓以及密封件安裝不當(dāng)或液壓油污染。其次是裝配時(shí)有異物進(jìn)入及密封材料質(zhì)量不好。其后果是動(dòng)作緩慢、無(wú)力,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成活塞及缸筒的損壞,出現(xiàn)“拉缸”現(xiàn)象。處理方法是調(diào)整速度控制閥,對(duì)照安裝說(shuō)明應(yīng)做必要的操作和改進(jìn);清洗過(guò)濾器或更換濾芯、液壓油。
(2)液壓回路泄漏。包括閥及液壓管路的泄漏。檢修方法是通過(guò)操縱換向閥檢查并消除液壓連接管路的泄漏。
(3)液壓油經(jīng)溢流閥旁通回油箱。若溢流閥進(jìn)入臟物卡住閥芯,使溢流閥常開(kāi),液壓油會(huì)經(jīng)溢流閥旁通直接流回油箱,導(dǎo)致液壓缸沒(méi)油進(jìn)入。若負(fù)載過(guò)大,溢流閥的調(diào)節(jié)壓力雖已達(dá)到最大額定值,但液壓缸仍得不到連續(xù)動(dòng)作所需的推力而不動(dòng)作。若調(diào)節(jié)壓力較低,則因壓力不足達(dá)不到仍載所需的椎力,表現(xiàn)為推力不夠。此時(shí)應(yīng)檢查并調(diào)整溢流閥?!?
3.液壓缸活塞滑移或爬行 液壓缸活塞滑移或爬行將使液壓缸工作不穩(wěn)定。主要原因如下:
(1)液壓缸內(nèi)部澀滯。液壓缸內(nèi)部零件裝配不當(dāng)、零件變形、磨損或形位公差超限,動(dòng)作阻力過(guò)大,使液壓缸活塞速度隨著行程位置的不同而變化,出現(xiàn)滑移或爬行。原因大多是由于零件裝配質(zhì)量差,表面有傷痕或燒結(jié)產(chǎn)生的鐵屑,使阻力增大,速度下降。例如:活塞與活塞桿不同心或活塞桿彎曲,液壓缸或活塞桿對(duì)導(dǎo)軌安裝位置偏移,密封環(huán)裝得過(guò)緊或過(guò)松等。解決方法是重新修理或調(diào)整,更換損傷的零件及清除鐵屑。
(2)潤(rùn)滑不良或液壓缸孔徑加工超差。因?yàn)榛钊c缸筒、導(dǎo)軌與活塞桿等均有相對(duì)運(yùn)動(dòng),如果潤(rùn)滑不良或液壓缸孔徑超差,就會(huì)加劇磨損,使缸筒中心線直線性降低。這樣,活塞在液壓缸內(nèi)工作時(shí),摩擦阻力會(huì)時(shí)大時(shí)小,產(chǎn)生滑移或爬行。排除辦法是先修磨液壓缸,再按配合要求配制活塞,修磨活塞桿,配置導(dǎo)向套?!?
(3)液壓泵或液壓缸進(jìn)入空氣??諝鈮嚎s或膨脹會(huì)造成活塞滑移或爬行。排除措施是檢查液壓泵,設(shè)置專(zhuān)門(mén)的排氣裝置,快速操作全行程往返數(shù)次排氣?!?
(4)密封件質(zhì)量與滑移或爬行有直接關(guān)系。O形密封圈在低壓下使用時(shí),與U形密封圈比較,由于面壓較高、動(dòng)靜摩擦阻力之差較大,容易產(chǎn)生滑移或爬行;U型密封圈的面壓隨著壓力的提高而增大,雖然密封效果也相應(yīng)提高,但動(dòng)靜摩擦阻力之差也變大,內(nèi)壓增加,影響橡膠彈性,由于唇緣的接觸阻力增大,密封圈將會(huì)傾翻及唇緣伸長(zhǎng),也容易引起滑移或爬行,為防止其傾翻可采用支承環(huán)保持其穩(wěn)定。