【正文】 大。在外載荷變化的情況下，用調(diào)速閥代替節(jié)流閥能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度穩(wěn)定。如圖所示為調(diào)速閥進(jìn)油調(diào)速回路，在液壓缸停止運(yùn)動(dòng)后，在啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳躍式前沖現(xiàn)象?；芈分幸簤焊淄Ｖ惯\(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)速閥中無油液通過，在壓差為零的情況下，減壓閥閥芯在彈簧作用下將閥口全部打開，當(dāng)液壓缸再次啟動(dòng)時(shí)，減壓閥閥口處的壓降很小節(jié)流閥受到一個(gè)很大的順時(shí)壓差，通過了較大的瞬時(shí)流量呈現(xiàn)出液壓缸跳躍式現(xiàn)象。液壓缸必須在減壓閥從新建立起平衡后才會(huì)按原來調(diào)定的速度運(yùn)動(dòng)。經(jīng)調(diào)查，調(diào)試和分析發(fā)現(xiàn)液壓缸停歇運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，開動(dòng)時(shí)前沖現(xiàn)象就越厲害，其原因是由于液壓缸回油腔中的油液有泄漏現(xiàn)象，停歇時(shí)間越長(zhǎng)油液漏的越多，于是回油腔中的背壓就越小，調(diào)速閥中減壓閥的壓力調(diào)整越困難，前沖現(xiàn)象就越嚴(yán)重，因此消除回油腔的泄漏會(huì)減小液壓缸啟動(dòng)時(shí)的前沖現(xiàn)象。在外負(fù)載增加時(shí)，液壓缸的速度明顯下降要保證調(diào)速閥前后壓差在外負(fù)載增加時(shí)仍保持在允許范圍內(nèi)必須提高溢流閥的調(diào)定壓力值 如圖系統(tǒng)中在換向閥處于中位時(shí)液壓缸不能立即停止運(yùn)動(dòng)而是偏離一小段距離才停止，由于換向閥采用O型，當(dāng)處于中位時(shí)，液壓缸進(jìn)油管內(nèi)壓力仍然很高打開液控單向閥液壓缸活塞下降一小段距離，偏離接觸開關(guān)當(dāng)下次發(fā)信號(hào)時(shí)就不能正確動(dòng)作換向閥選用不當(dāng)雖不會(huì)直接引起大的事故但同其他機(jī)械配合時(shí)可能會(huì)引起更大的故障因此必須排除。對(duì)于高壓大流量的液壓系統(tǒng)當(dāng)泵的出口壓力由高壓切換到幾乎為零壓，或由零壓迅速切換到高壓，必然在換向閥切換時(shí)產(chǎn)生液壓沖擊，同時(shí)還由于電磁換向閥切換迅速無緩沖時(shí)間迫使液壓沖擊加劇。將電磁換向閥更換成電液換向閥，由于電業(yè)換向閥中的液動(dòng)換向時(shí)間可調(diào)，換向有一定緩沖時(shí)間，使泵的出口壓力上升或下降有個(gè)變化過程提高了換向平穩(wěn)性。故障源產(chǎn)生原因解決方案 機(jī)械元件1泵于電機(jī)的連軸節(jié)不在同一中心線上2連軸節(jié)松或出現(xiàn)問題3防震裝置出現(xiàn)問題1重新找中心2應(yīng)緊固或更換連軸節(jié)3檢查緊固或更換新件吸油管路阻力過大1出油口過濾器堵塞或自數(shù)過大2吸油管路堵塞或有泄漏發(fā)生3油位太低1檢查清理或更換合適新件2檢查處理3檢查油液，添加油液 液壓泵1泵的防震裝置出現(xiàn)問題2泵的最大設(shè)置壓力太大3轉(zhuǎn)軸密封或吸油口密封出現(xiàn)問題4泵的控制系統(tǒng)紊亂1檢查緊固或更換新件2重新設(shè)置最大壓力3檢查更新密封件4重新調(diào)整控制系統(tǒng)2回油管有堵塞或沒有油1檢查緊固管路或從新裝管2檢查處理后清理供油管路中的閥1閥因贓物堵塞2閥的節(jié)流或噴嘴太小1檢查清理2檢查并更換合適元件故障源產(chǎn)生原因排出方案1流量控制閥振動(dòng)影響到其他控制元件2流量過大引起的噪音3控制系統(tǒng)紊亂4電磁閥因電磁力小或電壓引起的堵塞或控制系統(tǒng)故障5閥體因磨損或贓物堵塞出現(xiàn)問題6系統(tǒng)壓力失控1檢查處理2適當(dāng)調(diào)節(jié)流量或比例控制板3重新調(diào)整控制系統(tǒng)4檢查電磁閥線包及其線路5檢查清理或更換新件6重新調(diào)整壓差控制板液壓油1因油位低或油溫低液壓油粘度大造成吸油不暢2液壓油臟損壞內(nèi)部元件3液壓油氣泡1檢查并處理液壓油2更換油液3檢查原因或更換新油第四章典型液壓系統(tǒng)的故障分析數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化高精度加工設(shè)備，是現(xiàn)代各種工業(yè)技術(shù)的集成，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、控制的智能性、加工工藝的多樣性和加工零件的復(fù)雜性，決定了數(shù)控機(jī)床故障診斷維修的艱巨性、專業(yè)性。而數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)在整臺(tái)數(shù)控加工中心中，占有相當(dāng)大一部分，有些甚至為全液壓系統(tǒng)控制。絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)對(duì)象有:機(jī)械手的動(dòng)作，主軸的刀具夾緊裝置，主軸箱的液壓平衡，液壓卡盤，工件的定位夾緊，導(dǎo)軌和滾珠絲杠的潤(rùn)滑等。因此，液壓系統(tǒng)的故障是困擾數(shù)控機(jī)床正常工作的主要原因之一。XK50401型數(shù)控機(jī)床是北京一機(jī)床廠生產(chǎn)的具有較高水平的數(shù)控機(jī)床。其機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較合理，系統(tǒng)功能齊全。在實(shí)際工作中，因液壓系統(tǒng)故障造成主軸無法變速較為常見?，F(xiàn)分析如下。如圖1所示為XK50401型數(shù)控機(jī)床主軸變速系統(tǒng)液壓原理圖。圖1 XKSp401型數(shù)控機(jī)床主軸變速系統(tǒng)液壓原理圖主軸變速原理:(1)變速時(shí)主軸先以1r/min轉(zhuǎn)速進(jìn)行緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以便變速齒輪易于嚙合。由圖1可知: 當(dāng)變速盤轉(zhuǎn)到所要求速度時(shí)*閥11(左電磁鐵)斷電復(fù)位馬達(dá)13停轉(zhuǎn)，楔形離合器斷開，定位銷油缸3復(fù)位。同時(shí)，電氣延時(shí)繼電器控制電磁閥8斷電，使馬達(dá)10與主傳動(dòng)箱脫開，主傳動(dòng)箱上面的限位開關(guān)復(fù)位，主軸“緩動(dòng)”停止，“變速過程”結(jié)束，主軸可以啟動(dòng)。 (1)出現(xiàn)故障后，通過壓力表6檢查泵5出口壓力是否正常。若壓力過低，則可能是由于泵5出現(xiàn)間題，或溢流閥1卡死在開口處，使壓力油泄回油箱，主軸緩動(dòng)馬達(dá)10無法工作，從而使主軸無法變速。若壓力過高則主要檢查順序閥7是否被卡死在關(guān)閉狀態(tài)。經(jīng)檢查油泵和對(duì)溢流閥順序閥7進(jìn)行清洗調(diào)試后，故障不能排除。(2)檢查二位四通電磁閥三位四通電磁閥11，看閥芯是否卡死。使用萬用表對(duì)激磁線圈進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查閥8和11正常。檢查主傳動(dòng)箱上的液壓缸9伸縮是否正常，限位開關(guān)位置是否松動(dòng)。若正常，需對(duì)主傳動(dòng)箱體內(nèi)進(jìn)行檢查。 (3)雙向馬達(dá)13損壞，離合器失去動(dòng)力。油缸3卡住，離合器被卡死。閥12無法換向，使主軸變速分配閥無法卸壓或主軸變速分配閥卡死無法工作，均可造成此故障發(fā)生。拆下主傳動(dòng)箱蓋后，經(jīng)檢查雙向馬達(dá)13轉(zhuǎn)動(dòng)正常，定位銷能打開，故障出現(xiàn)在二位三通閥12上，該閥小能正常換向。經(jīng)清洗后安裝試車，主軸變速正常，故障排除。應(yīng)注意的是主傳動(dòng)箱拆下后，還要重點(diǎn)檢查一下液壓缸的撥叉是否損壞，主軸變速分配閥潤(rùn)滑是否正常。因?yàn)橛袝r(shí)發(fā)現(xiàn)撥叉磨損后使齒輪嚙合不到位和由于潤(rùn)滑不良造成主軸變速分配閥銹蝕卡死，也會(huì)造成此故障發(fā)生。故障機(jī)理是指誘發(fā)零件、部件、系統(tǒng)發(fā)生故障的物理、化學(xué)、電學(xué)與機(jī)械學(xué)過程，也可以說是形成故障原因。在研究故障機(jī)理時(shí)，需要考慮以下三個(gè)基本因素: (1)對(duì)象。指故障件本身的內(nèi)部狀態(tài)與結(jié)構(gòu)對(duì)故障的誘發(fā)作用，即內(nèi)因的作用。如數(shù)控機(jī)床的功能、特性、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性、液壓元件的選擇、安裝條件等。(2)原因。能引起數(shù)控機(jī)床與液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的破壞因素，如壓力P、流量q、油液雜質(zhì)、電壓、電流、環(huán)境溫度、人為操作和裝配失誤、彈簧及密封裝置的老化等故障誘因。 (3)結(jié)果。產(chǎn)生的異常狀態(tài)，或者說原因作用于對(duì)象的結(jié)果。對(duì)象的狀態(tài)超過某種界限，就發(fā)生故障而作為故障模式，即結(jié)果。故障機(jī)理通常可表示為:一般說來，故障模式反映著故障機(jī)理的差別。但是，故障模式相同，其故障機(jī)理不一定相同。同一故障機(jī)理，也可能出現(xiàn)不同的故障模式，故障的發(fā)生受空間、時(shí)間、設(shè)備系統(tǒng)的內(nèi)部和外界多方面因素的影響，有時(shí)是一種因素起主導(dǎo)作用，有時(shí)是多種因素綜合起作用。為了搞清故障是怎樣發(fā)生的，必須搞清各種直接和間接引發(fā)故障的因素及其所起的作用。圖2導(dǎo)致主軸無法變速的過程由上述維修案例可以看出多種原因均可造成XK50401型數(shù)控機(jī)床主軸無法變速，從而造成機(jī)床停止工作。其故障原因、故障機(jī)理和故障模式如圖2所示。數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)故障發(fā)生發(fā)展過程都有其客觀規(guī)律，研究故障規(guī)律對(duì)故障診斷、排除，機(jī)床日常維護(hù)保養(yǎng)都十分有利。a)性能曲線。液壓系統(tǒng)在使用過程中，同其他機(jī)械設(shè)備一樣，其性能隨著使用時(shí)間的增加而逐漸下降，如圖3所示。圖中點(diǎn)P表示性能已經(jīng)惡化并發(fā)展到可識(shí)別潛在故障的程度，如由于密封裝置老化造成泄漏增加。 圖3液壓設(shè)備性能或狀態(tài)曲線葉片磨損造成油泵容積效率ηv、下降，輸出流量q減小。因液壓油雜質(zhì)增多，工作臺(tái)出現(xiàn)爬行、振動(dòng)現(xiàn)象。點(diǎn)F表示潛在故障已變成功能故障，即已變質(zhì)到損壞程度。PF間隔，就是從潛在故障的顯露到轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄怨收系臅r(shí)間間隔。各種故障的PF間隔差別很大，可由幾秒到幾年，突發(fā)故障的PF間隔就很短。較長(zhǎng)的間隔意味著有更多的時(shí)間來預(yù)防功能性故障的發(fā)生，此時(shí)如果積極主動(dòng)地尋找潛在故障的物理參數(shù)，采取新的預(yù)防措施，就能避免功能性故障，爭(zhēng)取較長(zhǎng)的使用時(shí)間。(2)故障曲線。實(shí)踐證明數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的規(guī)律大多如圖4所示。 圖中縱坐標(biāo)為故障發(fā)生的頻率f(z),橫坐標(biāo)為設(shè)備運(yùn)行時(shí)間a。曲線的A段為初始故障期，這期間的故障頻率高，但持續(xù)的時(shí)間不長(zhǎng)。這類故障主要是由于液壓系統(tǒng)清洗不徹底，設(shè)計(jì)、調(diào)整不當(dāng)?shù)纫?。曲線的B段為隨機(jī)故障期也稱偶發(fā)故障期，此期間液壓系統(tǒng)故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài)，趨于定值，是設(shè)備高效工作的黃金時(shí)期，堅(jiān)持嚴(yán)格的維護(hù)保養(yǎng)制度可使這期間的故障率維持在相當(dāng)?shù)偷乃?，并使之延長(zhǎng)。曲線C段為耗損故障期，此時(shí)元件磨損老化嚴(yán)重，故障較為頻繁，應(yīng)更換元件。同時(shí)在拐點(diǎn)p處及時(shí)進(jìn)行大修，可經(jīng)濟(jì)而有效地降低故障率。 圖4液壓系統(tǒng)故障曲線故障曲線變化的三個(gè)階段，真實(shí)地反映了從磨合、調(diào)試，正常工作到大修或報(bào)廢的故障率變化規(guī)律。加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的日常管理和維護(hù)保養(yǎng)，可以延長(zhǎng)隨機(jī)故障期。準(zhǔn)確地找出拐點(diǎn)，可避免過剩修理，或修理范圍擴(kuò)大，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益點(diǎn)?？偨Y(jié) 關(guān)于液壓系統(tǒng)各部分組成的常見故障及處理方法的簡(jiǎn)單介紹，是我們長(zhǎng)期實(shí)踐證明的結(jié)果。它可以使我們少走彎路,能快速、準(zhǔn)確地查找出故障，并且在短時(shí)間內(nèi)將其解決。從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)【1】：西安電子科技大學(xué)出版社，【2】：西北工業(yè)大學(xué)出版社，【3】機(jī)械設(shè)備維修問答叢書》.北京機(jī)械工業(yè)出版社，【4】，化學(xué)工業(yè)出版社， 謝詞感謝我的母校西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院給了我在大學(xué)三年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝老師和同學(xué)們?nèi)陙淼年P(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我的三年充滿了感動(dòng)。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師王超老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向黃老師尋求幫助，而王老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。王老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。同時(shí)，本篇畢業(yè)論文的寫作也得到了其他老師的熱情幫助。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在此，我再一次真誠(chéng)地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝！在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!致此 敬禮 41