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全自动液压机床的故障维修需要结合机械、液压、电气系统的综合排查,以下是系统化的故障分析与解决方法,涵盖常见问题及处理流程:
一、故障诊断基本流程
1. 初步观察与信息收集
问:询问操作人员故障发生时的现象(如异响、压力波动、动作停滞)、是否有报警提示、近期维护历史(如换油、部件更换)。
看:
液压系统:油位是否正常、管路有无泄漏或振动、压力表指针是否稳定。
机械部分:导轨润滑是否良好、传动部件(丝杠、齿轮)有无磨损、油缸活塞杆是否拉伤。
电气系统:继电器、接触器是否异响,传感器(接近开关、编码器)安装位置是否偏移。
听:油泵运行声音(正常为均匀低频,异响可能为吸空或磨损)、油缸动作时有无卡滞撞击声。
触:触摸油温(正常≤60℃,烫手需检查散热)、电机外壳温度(超温可能过载或散热不良)。
2. 系统隔离与分段排查
液压系统:断开执行元件(油缸 / 马达)管路,单独测试泵源压力,判断故障在动力源还是执行端。
电气系统:通过 PLC 程序监控输入输出信号,短接或旁路可疑传感器,判断是否为电气元件故障。
机械系统:手动盘动机械部件,检查是否存在机械卡阻(如导轨缺油、丝杠咬死)。
二、常见故障分类及解决方法
1. 液压系统故障
(1)系统无压力或压力不足
原因:
油泵损坏(齿轮泵磨损、叶片泵卡滞);
溢流阀故障(阀芯卡滞在卸荷位);
油箱油位过低或吸油管堵塞;
换向阀未换向(电磁线圈烧毁、阀芯卡滞);
油缸 / 阀组内泄漏严重(密封件老化、缸筒磨损)。
解决方法:
更换油泵,检查吸油滤油器;
拆解清洗溢流阀,更换磨损部件;
补油至标准油位,疏通吸油管;
测量电磁线圈电阻(正常值约几十到几百欧),更换损坏线圈或阀芯;
检测油缸内泄漏(空载加压,观察活塞沉降量),更换密封件或研磨缸筒。
(2)压力波动或振动
原因:
系统内混入空气(油箱油位过低、吸油管漏气);
液压油污染(颗粒杂质堵塞阻尼孔);
溢流阀或比例阀不稳定(弹簧疲劳、阀芯磨损);
机械共振(管路固定不牢、油缸与导轨平行度超差)。
解决方法:
排气操作(松开管路接头排泡),检查吸油管密封性;
更换液压油并清洗油箱,检查滤油器堵塞情况;
更换溢流阀弹簧或阀芯,重新调校比例阀参数;
加固管路支架,调整油缸安装精度(平行度≤0.1mm/m)。
(3)油温过高
原因:
冷却器堵塞或风扇损坏;
系统溢流损失过大(长时间高压卸荷);
油液黏度过高或劣化(氧化产生胶状物);
元件磨损(油泵、阀组内泄发热)。
解决方法:
清洗冷却器,更换损坏风扇;
优化液压回路,避免溢流阀长期溢流;
更换合适黏度液压油(如 46 号抗磨液压油),检测油液酸值;
检测油泵出口压力波动,更换磨损元件。
2. 机械系统故障
(1)运动部件卡滞或爬行
原因:
导轨润滑不良(润滑油中断、油孔堵塞);
导轨或丝杠磨损(表面拉伤、间隙过大);
油缸安装偏斜(导致活塞杆承受侧向力);
液压系统有空气(低速时气泡压缩导致爬行)。
解决方法:
检查润滑泵工作状态,疏通油路,涂抹导轨专用油脂;
研磨导轨或调整丝杠螺母间隙(使用百分表测量爬行量);
重新校准油缸安装精度,使用扭力扳手紧固螺栓;
执行系统排气程序,确保油液无气泡。
(2)异常噪声或振动
原因:
传动齿轮磨损(啮合间隙过大、齿面剥落);
联轴器松动或对中不良(电机与油泵同轴度超差);
导轨压板松动(运行时产生撞击声);
液压冲击(换向阀快速切换时未设缓冲)。
解决方法:
更换磨损齿轮,调整啮合间隙(0.1~0.3mm);
重新对中联轴器(径向跳动≤0.05mm),紧固连接螺栓;
检查导轨压板螺丝,使用塞尺检测配合间隙(≤0.03mm);
加装液压缓冲阀或调整换向阀节流螺钉。
3. 电气控制系统故障
(1)无动作或动作错乱
原因:
传感器失灵(接近开关损坏、编码器计数错误);
PLC 程序错误(触点粘连、逻辑冲突);
继电器 / 接触器故障(触点烧蚀、线圈烧毁);
线路问题(接线松动、导线绝缘破损短路)。
解决方法:
用万用表检测传感器供电(DC 24V 或 AC 220V)及输出信号,更换损坏元件;
联机调试 PLC 程序,监控输入输出状态,修复逻辑错误;
测量继电器线圈阻值,更换触点烧蚀的接触器;
用兆欧表检测线路绝缘电阻(≥2MΩ),重新压接端子或更换导线。
(2)报警故障(如过载、超程)
原因:
限位开关位置偏移或损坏;
压力继电器设定值不当(低于实际负载需求);
伺服电机过载(机械卡阻导致电流过大)。
解决方法:
重新调整限位开关位置,用示波器检测信号跳变是否正常;
校准压力继电器动作值(一般高于系统工作压力 10%~15%);
解除机械卡阻,检查伺服驱动器参数(如电流限制、速度环增益)。
三、专业维修工具与技术
液压系统检测工具
便携式液压测试仪:检测各点压力、流量、油温,快速定位泄漏或堵塞点。
油液污染度检测仪:现场检测油液颗粒数,判断是否需要过滤或换油。
机械精度测量工具
激光干涉仪:检测导轨直线度、丝杠螺距误差(精度达 ±0.5μm)。
振动分析仪:通过频谱分析判断轴承、齿轮磨损程度(如 FFT 频谱出现高次谐波)。
电气故障诊断工具
示波器:观测传感器、电磁阀信号波形,判断信号干扰或元件劣化。
PLC 编程器:在线修改程序、强制输出信号,模拟故障状态测试。
四、预防维护要点
定期更换易损件
液压油:每 2000~3000 小时或每年更换,使用专用滤油车加注。
密封件:油缸每 1~2 年更换,阀组密封根据泄漏情况定期更换。
滤芯:吸油滤油器每 3 个月清洗,回油滤油器每 6 个月更换。
建立故障数据库
记录每次故障的现象、原因、解决时间及更换部件,通过统计分析识别高频故障点(如某轴油缸密封频繁损坏需检查导向套磨损)。
操作人员培训
制定《设备操作手册》,培训内容包括:
正确开关机顺序(避免带负载启动);
日常点检项目(如油位、导轨润滑指示);
简单故障预判(如油温异常升高时立即停机)。
五、复杂故障处理建议
多系统耦合故障:如液压压力不足伴随电机电流过高,需同时排查油泵磨损(液压)和机械负载过大(机械)。
隐性故障:如间歇性动作失灵,可通过 PLC 趋势图监控信号波动,或用便携式记录仪长时间监测压力、温度数据。
专业外协支持:涉及伺服系统调试、精密导轨研磨等高精度操作时,建议联系设备原厂或专业维修团队,避免自行拆解导致二次损坏。
全自动液压机床故障维修需遵循 “先外后内、先简后繁、先电后液” 的原则,通过系统化诊断流程和专业工具,精准定位故障根源。日常维护中强化油液管理、机械精度保持和电气系统保养,可大幅降低突发故障概率。对于复杂故障,建议结合设备图纸和维修手册,必要时借助原厂技术支持,确保维修质量与效率。