液压缸的维护与常见故障的排除方法.doc

唐山科技职业技术学院机电系毕业论文唐山科技职业技术学院毕业论文课 题 名 称： 液压缸的维护与常见故障的排除方法 系 别： 机电工程系 专 业 班 级： 05机电一体化（高技） 学 生 姓 名： 陈亚丽 指 导 教 师： 陈会莲 二OO 八 年 五 月附表1 毕业论文评分表系别：机电工程系专业：机电一体化班级：05机电（高技）姓名：陈亚丽课题名称液压缸的维护与常见故障的排除方法指导教师评分指导教师评语：指导教师评分（百分制）指导教师签字： 年 月 日评阅教师评分评阅教师评语：评阅教师评分（百分制）评阅教师签字： 年 月 日答辩小组评分答辩组长评语：答辩小组评分（百分制）答辩组长签字：年 月 日成绩评定指导教师（40%）评阅教师（20%）答辩小组（40%）综合成绩百分制五级分制附表二 毕业论文任务书专业机电一体化班级05机电（高技）学生姓名陈亚丽同组学生姓名高原 、高丽媛、张小娜课题名称液压缸的维护与常见故障的排除方法论文内容及要求本文主要介绍了薄板坯连铸液压系统所使用的液压缸如何使用与维护及其常见故障的排除方法,薄板坯连铸液压系统的设备中,尤其是大包回转台摆动,结晶器及扇形段等重要设备基本工作量要求正文5000字以上论文一篇进度计划起止时间工作内容3月1日3月10日3月11日3月15日3月16日3月30日4月1日4月20日4月21日4月23日4月24日5月12日5月13日5月15日5月16日5月22日5月23日5月30日毕业实习、收集资料报课题。写开题报告。撰写毕业论文（设计）。毕业设计中期检查。撰写毕业论文（设计）。毕业设计末期检查。结题验收、修改论文。答辩参考文献1 成大先机械设计手册（第四版）化学工业出版社，20072 雷天觉新编液压工程手册 北京理工大学出版社，2006指导教师： 教研室主任： 系主任：开 题 报 告选题名称 液压缸的维护与常见故障的排除方法课题内容本文主要介绍了薄板坯连铸液压系统所使用的液压缸如何使用与维护及其常见故障的排除方法,薄板坯连铸液压系统的设备中,尤其是大包回转台摆动,结晶器及扇形段等重要设备选题的目的和意义通过对课题的研究，把液压缸工况分析了出来同时对液压缸的工作原理及外部硬件有了较深入的了解。巩固了在校期间所学的知识，为以后的学习和工作打下了坚实的基础。预期达到的目标 能独立查阅相关资料和文献并从事生产调研活动，将理论与实践相结合，提高自身解决薄板坯连铸液压系统所使用的液压缸使用与维护。研究方案现场调研、实地考察，请教现场技术人员；查阅相关资料作必要的分析与说明计划进度3月1日3月10日 毕业实习、收集资料3月11日3月15日 报课题3月16日3月30日 写开题报告4月1日4月20日 撰写毕业论文（设计）4月21日4月23日 毕业设计中期检查4月24日5月12日 撰写毕业论文（设计）5月13日5月15日 毕业设计末期检查 5月16日5月22日 结题验收、修改论文5月23日5月30日 答辩文献综述1 成大先机械设计手册（第四版）化学工业出版社，20072 雷天觉新编液压工程手册 北京理工大学出版社，2006指导教师意 见指导教师签字： 年 月 日可行性论证结论教研室主任签字： 年 月 日目录摘 要1引言21 液压缸的使用与维护31.1 使用说明31.2液压缸的基本使用要求31.3液压缸的包装、贮存与运输31.4液压缸的拆装31.5工作环境的要求42 液压缸常见故障及排除方法5结论11参考文献12致谢13唐山科技职业技术学院毕业论文摘 要液压传动相对于机械传动来说，是一门新兴的技术。它是利用液体来传递力和运动，液压缸是液压系统的重要执行元件之一，它将从泵站输入的液压能转换为机械能。本论文主要针对薄板坯连铸液压系统中所使用的液压缸各种故障产生的原因、现象、故障处理方法进行了较为详细的说明，并对液压缸的基本使用要求、包装、储存与运输、及液压缸的拆装、工作坏镜的要求、及液压缸常见故障与排除方法等事项也进行了较为细致的论述。丈章简洁易懂使每一位机械设备操作人员、维修人员都能读懂，并尽可能在实际操作中加深理解直止融会贯通。关键词：液压缸 故障 使用要求 拆装引言薄板坯连铸液压系统的设备中，尤其是大包回转台、摆剪、结晶器及扇形段等重要设备，比如：大包回转台的滑动水口液压缸、结晶器振动液压缸、扇形段软压下液压缸；结晶器加紧的电磁换向阀、扇形段打开关闭的液控单项阀及伺服换向阀、摆剪摆动液压缸及平衡液压缸等构成了复杂的连铸液压系统。所以，连铸设备能否正常运转，从很大程度上取决于液压系统是否稳定运行。液压缸作为液压系统的执行元件，由于使用环境恶劣，存放、安装、使用不当等原因，造成液压缸损坏较为频繁，成为液压系统中的薄弱环节。根据几年来的对液压缸维修工作的经验,作了液压缸使用维护、拆装及常见故障解决办法的探讨与总结。21 液压缸的使用与维护1.1 使用说明1）气动资料液压缸缸径、杆径级压力的确定和选用，必须考虑液压系统压力源的压力和系统的损失，压力的控制和调整由液压系统调压阀确定。2）液压缸在工作之前必须用低压（大于起动压力）进行几次往复运动，交替打开两端单向放气阀排除缸内的气体后，才能进行正常工作。进出油口接头之间必须加组合密封垫紧固好，以防漏油。3）为了保证液压缸的寿命，使用介质中不得混有杂质、赃物，以免划伤缸筒内壁，使密封损伤，引起内外泄漏。1.2液压缸的基本使用要求1）液压缸使用工作油的粘度为2974mm2/S，推荐使用ISO VG46抗磨液压油。工作油温在2080范围内。在环境温度和使用温度较低时，可选择粘度较低的油液。如有特殊要求，需特别注明。 2）液压缸要求系统过滤精度不低于80m要求，要严格控制油液污染，保持油液的清洁，定期检查油液的性能，并进行必要的精细过滤和更换新的工作油液。 3）安装时要保证活塞杆顶端连接头的方向应与缸头、耳环（或中间铰轴）的方向一致，并保证整个活塞杆在进退过程中的直线度，防止出现刚性干扰现象，造成不必要的损坏。 4）当液压缸安装上主机后,在运转试验中应先检查油口配管部分和导向套处有无漏油，并应对耳环和中间铰轴轴承部位加油。5）液压缸若发生漏油等故障要拆卸时，应用液压力使活塞的位置移动到缸筒的任何一个末端位置，拆卸中应尽量避免不合适的敲打以及突然的掉落。 6）在拆卸之前，应松开溢流阀，使液压回路的压力降低为零，然后切断电源使液压装置停止运转，松开油口配管后，应用油塞塞住油口。 7）液压缸不能作为电极接地使用，以免电击伤活塞杆。油液的性能，并进行必要的精细过滤和更换。8）工作时油温应在15C至65C之间,以避免密封件加速老化。9）应保证液压油清洁，油液污染度指标应在国家标准NAS5-6级。1.3液压缸的包装、贮存与运输1）液压缸贮存与运输过程中应加相应包装，油口结合面及活塞杆外露部分应加防护装置。2）贮存和运输过程中应固定牢靠，防止磕碰。3）起吊时应拴挂牢靠，以免摔碰。1.4液压缸的拆装1）安装时要保证活塞杆顶端连接头的方向应与缸头、耳环（或中间铰轴）的方向一致，并保证整个活塞杆在进退过程中的直线度，防止出现刚性干扰现象，造成不必要的损坏。2）拆缸时应防止损伤活塞杆端部和油口的螺纹以及活塞杆表面。3）在拆除活塞杆时，不应把它硬性从缸筒打出，以免损伤缸筒内壁。4）重新组装时，必须用煤油把各个另部件清洗干净，涂上润滑油，并严防损坏各密封件。5）当液压缸安装上主机后,在运转试验中应先检查油口配管部分和导向套处有无漏油，并应对耳环和中间铰轴轴承部位加油。6）拆卸液压缸前，应使液压缸回路中的油压降为零。拆卸时要防止损坏液压缸的零件。拆卸时要防止损坏液压缸的零件。 7）由于液压缸的具体结构不尽相同，拆卸的顺序也不尽相同，要根据具体情况进行判断。a.法兰联接式，应先拆除法兰联接螺钉，用螺钉把端盖顶出，不能硬撬或锤击，以免损坏。b.内卡键式联接，应使用专用工具，将导向套向内推，露出卡键后，将卡键取出后并用尼龙或橡胶质地的物品把卡键槽填满后再往外拆。c. 螺纹联接式油缸，应先把螺纹压盖拧下。d.在拆除活塞杆和活塞时，不能硬性将活塞杆组件从缸筒中拉出，应设法保持活塞杆组件和缸筒的轴心在一条线上缓慢拉出。8）在零件拆除检查后，应将零件保存在较干净的环境中，并加装防止磕碰的隔离装置，重新装配前,应将零件清洗干净。1.5工作环境的要求1）在风雨环境中，液压缸的外表应进行防锈处理，及液压缸表面涂好防锈油漆。2）在高温环境下工作时，应在液压缸周围设置隔热装置，如石棉板等。3）在尘土较大环境作业时，机构应考虑附加防尘罩等。2 液压缸常见故障及排除方法故障现象原因分析排除方法2.1活塞杆不能动作1.压力不足（1）油液未进入液压缸1） 换向阀未换向2） 系统未供油（2）虽有油，但没有压力1） 系统有故障，主要是泵或溢流阀有故障2） 内部泄漏严重，活塞与活塞杆松脱，密封件损坏严重（3）压力达不到规定值1） 密封件老化、失效，密封圈唇口装反或有破损2） 活塞环损坏3） 系统调定压力过低4） 压力调节阀有故障5） 通过调整阀的流量过小，液压缸内泄漏量增大时，流量不足，造成压力不足1）检查换向阀未换向的原因并排除2）检查液压泵和主要液压阀的故障原因并排除1） 检查泵或溢流阀的故障原因并排除2） 紧固活塞与活塞杆并更换密封件1） 更换密封件，并正确安装2） 更换活塞杆3） 重新调整压力，直至达到要求值4） 检查原因并排除5） 调整阀的通过流量必须大于液压缸内泄漏量2.压力已达到要求但仍不动作（1）液压缸结构上的问题1） 活塞端面与缸筒端面紧贴在一起，工作面积不足，故不能启动2） 具有缓冲装置的缸筒上单向阀回路被活塞堵住（2）活塞杆移动“别劲”1） 缸筒与活塞，导向套与活塞杆配合间隙过小2） 活塞杆与夹布胶木导向套之间的配合间隙过小3） 液压缸装配不良（如活塞杆、活塞和缸盖之间同轴度差，液压缸与工作台平行度差）（3）液压回路引起的原因，主要是液压缸背压腔油液未与油箱相通，回油路上的调速阀节流口调节过小或连通回油的换向阀未动作1） 端面上要加一条通油槽，使工作液体迅速流进活塞的工作端面2） 缸筒的进出油口位置应与活塞端面错开1） 检查配合间隙，并配研到规定值2） 检查配合间隙，修刮导向套孔，达到要求的配合间隙3） 重新装配和安装，不合格零件应更换检查原因并消除2.2速度达不到规定值1.内泄漏严重（1）密封件破损严重（2）油的粘度太低（3）油温过高1）更换密封件2）更换适宜粘度的液压油3）检查原因并排除2.外载荷过大（1）设计错误，选用压力过低（2）工艺和使用错误，造成外载比预定值大1）核算后更换元件，调大工作压力2）按设备规定值使用3.活塞移动时“别劲”（1）加工精度差，缸筒内孔锥度和圆度超差（2）装配质量差1） 活塞、活塞杆与缸盖之间同轴度差2） 液压缸与工作台平行度差3） 活塞杆与导向套配合间隙过小检查零件尺寸，更换无法修复的零件1） 按要求重新装配2） 按照要求重新装配3） 检查配合间隙，修刮导向套孔，达到要求的配合间隙4.脏物进入滑动部位（1）油液过脏（2）防尘圈破损（3）装配时未清洗干净或带入脏物1）过滤或更换油液2）更换防尘圈3）拆开清洗，装配时要注意清洁5.活塞在端部行程时速度急剧下降（1）缓冲调节阀的节流口调节过小，在进入缓冲行程时，活塞可能停止或速度急剧下降（2）固定式缓冲装置中节流孔直径过小（3）缸盖上固定式缓冲节流环与缓冲柱塞之间间隙过小1）缓冲节流阀的开口度要调节适宜，并能起到缓冲作用2）适当加大节流孔直径3）适当加大间隙6.活塞移动到中途发现速度变慢或停止（1）缸筒内径加工精度差，表面粗糙，使内泄量增大（2）缸壁胀大，当活塞通过增大部位时，内泄漏量增大1）修复或更换缸筒2）更换缸筒2.3液压缸产生爬行3.缓冲行程段出现“爬行”1）加工不良，如缸盖，活塞端面的垂直度不合要求，在全长上活塞与缸筒间隙不匀，缸盖与缸筒不同心：缸筒内径与缸盖中心线偏差大，活塞与螺帽端面垂直度不合要求造成活塞杆挠曲等（2）装配不良，如缓冲柱塞与缓冲环相配合的孔有偏心或倾斜等1）对每个零件均仔细检查，不合格的零件不准使用2）重新装配确保质量2.缸内进入空气（1）新液压缸，修理后的液压缸或设备停机时间过长的缸，缸内有气或液压缸管道中排气未排净（2）缸内部形成负压，从外部吸入空气（3）从缸到换向阀之间管道的容积比液压缸内容积大得多，液压缸工作时，这段管道上油液未排完，所以空气也很难排净（4）泵吸入空气（参见液压泵故障）（5）油液中混入空气（参见液压泵故障）1）空载大行程往复运动，直到把空气排完2）先用油脂封住结合面和接头处，若吸空情况有好转，则把紧固螺钉和接头拧紧3）可在靠近液压缸的管道中取高处加排气阀。拧开排气阀，活塞在全行程情况下运动多次，把气排完后再把排气阀关闭2.4缓冲装置故障1.缓冲作用过度（1）缓冲调节阀的节流口开口过小（2）缓冲柱塞“别劲”（如柱塞头与缓冲环间隙太小，活塞倾斜或偏心）（3）在柱塞头与缓冲环之间有脏物（4）固定式缓冲装置柱塞头与衬套之间间隙太小（1）将节流口调节到合适位置并紧固（2）拆开清洗适当加大间隙，不合格的零件应更换（3）修去毛刺和清洗干净（4）适当加大间隙2.缓冲作用失灵（1）缓冲调节阀处于全开状态（2）惯性能量过大（3）缓冲调节阀不能调节（4）单向阀处于全开状态或单向阀阀座封闭不严（5）活塞上密封件破损，当缓冲腔压力升高时，工作液体从此腔向工作压力一侧倒流，故活塞不减速（6）柱塞头或衬套内表面上有伤痕（7）镶在缸盖上的缓冲环脱落（8）缓冲柱塞锥面长度和角度不适宜（1）调节到合适位置并紧固（2）应设计合适的缓冲机构（3）修复或更换（4）检查尺寸，更换锥阀芯或钢球，更换弹簧，并配研修复（5）更换密封件（6）修复或更换（7）更换新缓冲环（8）修正3.缓冲行程段出现“爬行”（1）加工不良，如缸盖，活塞端面的垂直度不合要求，在全长上活塞与缸筒间隙不匀，缸盖与缸筒不同心：缸筒内径与缸盖中心线偏差大，活塞与螺帽端面垂直度不合要求造成活塞杆挠曲等（2）装配不良，如缓冲柱塞与缓冲环相配合的孔有偏心或倾斜等（1）对每个零件均仔细检查，不合格的零件不准使用（2）重新装配确保质量2.5有外泄漏1.装配不良（1）液压缸装配时端盖装偏，活塞杆与缸筒不同心，使活塞杆伸出困难，加速密封件磨损（2）液压缸与工作台导轨面平行度差，使活塞伸出困难，加速密封件磨损（3）密封件安装差错，如密封件划伤、切断，密封唇装反，唇口破损或轴倒角尺寸不对，密封件装错或漏装（4）密封压盖未装好1） 压盖安装有偏差2） 紧固螺钉受力不匀3） 紧固螺钉过长，使压盖不能压紧（1）拆开检查，重新装配（2）拆开检查，重新安装，并更换密封件（3）更换并重新安装密封件1）重新安装2）重新安装，拧紧螺钉，使其受力均匀3）按螺孔深度合理选配螺钉长度2.密封件质量问题（1）保管期太长，密封件自然老化失效（2）保管不良，变形或损坏（3）胶料性能差，不耐油或胶料与油液相容性差（4）制品质量差，尺寸不对，公差不符合要求更换3.活塞杆和沟槽加工质量差（1）活塞杆表面粗糙，活塞杆头部倒角不符合要求或未倒角（2）沟槽尺寸及精度不符合要求1） 设计图纸有错误2） 沟槽尺寸加工不符合标准3） 沟槽精度差，毛刺多1）表面粗糙度应为Ra0.2m，并按要求倒角2）1） 按有关标准设计沟槽2） 检查尺寸，并修正到要求尺寸3） 修正并去毛刺4.油的粘度过低（1）用错了油品（2）油液中渗有其它牌号的油液更换适宜的油液5.油温过高（1）液压缸进油口阻力太大（2）周围环境温度太高（3）泵或冷却器等有故障1）检查进油口是否畅通2）采取隔热措施3）检查原因并排除6.高频振动（1）紧固螺钉松动（2）管接头松动（3）安装位置产生移动1）应定期紧固螺钉2）应定期紧固接头3）应定期紧固安装螺钉7.活塞杆拉伤（1）防尘圈老化、失效侵入砂粒切屑等脏物（2）导向套与活塞杆之间的配合太紧，使活动表面产生过热，造成活塞杆表面铬层脱落而拉伤1）清洗更换防尘圈，修复活塞杆表面拉伤处2）检查清洗，用刮刀修刮导向套内径，达到配合间隙2.6液压缸动作失灵1.冲击（1）靠间隙密封的活塞和液压缸之间的间隙过大，失去节流作用。（2）端头缓冲的单阀失灵，缓冲不起作用，致使活塞撞击缸盖，或者缓冲中有爬行现象。1）按规定调配活塞与油缸的间隙，减少泄漏现象。2）修正研究单阀与阀座。2.爬行 （1）空气进入。（2）液压缸端盖密封圈压得太紧或过松。（3）活塞杆与活塞不同心。（4）活塞杆全长或局部弯曲。（5）液压缸内孔直线性不良。（6）液压缸的按装位置便移。（7）液压缸内腐蚀、拉毛。（8）双出杆或活塞杆两端螺母拧的太紧，使其间心度不良。1）增设排气装置，如无排气装置，可开动液压系统以最大行程，使工作部件快速运动，强制排除空气。 2）调整密封圈，使紧松合适，保证活塞杆能用手平稳地拉动而无泄漏。3） 校正。4）校正活塞杆。5）磨修复，重配活塞。6）检查液压缸与导轨的平行性并校正。7）轻微者除去锈蚀和毛刺，严重者必须磨8）螺母不宜拧的太紧，一般用手旋拧紧即可，保持活塞杆处于自然壮态。3液压缸不动（1）安装方法不对。（2）液压缸“别劲”。1）按正确方法重新安装。2）找出“别劲”的原因。2.7液压缸的速度下降直至停止（1）液压缸缸体和活塞配合间隙太大或0形密封圈损坏，造成高低压腔互通。（2）由于工作时经常使用工作行程的某一段，造成液压缸的内孔直线性不良（局部有腰鼓形）致使液压缸两端高低压油互通。（3）液压缸端盖密封圈压得太紧或活塞杆弯曲，使磨擦力或阻力增加。（4）泄漏过多，无法建立压力。（5）油温太高，油液黏度太小，靠间隙密封的液压缸速度变慢，若液压缸两端高低压油互通，运动速度逐渐减慢直到停止。（6）油泵的吸油口吸进空气，造成液压缸的运动不平稳，速度下降。（7）为提高液压缸速度所采用蓄能器的压力或容量不定。（8）液压缸的载荷过高。（9）液压缸的缸壁胀大，活塞通过此部位时，活塞密封处有漏油现象，此时液压缸速度要下降或停止不动。（10）异物进入滑动部位，引起烧接现象，造成工作阻力增大。1） 单配活塞和液压缸体