教学材料《液压传动》-第十三章

13.1气动系统的安装与调试气动系统的安装并不是简单地用管子把各种阀连接起来，其实质是设计的延续。作为一种生产设备，它首先应保证运行可靠、布局合理、安装工艺正确、维修及检测方便。此外，为了保证系统正常运行还应注意以下事项。下一页返回13.1气动系统的安装与调试13.1.1气动系统的安装1.管道的安装安装前要彻底清理管道内的粉尘及杂物；管子支架要牢固，工作时不得产生振动；接管时要保证密封性，防止出现漏气，尤其注意接头处和焊接处；管路应尽量平行布置，减少交叉，并考虑其自由拆卸功能；安装软管时应有一定的转弯半径，不允许有拧扭现象；此外，管道应远离热源或安装隔热板。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试2.气缸的安装根据气缸的安装件形式，通常气缸可分为可拆式和固定式气缸。根据气缸安装形式可分为固定式、摆动式、嵌入式、回转气缸4种。气缸在安装时应注意以下几点：(1)气缸安装前，应经空载试运转及在1.5倍最高工作压力下试压，运转正常和无漏气现象后方可使用。(2)气缸接入管道前，必须清除管内脏物，防止杂物进入气缸内。(3)当行程中载荷有变化时，应使用输出力充裕的气缸，并附加缓冲装置。(4)缓冲气缸在开始运行前，先把缓冲节流阀拧至节流量较小的位置，然后逐渐打开，直到调到满意的缓冲效果。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试(5)避免使用满行程，特别是当活塞杆伸出时，要避免活塞杆与缸盖相碰。否则，容易引起活塞杆和外部连接处的载荷集中。(6)气缸安装形式应根据安装位置和使用目的等因素来选择。在一般情况下，采用固定式气缸；在需要随工作机构连续回转时(如车床和磨床等)，应选用回转气缸；有特殊要求时，应选择相应的特种气缸。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试3.油雾器的安装(1)油雾器应垂直安装，且其上箭头方向即为空气流动方向。(2)油雾器应安装在过滤器、减压阀之后，使进入油雾器的空气有一定的质量要求(包括一定的净化程度和较稳定的输入空气压力)，以确保油雾器的正常工作。(3)定期拆卸检查和再次安装时应注意如下几点。①金属零件用矿物油清洗；橡胶件用肥皂水洗后用清水洗净，并且用低压空气吹干。②油雾器的输入、输出口不能装反。安装视油器时不要把螺钉拧得太紧，以免把视油器压坏。③储油杯切忌用丙酮和甲苯等溶液清洗，以免损坏油杯。④勿用工具拧动壳体螺母，用手的力量拧紧即可。⑤油杯中的油位需保持在工作油位(最高油位和最低油位之间)。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试4.减压阀的安装减压阀的安装是气动系统安装最容易出错的地方。其一般安装的顺序是：按气流的流动方向，首先装空气过滤器，其次是减压阀，最后是定值器或油雾器。安装时应注意以下问题。(1)注意气流方向，要按减压阀或定值器上所示的箭头方向安装，不得把输入、输出口装反。(2)减压阀可于任意位置安装，但最好是按垂直方向安装，即把手柄或调节帽置于顶上，以便操作。每个减压阀一般安装一只压力表，压力表安装方向以方便观察为宜。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试(3)装配时滑动部分的表面要涂薄层润滑油。要保证阀杆与膜片同心，以免工作时阀杆被卡住而影响工作性能。(4)装配前应把管道中铁屑等脏物吹洗掉，并洗去阀上的矿物油，并对气源进行净化处理。(5)为延长减压阀的使用寿命，减压阀不用时，应旋松手柄回零，以免使膜片长期受压引起塑性变形、过早变质，影响减压阀的调压精度。5.流量阀的安装流量控制阀应尽量靠近气缸安装；必须注意调速阀的位置，原则上调速阀应设在气缸管接口附近；彻底防止管路中的气体泄漏，包括各元件接管处的泄漏。上一页下一页返回13.1气动系统的安装与调试13.1.2气动系统的调试(1)调试前的准备。调试前，要熟悉说明书等有关技术文件，力求全面地了解系统原理、结构和性能；了解元件在设备上的实际位置、元件调节的操作方法及调节旋钮的旋向；准备好相应的调试工具。(2)空载运行。空载时，运行时间一般不少于2h，且注意观察压力、流量、温度的变化，如发现异常应立即停车检查，待故障排除后才能继续运转。(3)负载试运转。空载运行无异常后可进行负载试运转，负载试运转应分段加载，运转时间一般不少于4h，分别测量有关数据，记入试运转记录。确定运转完全正常后可转入正常负载工作，调试结束。上一页返回13.2气动系统的使用与维护气动系统设备使用中，如果不注意维护保养工作，可能会频繁发生故障和元件过早损坏，装置的使用寿命就会大大降低，造成巨大的经济损失，因此必须引起足够的重视。在对气动装置进行维护保养时，要有针对性，及时发现问题，采取措施，这样可减少和防止大故障的发生，延长元件和系统的使用寿命。要使气动设备能按预定的要求正常工作，维护工作的必须做到：保证供给气动系统的压缩空气足够清洁干燥；保证气动系统的气密性良好；保证润滑元件得到良好的润滑；保证气动元件和系统的正常工作条件(如使用气压、电压等参数在规定范围内)。下一页返回13.2气动系统的使用与维护维护工作可以分为日常性的维护工作和定期的维护工作。前者是指每天必须进行的维护工作，后者可以是每周、每月或每季度进行的维护工作。维护工作应记录在案，便于今后的故障诊断和处理。工厂企业应制订气动设备的维护保养管理规定，并对其进行严格管理。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护13.2.1气动系统使用注意事项(1)开机前后要放掉系统中的冷凝水。(2)定期给油雾器加油。(3)随时注意压缩空气的清洁度，对空气滤气器的滤芯要定期清洗。(4)开机前检查各旋钮是否在正确位置。对活塞杆和导轨等外露部分的配合表面进行擦拭后方能开车。(5)熟悉元件调节和控制机构的操作特点。注意各元件调节旋钮的旋向与压力、流量大小变化的关系，气动设备长期不用，应将各旋钮放松，以免造成弹件元件失效而影响元件的性能。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护13.2.2气动系统的日常性维护工作日常维护工作的主要任务是冷凝水排放、系统润滑和空压机系统的管理。(1)冷凝水排放的管理。压缩空气中的冷凝水会使管道和元件锈蚀，防止冷凝水侵入压缩空气的方法是及时排除系统各处积存的冷凝水。冷凝水排放涉及到从空压机、后冷却器、气罐、管道系统直到各处空气过滤器、干燥器和自动排水器等整个气动系统。在工作结束时，应当将各处冷凝水排放掉，以防夜间温度低于0℃导致冷凝水结冰。由于夜间管道内温度下降，会进一步析出冷凝水，在每天设备运转前，也应将冷凝水排出。经常检查自动排水器、干燥器是否正常工作，定期清洗分水滤气器、自动排水器。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护(2)系统润滑的管理。气动系统中从控制元件到执行元件，凡有相对运动的表面都需要润滑。如果润滑不足，会使摩擦阻力增大，导致元件动作不良，因密封面磨损会引起泄漏。在气动装置运转时，应检查油雾器的滴油量是否符合要求、油色是否正常。如发现油杯中油量没有减少，应及时调整滴油量；调节无效，需检修或更换油雾器。(3)空压机系统的日常管理。定期检查空压机是否有异常声音和异常发热，润滑油位是否正常。空压机系统中的水冷式后冷却器供给的冷却水是否足够。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护13.2.3气动系统的定期维护工作定期维护工作的主要内容是漏气检查和油雾器管理。(1)检查系统各泄漏处，因泄漏引起的压缩空气损失会造成很大的经济损失。因此此项检查至少应每月一次，任何存在泄漏的地方都应立即进行修补。漏气检查应在白天车间休息的空闲时间或下班后进行。这时，气动装置已停止工作，车间内噪声小，且管道内还有一定的空气压力，根据漏气的声音便可知何处存在泄漏。检查漏气时还应采用在各检查点涂肥皂液等办法，这种显示漏气的效果比听声音更灵敏。(2)通过对方向阀排气口的检查，检查润滑油是否合适、空气中是否有冷凝水。若润滑不良，检查油雾器滴油是否正常、安装位置是否恰当；若有大量冷凝水排出，检查排除冷凝水的装置是否合适、过滤器的安装位置是否恰当。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护(3)检查安全阀、紧急安全开关动作是否可靠。定期检修时必须确认它们的动作可靠性，以确保设备和人身安全。(4)观察方向阀的动作是否可靠。检查阀芯或密封件是否磨损(如方向阀排气口关闭时仍有泄漏，往往是磨损的初期阶段)，查明后及时更换。让电磁阀反复切换，从切换声音可判断阀的工作是否正常。(5)反复开关换向阀观察气缸动作，判断活塞密封是否良好；检查活塞杆外露部分，观察活塞杆是否被划伤、腐蚀或存在偏磨；判断活塞杆与端盖内的导向套、密封圈的接触情况、压缩空气的处理质量和气缸是否存在横向载荷等；判断缸盖配合处是否有泄漏。(6)行程阀、行程开关以及行程挡块都要定期检查，确定其安装的牢固程度，以免出现动作混乱。上述定期检修的结果应记录下来，作为系统出现故障查找原因和设备维修时的参考。上一页下一页返回13.2气动系统的使用与维护13.2.4气动系统主要元件的常见故障及其排除方法安装或使用不当以及长期在压力下工作和频繁换向，使得气动系统经常会出现各种问题和故障。其中容易出现故障的多是主要元件，表13-1、表13-1(续表)、表13-2、表13-3、表13-4列出了气缸和油雾器等主要元件常见的故障和排除的方法。上一页返回知识拓展1.气动系统故障种类由于故障发生的时期不同，故障的内容和原因也不同。因此，可将故障分为初期故障、突发故障和老化故障。1)初期故障在调试阶段和开始运转的二三个月内发生的故障称为初期故障。其产生原因主要有：零件毛刺没有清除干净，装配不合理或误差较大，零件制造误差或设计不当。下一页返回知识拓展2)突发故障系统在稳定运行时期内突然发生的故障称为突发故障。例如，油杯和水杯都是用聚碳酸酯材料制成的，如果它们在有机溶剂的雾气中工作，就有可能突然破裂；空气或管路中，残留的杂质混入元件内部，突然使相对运动件卡死；弹簧突然折断、软管突然爆裂、电磁线圈突然烧毁；突然停电造成回路误动作等。有些突发故障是有先兆的，如排出的空气中出现杂质和水分，表明过滤器失效，应及时查明原因，予以排除，不要酿成突发故障。但有些突发故障是无法预测的，只能采取安全保护措施加以防范，或准备一些易损备件，以便及时更换失效的元件。上一页下一页返回知识拓展3)老化故障个别或少数元件达到使用寿命后发生的故障称为老化故障。参照系统中各元件的生产日期、开始使用日期、使用的频繁程度以及已经出现的某些征兆，如声音反常、泄漏越来越严重等，可以大致预测老化故障的发生期限。上一页下一页返回知识拓展2.气动系统故障诊断方法1)经验法经验法指依靠实际经验，并借助简单的仪表诊断故障发生的部位，并找出故障原因的方法。经验法可按中医诊断病人的四字“望、闻、问、切”进行。(1)望。例如，看执行元件的运动速度有无异常变化；各测压点的压力表显示的压力是否符合要求，有无大的波动；润滑油的质量和滴油量是否符合要求；冷凝水能否正常排出；换向阀排气口排除空气是否干净；电磁阀的指示灯显示是否正常；紧固螺钉及管接头有无松动；管道有无扭曲和压扁；有无明显振动存在；加工产品质量有无变化等。上一页下一页返回知识拓展(2)闻。包括耳闻和鼻闻。例如，气缸及换向阀换向时有无异常声音；系统停止工作但尚未泄压时，各处有无漏气，漏气声音大小及其每天的变化情况；电磁线圈和密封圈有无因过热而发出的特殊气味等。(3)问。即查阅气动系统的技术档案，了解系统的工作程序、运行要求及主要技术参数；查阅产品样本，了解每个元件的作用、结构、功能和性能；查阅维护检查记录，了解日常维护保养工作情况；访问现场操作人员，了解设备运行情况，了解故障发生前的征兆及故障发生时的状况，了解曾经出现过的故障及其排除方法。上一页下一页返回知识拓展(4)切。例如，触摸相对运动件外部的手感和温度，电磁线圈处的温升等。触摸感到烫手，则应查明原因。另外，还要查明气缸、管道等处有无振动，气缸有无爬行，各接头处及元件处手感有无漏气等。经验法简单易行，但由于每个人的感觉、实践经验和判断能力的差异，诊断故障会存在一定的局限性。2)推理分析法推理分析法是利用逻辑推理、步步逼近，寻找出故障的真实原因