数控机床液压回路常见故障分析及排除

王大海

(河北工业职业技术学院宣钢分院,宣化，075100)

数控机床液压回路常见故障分析及排除

王大海

(河北工业职业技术学院宣钢分院,宣化，075100)

熟练掌握数控机床液压回路的故障分析方法，可以帮助我们在机床发生故障时迅速、准确的找出故障原因，排除故障，保证设备正常运行。

数控机床；液压回路；分析及排除

0 前言

数控机床在实现其自动化控制过程中，除数控系统外，还需要配备液压装置来辅助实现设备的自动运行功能，一旦液压系统出现故障，必将导致数控机床无法正常运行。因此在数控机床运行和维护过程中，及时准确找出液压系统的故障并排除就显得尤为重要。

图1 采用功能跟踪筛检法诊断液压系统故障的分析步骤

1 液压系统常见故障诊断方法

数控机床液压设备一般是机械、液压、电气控制等组成的一个统一体，分析系统的液压故障通常首先弄清楚整个液压系统的工作原理、结构特点，然后根据故障现象分析、判断，也就是说从液压故障的结果向原因进行分析，这种诊断方法通常称为功能跟踪筛检法。下图1列出了采用功能跟踪筛检法诊断液压系统故障的分析步骤：

2 数控机床液压系统分析

如图2为数控车床CK3225数控车床液压系统图，它主要承担卡盘、转塔刀架、主轴及尾座的驱动与控制。实现卡盘的夹紧与松开，转塔刀架的夹紧与松开，转塔刀架的转位，主轴的变档及尾座套筒的移动。本文以卡盘支路进行分析。

卡盘支路的执行元件是卡盘油缸2，控制油路是由一个二位四通换向阀和减压阀及单向阀组成。卡盘夹紧油路：液压泵减压阀换向阀单向阀液压缸右腔。卡盘松开油路：液压泵减压阀换向阀单向阀液压缸

左腔。支路中减压阀的主要作用是调节卡盘的夹紧力，做到既能使工件夹紧，又尽可能减小工件的变形。压力继电器的作用是当系统压力不足时，立即使主轴停止转动，避免卡盘出现松动现象。单向阀的主要作用是实现液压回路的锁紧，即活塞在行程的任何位置都可以实现锁紧。

2.1 数控机床液压系统常见故障及维修

（1）液压系统噪声过大

①出现规则的噪声。这时有两种情况：一是泵本身的制造精度不高或装配精度不够引起的，这时可以拆洗对研、调整，合格后重新装配使用；另一种情况是由于液压泵使用时间过长，使泵的精度下降而引起的噪声，这时应更换新泵。

②产生不规则的噪声。这时主要是由于泵的轴向间隙过大或泵内其他零件过度磨损而造成，调整轴向间隙在规定的范围内或更换磨损零件。

③吸油管道或滤油器通油能力不够。当吸油管道或滤油器通油能力不够或出现堵塞时，都会使油液中真空度增大，空气从油液中分离出来，发生气穴噪声。应该选用能力足够的吸油管道和滤油器或对其定期清洗，否则，不仅会产生噪声，还可能导致其他故障。

④吸入油中含有气泡。油中带有空气引起的噪声比一般噪声强烈的多，比较明显判别。引起原因：一是查看油箱中油液，当油液不足时容易使吸油管吸入空气而产生噪声。因此在开机前应检查油箱中液面位置，保证液面不低于规定的油标范围。另一种是检查液压系统是否存在漏气现象，可在泵轴端、吸油管接头等容易进入空气的地方涂上肥皂液进行检查，如有漏气应进行紧固或更换密封元件。

⑤油液粘度过大或油温过高。此时应更换合适的液压油或增加冷却装置。

（2）液压系统压力调不上去

①液压泵的轴向间隙或径向间隙过大。通过尺寸检查，采取措施，保证间隙在设计范围内。

②液压阀、管道或液压缸有较大的泄漏。此时应考虑泄漏原因：如果油温过高，粘度下降，则采取措施降低油温；如油液选择不当，则更换液压油；如由于阀、管道或液压缸出现间隙过大现象，则更换密封元件或新产品。

③溢流阀处于打开位置。由于某些原因是溢流阀处于打开位置，如阻尼孔堵塞、控制卸荷油路中有泄漏、锥阀处密封不良及主阀弹簧太软等，这时应排除溢流阀的故障，保证溢流阀能正常工作。

④系统管路压力损失太大。此时要更换管路，或在许用压力范围内调整溢流阀压力。

⑤调压弹簧损坏。更换弹簧。

⑥压力表或压力表开关堵塞，致使系统压力无法正常放映出。清洗压力表或压力表开关。

（3）工作部件爬行

①系统中有空气。油中有气泡或液压缸内进入空气，此时可以松开接头，将系统中空气排出。

②导轨润滑不良或导轨表面有机械损伤。此时都会导致机床工作部件运动出现运动不确定现象，应该改善润滑，修理导轨面。

③液压缸中心线和导轨面不平行。调整液压缸与导轨面的平行度到规定范围内。

④液压缸活塞杆的密封件扭曲或润滑不良。此时可以调整或更换密封件，改善润滑。

⑤溢流阀出现故障。溢流阀振动或系统共振，都会造成工作部件低速爬行，此时要检修溢流阀，消除共振根源；另一种情况可能是溢流阀的压力调整过低，此时可适当调高溢流阀的压力。

除了上述常见故障现象外，还有其他一些故障现象，我们只要在工作中根据液压系统原理和结构特点，找准故障现象进行分析和判断，就一定能顺利排除故障，保证数控机床正常运行。

[1] 张世亮，液压与气压传动[M]．机械工业出版社，2007 [2] 夏凤芳，数控机床[M]．更等教育出版社，2005

Nc machine hydraulic circuit common failure analysis and elimination

Wang Dahai
（Hebei Industrial Vocational and Technical College Xuanhua Steel Branch，Xuanhua，075100）

Master fault analysis method CNC machine hydraulic circuit can help us to quickly and accurately identify the cause of the malfunction at the time of machine failure,troubleshooting,ensure the normal operation of equipment.

CNC machine tools;hydraulic circuit;analysis and troubleshooting

图2 CK3225数控车床液压系统1．压力表 2.卡盘油缸 3、4.变档油缸 5. 刀架夹紧油缸

王大海(1966-),男,河北人，工程硕士，副教授，研究方向:机械方面研究和教学