气动系统的故障及维修

装置实现机械手的动作和主轴松刀。

9.2.1 气动系统常见故障及排除 1．气动系统维护的要点 (1)保证供给洁净的压缩空气 压缩空气中通常都含有水分、油分和粉尘等杂质。水分会使管道、阀和气缸腐蚀；油分会使橡胶、塑料和密封材料变质；粉尘造成阀体动作失灵。选用合适的过滤器，可以清除压缩空气中的杂质，使用过滤器时应及时排除积存的液体，否则当积存液体接近挡水板时，气流仍可将积存物卷起。 (2)保证空气中含有适量的润滑油 大多数气动执行元件和控制元件都要求适度的润滑。如果润滑不良将会发生以下故障：①由于摩擦阻力增大而造成气缸推力不足，阀心动作失灵；②由于密封材料的磨损而造成空气泄漏：③由于生锈造成元件的损伤及动作失灵。润滑的方法一般采用油雾器进行喷雾润滑，油雾器一般安装在过滤器和减压阀之后。油雾器的供油量一般不宜过多，通常每10m3的自由空气供lmL的油量(即40~50滴油)。检查润滑是否良好的一个方法是：找一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近，如果阀在工作三至四个循环后，白纸上只有很轻的斑点时，则表明润滑是良好的。 (3)保持气动系统的密封性 漏气不仅增加了能量的消耗，也会导致供气压力的下降，甚至造成气动元件工作失常。严重的漏气在气动系统停止运行时，由漏气引起的响声很容易发现；轻微的漏气则利用仪表，或用涂抹肥皂水的办法进行检查。 (4)保证气动元件中运动零件的灵敏性 从空气压缩机排出的压缩空气，包含有粒度为0.01-0.08μm的压缩机油微粒，在排气温度为120-220oC的高温下，这些油粒会迅速氧化，氧化后油粒颜色变深，粘性增大，并逐步由液态固化成油泥。这种μm级以下的颗粒，一般过滤器无法滤除。当它们进入到换向阀后便附着在阀心上，使阀的灵敏度逐步降低，甚至出现动作失灵。为了清除油泥，保证灵敏度，可在气动系统的过滤器之后，安装油雾分离器，将油泥分离出来。此外，定期清洗阀也可以保证阀的灵敏度。 (5)保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度 调节工作压力时，压力表应当工作可靠，读数准确。减压阀与节流阀调节好后，必须紧固调压阀盖或锁紧螺母，防止松动。 2．气动系统的点检与定检 (1)管路系统点检 主要内容是对冷凝水和润滑油的管理。冷凝水的排放，一般应当在气动装置运行之前进行。但是当夜间温度低于0℃时，为防止冷凝水冻结，气动装置运行结束后，应开启放水阀门排放冷凝水。补充润滑油时，要检查油雾器中油的质量和滴油量是否符合要求。此外，点检还应包括检查供气压力是否正常，有无漏气现象等。 (2)气动元件的定检 主要内容是彻底处理系统的漏气现象。例如更换密封元件，处理管接头或联接螺钉松动等，定期检验测量仪表、安全阀和压力继电器等。具体可参见表9-1。 表9-1 气动元件的定检

元件名称 点 检 内 容

气缸 1)活塞杆与端面之间是否漏气； 2)活塞杆是否划伤、变形； 3)管接头、配管是否划伤、损坏； 4)气缸动作时有无异常声音； 5)缓冲效果是否合乎要求；

电磁阀 1)电磁阀外壳温度是否过高； 2)电磁阀动作时，工作是否正常； 3)气缸行程到末端时，通过检查阀的排气口是否有漏气来确诊电磁阀是否漏气； 4)紧固螺栓及管接头是否松动； 5)电压是否正常，电线有否损伤； 6)通过检查排气口是否被油润湿，或排气是否会存白纸上留下油雾斑点来判断润滑是否正常

油雾器 1)油杯内油量是否足够，润滑油是否变色、混浊，油杯底部是否沉积有灰尘和水； 2)滴油量是否合适

调压阀 1)压力表读数是否在规定范围内； 2)调压阀盖或锁紧螺母是否锁紧； 3)有无漏气

过滤器 1)储水杯中是否积存冷凝水； 2)滤芯是否应该清洗或更换； 3)冷凝水排放阀动作是否可靠；

安全阀及压力继电器 1)在调定压力下动作是否可靠； 2)校验合格后，是否有铅封或锁紧； 3)电线是否损伤，绝缘是否可靠

9.2.2 气动系统故障维修3例 例392．刀柄和主轴的故障维修 故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴锥孔吹气，把含有铁锈的水分子吹出，并附着在主轴锥孔和刀柄上。刀柄和主轴接触不良。分析及处理过程：TH5840立式加工中心气动控制原理图如图9-5所示。故障产生的原因是压缩空气中含有水分。如采用空气干燥机，使用干燥后的压缩空气问题即可解决。若受条件限制，没有空气干燥机，也可在主轴锥孔吹气的管路上进行两次分水过滤，设置自动放水装置，并对气路中相关零件进行防锈处理，故障即可排除。 例393．松刀动作缓慢的故障维修 故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴松刀动作缓慢。分析及处理过程：根据图9-5所示的气动控制原理图进行分析，主轴松刀动作缓慢的原因有：①气动系统压力太低或流量不足；②机床主轴拉刀系统有故障，如碟型弹簧破损等；③主轴松刀气缸有故障。根据分析，首先检查气动系统的压力，压力表显示气压为0.6MPa，压力正常：将机床操作转为手动，手动控制主轴松刀，发现系统压力下降明显，气缸的活塞杆缓慢伸出，故判定气缸内部漏气。拆下气缸，打开端盖，压出活塞和活塞环，发现密封环破损，气缸内壁拉毛。更换新的气缸后，故障排除。 例394．变速无法实现的故障维修 故障现象：TH5840立式加工中心换挡变速时，变速气缸不动作，无法变速。分析及处理过程：根据图9-5所示的气动控制原理图进行分析，变速气缸不动作的原因有：①气动系统压力太低或流量不足；②气动换向阀未得电或换向阀有故障；③变速气缸有故障。根据分析，首先检查气动系统的压力，压力表显示气压为0.6MPa，压力正常；检查换向阀电磁铁已带电，用手动换向阀，变速气缸动作，故判定气动换向阀有故障。拆下气动换向阀，检查发现有污物卡住阀心。进行清洗后，重新装好，故障排除。