1、第六章第六章 气压系统的安装调试和故障分析气压系统的安装调试和故障分析 主主 要要 内内 容容学习目标学习目标 1 1）了解气动系统安装、调试的一般规范、步骤和方法；）了解气动系统安装、调试的一般规范、步骤和方法；2 2）逐步学会气动系统的安装、调试。）逐步学会气动系统的安装、调试。3 3）学会分析气动系统的故障以及故障的排除方法；）学会分析气动系统的故障以及故障的排除方法；4 4）通过实训逐步学会排除气动系统的一般故障。）通过实训逐步学会排除气动系统的一般故障。气压传动系统安装与调试气压传动系统安装与调试 气压传动系统故障分析与排除气压传动系统故障分析与排除 第一节第一节 气动系统的安装与调
2、试气动系统的安装与调试 一、气动元件的选择一、气动元件的选择 与安装调试与安装调试 根据气缸的工作要求，选定气缸的规格、缸径和行程。按气缸工作行程加上适当余量，选取相近的标准行程作为预选行程，进行轴向负载检验、径向载荷及缓冲性能校核。考虑环境条件、安装方式、活塞杆的联接及行程发信号方法，进行选择。（1）缸径）缸径：气缸的缸筒内径尺寸按缸径及活塞杆外径系列确定。气缸的缸筒内径尺寸按缸径及活塞杆外径系列确定。1.气缸的选择气缸的选择（2）行程）行程：一般按计算所需行程多加一般按计算所需行程多加1020mm的行程余量。的行程余量。（3）气缸的使用气缸的使用1）气缸的安装方式）气缸的安装方式 采用脚架
3、式、法兰式安装：采用脚架式、法兰式安装：应尽量避免安装螺栓本身直接受应尽量避免安装螺栓本身直接受推力或拉力负载；同时要求安装底座有足够的刚性。推力或拉力负载；同时要求安装底座有足够的刚性。采用尾部悬挂中间摆动安装：采用尾部悬挂中间摆动安装：活塞杆顶端联接销位置与安装活塞杆顶端联接销位置与安装件轴的位置处于同一方向。件轴的位置处于同一方向。采用中间轴销摆动式安装：采用中间轴销摆动式安装：除注意活塞杆顶端联接销的位置除注意活塞杆顶端联接销的位置外，还应注意气缸轴线与轴支架的垂直度。外，还应注意气缸轴线与轴支架的垂直度。2）气缸的安全规范）气缸的安全规范 气缸使用前，应检查各安装连接点有无松动。操纵
4、上应考虑安全互锁。3）气缸的工作环境）气缸的工作环境 环境温度：环境温度：通常规定气缸的工作温度为通常规定气缸的工作温度为560；润滑气缸通常油雾润滑，应选用推荐的润滑油；润滑气缸通常油雾润滑，应选用推荐的润滑油；接管气缸接入管道前，清除管道内的脏物，防止杂物进入气缸。接管气缸接入管道前，清除管道内的脏物，防止杂物进入气缸。2控制阀的使用控制阀的使用 （1）安装前应查看阀的铭牌，型号、规格与使用条件是否相符；（2）安装前应彻底清除管道内的粉尘、铁锈等污物；（3）应注意阀的安装方向；（4）对于双电控电磁阀，应在电气回路中设互锁回路；（5）使用小功率电磁阀时，应注意继电器节电保护电路RC元件的漏电
5、情况。6）对于截止式阀或有单向密封的阀，不宜采用排气节流阀，否则将引起误动作。对于内部先导式电磁阀，其入口不得节流。所有阀的进气孔或排气孔不得阻塞。二、气压系统的使用和维护二、气压系统的使用和维护 1.系统使用中应定期检查各部件有无异常现象，各连接部位有无松动；气缸、各种阀的活动部位应定期加润滑油。2.气缸检修重新装配时，零件必须清洗干净，注意唇形密封圈的安装方向。3.阀的密封元件选择对橡胶无腐蚀作用的透平油作为润滑油。4.气缸拆下长时间不使用时，所有加工表面应涂防锈油，进排气口加防尘塞。5.应严格管理所用空气的质量，注意空压机等设备的管理，除去冷凝水等有害杂质。定定 期期 维维 护护 措措
6、施施 （1）每天应将过滤器中的水排放掉。有大的储气罐时，应装每天应将过滤器中的水排放掉。有大的储气罐时，应装油水分离器。检查油雾器的油面高度及油雾器调节情况。油水分离器。检查油雾器的油面高度及油雾器调节情况。（2）每周应检查信号发生器上是否有灰尘或铁屑沉积。查看每周应检查信号发生器上是否有灰尘或铁屑沉积。查看调压阀上的压力表。检查油雾器的工作是否正常。调压阀上的压力表。检查油雾器的工作是否正常。（3）每三个月检查管道连接处的密封。更换联接到移动部件）每三个月检查管道连接处的密封。更换联接到移动部件上的管道。检查阀口有无泄漏。用肥皂水清洗过滤器内部，并用上的管道。检查阀口有无泄漏。用肥皂水清洗过
7、滤器内部，并用压缩空气从反方向将其吹干。压缩空气从反方向将其吹干。（4）每六个月检查气缸内活塞杆的支承点是否磨损，必要时）每六个月检查气缸内活塞杆的支承点是否磨损，必要时可更换。可更换。第二节第二节 气压系统的故障分析与排除气压系统的故障分析与排除 一、气动系统故障一、气动系统故障 气动系统故障可分：气动系统故障可分：初期故障、突发故障和老化故障。初期故障、突发故障和老化故障。通常，一个新设计安装的气动系统调整好后，在一段时间内较少出现故障。几周或几个月内都不会出现过早磨损的情况，正常磨损要在使用几年后才会出现。系统发生故障的原因：系统发生故障的原因：（1）由于机器部件的表面故障或者是由于元件
8、堵塞；）由于机器部件的表面故障或者是由于元件堵塞；（2）控制系统的内部故障。经验证明，控制系统故障的发）控制系统的内部故障。经验证明，控制系统故障的发生概率远远少于与外部接触的传感器或者机器本身的故障气压生概率远远少于与外部接触的传感器或者机器本身的故障气压系统和气动元件常见故障与排除方法见书表系统和气动元件常见故障与排除方法见书表 （1）初期故障）初期故障:在调试阶段和开始运转的在调试阶段和开始运转的23个月内发生的个月内发生的故障称为初期故障。故障称为初期故障。（2）突发故障）突发故障:系统在稳定运行时期内突然发生的故障。系统在稳定运行时期内突然发生的故障。突然使相对运动件卡死；弹簧突然折
9、断、软管突然爆裂、电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。磁线圈突然烧毁；突然停电造成回路误动作等。元件加工、装配不良；元件加工、装配不良；元件设计失误，对零件的材料选用不当，加工工艺不合理等；元件设计失误，对零件的材料选用不当，加工工艺不合理等；安装不符合要求；安装不符合要求；维护管理不当。维护管理不当。（3）老化故障）老化故障:个别或少数元件达到使用寿命后发生的故障。个别或少数元件达到使用寿命后发生的故障。根据经验，参照系统中各元件的生产日期、开始使用日期，根据经验，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
10、的某些征兆，大致预测老化故障的使用的频繁程度以及已经出现的某些征兆，大致预测老化故障的发生期限是可能的。发生期限是可能的。二、故障诊断方法二、故障诊断方法1.经验法经验法 依靠实践经验，并借助简单的仪表，诊断故障发生的部位，找依靠实践经验，并借助简单的仪表，诊断故障发生的部位，找出故障原因的方法，称为经验法。出故障原因的方法，称为经验法。观察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；换向阀排气口排出空气是否干净；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
11、存在；加工产品质量有无变化等。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。触摸相对运动件外部的手感和温度，电磁线圈处的温升等。2.推理分析法推理分析法 利用逻辑推理，逐渐逼近，寻找出故障的真实原因利用逻辑推理，逐渐逼近，寻找出故障的真实原因,该方法称该方法称为推理分析法。为推理分析法。（1）推理步骤）推理步骤 从故障的症状，推理出故障的本质原因。从故障的本质原因，推理
12、出可能导致故障的常见原因。从各种可能的常见原因中，推理出故障的真实原因。（2）推理方法）推理方法 推理的原则是由简到繁、由易到难、由表及里地逐一进行分析，排除掉不可能的和非主要的故障原因；先查故障发生前曾调整或更换过的元件；优先查故障概率高的常见原因。仪表分析法利用检测仪器仪表，检查系统或元件的技术参数是否合乎要求。部分停止法 即暂时停止气动系统某部分的工作，观察对故障征兆的影响。试探反证法 即试探性地改变气动系统中部分工作条件，观察对故障征兆的影响。比较法 即用标准的或合格的元件代替系统中相同的元件，通过工作状况的对比，来判断被更换的元件是否失效。可根据上述推理原则和推理方法，画出故障诊断逻
13、辑推理框图，可根据上述推理原则和推理方法，画出故障诊断逻辑推理框图，以便于快速准确地找到故障的真实原因。以便于快速准确地找到故障的真实原因。以某一加工中心的气压控制系统为例，分析气压系统故障和排除方法。该系统可完成机床防护门的自动开关、主轴锥孔的清洁、自动吹屑清理定位基准面、机械手动作、主轴松刀、主轴分段变速等控制。三、气压系统故障实例分析三、气压系统故障实例分析 （1）刀柄和主轴的故障维修）刀柄和主轴的故障维修 故障现象：该立式加工中心换刀时，主轴锥孔吹气，把含有故障现象：该立式加工中心换刀时，主轴锥孔吹气，把含有铁锈的水分吹出，并附着在主轴锥孔和刀柄上。造成刀柄和主轴铁锈的水分吹出，并附着
14、在主轴锥孔和刀柄上。造成刀柄和主轴接触不良。接触不良。分析及处理过程：故障产生的原因是压缩空气中含有水分分析及处理过程：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。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。（2）松刀动作缓慢的故障维修）松刀动作缓慢的故障维修故障现象：该立式加工中心换刀时，主轴松刀动作缓慢。故障现象：该立式加工中心换刀时，主轴松刀动作缓慢。分析及处理过程：分析及处理过程：气压系统压力太低或流量不足；机床主轴拉刀系统有故障，如碟型弹簧破损等；主轴松刀气缸有故障。根据分析，
15、首先检查气压系统的压力，压力计显示气压为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，压出活寒和活寨环，发现密封环破损，气缸内壁拉毛。更换新的气缸后，故障排除。（3）变速无法实现的故障维修）变速无法实现的故障维修 故障现象：该立式加工中心换挡变速时，变速气缸不动作，故障现象：该立式加工中心换挡变速时，变速气缸不动作，无法变速。无法变速。分析及处理过程：变速气缸不动作的原因有：气压系统压力太低或流量不足；气动换向阀末通电或换向阀有故障；变速气缸有故障。首先检查气压系统的压力，压力计显示气压为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芯。进行清洗后，重新装好，故障排除。四、气压系统和气动元件常见故障与排除方法四、气压系统和气动元件常见故障与排除方法气压系统和气动元件常见故障与排除方法参看表6-2至表6-8。想一想想一想 对于已经使用了一段时间的系统，如果压缩空气中凝结水的含量超过允许范围，将会对系统产生哪些影响？
