主頁 > 新聞動態(tài) > 數(shù)控設(shè)備液壓氣動機構(gòu)故障樹實例診斷及處理 2021-11-19

數(shù)控設(shè)備液壓氣動機構(gòu)故障樹實例診斷及處理

故障診斷是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中比較常見的一種設(shè)備故障診斷方法，合理地使用該方法可以在較短的時間內(nèi)幫助工作人員順利找出故障發(fā)生點，從而快速解決這些設(shè)備故障問題，確保工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)能夠順利進行，接下來筆者將以液壓氣動機設(shè)備為例，使用故障診斷的方法對其發(fā)生的一些故障問題進行相應的診斷和處理。
一、液壓氣動機設(shè)備概述
液壓起動機設(shè)備通常以增壓缸裝置作為主要的處理裝置，其在實際應用過程中可以替代傳統(tǒng)的機械沖壓設(shè)備以及液壓機設(shè)備。合理地使用該設(shè)備可以幫助工作人員完成折彎、沖孔、鉚接、裝配、碰焊、沖壓、裁斷、壓印、擠模成型等施工作業(yè)。液壓氣動機設(shè)備的主要應用優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾點：第一，工作人員可以使用該設(shè)備實現(xiàn)對壓增壓泵壓力值的快速調(diào)節(jié)；第二，該設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計非�？茖W，體積小、外表美觀、自重�。坏谌�，設(shè)備中所有用于承壓的零件均為標準零件，且相鄰零件之間均無焊接，便于工作人員對這些零件進行拆卸和更換，具有較高的安全性；第四，工作人員用以控制設(shè)備運行的方式有很多，如手動操作、計算機操作等等。
二、數(shù)控設(shè)備運行故障的診斷
隨著數(shù)控設(shè)備的功能特性一直在不斷地優(yōu)化，這些數(shù)控設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也越來越復雜多變，設(shè)備中任何一個元器件發(fā)生失效或者損壞的情況都會在一定程度上導致該數(shù)控設(shè)備的運行故障。因此工作人員需要對液壓氣動機數(shù)控設(shè)備在運行過程中可能會發(fā)生的一些故障問題進行全面的分析，并且將這些故障問題以故障樹的方式進行明確，如圖1所示，為后續(xù)故障處理工作的開展奠定基礎(chǔ)。

圖1 液壓氣動機設(shè)備失效的故障樹示意圖

三、數(shù)控設(shè)備運行故障的分析實例及處理措施
1.換刀故障及處理。以起亞VX950M立式加工中心為例，機床系統(tǒng)為FANUC18i系統(tǒng)。
1）故障現(xiàn)象。當設(shè)備在進行換刀這一動作時機械手與主軸之間發(fā)生嚴重的卡頓，且設(shè)備操作面板上也相應出現(xiàn)了換刀報警，當工作人員將出現(xiàn)換刀故障問題的機械手所對應的擋板進行拆除時，發(fā)現(xiàn)機械手連接凸輪的螺桿出現(xiàn)了斷裂。
2）故障檢查。故障檢查步驟如下：第一，工作人員應先將換刀動作的全過程在進行明確：主軸定位→下翻90°→逆時針旋轉(zhuǎn)75°→主軸松刀→機械手接刀→逆時針旋轉(zhuǎn)180°→機械手裝刀→順時針旋轉(zhuǎn)75°→上翻90°→完成換刀動作；第二，結(jié)合換刀動作的正確流程以及發(fā)生卡頓故障時具體的換刀位置進行判斷；第三，明確故障問題發(fā)生在逆時針旋轉(zhuǎn)75°后主軸沒有按照設(shè)計標準在第一時間內(nèi)進行松刀，因而引發(fā)相應的換刀故障問題。
3）故障樹分析。故障樹診斷分析要點如下：第一，由于液壓啟動機設(shè)備中的主軸沒有在逆時針旋轉(zhuǎn)75°后及時地完成松刀動作，而氣缸裝置又處于正常運行的狀態(tài)，因此我們可以初步排除氣缸裝置故障問題的分支內(nèi)容；第二，由于主軸的氣缸在運行過程中的速度始終處于正常狀態(tài)，因此我們可以排除與氣缸爬行動作相關(guān)的分支內(nèi)部；第三，對松刀動作的開關(guān)裝置進行檢查，由于機床設(shè)備在完成換刀動作的是所有的數(shù)據(jù)信號都是由檢測開關(guān)進傳輸至PLC程序中來完成相應的指令和動作，因此若開關(guān)沒有及時地向機床設(shè)備發(fā)出松刀信號，也極有可能會造成主軸的換刀失效問題，經(jīng)檢測開關(guān)信號均處于正常狀態(tài)，因此我們可以進一步排除與檢測開關(guān)失效相關(guān)的分支內(nèi)容。由于上述分支內(nèi)容均沒有對換刀動作產(chǎn)生影響，因此我們可以將故障問題鎖定在氣缸裝置上，最終得出因氣缸裝置內(nèi)的搖臂發(fā)生斷裂而導致液壓起動機設(shè)備出現(xiàn)換刀故障問題。
4）故障處理。工作人員可以通過對液壓氣動機設(shè)備的松刀裝置進行適當?shù)卣{(diào)整，同時對主軸的搖臂裝置進行更換，便可以使得機床中的換刀工作可以順利完成，從而排除該項故障問題。
2.換擋故障及處理。以日發(fā)精機臥式加工中心為例，機床系統(tǒng)為FANUC0i—MB系統(tǒng)。
1）故障現(xiàn)象。當工作人員向液壓氣動機設(shè)備發(fā)出換擋的指令時，機床并未及時地完成換擋動作，而是在操作面板上出現(xiàn)GEARLEVELERROR的報警信號。
2）故障檢查。針對這一故障問題，工作人員需要及時地對該設(shè)備機床展開詳細地調(diào)查，由于該報警信號時在設(shè)備機床操換擋的過程中所觸發(fā)的，因此我們可以將故障問題初步鎖定在換向閥帶動電機齒輪與高檔齒輪和抵擋齒輪進行相互咬合驅(qū)動的換擋過程中。當機床發(fā)生換擋失靈等相關(guān)故障問題時正處于主軸由低擋位向高檔位進行換擋，因此工作人員可以先由操作面板入手，在操作面板中分別輸入低擋到位數(shù)據(jù)信號以及高擋到位數(shù)據(jù)信號，最終得到只有低擋信號沒有高擋信號的結(jié)論，因此我們可以將換擋故障問題的范圍進行大幅度地縮小，并且將其鎖定在開內(nèi)側(cè)開關(guān)時效和液壓機構(gòu)失效兩個方向。
3）故障樹分析。故障樹診斷分析要點如下：第一，由于換擋動作中所涉及到的液壓氣缸未出現(xiàn)任何動作，因此我們可以初步排除與液壓氣缸故障相關(guān)的分支內(nèi)容；第二，工作人員通過對設(shè)備機床進行細致的檢查，最終明確機床內(nèi)并無任何漏油的現(xiàn)象，且油壓表的壓力和示數(shù)也均處于正常的狀態(tài)，因此我們可以排除與液壓壓力故障問題相關(guān)的分支內(nèi)容[4]；第三，對機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的換向閥機械能檢查，確定其電壓及電阻值均正常，但是在檢查換向閥內(nèi)部閥芯時卻發(fā)現(xiàn)了卡滯現(xiàn)象，因此我們可以判斷出該設(shè)備機床在運行過程中所出現(xiàn)的換擋故障問題是有換向閥內(nèi)閥芯卡滯所造成的。
4）故障處理。工作人員可以通過對該設(shè)備機床中的閥體和閥芯進行更換，確保換向閥能夠順利轉(zhuǎn)向，消除其內(nèi)部閥芯的卡滯問題，從而使得機床能夠順利完成換擋動作，從而完成故障處理作業(yè)。
3.工作臺故障及處理。以起亞63G臥式加工中心為例，機床系統(tǒng)為FANUC18i系統(tǒng)。
1）故障現(xiàn)象。當機床在運行過程中執(zhí)行工作臺更換這一指令時，工作臺內(nèi)托盤在上升過程中，其左側(cè)的防濺門突然停止運行，且工作臺的更換操作觸發(fā)了超時警報系統(tǒng)。
2）故障檢查。針對這一故障問題，工作人員可以采取以下檢查措施：第一，對工作臺的更換動作進行明確：需要更換的工作臺先由原始位置移動至參考位置點→由機床內(nèi)的托盤升起需要更換的工作臺→將左側(cè)防濺門開啟，右側(cè)防濺門關(guān)閉→將拉桿移動至托盤的位置處→將工作臺進行橫向移動→將更換后的工作臺由托盤帶會原卡槽處→將左側(cè)防濺門關(guān)閉，右側(cè)防濺門開啟→將托盤降至原始位置→完成工作臺的更換動作；第二，由于數(shù)控機床在執(zhí)行口令動作時通常需要在完成上一個指令后才能執(zhí)行下一個指令，因此我們可以將故障點縮小在左側(cè)防濺門未能執(zhí)行開啟或者關(guān)閉的動作以及拉桿暫未執(zhí)行伸至托盤位置處這一動作的范圍內(nèi)。
3）故障樹分析。故障樹診斷分析要點如下：第一，由于機床左側(cè)防濺門可以執(zhí)行正常的開啟和關(guān)閉作用，且機床內(nèi)氣缸裝置也有動作，因此我們可以先排除與氣缸故障相關(guān)的分支內(nèi)容；第二，通過對操作面板的信號輸入信息查詢，我們可以發(fā)現(xiàn)當工作人員輸入左側(cè)防濺門開啟和右側(cè)防濺門關(guān)閉的信號時，左側(cè)防濺門受到信號而右側(cè)防濺門卻未能受到信號，因此我們可以判斷發(fā)出數(shù)據(jù)信號的檢測開關(guān)出現(xiàn)了故障問題，且故障問題偏向于右側(cè)。
4）故障處理。工作人員可以適當?shù)貙刂茩C床右側(cè)防濺門的檢測開關(guān)裝置進行適當?shù)卣{(diào)節(jié)，通過緊固螺絲或者更換檢測開關(guān)內(nèi)部構(gòu)件的方式來完成相應的故障處理工作，確保該設(shè)備機床在后續(xù)執(zhí)行更換工作臺這一口令時能夠順利完成。
四、教學設(shè)備推薦與介紹：

MYGC-143 起重機械實訓裝置

起重機是以輪胎式基礎(chǔ)車為載體配以起重設(shè)備工作裝置和操縱機構(gòu)組成的自行起重機械，是工程機械中用途很廣泛的一個機種。它適用于大型野外施工工程，如建筑工地、施工筑路、水利工程、國防工事、修建路塹等工程中起運、提升等作業(yè)。
一）起重機械實訓裝置,起重機械實訓設(shè)備,起重機械實訓臺實驗項目
1.液壓傳動各元部件結(jié)構(gòu)及工作原理觀摩、拆裝實驗。
2.液壓起重機械演示控制實驗。
3.可編程序控制器（PLC）電氣控制實驗：機-電-液一體控制實驗。
二）起重機械實訓裝置,起重機械實訓設(shè)備,起重機械實訓臺實驗內(nèi)容
1.起重機械演示控制實驗
機架回轉(zhuǎn) Þ二臂升縮Þ臂架起升Þ吊具升降。
2.可編程序控制器（PLC）電氣控制實驗：機-電-液一體控制實驗。
1）PLC指令編程、梯形圖編程學習；
2）PLC編程軟件的學習與使用；
3）PLC與計算機的通訊、在線調(diào)試；
4）PLC在液壓傳動控制中的應用以及控制方案的優(yōu)化。
三）起重機械實訓裝置,起重機械實訓設(shè)備,起重機械實訓臺性能與特點
1.實驗臺采用冷軋鋼板（并經(jīng)過噴塑、防腐處理）制作，臺式結(jié)構(gòu)，控制推操作于一體。
2.電氣操作控制為下置式，液壓站放置于液壓臺主柜內(nèi)。整體結(jié)構(gòu)緊湊，協(xié)調(diào)，布局美觀大方，實用性強，可供4-6人實驗。
3.起重機械按實物比例縮小的全金屬結(jié)構(gòu)，實驗時啟動液壓系統(tǒng)根據(jù)實驗要求模以操作機械進行工作。
4.起重機械是按實物的結(jié)構(gòu)與縮小比例制作而成，能夠真實地體現(xiàn)其機械的實際工況，使學生能夠在實驗中深刻了解其機構(gòu)的各部件的結(jié)構(gòu)與工作原理。
5.實驗控制采用手動控制和自動控制兩種方式。
6.實驗部件采用耐壓膠管，壓力可達到25Mpa。
7.帶三相漏電保護、輸出電壓380V/220V，對地漏電電流超過30mA即切斷電源；電氣控制采用直流24V電源，并帶有過壓保護，防止誤操作損壞設(shè)備。
四）起重機械實訓裝置,起重機械實訓設(shè)備,起重機械實訓臺主要技術(shù)參數(shù)
電機型號：M3P4H523 功率：2.2KW 轉(zhuǎn)速：1420r/min
油泵型號：VAI-15F-A3 額定壓力：7Mpa 額定流量：8ml/rev
外形尺寸：1450×680×1780mm
五、結(jié)束語
液壓氣動機設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對來說較為復雜，因此該設(shè)備在發(fā)生故障問題時工作人員常常很難在第一時間確定故障點，而故障樹的診斷方法便可以幫助工作人員有效地解決這一問題，提高故障診斷效率和準確性，為國內(nèi)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域的長遠發(fā)展添加助力。

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MYGC-143 起重機械實訓裝置

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