6.1任务6.1气动系统常见故障诊断及排除

项目6气动系统故障诊断及排除气压传动系统的故障可分为初期故障、突发故障和老化故障。初期故障是指在调试阶段和开始运转二、三个月内发生的故障。这类故障产生的原因是：设计不当、元件加工装配不良、安装不符合要求等。突发故障是指系统稳定运行阶段时发生的故障。如弹簧突然折断；三联件的油杯及水杯均为工程塑料，当它们接触了有机溶剂后强度会降低，使用时可能突然破裂；管道中杂质进入元件，造成元件卡死等。老化故障是指系统中的元件达到使用寿命后发生的故障。根据元件的制造日期、运行日期及使用频率的高低可以对元件作出寿命故障的大致预测。这类故障一般会出现某些征兆，如漏气日渐严重、声音反常、气缸运动不平稳等。项目6气动系统故障诊断及排除

任务6.1气动系统常见故障诊断及排除

任务6.2气动系统安装、调试及维护

任务6.3EQ1092型汽车气压制动系统故障诊断及排除

任务6.4其它设备气动系统简介

项目6气动系统常见故障诊断及排除任务6.1气动系统常见故障诊断及排除一、学习要求1.了解气动基本回路的组成和工作原理。1.学会对气动系统没有气压、供压不足、系统出现异常高压、油泥太多、气缸不动作、动作卡滞、爬行、压缩空气中含水量高等常见故障进行诊断和维修。二、知识准备1．气动基本回路的组成和工作原理气压传动系统的形式很多，但是和液压传动系统一样，也是由不同功能的基本回路所组成的，常用的基本回路有压力控制回路、方向控制回路和速度控制回路等。（1）压力控制回路的组成和工作原理压力控制回路的作用是使系统保持在某一规定的压力范围内。常用的有一次压力控制回路、二次压力控制回路和高低压转换回路。①一次压力控制回路的组成和工作原理如图所示为一次压力控制回路的组成和工作原理图，由空气压缩机1产生的压缩空气经冷却器2冷却后，进入储气罐3，压缩空气由于冷却而分离出冷凝水，冷凝水存积于储气罐底部，由自动排水器9排出，由储气罐出来的压缩空气经过滤器5再进入空气干燥器6进行除水，然后再通过油雾分离器7将油雾分离，即可供一般气动设备使用，供给回路的压力控制，可采用压力继电器8来控制空气压缩机的启动和停止，使储气罐内空气压力保持在规定的范围内。②二次压力控制回路的组成和工作原理如图所示为二次压力控制回路的组成和工作原理，该回路由过滤器、减压阀和油雾器等组成。过滤器除去压缩空气的灰尘、水分等杂质；减压阀可使二次压力稳定；油雾器使油雾化后注入空气流中，对需要润滑的部件进行润滑。这三个元件组合在一起通常被称为气动调节装置（气动三联件）。③高低压转换回路的组成和工作原理如图所示为高低压转换回路的组成和工作原理图，该回路利用两个减压阀和一个二位三通的电磁换向阀，可获得低压或高压气源。如果去掉二位三通的电磁换向阀，就可同时获得输出高低压二种压缩空气。（2）方向控制回路的组成和工作原理方向控制回路的作用是通过各种气动换向阀改变压缩空气流动方向，从而改变气动元件的运动方向。常见的换向控制回路有单作用气缸换向回路、双作用气缸换向回路、①单作用气缸换向回路的组成和工作原理如图所示为二位三通电磁换向阀控制的单作用气缸换向回路的组成和工作原理图，当电磁阀断电（图示状态）时，二位三通电磁换向阀处于右位工作，气缸活塞杆在弹簧力的作用下，向左缩进；当电磁阀通电时，二位三通电磁换向阀处于左位工作，气缸活塞杆在压缩空气作用下，向右伸出。②双作用气缸换向回路的组成和工作原理如图所示为二位三通电磁换向阀控制的双作用气缸换向回路的组成和工作原理图，当电磁阀断电（图示状态）时，二位三通电磁换向阀处于右位工作，气缸的右腔进压缩空气，其左腔与大气相通排气，活塞杆向左缩进；当电磁阀通电时，二位三通电磁换向阀处于左位工作，气缸的左腔进压缩空气，其右腔与大气相通排气，活塞杆向右伸出。（3）速度控制回路的组成和工作原理速度控制回路的作用是通过控制进入执行元件的压缩空气的流量，来调节或改变执行元件的工作速度。常见的速度控制回路有单作用气缸速度控制回路、双作用气缸速度控制回路、气液调速回路等。①单作用气缸速度控制回路的组成和工作原理单作用气缸单向节流调速回路的组成和工作原理如动画(a)所示。单作用气缸节流调速回路的组成和工作原理如动画(b)所示。该回路气缸上升时可调速，下降则通过快速排气阀排气，使气缸快速返回。②双作用气缸速度控制回路的组成和工作原理如图(a)所示为双作用气缸的进气节流调回路的组成和工作原理图，在进气节流时，气缸排气腔压力很快降至大气压，而进气腔压力的升高比排气腔压力的降低慢。当进气腔压力产生的合力大于活塞静摩擦力时，活塞开始运动，由于动摩擦力小于静摩擦力，所以活塞运动速度较快，进气腔急剧增大，而由于进气节流限制了供气速度，使进气腔压力降低，从而容易造成气缸“爬行”现象。因此进气节流调速回路多用于垂直安装的气缸支撑腔的调速回路中。(a)双作用气缸的进气节流调回路的组成和工作原理图(b)双作用气缸排气节流调速回路的组成和工作原理图图(b)双作用气缸排气节流调速回路的组成和工作原理图（动画），在排气节流时，排气腔内可以建立与负载相适应的背压，在负载保持不变或微小变动时，运动比较平稳，调节节流阀的开度即可调节气缸往复运动的速度。从节流阀的开度和速度的比例性、初始加速度、缓冲能力来看，双作用气缸一般采用排气节流控制。(a)双作用气缸的进气节流调回路的组成和工作原理图(b)双作用气缸排气节流调速回路的组成和工作原理图③气液调速回路的组成和工作原理如图所示为气液调速回路的组成和工作原理图，这种回路利用气液转换器，将气压变成液压，靠液压油驱动液压缸，从而得到平稳且容易控制的活塞运动速度。通过调节两个节流阀的开度实现气缸两个运动方向的速度控制。采用气液调速回路时应注意气液转换器的容积应大于液压缸的容积，气、液间的密封要好，避免气体混入油中。气液调速回路的组成和工作原理图动画2．气压传动系统故障诊断步骤和方法气压传动系统故障诊断步骤和方法与液压传动系统故障诊断步骤和方法很相似。故障诊断也必须经过熟悉性能和资料、现场调查、了解情况、归纳分析、排除故障、总结经验等几个步骤。比较常用的方法有经验法和推理分析法。（1）经验法经验法是一种依靠实际经验并利用简单仪器对气动系统故障进行判断，找出故障发生部位及产生原因的方法。经验法可按中医诊断病人的四个字：“望、闻、问、切”进行。①望“望”就是用肉眼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；电磁阀的指示灯是否正常；紧固螺钉和管接头有无松动；管道有无扭曲和压扁；有无明显振动存在等。②闻“闻”包括耳闻和鼻闻。可以用耳朵听系统的噪声是否太大，有无漏气声；执行元件及控制阀的声音是否异常。可以用鼻子闻电磁阀线圈及密封圈有无发热而引起特殊气味。③问“问”就是查阅气动系统的技术档案，也解系统的工作程序、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排除方法。④切“切”就是用手摸以便感知运动件的温度是否太高，元件和管路有无振动等。经验法简单易行，但由于每个人的感觉、实际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一种将系统的故障从表面症状，用逻辑推理的方法从整体到局部、逐级细化、步步紧逼，从而推断出故障本质原因的分析方法。推理分析法的原则是：①由易到难、由简到繁、由表及里、逐一分析，排除故障。②优先查找故障率高的因素。③优先检查发生故障前更换过的元件。许多故障的现象是以执行元件动作不良的形式表现出来的。例如，由电磁阀控制的气动顺序控制系统气缸不动作的故障，本质原因是气缸内压力不足、没有压力或产生的推力不足以推动负载，而可能产生此故障的原因如下：①电磁阀动作不良。②控制回路有无问题，控制信号没有输出去，如行程开关有故障没有发出信号、计数器没有信号、继电器发生故障等或者气缸上所用的传感器没有装在适当的位置。③气缸故障，如活塞杆与端盖导向套灰尘混入会伤及气缸筒、活塞与缸筒卡死，密封失效、气缸上节流阀未打开等。④管路故障，如减压阀调压不足、气路漏气、管路压力损失太大等。⑤气源供气不足。4．气动系统常见故障诊断及排除(1)“系统没有气压”故障诊断与维修故障原因是：①气动系统中开关阀、启动阀、流量控制阀等未打开。②换向阀未换向。③管路扭曲、压扁。④滤芯堵塞或冻结。⑤工作介质或环境温度太低，造成管路冻结。维修方法是：①打开未开启的阀。②检修或更换换向阀。③校正或更换扭曲、压扁的管道。④更换滤芯。⑤及时排除冷凝水，增设除水设备。(2)“供压不足”故障诊断与维修故障原因是：①耗气量太大，空压机输出流量不足。②空压机活塞环等过度磨损。③漏气严重。④减压阀输出压力低。⑤流量阀的开度太小。⑥管路细长或管接头选用不当，压力损失过大。维修方法：①选择输出流量合适的空压机或增设一定容积的气罐。②更换活塞环等过度磨损的零件。并在适当部位装单向阀，维持执行元件内压力，以保证安全。③更换损坏的密封件或软管，紧固管接头和螺钉。④调节减压阀至规定压力，或更换减压阀。⑤调节流量阀的开度至合适开度。⑥重新设计管路，加粗管径，选用流通能力大的管接头和气阀。(3)“系统出现异常高压”故障诊断与维修故障原因是：①减压阀损坏。②因外部振动冲击产生了冲击压力。维修方法是：①更换减压阀。②在适当部位安装安全阀或压力继电器。(4)“油泥太多”故障诊断与维修故障原因是：①空压机润滑油选择不当。②空压机的给油量不当。③空压机连续运转的时间过长。④空压机运动件动作不良。维修方法是：①更换高温下不易氧化的润滑油。②给油过多，排出阀上滞留时间长；给油过少，造成活塞烧伤等，应注意给油量适当。③温度高，润滑油易碳化。应选用大流量空压机，实现不连续运转，系统中装油雾分离器，清除油泥。④当排出阀动作不良时，温度上升，润滑油易碳化，系统中装油雾分离器。(5)“气缸不动作、动作卡滞、爬行”故障诊断与维修故障原因是：①压缩空气压力达不到设定值。②气缸加工精度不够。③气缸、电磁阀润滑不充分。④空气中混入了灰尘卡住了阀。⑤气缸负载过大、连接软管扭曲别劲。维修方法是：①重新计算，验算系统压力。②更