液壓鑿巖機(jī)活塞爬行故障的診斷與排除
故障現(xiàn)象
液壓鑿巖機(jī)爬行是指該機(jī)活塞在沖擊機(jī)構(gòu)襯套(也叫缸套)內(nèi)作往復(fù)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于某種原因產(chǎn)生低速或斷續(xù)的運(yùn)動(dòng)叫爬行。有時(shí)在一定條件下甚至?xí)霈F(xiàn)運(yùn)動(dòng)停止現(xiàn)象，即所謂“卡死”也叫拉缸，液壓鑿巖機(jī)活塞爬行或拉缸，則說(shuō)明該機(jī)已出現(xiàn)故障，不能工作，必須停機(jī)檢修，這是影響作業(yè)不穩(wěn)定的主要因素，應(yīng)引起足夠的重視。
故障診斷
爬行現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要由于活塞與襯套兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的表面發(fā)生直接壓觸，破壞了金屬表面組織，這些破壞的金屬表面組織迅速冷卻形成咬合材料，這些咬合材料要比原先兩種材料的硬度大得多，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)造成積累作用，咬合面積增大，迫使運(yùn)動(dòng)時(shí)斷時(shí)續(xù)，最后停止。其咬合原因：
1.液壓卡緊力造成
液壓卡緊力就是在活塞表面上不平衡的壓力使活塞在襯套內(nèi)壁上難以移動(dòng)，這時(shí)活塞與襯套之間的油膜被破壞，出現(xiàn)金屬接觸狀態(tài)造成咬合。
2.活塞偏擊釬尾造成
鑿巖機(jī)主要由沖擊機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)兩大部分組成，當(dāng)活塞與轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)的釬尾之間的沖擊面發(fā)生偏斜現(xiàn)象時(shí)，活塞在沖擊過(guò)程中就會(huì)施加給襯套一側(cè)向力，如果這個(gè)側(cè)向力大于油液動(dòng)壓支承能力，活塞與襯套之間的油膜將會(huì)被破壞產(chǎn)生金屬接觸形成咬合。
3.雜物隨油液帶入配合表面造成
當(dāng)液壓系統(tǒng)中油液混入某種硬質(zhì)顆粒時(shí)，隨油液帶入活塞與襯套之間實(shí)施擠壓而破壞金屬表面組織形成咬合。
4.加工精度低及運(yùn)動(dòng)付間隙選擇不當(dāng)造成
活塞與襯套的加工精度低及其配合間隙過(guò)小，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)都會(huì)造成咬合現(xiàn)象。
5.活塞及襯套硬度低造成
由于活塞沖擊能量大，頻率高，速度快，如果活塞熱處理表面及心部硬度低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，在沖擊過(guò)程中徑向易漲大而造成咬合。同樣襯套硬度低的話(huà)，也易形成拉缸現(xiàn)象。
6.油液中混入空氣
液壓系統(tǒng)油液中混入空氣時(shí)，則油的有效體積彈性系數(shù)大大降低，從而使系統(tǒng)油液“剛度”減少，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種咬合現(xiàn)象不很?chē)?yán)重，出現(xiàn)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，觀(guān)察實(shí)物也只有拉毛現(xiàn)象。
故障排除
1.減少液壓卡緊力
其措施是：
(1)在配合表面加工幾道承荷槽，實(shí)踐表明，開(kāi)一道槽能使液壓卡緊力減少30％，開(kāi)三道槽可減少60％左右。
(2)活塞腔進(jìn)油部位必須注意，在進(jìn)油口應(yīng)消除由高壓油流而引起的對(duì)活塞的徑向不平衡力，也就是要避免高壓油直接從一個(gè)方向射向活塞圓柱面，至使活塞壓向一邊緊貼襯套而造成“卡死”現(xiàn)象，因此必須創(chuàng)造使活塞進(jìn)油腔對(duì)稱(chēng)進(jìn)油的條件，具體方法是使高壓油經(jīng)過(guò)襯套上對(duì)稱(chēng)的油孔進(jìn)入活塞腔，如圖19—3為這種對(duì)稱(chēng)進(jìn)油結(jié)構(gòu)示意圖，也應(yīng)注意不要使油路過(guò)于曲折，以影響機(jī)器效率，并容易引起發(fā)熱。
1.機(jī)殼；2.襯套；3.活塞
圖19—3 對(duì)稱(chēng)進(jìn)油示意圖
(3)將活塞與襯套運(yùn)動(dòng)副的配合間隙加工成倒錐形，使之產(chǎn)生楔形動(dòng)壓支承，增加抗外界干擾的能力，三者共同使用，液壓卡緊力引起的咬合即可得到較好的排除。
2.減少活塞對(duì)釬尾的偏擊
鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)活塞對(duì)釬尾的偏擊現(xiàn)象是難以避免的，這與活塞、襯套的加工精度以及鉆鑿時(shí)釬桿受力狀況的復(fù)雜性有關(guān)，只是偏擊程度不同而已，這個(gè)問(wèn)題可用增大活塞的振動(dòng)固定頻率來(lái)減少對(duì)釬尾的偏擊給予解決，而活塞振動(dòng)固定頻率與其活塞本身截面慣性矩有關(guān)，增加活塞截面慣性矩就可增加活塞的固有頻率，當(dāng)實(shí)心圓截面積和環(huán)形截面積相等的時(shí)候，環(huán)形截面的截面慣性矩要比實(shí)心圓截面的慣性矩大得多、而活塞的重量又受其沖擊功限制不能隨便增加的情況下，所以必須把活塞加工為空心形式，這樣因偏擊造成的拉缸問(wèn)題可
以得到較好的解決。
3.加強(qiáng)液壓系統(tǒng)油液的過(guò)濾，減少雜物混入油液
為了保持液壓系統(tǒng)中油液的清潔，避免零件磨損、劃傷及卡死，必須設(shè)置油濾清器，我們?cè)谟拖渲性O(shè)粗油濾清器，在系統(tǒng)中設(shè)壓油過(guò)濾器及回油過(guò)濾器，這樣不僅能較好地控制雜物隨油液進(jìn)入沖擊機(jī)構(gòu)造成拉缸，而且可延長(zhǎng)液壓泵等的使用壽命。
4.提高活塞、襯套的加工精度，選擇合理的配合間隙 為保證活塞的正常起動(dòng)，活塞及襯套零件的加工精度，形狀公差和位置公差都必須要求較高，活塞與襯套的配合間隙也要求嚴(yán)格，具體要求主要取決于活塞的直徑，在此不詳細(xì)敘述。
5.提高活塞及襯套硬度
由于活塞與襯套作相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，且承受沖擊的應(yīng)力，為確保它的正常工作及較高的壽命，必須具有足夠的強(qiáng)度和表面硬度，所以對(duì)活塞及襯套材料的選樣和加工工藝(包括熱處理)是很重要的一環(huán)，根據(jù)不同的材料，制定不同的加工工藝及熱處理方法。使活塞表面硬度達(dá)到60～63HRC，心部硬度40～45HRC為宜，襯套內(nèi)表面硬度略高于活塞。
6.消除空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)
為防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，需做以下幾方面的工作：
(1) 液壓泵及液壓元件各處的密封要良好。
(2)油濾清器的網(wǎng)孔如被臟物阻塞，將更換濾芯。
(3)進(jìn)油管的直徑要夠大，吸油管口在油箱中的高度要合適。 (4)管道接頭的密封如果損壞或管道有裂紋應(yīng)及時(shí)更換。
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