液压专用夹具的故障分析与排除.pdf

2 0 1 5年 7月 第 4 3卷 第 1 4期 机床与液压 MACHI NE T OOL HYDRAUL I CS J u 1 ． 2 0 1 5 Vo 1 ． 4 3 No ． 1 4 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 1 4 ． 0 5 8 液压专用夹具的故障分析与排除 杨宏 ．徐 鸣。 ，陈东 1 ．辽宁科技大学机械工程 学院，辽 宁鞍 山 1 1 4 0 5 1 ；2 ．鞍钢集团重型机械公 司，辽宁鞍 山 l 1 4 0 4 1 摘要分析了自行车铣弧专用夹具的液压系统 ，针对夹紧液压缸夹紧松动以及进给液压缸产生冲击、噪声的问题，提 出了在减压阀前增加一个单向阀和更换电磁换向阀为电液换向阀的方法。结果表明该方法是有效的。 关键词 液压夹具 ；进给冲击 ；噪声 ；故障排除 中图分类号T H1 3 7 文献标志码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 1 4 1 8 0 1 自行车一般都是大批量的生产制造。为了提高生 产效率降低成本 ，在无接头 自行车的生产中，上管、 下管、立管等零件圆弧加工工序 ，基本上都由切弧代 替了传统的铣弧。然而，某些少量生产的高档 自行车 对零件 的 圆弧加 工质 量 要求 较高 。或者 是在 管径 较 粗 、弯管等零件的加工中，切弧质量不易保证的情况 下 ，仍然采用铣弧工艺。 图 1 是为某型号 自行车设计的液压夹具简图，图 2所示为液压系统原理图。该液压系统要实现的工作 循环为 夹紧缸动作工件夹紧一 进给缸动作 快进一工进一快退一停止一 夹紧缸动作工件松 开。工件先夹 紧 ，然后进 给油缸再快进 的动作顺序是 由压力继 电器 1 0控制 。工件夹 紧后 ，夹 紧缸无 杆腔 压力升高，有杆腔压力亦随着升高，当升至压力继电 器动作压力时，压力继电器发出电信号 ．使电磁换向 阀5 、7动作，从而控制进给缸快进 ，夹紧缸工作压 力 由减压 阀 4保证 3 YA 图 1 液压夹具 1 一铣 刀 2 一夹紧缸 3 、6 - -- 夹块 4 --工 件 5 一进 绘 缸 卜一 过滤器 2 - -液压泵 3 -- 澈流 阀 4 --- 减压 阀 5 、6 、7 -- 电磁换 向阀 8 ---单 向阀 Y A 调迪 阔 1 D --压 力继 电器 l l 一夹紧 缸 1 2 --进 绘缸 图 2 液压原理 图 在设备调试过程中。发现存在以下问题 1 当进 给缸 1 2快 进时 ，发 现工 件有 所 松动 ， 结果加工出的零件尺寸误差大。 2 当进给缸 1 2向右快速前进转换成工作进给 时。往往产生冲击，并同时伴有冲击噪声。 ， 现场检查液压泵、液压阀、液压缸等元件 ，均未 发现什么问题。对液压系统进行综合分析后认为，第 一 个问题是由于进给缸 1 2快进时为空载快进，进给 缸无杆腔压力低于减压阀的调定压力。致使减压阀不 工作，减压阀进口压力下降。出口压力也随之下降， 使工件不能夹紧。导致工件松动。解决方法是在减压 阀前串一单向 阀 1 3 见 图 3 ，进 给缸快进 时 ，单 向 阀关闭，将进给油路和夹紧油路隔开从而保证夹紧缸 的工作压力 ，防止工件松动 。 1 2 3YA 1 -- 过滤 器 2 -- 液压 泵 3 -- 溢流 阀 4 _ _ 减压 阀 5 、6 _ - 电磁换向阀 卜 电液 换 向 阀 YA 8 、l 3 一 单 向 阀 9 _ _ 调速 阀 1 0 m压 力 继 电器 l l 一 夹 紧缸 1 2 --进给缸 图 3 液压原理图 第二个问题经分析是 由于 当进给缸 l 2 作快 进时 ． 4 Y A通 电 ，二位二通 电磁换 向阀 7工作位置处于右位 的接通位 置。 1 Y A通 电 ．三 位 四通 换 向 阀 5处 于左 位，大量油液快速流过阀5和阀 7进入缸 l 2的无杆 腔 。快进转工进时 ，阀 7突然关 闭 4 Y A断电 ，不 下转第 1 8 4页 收稿 日期 2 0 1 4 0 5 0 8 作者简介 杨宏 1 9 6 5 一 ，男，硕士，高级工程师，主要从事液压技术方面的科研和教学工作。E - ma i l y a n g h o n g a s k j d x 1 63 ．C O IT I 。 1 8 4 机床与液压 第 4 3 卷 改进后结构 的特点 1 在转动 套与 带轮 接触 部位增 加 了径 向密 封 1 1 ，采用橡胶密封元件 ，阻止润滑油渗漏。 2 在下部 迷宫 法 兰与带 轮接 触部 位增 加 了径 向密封 1 2 ，采用橡胶密封元件 ，阻止润滑油渗漏。 3 改进 固定套 结 构 ，固定 套与 下 部迷 宫法 兰 在径向形成密封 1 3 ，采用橡胶密封元件，阻止润滑 油渗漏。 4 将原来 的 1 道迷宫 密封改 为 2道迷 宫密封 ， 提高密封性 能。 5 将原回油 口由 1 个改为 8个 ，提高 回油能 力 ，保持油路畅通。 6 在 两 道迷 宫 密 封 波谷 处 增加 2个 回油 口， 使进入迷宫中的润滑油返到箱体里 ，防止润滑油向外 流出。 按 照设计要求 。在不影 响安装 的条件下 ，对部分 零件结构进行 改进 。 3 结束语 对带轮与主轴连接结构进行改进设计 ．并将改进 后的结构应用到公司的部分机床上 。经过试验 ，效果 显著 ，漏油现象消失 ，既解决了污染 问题 ，又节约 大 量油品．该设计结构值得借鉴。 实践证 明 ，很多机械结构的设计 考虑不全面 ，对 材料性能 的变化 、对温度 的变化 、对环境 的变化 、对 使用条件 的变化考虑不周 ，经过长期使用 ，问题暴 露 出来 。另外时代变化 ，人们的思维在改变 ，新 的知识 不断发展 ，过去认为比较合理的东西，现在来看就不 合理了，所以对不合理的设计进行改进大有可为。文 中介 绍的例 子就是证 明。 参考文献 [ 1 ]陈宏钧． 实用机械加工工艺手册[ M] ． 北京 机械工业出 版社 ． 2 0 0 9 ． [ 2 ]蔡春源， 汪恺． 机械设计手册 [ M] ． 北京 机械工业 出版 社 ． 2 0 0 0 ． [ 3 ]李益民． 机械制造工艺设计简明手册 [ M] ． 北京 机械工 业出版社 ， 1 9 9 4 ． [ 4 ]宋锦春． 液压 与气压传 动 [ M] ． 北 京 科学 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 5 ]成大先． 机械设计手册 第 3卷[ M] ． 北京 化学工业出版 社 ． 2 0 0 5 ． 上接第 1 8 0页 能由此继续供油 ，但阀7出口管道的油液由于惯性仍 然高速在管 道中向缸 1 2流动 。这样 就使得 阀 7后 的 油液排空 ，形成较大的真空度 ，由此可能产生气穴现 象。然后，前面油路中压力较高的油液 由调速阀 9 出 口而来 又压 向阀 7后 的真空 处 ，形 成 比较大 的 压力冲击和噪声。针对这种情况 ，作者将二位二通电 磁换向阀 7换成带阻尼的二位二通电液换 向阀 见 图 3 ，调节 两端 的节流 阻尼 ，使 主 阀芯 的切换 动作 变慢 ，即延长换 向时间 ，逐渐关小 阀口 ，而不像非液 动 的电磁 阀 7那样使 阀12 1 突然关闭 ，避免高速油液 因 惯性而形成 的真空 ，也就 消除 了产生 冲击和噪声 的根 源 。 经过改进后 ，该夹具故 障现象 消除 ，系统运行稳 定、正常，满足了生产的需求。 参考文献 [ 1 ]王益群， 张伟． 流体传动及控制技术的评述 [ J ] ． 机械工 程学报 ， 2 0 0 3 ， 3 9 1 0 9 5 9 9 ． [ 2 ]何存兴． 液压元件[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 8 2 ． [ 3 ]冀宏． 液压气动传动与控制[ M] ． 武汉 华中科技大学出 版社 ， 2 0 0 9 ． [ 4 ]宋锦春， 张志伟． 液压与气压传动[ M] ． 2版． 北京 科学 出版社 ， 2 0 1 1 ． [ 5 ]胡军科， 王清标 ， 王华兵． 液压系统的卸荷方式及应用探 讨[ J ] ． 机床与液压， 2 0 0 6 1 1 7 3 -1 7 4 ． [ 6 ]王积伟， 章宏 甲． 液压传动[ M] ． 2版． 北京 机械工业出 版社 。 2 0 0 6 ． [ 7 ]李壮云， 液压元件与系统[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 H D 6． [ 8 ] 机械设计手册 编委会． 机械设计手册[ M] ． 北京 机械 工业出版社 ． 2 0 0 4 ． ． 工业 4 ． 0 时代 机器人 机床融合成新机遇 自从全球金融危机以来 ，机械行业的投资增速一直处于向下的趋势中．由于市场环境和其他增长要素的显著变化 ，机床 工具产业正面临和经受调整转型的严峻考验。正 当机床行业深陷泥潭 的时候 ，机器人行业景气度一再走高 ，不少机床企业开 始涉足机器人，加上工业 4 ． 0的热炒 ，给机床行业带来了一个翻身的机会。 机床与机器人融合成为新机会 随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保 、高强度作业等问题 的凸显 ，工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不 断使用，成为社会关注的焦点。机器人与数控机床融合的集成方式已在先端发展之列。 未来 ，机器人参与机床结构件加工制造以实现 自动化，专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工 ，提升加工工艺质 量及批量生产效率等 ，具有很大的融合发展空间。 工业4 ． O 让机床业走出低迷 2 0 1 4年 1 0月，中德两国签署的 中德合作行动纲要 明确 ，双方将在工业 4 ． 0方面加强合作，标志着工业从 3 ． 0自动化 时代向 4 ． 0 智能化时代迈进的号角已经吹响。 内容来源中国机器人 网