机床密封故障
❶ 机械密封介质泄漏故障原因有哪些
1.机械密封介质泄漏的故障原因
(1)静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。(2)周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。(3)机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械密封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。(4)机械密封振动偏大。机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。
2.处理故障采取的措施
如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。
❷ 数控机床液压系统常见故障形式有哪些
数控车床液压系统常见故障的原因及处理
油泵不供油或输出油量显著减少
原因:油泵电机转向不对;油箱中油量不足;滤油器堵塞;吸油管中吸入空气;油泵损坏。
排除方法:更换油泵电机接线,检查油位,清除污物,检查油泵。
系统压力不足
原因:油缸、管路、接头处有较大泄漏;油泵配油盘损坏;变量泵调压螺钉松动;油泵密封圈损坏;压力阀,阻尼孔堵塞;阀芯卡死。
排除方法:找出泄漏的部位进行防泄漏处理,更换损坏的油盘、密封圈,拧紧松动的螺钉,拆洗压力阀检修阀芯
系统有噪声
原因:油泵叶片卡住不灵活;油泵吸入空气;吸油管及虑油器被堵塞;阀振动。
排除方法:清洗油管及虑油器,检修油泵及阀。
液压驱动部件运动不均匀或速度过慢
原因:系统内有空气;油泵损坏,供油不足;节流阀堵塞,润滑不充分;油箱内油量不足,管路有泄漏。
排除方法:检修油泵、节流阀及管路,给油箱加油。
数控车床液压故障维修方法
组成液压系统的回路、元件之间相互联系、相互制约,加上液压油和一些不当的操作也会影响到液压系统的性能,只要有一个环节出现问题就会导致故障,所以故障现象和故障原因之间搽复杂。不同的故障原因可以引起同一故障现象,不同敝障现象可以是同一故障原因产生的,故液压故障具有复杂性、不确定性和关联性。液压系统故障现象各种各样,又是在密封的管道内工作,想通过故障的现象来确定故障的原因是比较困难的。
听:通过听液压系统工作中的声音是来判断系统是否正常,主要听液压泵和溢流阀的噪声是否过大,执行液压元件在换向时是否有撞击声等。 摸:通过触摸液压元件的温度和执行元件的运动的振动情况来有判断液压系统是否正常,主要触摸液压泵、油箱和阀体上的温度是否过高(正常时不超过60度),触摸液压缸等执行元件运动中是否有振动等。看:看各液压元件连接处、管道等是否有漏、滴、渗油情况,看各压力表的读数是否正常,看设备处理的产品是否合格等。
液压系统控制比较简单平稳,在数控车床的应用越广泛。液压系统的可靠性直接影响到数控车床的可靠性,液压系统的维护保养可以减少液压故障的发生,快速可靠的排除液压故障可以减少故障停机时间充分发挥数控机床的经济效益。故掌握数控车床液压系统的调试、维护、维修的方法是十分必要的也是很重要的。
上海山友重工,生产的产品有:颚式破碎机,反击式破碎机,圆锥破碎机,冲击式破碎机,碎石机,制砂机等破碎机设备。本公司具有多年生产销售历史,引进国外先进技术,结合国内外实际情况.
❸ 机械密封的机封故障
机械密封的故障大体上都是由异常的泄漏、异常的磨损、异常的扭矩等现象出现后才被人们所知道。造成故障的原因大致有如下四方面:
1、机械密封的设计选型不对;
2、机械密封质量不好;
3、使用或安装机械密封的机器本身精度达不到要求;
4、机器运行操作错误。
具体情况具体分析 1、密封失效主要有下述三种原因:
(1)、密封面打开
在修理机械密封时,85%的密封失效不是因磨损造成,而是在磨损前就已泄漏了。
当密封面一打开,介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面,密封面闭合后,这些固体微粒就嵌入软环(通常是右墨环)的面上,这实际成了一个“砂轮”会损坏硬环表面。
由于动环或橡胶圈紧固在轴(轴套)上,当轴串动时,动环不能及时贴合,而使密封面打开,并且密封面的滞后闭合,就使固体微粒进入密封面中。
同时轴(轴套)和滑动部件之间也存在有固体微粒,影响橡胶圈或动环的滑动(相对动密封点,常见故障)。另外,介质也会在橡胶圈与轴(轴套)磨擦部位产生结晶物,在弹簧处也会存有固体物质,都会使密封面打开。
(2)、过热
因密封面上会产生热,故橡胶圈使用温度应低于设计规范。氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃,丁晴橡胶的使用温度为162℃,虽然它们都能承受较高的温度,但因密封面产生的热较高,所以橡胶圈有继续硫化的危险,最终失去弹性而泄漏。(冷区考虑冷脆)
密封面之间还会因热引起介质的结晶,如结碳,造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。而且有些聚合物因过热而焦化,有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外,还会加剧它的腐蚀速率。引起金属零件的变形,合金面的开裂,以及某些镀层裂缝,设计应选用平衡型机械密封,以降低比压防止过热。
(3)、超差
正确的装配公差,对于安装机械密封是很必要的,轴(轴套)必须有合适的表面粗糙度和正确的尺寸,但制造者很少提供公差数据,这些数据对安装来讲都是很关键的。(依靠经验和常识)
机械密封的尺寸精度及形位公差必须符合图纸要求,超差将会导致密封提前失效。
2、密封失效原因分析
密封面本身也会提供密封失效的迹象,如振动时,在传动零件上就会有磨损的痕迹,如痕迹不明显,则一般是装配不当造成的。
对于质量较差的石墨环(动环)来讲,其内部气孔较多,这是因为在制造过程中,聚集在石墨内部的气体膨胀将碳微粒吹出的所致,因此这种低质的石墨环在密封启用中,其碳微粒很容易脱落,而使密封面在密封停用时粘住。
密封面内圆柱面上的伤痕很可能是外面的杂物进入密封面或安装不当造成的。密封面上的环形沟槽,多数是固体微粒沉积于密封面而引起的。
石墨环(动环)的裂纹是由于传动件的振动,橡胶圈的涨大以及石墨环本身的内应力造成的,而结焦则是因高温所致,这在炼油厂的高温热油介质中是常见的。
发烟硫酸、硝酸、氢氟酸、次绿酸钠、王水、过氢氧化物等对石墨有侵蚀作用的几种强氧化剂,其腐蚀作用随温度增加而加剧。
通常硬环(静环)表面的过热会引起密封环的严重磨损,如无冷却的立式泵。在高温、高压下、弹簧压缩过大,轴串动也会过大的情况下,都会引起密封面的过渡磨损,
在检查硬环表面时有四种迹象要注意:
a、陶瓷环破裂;b、热裂;c、刻痕;d、镀层的脱落。
陶瓷环装配过紧是破裂的主要原因,装配不当者也是一个较常见的原因。
由于镀层材料与基体材料二者线胀速率不同,所以温度升高时,环表面会出现裂纹,司太立特合金尤为严重。在较高级的涂层材料中,钴基碳化钨不如镍基涂层。而对密封面进行冷却,能有效地防止热裂,残留在密封面上的固体微粒经常损坏表面,如磨削时砂轮上的砂粒就会损伤硬环表面,导致密封面打开或在密封面之间生成结晶物,而在重新研磨石墨环后,研磨料就会嵌入石墨环表面。
橡胶圈的失效与使用方式有关,通常高压是使压制成型的○型圈失效的一个原因,当发现○型变成矩形或环变硬时,就需要调整压缩量,否则会发热。所以有必要了解一种合成橡胶的使用温度。合成橡胶圈溶胀大多半是因化学侵蚀造成的,它们都具有一些各自的特点,如氟橡胶耐较高温度,而乙烯、丙烯○型圈在石油润滑油中使用会胀大,臭氧对丁晴橡胶有侵蚀作用,所以丁晴橡胶制品不要装在电动机内,因此高温及化学腐蚀通常是造成橡胶制品硬化、裂纹的主要原因。
安装时橡胶制件被割伤和表面有刻痕,也是密封失效常见的原因。而轴上的旧固定螺钉、键槽、花键轴,锋利的轴肩等迹象都会损伤橡胶制件。
这里,对于密封面磨损痕迹尚需补充以下几点,检查磨损痕迹,可以帮助分析故障。
(1)、磨损变宽:表明机泵发生了严重的不对中。其原因是:
a、轴承损坏;
b、轴振动或轴变形;
c、轴弯曲;
d、泵汽蚀产生振动;
e、联轴器未对中;
f、管子严重变形;
g、密封静环倾斜。
(2)、磨痕变窄:磨痕比两个密封面的最小宽度还要窄,这说明密封超压,压力或温度使密封面变形。
(3)、无磨痕:
说明密封面不粘合。检查弹簧等补偿机构是否打滑或受阻碍。
(4)、密封面无磨痕但有亮点。
密封面翘曲会出现有亮点而无磨痕。压力太高,压盖螺拴未拧好或未夹好,或泵表面粗糙均能形成亮点。当采用两个螺拴的压盖时,其刚度不够,变形也是形成亮点的一个原因。
这种症状的出现说明:密封可能一开车就发生泄漏。
(5)、密封面有切边:
这是由于密封面分得太开,而在合拢时断裂。闪蒸(气化)是较普遍的密封面分开的原因,特别是在热水系统或流体中有凝液时,水从液体膨胀成蒸气,可使密封面分开。(冷介质气化也同样会造成)
密封的金属零件,如弹簧、固定螺钉,传动件及金属套都可能成为密封失效的根源。受交变应力作用的弹簧受腐蚀是它的首要问题,因为金属在应力作用下会迅速腐蚀,不绣钢弹簧易受氯化物的应力腐蚀,且世界上存在许多的氯化物,所以有国外部门建议,不要使用不锈钢弹簧,而推荐使用耐蚀性较高的哈斯特合金钢的弹簧。另外,装配不当造成弹簧疲劳是失效的又一原因。
机械密封使用的固定螺钉,不要用硬化后的材料来做,因热处理会降低金属的耐蚀能力,而未经热处理的较软的固定螺钉能紧固在轴上。
振动、偏斜、不同心会使传动件磨损,如密封面启动时有粘住的现象时,传动件会弯曲甚至损坏,而磨擦作用产生的热常常加剧腐蚀。
金属套外圆表面的磨痕,可能是从密封侧进入套内的固体微粒造成的,它干扰密封的随动能力。也可能是偏斜,不同心的原因造成的。
金属在温升过程中要改变颜色,不锈钢在使用时应注意下列温度时的颜色。
淡黄色————温度为700~800℉(约370~432℃)
棕 色————温度为900~1000℉(约486~540℃)
兰 色————温度为1100℉(约590℃)
黑 色————温度为1200℉(约648℃)
当密封失效不符合上述任何一种时,检修就比较困难,但下面几种情况的泄漏可供参考:
(1)、泵轴套泄漏
许多轴套不伸出密封箱,因此要判断泄漏的来源是很困难的。轴套的泄漏通常是稳定的,而密封面的泄漏往往是增加或减小。密封面泄漏后,使表面不平,但有时也会磨合到原状。(有时不要急于检修,可观察一段时间再说)
(2)、如密封周围是潮湿的,而且看不出漏。这在起动时泵运转产生的离心力使泄漏的液体回到密封面内,起一道屏障的作用。而从泵上的法兰或接头泄漏的液体滴入填料箱内。
(3)、热膨胀能使镶接在金属部件内的石墨环松脱,也可能是因低温使O型环失去弹性,而导致泄漏。
(4)、冲洗压力发生波动会引起密封失效,冲洗压力必须比密封腔压力高一些,启用装在泵前的电磁阀和延时开关可保证冲洗中的残留物在泵启动前或停车后冲干净,如使用淬冷的方法来控制温度,一定要维持密封腔的压力。
(5)、如果在冷却隔套上沉淀一层水垢,我们可在密封腔底部装一个石墨衬套,利用它的热屏障作用来解决这些问题。
(6)、热交换器的泄漏,往往是冷却面上的积垢阻碍了热的传递,冷却器内的流体流速就加快,或者热交换器的方向装反了。
❹ 数控机床故障都有哪些分类形式
一、数控机床常见故障及其分类:
1、按故障发生的部位分类
(1)主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有:
1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障。
2)因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障。
3)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障,等等。
主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养.控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。
(2)电气控制系统故障从所使用的元器件类型上.根据通常习惯,电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。
“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障,常见的有.加工程序出错,系统程序和参数的改变或丢失,计算机运算出错等。
“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便,但由于它处于高压、大电流工作状态,发生故障的几率要高于“弱电”部分.必须引起维修人员的足够的重视。
2、按故障的性质分类
(1)确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件,数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见,但由于它具有一定的规律,因此也给维修带来了方便确定性故障具有不可恢复性,故障一旦发生,如不对其进行维修处理,机床不会自动恢复正常.但只要找出发生故障的根本原因,维修完成后机床立即可以恢复正常。正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。
(2)随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽,很难找出其规律性,故常称之为“软故障”,随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难,一般而言,故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。
随机性故障有可恢复性,故障发生后,通过重新开机等措施,机床通常可恢复正常,但在运行过程中,又可能发生同样的故障。
加强数控系统的维护检查,确保电气箱的密封,可靠的安装、连接,正确的接地和屏蔽是减少、避免此类故障发生的重要措施。
3、按故障的指示形式分类
(1)有报带显示的故障数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况:
1)指示灯显示报警指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯(一般由LED发光管或小型指示灯组成)显示的报警.根据数控系统的状态指示灯,即使在显示器故障时,仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质,因此.在维修、排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态。
2)显示器显示报警.显示器显示报警是指可以通过CNC显示器显示出报警号和报警信息的报警。由于数控系统一般都具有较强的自诊断功能,如果系统的诊断软件以及显示电路工作正常,一旦系统出现故障,可以在显示器上以报警号及文本的形式显示故障信息。数控系统能进行显示的报警少则几十种,多则上千种,它是故障诊断的重要信息。在显示器显示报警中,又可分为NC的报警和PLC的报等两类。前者为数控生产厂家设置的故降显示,它可对照系统的“维修手册”,来确定可能产生该故障的原因。后者是由数控机床生产厂家设置的PLC报警信息文本,属于机床侧的故降显示。它可对照机床生产厂家所提供的“机床维修手册”中的有关内容,确定故障所产生的原因。
(2)无报警显示的故障这类故障发生时。机床与系统均无报警显示,其分析诊断难度通常较大,需要通过仔细、认真的分析判断才能予以确认。特别是对于一些早期的数控系统,由于系统本身的诊断功能不强,或无PLC报警信息文本,出现无报警显示的故障情祝则更多。
对于无报警显示故障,通常要具体情况具体分析,根据故障发生前后的变化进行分析判断,原理分析法与PLC程序分析法是解决无报警显示故障的主要方法。
4、按故障产生的原因分类
(1)数控机床自身故障这类故障的发生是由于数控机床自身的原因所引起的,与外部使用环境条件无关.数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障。
(2)数控机床外部故障这类故障是由于外部原因所造成的。供电电压过低、过高,波动过大:电源相序不正确或三相输入电压的不平衡;环境温度过高:有害气体、潮气、粉尘授入:外来振动和干扰等都是引起故障的原因。
此外,人为因素也是造成数控机床故障的外部原因之一,据有关资料统计,首次使用数控机床或由不熟练工人来操作数控机床,在使用的*年,操作不当所造成的外部故障要占机床总故障的三分之一以上。
除上述常见故障分类方法外,还有其他多种不同的分类方法。如:按故障发生时有无破坏性.可分为破坏性故障和非破坏性故障两种.按故障发生与需要维修的具体功能部位,可分为数控装置故障,进给伺服系统故障,主轴驱动系统故障,白动换刀系统故障等等,这一分类方法在维修时常用。
二、数控机床故障分析的基本方法
故障分析是进行数控机床维修的第一步,通过故障分析,一方面可以迅速查明故障原因排除故障:同时也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说,数控机床的故障分析主要方法有以下几种:
(1)常规分析法常规分析法是对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,以此来判断故障发生原因的一种方法。在数控机床上常规分析法通常包括以下内容:
1)检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要求。
2)检查CNC伺服驱动、主轴驱动、电动机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠。
3)检查CNC伺服驱动等装置内的印刷电路板是否安装牢固,接插部位是否有松动。
4)检查CNC伺服驱动,主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确。
5)检查液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求。
6)检查电器元件、机械部件是否有明显的损坏,等等。
(2)动作分析法动作分析法是通过观察、监视机床实际动作,判定动作不良部位并由此来追溯故障根源的一种方法。
一般来说,数控机床采用液压、气动控制的部位如:自动换刀装置、交换工作台装置、夹具与传输装置等均可以通过动作诊断来判定故障原因。
(3)状态分析法状态分析法是通过监测执行元件的工作状态,判定故障原因的一种方法,这一方法在数控机床维修过程中使用最广。
在现代数控系统中伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件的主要参数都可以进行动态、静态检测,这些参数包括:输入/输出电压,输入/输出电流,给定/实际转速、位置实际的负载的晴况等。此外,数控系统全部输入/输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,亦可以通过数控系统的诊断参数予以检查通过状态分析法,可以在无仪器、设备的情况下根据系统的内部状态迅速找到故障的原因,在数控机床维修过程中使用最广,维修人员必须熟练掌握。
(4)操作、编程分析法操作、编程分析法是通过某些特殊的操作或编制专门的测试程序段,确认故障原因的一种方法。如通过手动单步执行自动换刀、自动交换工作台动作,执行单一功能的加工指令等方法进行动作与功能的检测。通过这种方法,可以具体判定故障发生的原因与部件,检查程序编制的正确性。
(5)系统自诊断法数控系统的自诊断是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法。