日本SMC氣缸故障診斷與對策

故障種類

由于故障發(fā)生的時期不同，故障的內容和原因也不同。因此，可將故障分為初期故障、突發(fā)故障和老化故障。

1、初期故障

在調試階段和開始運轉的二、三個月內發(fā)生的故障稱為初期故障。其產生的原因有：
1）元件加工、裝配不良
如元件內孔的研磨不符合要求，零件毛刺未清除干凈，不清潔安裝，零件裝錯、裝反，裝配時對中不良，緊固螺釘擰緊力矩不恰當，零件材質不符合要求，外購零件（如密封圈、彈簧）質量差等。

2）設計失誤
設計元件時，對零件的材料選用不當，加工工藝要求不合理等。對元件的特點、性能能和功能了解不夠，造成回路設計時元件選用不當。設計的空氣處理系統(tǒng)不能滿足氣動元件和系統(tǒng)的要求。回路設計出現(xiàn)錯誤。

3）安裝不符合要求
安裝時，元件及管道內吹洗不干凈，使灰塵、密封材料碎片等雜質混入，造成氣動系統(tǒng)故障。安裝氣缸時存在偏載。管道的防松、防振動等沒有采取有效措施。

4）維護管理不善，如未及時排放冷凝水，未及時給油霧器補油等。

氣-液阻尼缸就是由氣缸和液壓缸組合而成的一種氣動-液壓聯(lián)合執(zhí)行元件，它以壓縮空氣為能源，利用液壓油的不可壓縮性，通過控制液體流量來調節(jié)活塞的運動速度。氣-液阻尼缸有串聯(lián)式和并聯(lián)式的連接方式。若壓縮空氣由 A 口進入氣缸左腔，通過驅動氣缸活塞向右運動的同時也推動液壓缸活塞向右運動，此時液壓缸右腔油液由 D 口經節(jié)流閥 3 和 C 口進入液壓缸左腔，節(jié)流閥起到阻尼作用，調節(jié)節(jié)流閥的開度，便可改變活塞桿外伸的速度；反之，壓縮空氣由 B 口進入氣缸右腔，兩活塞向左移動，液壓缸左腔油液由 C 口經單向閥 4 和 D 口流到液壓缸右腔，不經節(jié)流阻尼，故活塞桿可快速縮回。單向閥 5 的作用是將油液封閉在液壓缸內，高位油箱 6 用于補充因泄漏而損失的油液。

2、突發(fā)故障

系統(tǒng)在穩(wěn)定運行期間內突然發(fā)生的故障稱為突發(fā)故障，例如：油杯和水杯都是用聚碳酸酯材料制成的，如它們在有機溶劑的霧氣中工作，就

有可能突然破裂；空氣貨管路中，殘留的雜質混入元件內部，突然使相對運動件卡死；彈簧突然折斷、軟管突然爆裂、電磁線圈突然燒毀；

突然停電造成回路誤動作。
有些突發(fā)故障是有先兆的，如排出的空氣中出現(xiàn)雜質和水分，表明過濾器已失效，應及時查明原因，予以排除，不要釀成突發(fā)故障。但有些

突發(fā)故障是無法預測的，只能采取安全保護措施加以防范，或準備一些易損備件，以便及時更換失效的元件。

3、老化故障

個別或少數(shù)元件達到使用壽命后發(fā)生的故障稱為老化故障。參照系統(tǒng)中各元件的生產日期、開始使用日期、使用的頻繁程度以及已經出現(xiàn)的

某些征兆，如聲音反常、泄漏越來越嚴重，大致預測老化故障的發(fā)生期限是可能的。

故障診斷方法

下面接受經驗法和推力分析法兩種常用的故障診斷方法。

1、經驗法

主要依靠實際經驗，并借助簡單的儀表，診斷故障發(fā)生的部位，找出故障原因的方法，稱為經驗法。經驗法可按中醫(yī)診斷病人的四字“望、聞、問、切"進行。

1）望
例如；看執(zhí)行元件的運動速度有誤異常變化；各測壓力的壓力表顯示的壓力是否符合要求，有無大波動；潤滑油的品質和滴油量是否符合要

求；冷凝水能否正常排出；換向閥排氣口排出空氣是否干凈；電磁閥的指示燈顯示是否正常；緊固螺釘及管接頭有無松動；管道有無扭曲和

壓扁；有無明顯振動存在；加工產品質量有無變化等。

2）聞
包括耳聞和鼻聞，例如氣缸及換向閥換向時有無異常聲音；系統(tǒng)停止工作但尚未泄壓時，各處有無漏氣，漏氣聲音大小及其每天的變化情況

；電磁線圈和密封圈有無因過熱而發(fā)出特殊氣味等。

3）問
即查閱氣動系統(tǒng)的技術檔案，了解系統(tǒng)的工作程序、運行要求及主要技術參數(shù)；查閱產品樣本，了解每個元件的作用、結構、功能和性能；

查閱維護檢查記錄，了解日常維護保養(yǎng)工作情況；訪問現(xiàn)場操作人員，了解設備運行情況，了解故障發(fā)生前的征兆及故障發(fā)生時的狀況；了解曾經出現(xiàn)過的故障及排除方法。

4）切
如觸摸相對運動件外部的手感和溫度，電磁線圈處的溫升等。觸摸兩秒鐘感到燙手，則應查明原因。氣缸、管道等處有無振動感，氣缸有無

爬行感，各接頭處及元件處手感有無漏氣等。
經驗法簡單易行，但由于每個人的感覺、實際經驗和判斷能力的差異，診斷故障會存在一定的局限性。

2、推理分析法

利用邏輯推理、步步逼近，尋找故障的真實原因的方法稱為推理分析法。
（1）推理步驟
從故障的癥狀到找出故障發(fā)生的真實原因，可按以下三步進行：
1）從故障的癥狀，推理出故障的本質原因。
2）從故障的本質原因，推理出可能導致故障的常見原因
3）從各種可能的常見原因中，推理出故障的真實原因。

（2）推理方法
推理的原則是：由簡到繁、由易到難、由表及里地逐一進行分析，排除掉不可能的和非主要的故障原因；故障發(fā)生前曾調整或更換過元件先查；優(yōu)先查出故障率高的常見原因。

1）儀表分析法
利用儀表儀器，如壓力表、差壓計、電壓表、溫度計、電秒表及其它 電子儀器等，檢查系統(tǒng)或元件的技術參數(shù)是否合乎要求。
2）部門停止法
暫時停止氣動系統(tǒng)中部分工作條件，觀察對故障征兆的影響。
3）試探反證法
試探性地改變氣動系統(tǒng)中部分工作條件，觀察對故障征兆的影響。
4）比較法
用標準的或合格的元件代替系統(tǒng)中相同的元件，通過工作狀況的對比，來判斷被更換的元件是否失效。

日本SMC氣缸故障診斷與對策
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