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气动系统常见故障与简易诊断方法

气动系统由如下四部分组成：

一、气源

包括空气压缩机、储气罐、空气净化设备和输出管道等。为气动设备提供洁净、干燥的具有稳定压力和足够流量的压缩空气，它是气动系统的能源装置。

二、气动执行元件

是把气体的压力能转变成机械能，实现气动系统对外做功的机械运动装置。

三、气动控制元件

包括有压力、流量、方向等动力控制元件和传感器、逻辑元件、伺服机构等信号转换、执行运算等一类的元件。

四、辅助元件

为压缩空气的净化、元件的润滑、元件之间的连接、消音等所需要的辅助装置。如油雾器、消音器、管接头、气管等。

气动系统故障常见类别

气动系统的常见故障，如果按照发生时间段来看，我们可以分为三类。

类：设备早期故障

主要是指设备调试阶段和运转初期（刚开始运转的几个月）发生的故障，引发故障可能的原因如下：

1、设计方面问题

❂设计时对元件的材料选用不当，加工工艺要求不合理等；

❂对元件的功能性能了解不够，元件选择不当；

❂空气处理系统不能满足要求，设计出现错误。

2、制造方面问题

❂元件内孔的研磨不合要求；

❂不清洁安装，零件装反装错；

❂零件材质不符合要求，外购零件（如电磁铁、密封圈等）质量差。

3、装配方面问题

❂装配时气动元件及管道内吹洗不干净，杂质混入造成气动系统故障；

❂装配气缸时存在偏心；

❂管道的固定和防振未采取有效措施。

4、维护保养方面问题

比如未及时排除冷凝水，没及时给油雾器补油等。

第二类：设备中期故障

主要是指系统在稳定运行期间突然发生的故障。

❂空气或管路中残留杂质混入导致相对运动件卡死；

❂电磁阀突然烧毁；软管突然破裂；

❂气动三联件中发生破损；

❂突然停电造成的回路错误动作等。

第三类：设备晚期故障

指个别或少数元件已经达到使用寿命后发生的故障，也称为老化故障（寿命故障）。

此类故障在参考各元件技术参数合预测发生期限的基础上，相对容易应对处理。

气动系统故障常用简易诊断方法

种：传统经验法

也叫“望闻问切”诊断法，主要依靠日常经验，并借助一些简单的仪表，诊断故障发生的部位，找出故障原因的方法。

望：执行元件的运动速度有无异常变化；各测压点压力表显示是否符合规定值，有无大的波动；润滑油的品质和滴油量是否符合要求；冷凝水是否正常排出；换向阀排气口排出的空气是否干净；电磁阀的指示灯显示是否正常；紧固螺钉及管接头有无松动；管道有无扭曲和压扁；有无明显振动存在；加工产品质量有无变化等。

闻：气缸及换向阀换向时有无异常声音；系统停止工作但尚未泄压时，各处有无漏气，漏气声音大小及其每天变化情况；电磁线圈和密封圈有无因过热而发出特殊气味等；

问：查阅气动系统的技术档案，询问了解系统的工作程序、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；查询检查维护记录，了解日常维护保养工作情况；询问现场工作人员，了解设备运行情况，了解故障发生前的征兆及故障发生的状况；了解曾经出现过的故障及其排除的方法。

切：触摸相对运动件、电磁线圈等处，如触摸2S感到烫手，则应查明原因。气缸、管道处有无振动感，气缸有无爬行感，各接头处及元件处手感有无漏气等。

经验法操作简单易行，但由于每个人的感觉、实际经验和判断能力的差异，故障诊断效果会存在一定的局限性。

第二种：推理分析法

也就是利用逻辑推理、循序渐进，寻找故障的真实原因的方法。

1、推理步骤：

从故障的症状到找出故障发生的真实原因，可以按照以下三步进行：

步，从故障的症状，推理出故障的本质原因；

第二步，从故障的本质原因，推理出可能导致故障的常见原因；

第三步，从各种可能的常见原因中，推理出故障的真实原因。

2、推理方法：

由简到繁、由易到难、由表及里逐一进行分析，排除掉不可能的和非主要的故障原因，先查故障发生前曾调整或更换过的元件，优先考虑故障率高的常见原因。

方法一：仪表分析法

利用仪表，如压力表、压差计、电压表、温度计、电秒表及其他电子仪器等，检查系统或元件的技术参数是否符合要求。

方法二：部分停止法

暂时停止气动系统中部分工作元件，观察对故障现象的影响。

方法三：试探反证法

试探性改变气动系统中部分工作条件，观察对故障现象的影响。

方法四：比较法

用标准的或合格的元件代替系统中相同的元件，通过工作状况的对比，来判断被更换的元件是否失效。

工频压缩机和变频压缩机的不同

VSD（变速驱动）压缩机

变速驱动，通常简称为VSD，是压缩空气领域的标志。配备VSD的空气压缩机能够自动调整其运行速度，以实时**匹配压缩空气需求。考虑到压缩机总拥有成本的大方面是其消耗的电力，而不是空气压缩机本身的购买价格，这在节能方面尤其重要！平均而言，根据应用的规模和类型，VSD技术可以将这些能源成本降低35%到50%。把这个百分比变成费用，你就可以省下不少钱。

工频压缩机和变频压缩机有什么区别？

我们先来了解一下工频和变频压缩机之间的一些区别。定速压缩机通常是简单的机器，前期成本较低。你打开工频压缩机，让它全速运转，直到需要关闭为止。不是一个复杂的概念。另一方面，变频压缩机的制造不是为了全速连续运行。他们做的不仅仅是跑和停。取而代之的是，它们**地将输出与需求相匹配，使它们比定速压缩机更加精密。这意味着这些机器的初始投资可能会大大增加。

什么时候应该考虑变频压缩机？

尽管变频技术听起来是任何企业的理想选择，但它并不总是适合的解决方案！变频压缩机是需求波动的企业的理想选择；可以考虑运行不同流程的设施。可能需要配备变频压缩机的具体情况包括：

> 压缩空气的需求在不同工作岗位之间存在显著差异

> 需求随班次、工作日（即）或季节性波动；或者生产需要紧密的压力带。

如果您的流程在运行中是一致的，并且没有遇到需求波动，或者这些变化是不大的，那么使用工频压缩机可能是合适的选择。

您还可以考虑将工频压缩机和变频压缩机结合在一起的解决方案，工频压缩机提供基本负载，一个（或多个）变频压缩机“微调”以满足需求的变化。

变频压缩机有什么好处？

> 虽然变频压缩机具有较高的初始投资成本，但它们通过节能来偿还增加的投资。需求的变化越大，潜在的节约就越大。

> 变频压缩机的工作压力范围比工频压缩机要窄得多。它们在较低的输送压力下工作，同时仍保持空气系统所需的小工作压力。它们还能够为整个设施的所有压缩空气应用提供更稳定的排放压力。

> 变频压缩机的净压力可设置为低于工频压缩机的空载压力。

> 变频压缩机可以在全系统压力下启动/停止。无需卸货，既省时又省力。也没有空转时间损失，也没有正常运行中发生的排放损失。