1.泵站的维修
（1）概述
如图9-43所示，液压泵站又称液压站，是独立的液压装置，主要由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒等组合而成。其中，泵装置上装有电动机和液压泵，是液压站的动力源；集成块由液压阀及通道体组装而成，对液压油实行方向、压力和流量调节；而阀组合一般将阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同；油箱往往采用由钢板焊接而成的半封闭容器，其中还装有过滤器、空气过滤器等，用来储存液压油，并将液压油冷却和过滤；电气盒主要安装对泵站控制所需的电器元件和控制电路等。
用户购后，只要将液压站与机床上的执行机构（液压缸等）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作和工作循环。
图9-43 液压泵站示意图
1—油箱 2—泵装置 3—蓄能器 4—压力表 5—阀集成块 6—空气过滤器 7—过滤器
液压泵站独立于数控机床之外，不但避免了液压泵站振动、发热对机床精度的影响，而且便于系统的安装、调试和维护。
（2）液压泵站的维修
液压泵站的维修主要是液压泵和各种控制阀及其连接故障的维修。此处主要对液压泵的维修作介绍，控制阀的维修在后续章节进行介绍。
液压泵是液压系统的能源部分，若液压泵出现故障不能正常工作，将使整个系统不能正常工作。液压泵的故障有设计上的原因，也有使用维护及装配问题等方面的原因。液压泵的主要故障原因及排除方法如下：
①噪声过大。
故障原因：进油管道太细、进口过滤器通流能力太小或堵塞、油液粘度过高、油面太低吸油不足、进油管吸入空气、安装精度过低或有松动、高压管道中产生液压冲击、液压泵转速过高等。
排除方法：在泵的出口处安装蓄能器、使用橡胶垫减振、确保安装精度；正确设计油箱，正确选择过滤器、液压油、油管、方向控制阀；防止气穴现象和油中渗混空气，控制液压泵的转速在最高转速以下。
②排油量不足或不排油。
故障原因：泵内部滑动零件严重磨损、泵装配不良、泵内机构工作不良、吸油不足、油液粘度过低、泄漏过大、有吸气现象、泵的安装不良等。
排除方法：修复或更换磨损零件、重新装配或安装、保持正常油液粘度、改善吸油管路的通流状况等。
③漏油。
故障原因：对于内漏，主要原因是液压泵内部间隙不合适；对于外漏，原因是密封件安装不良或配合过松或已损坏、零件密封面严重划伤、密封件安装不良或配合过松或已损坏、零件密封面严重划伤、密封轴或沟槽加工不良、外接泄油管过细、过长或未接泄油管等。
排除方法：适当调整泵的运动间隙，间隙过大，内漏增加；间隙过小，摩擦加大，重新安装或更换密封件；严格按尺寸加工油封沟槽、安装泄油管。
④压力不足或压力升不高。
故障原因：溢流阀压力调得过低、液压泵泄漏严重、泵的驱动功率不足、吸油不足、其他元件泄漏过大等。
排除方法：根据具体情况，重新调整溢流阀的压力，或重新计算驱动功率使其匹配，查找系统泄漏情况，采取措施，提高密封效果。
⑤异常发热。
故障原因：主要由液体摩擦和机械摩擦所引起。运动表面的干摩擦或半干摩擦引起机械摩擦生热，各种缝隙的泄漏引起液体摩擦生热。液压泵装配或安装不良、油液粘度过大或油液污染严重、油箱太小或散热条件差、环境热源高等都会引起异常发热。
排除方法：正确选择运动件之间的间隙、油箱的容量和冷却器的大小，可以解决泵的过度发热、油温过高的现象。
2.气源的维修
如图9-44所示，气源主要由产生、处理和储存压缩空气的设备组成。
通过电动机6驱动的空气压缩机1，将大气压力状态下的空气压缩到较高的压力状态，输送到气动系统。压力开关7是根据压力的大小来控制电动机的起动和停止。当小气罐4内压力上升到调定的最高压力时，压力开关发出信号让电动机停止工作；当气罐内压力降至调定的最低压力时，压力开关又发出信号让电动机重新工作。当小气罐4内压力超过允许限度时，安全阀2自动打开向外排气，以保证空气压缩机的安全。当大气罐12内压力超过允许限度时，安全阀13自动打开向外排气，以保证大气罐的安全。单向阀3是在空气压缩机不工作时，用于阻止压缩空气反向流动。后冷却器10是通过降低压缩空气的温度，将水蒸气及污油雾冷凝成液态水滴和油滴。油水分离器11用于进一步将压缩空气中的油、水等污染物分离出来。在后冷却器、油水分离器、空气压缩机和气罐等的最低处，都需设有手动或自动排水器，以便于排除各处冷凝的液态油水等污染物。
图9-44 气源系统的组成
1—压缩机 2、13—安全阀 3—单向阀 4—小气罐 5—自动排水器 6—电动机 7—压力开关 8—压力表 9—截止阀 10—后冷却器 11—油水分离器 12—大气罐
（1）空气压缩机
空气压缩机是气动系统的动力源，它把电动机输出的机械能转换成压缩空气的压力能输送给气动系统。
活塞式空气压缩机是最常用的空气压缩机形式，其工作原理如图9-45所示。活塞式压缩机是通过曲柄连杆机构使活塞做往复运动而实现吸、压气，并达到提高气体压力的目的。曲柄9由原动机（电动机）带动旋转，从而驱动活塞5在缸体4内往复运动。
当活塞向右运动时，气缸内容积增大而形成部分真空，活塞左腔的压力低于大气压力时，吸气阀2开启，外界空气进入缸内，这个过程称为吸气过程；当活塞反向运动时，吸气阀关闭，随着活塞的左移，缸内气体受到压缩而使压力升高，这个过程称为压缩过程。
当缸内压力高于输出气管内压力p后，排气阀1被打开，压缩空气送至输出气管内，这个过程称为排气过程。曲柄旋转一周，活塞往复行程一次，即完成一个工作循环。
图9-45所示是单级活塞式空气压缩机，常用于需要0.3～0.7MPa压力范围的系统。单级空气压缩机若压力超过0.6MPa，产生的热量将大大降低压缩机的效率。因此，常用两级活塞式空气压缩机。
图9-46所示的是两级活塞式空气压缩机。若最终压力为0.7MPa，则第一级通常压缩到0.3MPa。设置中间冷却器是为了降低第二级活塞的进口空气温度，提高空气压缩机的工作效率。
（2）气源处理系统
从空气压缩机输出的压缩空气中含有大量的水分、油分和粉尘等杂质，必须采用适当的方法来清除这些杂质，以免对气动系统的正常工作造成危害。(www.xing528.com)
压缩空气中存在的杂质主要是固态颗粒、气态水分、液态水分、气态油分、气状溶胶油粒子和液态油分等，对于不同的杂质应采用不同的净化方法。
图9-45 活塞式空气压缩机
1—排气阀 2—吸气阀 3—弹簧 4—气缸 5—活塞 6—活塞杆 7—滑块 8—连杆 9—曲柄
图9-46 两级活塞式空气压缩机
1—一级活塞 2—中间冷却器 3—二级活塞
图9-47 油水分离器
1）过滤器
①油水分离器。如图9-47所示，其作用是将压缩空气中的水分、油分和灰尘等杂质分离出来，初步净化压缩空气。应用较多的是使气流撞击并产生环形回转流动的结构形式。当压缩空气由进气管进入分离器壳体以后，气流先受到隔板的阻挡，产生流向和速度的急剧变化（流向如图中箭头所示），而在压缩空气中凝聚的水滴、油滴等杂质受到惯性作用而分离出来，沉降于壳体底部，由下部的排污阀排出。
②空气过滤器。空气过滤器的作用是除去压缩空气中的固态杂质、水滴和污油滴，不能除去气态油和气态水。按过滤器的排水方式，空气过滤器可分为手动排水型和自动排水型。自动排水型按无气压时的排水状态，又可分为常开型和常闭型。
图9-48是空气过滤器的结构原理图。当压缩空气从输入口流入时，气体中所含的液态油、水和杂质沿自导流叶片在切向的缺口强烈旋转，液态油水及固态杂质受离心力作用被甩到存水杯的内壁上，并流到底部。已除去液态油、水和杂质后的压缩空气通过滤芯，进一步清除其中的微小固态粒子，然后从输出口流出。挡水板用来防止已积存的液态油水再混入气流中。旋转放水旋钮，靠螺纹传动将放水塞顶起，则冷凝水从放水塞与密封件之间的空隙经放水塞中心孔道排出。
③油雾过滤器。空气过滤器不能分离悬浮油雾粒子，这是由于处于干燥状态的微小（2～3μm）油粒很难附着于固体表面。要分离这种油雾，需要使用带凝聚式滤芯的油雾过滤器。
图9-48 空气过滤器
1—导流叶片 2—滤芯 3—水杯 4—挡水板 5—放水阀
图9-49a所示为油雾过滤器的结构，图9-49b所示为凝聚式滤芯结构。油雾过滤器除了凝聚式滤芯外，其余结构与普通的空气过滤器基本相同。当含有油雾的压缩空气由内向外通过凝聚式滤芯时，微小粒子因布朗运动受阻发生相互碰撞或与纤维碰撞，聚合成较大油滴而进入泡沫塑料层，在重力作用下沉降到滤杯底而被清除。
图9-49 油雾过滤器
a）油雾过滤器的结构 b）凝聚式滤芯结构
凝聚式滤芯的材料通常用与油脂有较佳亲和性的玻璃纤维、纤维素和陶瓷等材料。由于凝聚式滤芯的过滤度很小，容易堵塞，且不可能除去大量的水分，油雾过滤器的安装位置应紧接在空气过滤器之后。
选用油雾过滤器时，除应注意其过滤精度等参数外，应特别注意实际使用的流量不要超过最大允许流量，以防止油滴再次雾化。
使用时，需经常检查滤芯状况，当压降值超过0.07MPa时，表明通过滤芯的气流速度增大，容易产生油滴被雾化的危险，必须及时更换滤芯。
2）自动排水器 自动排水器用于自动排除管道低处、油水分离器、储气罐及各种过滤器底部等处的冷凝水。它可安装于不便通过人工排污水的地方，如高处、低处、狭窄处，并可防止人工排水被遗忘而造成压缩空气被冷凝水重新污染。
（3）气源常见故障及处理方法
气源的常见故障有空气压缩机故障、减压阀故障、管路故障、压缩空气处理组件故障等。
①空气压缩机故障：止逆阀损坏、活塞环磨损严重、进气阀片损坏和空气过滤器堵塞等。
若要判断止逆阀是否损坏，只需在空气压缩机自动停机十几秒后，将电源关掉，用手盘动大胶带轮，如果能较轻松地转动一周，则表明止逆阀未损坏；反之，止逆阀已损坏。另外，也可从自动压力开关下面的排气口的排气情况来进行判断，一般在空气压缩机自动停机后十几秒左右后就停止排气，如果一直在排气直至空气压缩机再次起动时才停止，则说明止逆阀已损坏，须更换。
当空气压缩机的压力上升缓慢并伴有串油现象时，表明空气压缩机的活塞环已严重磨损，应及时更换。
当进气阀片损坏或空气过滤器堵塞时，也会使空气压缩机的压力上升缓慢（但没有串油现象）。检查时，可将手掌放至空气过滤器的进气口上，如果有热气向外顶，则说明进气阀处已损坏，须更换；如果吸力较小，一般是空气过滤器较脏所致，应清洗或更换过滤器。
②减压阀的故障：压力调不高、压力上升缓慢等。
压力调不高，往往是因调压弹簧断裂或膜片破裂而造成的，必须更换。压力上升缓慢，一般是因过滤网被堵塞引起的，应拆下清洗。
③管路故障：管路接头处泄漏、软管破裂、冷凝水聚集等。
管路接头处泄漏和软管破裂时，可从声音上来判断漏气的部位，应及时修补或更换。若管路中聚积有冷凝水时，应及时排掉，因为在北方的冬季冷凝水易结冰而堵塞气路。
④压缩空气处理组件的故障：油水分离器故障、调压阀和油雾器故障。
油水分离器的故障中，又分为滤芯堵塞、破损，排污阀的运动部件动作不灵活等情况。工作中要经常清洗滤芯，除去排污器内的油污和杂质。
调压阀的故障与减压阀的故障类似。
油雾器的故障现象有不滴油、油杯底部沉积有水分、油杯口的密封圈损坏等。当油雾器不滴油时，应检查进气口的气流量是否低于起雾流量、是否漏气，油量调节针阀是否堵塞等；如果油杯底部沉积了水分，应及时排除；当密封圈损坏时，应及时更换。
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