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數(shù)控機(jī)床液壓潤滑油路分析及特殊故障排除
2008-04-03 15:52:18
MT2V數(shù)控仿形銑床是我廠進(jìn)口的一臺(tái)意大利奧利康(OER LIKON)公司生產(chǎn)的數(shù)控仿形銑床,1997年7月安裝調(diào)試完后,正式投人使用。1998年元月開始,在冷機(jī)啟動(dòng)機(jī)床液壓潤滑系統(tǒng)后,開始出現(xiàn)主軸箱下端漏油故障,并隨著氣溫下降漏油越來越嚴(yán)重,但在主軸啟動(dòng)20min后漏油開始逐漸停止。在此過程中機(jī)床各項(xiàng)工作正常,也無任何報(bào)警提示。
MT2V數(shù)控仿形銑床屬于重型機(jī)床,其各向?qū)к墲櫥梢粋€(gè)獨(dú)立的導(dǎo)軌自動(dòng)潤滑系統(tǒng)完成:它的液壓及主軸潤滑系統(tǒng)與奧利康公司生產(chǎn)的FB2V、FB3V數(shù)控仿形銑床有較大差別,其液壓和主軸潤滑原理如圖所示。液壓和主軸潤滑共用一個(gè)主油箱(使用HM68抗摩液壓油),電動(dòng)機(jī)M1帶動(dòng)同軸齒輪泵1P、2P轉(zhuǎn)動(dòng),1P通過單向閥5、直控溢流閥6、蓄能器8等向機(jī)床液壓系統(tǒng)提供壓力為8MPa的液壓油,由各個(gè)電磁閥來控制主軸快慢檔變速、刀具卡頭夾緊放松、主軸機(jī)頭夾緊放松和Z 軸夾緊放松。2P通過直控溢流閥2、制冷器1對(duì)主軸箱提供潤滑油,再經(jīng)各分油管對(duì)主軸箱內(nèi)軸承、齒輪等進(jìn)行潤滑后,匯集到主軸箱底部的回油池,由回油齒輪泵3P抽回主油箱3內(nèi)。機(jī)床主電源開關(guān)閉合后,3P自動(dòng)啟動(dòng)20s,以抽回回油池內(nèi)的存油;液壓潤滑系統(tǒng)啟動(dòng),3P隨著啟動(dòng);液壓潤滑系統(tǒng)停止,3P延時(shí)45s停機(jī),以抽回回油池內(nèi)的余油。制冷器1檢測(cè)流過其內(nèi)部的潤滑油,當(dāng)潤滑油油溫升高到設(shè)定溫度時(shí)冷卻器啟動(dòng),對(duì)潤滑油進(jìn)行強(qiáng)制制冷,當(dāng)潤滑油油溫低于設(shè)定油溫時(shí),冷卻器停止。

 

1.制冷器 2、6.直控溢流閥 3.主油箱 4.濾油器 5.單向閥 7.手動(dòng)截止閥
8.蓄能器 9.液壓選擇開關(guān) 10.油壓表
MT2V液壓和主軸潤滑原理圖

分析故障現(xiàn)象及液壓潤滑原理,因?yàn)槭窃诘蜏乩錂C(jī)啟動(dòng)液壓潤滑系統(tǒng)后短時(shí)間漏油,且機(jī)床各動(dòng)作正常,也無任何報(bào)警提示,可以排除高壓液壓系統(tǒng)泄漏的問題。故障范圍應(yīng)該是在主軸潤滑系統(tǒng),因機(jī)床尚在保修期內(nèi),外方維修人員先后兩次來廠更換回油泵3P,但仍未將故障排除,隨著春季氣溫回升,漏油量逐漸減少,最后故障徹底消失。
1998年冬季,隨著氣溫的下降,故障再次出現(xiàn)。我們翻閱液壓潤滑部分說明資料,資料顯示當(dāng)液壓選擇開關(guān)9放置在“2P”檔時(shí),油壓表10顯示油壓應(yīng)為0.5~1MPa?,F(xiàn)場實(shí)測(cè),在廠房內(nèi)最低環(huán)境溫度6℃ 時(shí),冷機(jī)啟動(dòng)機(jī)床液壓潤滑系統(tǒng),潤滑油油溫為6℃ ,此時(shí)“2P”檔油壓值為1.8MPa ,隨著主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間加長,油溫上升,油壓下降,當(dāng)油溫升至設(shè)定溫度25℃冷卻器啟動(dòng)時(shí),“2P”檔油壓值為0.7MPa。從油壓降至1.2MPa以后,漏油量開始減少,之后,故障逐漸消失,機(jī)床進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài),油溫在18~26℃間周期性波動(dòng),油壓隨油溫在0.7~1.3MPa之間周期性波動(dòng),油溫油壓間關(guān)系如表1所示。由此可以判斷該機(jī)床在夏季安裝調(diào)試時(shí)調(diào)整的潤滑油壓在冬季還需要進(jìn)行調(diào)整,否則,當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)潤滑油粘度增大,冷機(jī)啟動(dòng)液壓潤滑系統(tǒng)時(shí),回油泵回油量變小,就出現(xiàn)了主軸箱潤滑油供油量大于回油量,造成潤滑油外溢故障。根據(jù)油溫油壓間的關(guān)系,我們理解液壓潤滑部分說明資料所注明的“2P”檔油壓0.5~1MPa并非一般理解為靜態(tài)調(diào)整到0.5~1MPa任一值即可,而應(yīng)該理解為油壓隨油溫在0.5~1MPa間波動(dòng)(任何情況下不能低于0.5MPa)。油壓調(diào)整值過低,會(huì)造成潤滑不足,引起設(shè)備事故;油壓調(diào)整值過高,則會(huì)造成冬季冷機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí),主軸箱潤滑油供油量大于回油量,造成潤滑油外溢故障。調(diào)高該油壓值,經(jīng)調(diào)整后機(jī)床正常工作時(shí)油溫油壓間關(guān)系如表2所示,冷機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí),“2P”檔油壓值為1.3MPa。該油壓本著能高則高的原則要隨氣溫經(jīng)常調(diào)整,進(jìn)入夏季,調(diào)整直控溢流閥2時(shí)對(duì)油壓下限影響不大,特別是當(dāng)主軸以高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油溫保持在29℃,制冷器不再停機(jī),油壓為0.45MPa,此時(shí)調(diào)整直控溢流閥2,已不能改變油壓值。
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    表1 油溫油壓關(guān)系
    油溫(℃ ) 26 25 24 20 19 18
    油壓
    (105Pa)
    8
    (冷卻器啟動(dòng))
    7
    (冷卻器啟動(dòng))
    9.5 11
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