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數(shù)控機(jī)床液壓潤(rùn)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(kāi)始，在冷機(jī)啟動(dòng)機(jī)床液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)后，開(kāi)始出現(xiàn)主軸箱下端漏油故障，并隨著氣溫下降漏油越來(lái)越嚴(yán)重，但在主軸啟動(dòng)20min后漏油開(kāi)始逐漸停止。在此過(guò)程中機(jī)床各項(xiàng)工作正常，也無(wú)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?rùn)滑由一個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)軌自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)完成：它的液壓及主軸潤(rùn)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(rùn)滑原理如圖所示。液壓和主軸潤(rùn)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(guò)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(lái)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(guò)直控溢流閥2、制冷器1對(duì)主軸箱提供潤(rùn)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(rùn)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(kāi)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(rùn)滑系統(tǒng)啟動(dòng)，3P隨著啟動(dòng)；液壓潤(rùn)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(guò)其內(nèi)部的潤(rùn)滑油，當(dāng)潤(rùn)滑油油溫升高到設(shè)定溫度時(shí)冷卻器啟動(dòng)，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行強(qiáng)制制冷，當(dāng)潤(rùn)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(kāi)關(guān) 10.油壓表
MT2V液壓和主軸潤(rùn)滑原理圖

分析故障現(xiàn)象及液壓潤(rùn)滑原理，因?yàn)槭窃诘蜏乩錂C(jī)啟動(dòng)液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)后短時(shí)間漏油，且機(jī)床各動(dòng)作正常，也無(wú)任何報(bào)警提示，可以排除高壓液壓系統(tǒng)泄漏的問(wèn)題。故障范圍應(yīng)該是在主軸潤(rùn)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(lái)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(rùn)滑部分說(shuō)明資料，資料顯示當(dāng)液壓選擇開(kāi)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(chǎng)實(shí)測(cè)，在廠房?jī)?nèi)最低環(huán)境溫度6℃ 時(shí)，冷機(jī)啟動(dòng)機(jī)床液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)，潤(rùn)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(zhǎng)，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(kāi)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(rùn)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(rùn)滑油粘度增大，冷機(jī)啟動(dòng)液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，回油泵回油量變小，就出現(xiàn)了主軸箱潤(rùn)滑油供油量大于回油量，造成潤(rùn)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(rùn)滑部分說(shuō)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(guò)低，會(huì)造成潤(rùn)滑不足，引起設(shè)備事故；油壓調(diào)整值過(guò)高，則會(huì)造成冬季冷機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，主軸箱潤(rùn)滑油供油量大于回油量，造成潤(rùn)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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