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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

2008-04-18

　　來源：一拖模具廠  作者：林枝繁 
 　　MT2V數(shù)控仿形銑床是我廠進(jìn)口的一臺(tái)意大利奧利康(OERLIKON)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，Z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。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在廠房內(nèi)Z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。


表1 油溫油壓關(guān)系


表2 重新調(diào)整后油溫油壓關(guān)系
　　經(jīng)過調(diào)整，近兩年來，未再出現(xiàn)此故障，機(jī)床運(yùn)行正常。