數(shù)控立式車床液壓換擋系統(tǒng)改造

■新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司 （河南 453000） 李太林 張占鋒

數(shù)控立式車床液壓換擋系統(tǒng)改造

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摘要：通過對數(shù)控立式車床液壓換擋脫擋現(xiàn)象的分析，找出原因，改進液壓換擋系統(tǒng)，收到較好的效果。

我公司有兩臺數(shù)控立式車床CK5712，主傳動系統(tǒng)采用電氣無級調(diào)速和兩擋齒輪變速，從而實現(xiàn)主軸無級變速，兩擋齒輪變速是通過液壓缸、換向閥等液壓元件實現(xiàn)的。但此款機床經(jīng)常出現(xiàn)停機一段時間后，再起動時，工作臺不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速不一致的現(xiàn)象。

經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)換擋液壓缸壓力較低，甚至基本沒有壓力。再檢查液壓泵、換擋液壓缸等液壓元件，性能都正常。通過研究分析液壓系統(tǒng)圖，認為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是換向閥處于中間位，產(chǎn)生液壓系統(tǒng)的泄漏，并且系統(tǒng)中沒有保壓閥，造成換擋系統(tǒng)壓力較低，出現(xiàn)脫擋，因而工作臺會出現(xiàn)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速不一致的現(xiàn)象。

1. 液壓換擋系統(tǒng)原理分析

CK5712數(shù)控立式車床換擋液壓系統(tǒng)如圖1所示。在油路里配置一個溢流閥4、兩個單向節(jié)流閥2，分別用于調(diào)節(jié)換擋壓力和換擋速度。

該系統(tǒng)的基本原理是：溢流閥4調(diào)定換擋液壓缸壓力為1.5MPa，設(shè)定不同的擋位，使液壓缸1活塞桿能夠推動滑動換擋齒輪向上或向下分別與相應(yīng)擋位的齒輪嚙合，為了嚙合時不產(chǎn)生沖擊，通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥2控制嚙合時的速度。

圖1

該液壓系統(tǒng)的缺點是：設(shè)備停機后，換向閥處在中間位，系統(tǒng)發(fā)生泄漏時，系統(tǒng)沒有保壓裝置，滑動換擋齒輪在重力作用下會與之嚙合的齒輪脫開，向下滑動，停到任意的位置。如果泄漏經(jīng)過一段時間后，系統(tǒng)壓力就會降低，也就會產(chǎn)生上述的設(shè)備故障。

2. 采取的措施

我們改進了原液壓換擋系統(tǒng)，將系統(tǒng)中原三位四通電磁閥換成具有記憶功能的雙電控兩位四通電磁閥2，同時在回路中增加具有保壓功能的液控單向閥3。其液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

圖2

將溢流閥5調(diào)定壓力到1.5MPa，即使機床停機一段時間，由于液控單向閥3具有保壓功能，能夠維持系統(tǒng)壓力的恒定，并且兩位四通電磁閥4仍然在停機前的狀態(tài)，所以當(dāng)機床再次起動時，滑動換擋齒輪仍然在原來的位置，就不會出現(xiàn)脫擋或工作臺轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速不一致的現(xiàn)象。

參考文獻：

[1] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

收稿日期：（20150524）