CK53160G型16m數(shù)控立車機(jī)械液壓故障處理

■ 葫蘆島濱海水電大件制造有限責(zé)任公司 （遼寧 125004） 張順廷

■ 渤海造船廠集團(tuán)有限公司 （遼寧葫蘆島 125004） 崔立奇 鄭海華 岳林紅 王富國

CK53160G型16m數(shù)控立車機(jī)械液壓故障處理

■ 葫蘆島濱海水電大件制造有限責(zé)任公司 （遼寧 125004） 張順廷

■ 渤海造船廠集團(tuán)有限公司 （遼寧葫蘆島 125004） 崔立奇 鄭海華 岳林紅 王富國

介紹了幾例典型的16m數(shù)控立車機(jī)械、液壓故障，針對這些故障采取了與之相適應(yīng)的解決方法。

CK53160G型單柱16m數(shù)控立車就其加工工件的尺寸、規(guī)格及重量而言，目前仍屬于國內(nèi)最大設(shè)備之一。1990年由武漢重型機(jī)床廠制造安裝并投入使用，2000年經(jīng)過原廠家改造。

1. 滑枕平衡液壓缸無油壓

平衡液壓缸作用：減輕Z軸方向重量，保證Z軸加工工件精度。平衡液壓缸油壓通過雙聯(lián)葉片泵建立，雙聯(lián)葉片泵型號為YB1-506，排量50/6（mL/r）。雙聯(lián)葉片泵作用：①在橫梁卡緊和滑枕移動速度v＜6mm/min時，僅6mL/r葉片泵工作，供給滑枕平衡液壓缸平衡油壓為2.5MPa，此油壓通過溢流閥型號Y-63調(diào)節(jié)。②50mL/r葉片泵流量通過電磁閥23D-63斷電返回到油箱，作用減少通過溢流閥引起的發(fā)熱，減少不必要能耗。③當(dāng)滑枕向上快速移動速度超過6mm/min時，23D-63接通，將50mL/r流量并入油路系統(tǒng)內(nèi)，快速向平衡液壓缸注油，起到滑枕平衡作用。④當(dāng)120t橫梁移動時，雙聯(lián)泵同時供給橫梁絲母靜壓、潤滑；橫梁導(dǎo)軌卡緊裝置松開、導(dǎo)軌潤滑供油，其他油路關(guān)斷。⑤橫梁卡緊裝置系統(tǒng)通過電磁閥23D-63接通和斷開，利用單向控制閥，型號為I-63，排量為63L/min，保證平行橫梁平面的液壓缸先卡緊，橫梁升降螺母靜壓卸荷也是通過一個電磁閥23D-63通斷。⑥在卡緊裝置系統(tǒng)內(nèi)增加一個減壓閥和節(jié)流閥，保證靜壓橫梁卸荷螺母有較高油壓。

平衡液壓缸內(nèi)無壓力處理：

（1）檢查或更換溢流閥Y-63，回油管有時出油，有時不出油，平衡液壓缸壓力表為0?；赜凸艹鲇蜁r用手按住油管出口，油向外噴出，但壓力表為0。人為按動電磁閥23D-63，使雙聯(lián)泵同時向平衡液壓缸供油，液壓缸油壓表有壓力顯示，說明雙聯(lián)泵50mL/r泵正常?？焖傧蛏弦苿踊?，電磁閥23D-63通電動作，此油路無故障。

（2）檢查或更換油路中的單向閥 I-63，故障仍然存在。

（3）檢查6mL/r葉片泵，出油口有油涌出，用手按出油口，液壓油向外噴出。當(dāng)時未懷疑6mL/r葉片泵損壞，但通過檢查油路上所有液壓元件，未發(fā)現(xiàn)有故障的液壓元件，平衡液壓缸仍無油壓。

（4）決定更換雙聯(lián)葉片泵。更換后，平衡液壓缸能迅速建立起2.5MPa油壓。事后通過檢查雙梁葉片泵，分析出現(xiàn)故障原因是：立車每天24h運(yùn)轉(zhuǎn)，時間長了，雙聯(lián)葉片泵必然會磨損。6mL/r葉片泵有油噴出是假象，實質(zhì)是6mL/r葉片泵已經(jīng)不能建立油壓。

2. 立柱向前移動時整個立柱+橫梁+走臺一起抖動

出現(xiàn)上述故障從以下幾方面分析原因：

（1）檢查立柱滑座靜壓浮起量，如圖1所示。

立柱移動采用靜壓卸荷導(dǎo)軌，有4個主腔、2臺雙聯(lián)葉片泵，每腔1臺泵；2臺雙聯(lián)葉片液壓泵（1#、2#）型號為YB1-6.3，排量為6.3mL/r。

檢查后，發(fā)現(xiàn)立柱滑座有一角未浮起。進(jìn)一步檢查立柱滑座2#卸荷液壓泵，在油路中的油壓力為5MPa，1#卸荷液壓泵在油路中的油壓力為2MPa，油壓力偏低。檢查1#卸荷液壓泵油路，發(fā)現(xiàn)溢流閥Y-10溢流口出油過多。檢修好溢流閥后，使油路中油壓力能達(dá)到5MPa，但最低一角浮起量仍為0。

（2）檢查去立柱滑座4套夾緊裝置油路、去立柱滑座傳動件潤滑油及后支承油壓力是4MPa，與液壓圖對照，油壓正常。

（3）檢查立柱滑座4套夾緊裝置，每個夾緊裝置內(nèi)部有一疊形彈簧，通過內(nèi)部液壓缸活塞頭頂壓螺釘頭，帶動導(dǎo)向壓板。導(dǎo)向壓板利用杠桿原理，將立柱與床身夾緊。導(dǎo)向壓板與床身下導(dǎo)面按0.04～0.06mm間隙調(diào)整。

檢查中，發(fā)現(xiàn)浮起量最低夾緊裝置有壓力油，液壓缸活塞頭不動，其他3套夾緊裝置液壓缸活塞頭在2mm左右動作。因此判斷此套立柱夾緊裝置有問題。啟動液壓泵，松開導(dǎo)向壓板上的螺釘頭，讓夾緊裝置不起作用。測量此處浮起量為0.01mm，說明此處夾緊裝置調(diào)整過緊。松開螺釘頭重新調(diào)整，調(diào)整方法是：夾緊裝置在松開狀態(tài)，在液壓缸活塞頭至螺釘頭之間保持0.30mm，液壓系統(tǒng)松開油壓為4MPa。當(dāng)泵站液壓泵失電后，在夾緊裝置內(nèi)部疊形彈簧彈力作用下，液壓缸活塞頭行程有2mm，頂緊螺釘頭，夾緊裝置將立柱與床身夾緊。

通過上述檢修后，最低浮起量為0.01mm（見圖2），向前移動立柱，立柱+橫梁+走臺仍然一起抖動，未找到故障點。再進(jìn)一步研究、檢查去立柱滑座傳動油路及后支承，發(fā)現(xiàn)顯示油路油壓為4MPa，表針不?；蝿?，懷疑去立柱滑座傳動潤滑油路及后支承油管路中有氣體，因此將立柱滑座傳動油管組件中的一路油管拆開，啟動立柱泵站，瞬間氣體連同壓力油一起高壓噴出。停電，擰緊油管。移動立柱，發(fā)現(xiàn)立柱移動正常，再沒有出現(xiàn)整體抖動故障。分析原因：某次更換過立柱泵站中的多套過濾器，管路內(nèi)有氣體，造成此次立柱移動抖動故障。

因此在靜壓、潤滑油路檢修過程中，管路中有氣體會造成意想不到的故障。如果懷疑油管中有氣體，應(yīng)首先想到將管路中的氣體釋放掉。

防范措施：在吸油管路過濾器上端增加一個單向閥，防止液壓泵長時間不工作，吸油管路中進(jìn)入空氣。單向閥采用型號為I-100，流量為100L/min，開啟壓力為0.01MPa，并對液壓站設(shè)計的壓力做了調(diào)整。

3. 橫梁升降電流大、噪聲大

橫梁卡緊：在平行橫梁平面方向有7個液壓缸（3個卡緊、4個頂緊）；在垂直橫梁平面方向有10個液壓缸（7個卡緊、3個頂緊），均為疊形彈簧卡緊。松開油壓為4～5MPa，松開狀態(tài)保證液壓缸活塞頭與螺釘頭之間間隙為0.30mm，卡緊壓板和導(dǎo)軌面的間隙為0.10mm。橫梁升降靜壓卸荷螺母靜壓卸荷內(nèi)壓為2～4MPa。

圖1 檢修前立柱移動浮起量

圖 2

由于橫梁經(jīng)常升降，為了上下大型加工產(chǎn)品。當(dāng)橫梁移動時，如果出現(xiàn)電流大、噪聲大故障時，檢查雙梁葉片泵油壓是否達(dá)到要求壓力；過濾器是否堵塞；溢流閥是否調(diào)節(jié)合適；橫梁升降只要保證有足夠靜壓壓力、足夠多潤滑油流量，橫梁升降故障就能夠解決。

4. 走臺控制裝置改進(jìn)

16m數(shù)控立車走臺自重20t，由于最初設(shè)計問題，出現(xiàn)過走臺自動快速下滑掉落故障，并發(fā)出刺耳噪聲，嚴(yán)重影響立車操作者自身安全，必須進(jìn)行整改。

改造方案是：采用錐形抱閘電動機(jī)控制，功率4kW。立式安裝在一臺傳動箱上，傳動箱內(nèi)部有一套渦輪蝸桿；再增加一套行星擺線針輪減速機(jī)，型號：XW-9、傳動比=1∶59，這樣改造后，走臺再也沒有出現(xiàn)自動下滑掉落故障。

5. X軸不銹鋼護(hù)板被拉開處理

16m數(shù)控立車已經(jīng)運(yùn)行了25年，并且每天24h運(yùn)行，期間對X軸護(hù)板修理過幾次。例如，更換軸承、刮板條等。由于運(yùn)行時間長，護(hù)板與護(hù)板之間已經(jīng)變形，咬合不到位。其中嚴(yán)重的是X軸右側(cè)護(hù)板第一節(jié)與第二節(jié)經(jīng)常被拉開，增加了立車停臺時間，共有兩種方案。

（1）護(hù)板因磨損、變形，又由于X軸左右兩側(cè)護(hù)板長度都有一定富裕量，經(jīng)研究決定，將X軸經(jīng)常被拉開的2塊護(hù)板，用3塊長度為200mm×80mm×4mm的聯(lián)接板，用不銹鋼焊絲焊接在一起，既保證了護(hù)板拉力，又保證了立車正常運(yùn)行。焊接中，盡量使2塊不銹鋼護(hù)板重疊，保證護(hù)板有足夠運(yùn)行長度，同時考慮護(hù)板不被整體推出，掉落地面。

（2）由于被拉開的護(hù)板增加，經(jīng)集體研究、借鑒橋式吊車電葫蘆電源、控制線運(yùn)行方法，采用最簡單、最直接的方案。在2塊護(hù)板前后聯(lián)接處各焊接1個M20螺母，每塊護(hù)板焊接螺絲處前后各留有40mm距離，保證護(hù)板之間運(yùn)行良好。前后螺母之間用φ6mm鋼絲繩鏈接，兩端鋼絲繩用鋼絲繩卡扣固定擰緊。每個護(hù)板鏈接處，上下各鏈接3條同等長度鋼絲繩，增強(qiáng)了2塊護(hù)板抗拉強(qiáng)度，保證每塊護(hù)板正常平穩(wěn)運(yùn)行。通過半年實踐證明，第2種方案既簡單，又實用。

目前16m數(shù)控立車X軸不銹鋼護(hù)板運(yùn)行狀態(tài)良好。

6. 刀架上滑枕、滑座傳動件定程定量潤滑油路改進(jìn)

刀架上滑枕、滑座定程和定量潤滑原設(shè)計不合理，油路中的油壓帶有微動開關(guān)控制電路，油路中油壓時有時無，影響微動開關(guān)也發(fā)生變化。經(jīng)研究決定采用始終供油方式，潤滑油的壓力在1MPa，保證此油路通暢，刀架潤滑正常。

7. 工作臺變速齒輪箱溢油處理

由于機(jī)床設(shè)計原因，工作臺變速齒輪箱有時缺油。原因有兩個：一是立車在更換加工工件時，變速齒輪箱潤滑油通過與工作臺齒輪鏈接處齒輪流到工作臺油腔內(nèi)，再流回到工作臺泵站大油箱內(nèi)；二是變速油箱內(nèi)齒輪與工作臺齒輪一起運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪潤滑油甩工作臺油腔內(nèi)，再流回到工作臺泵站大油箱內(nèi)，因此需要從工作臺大油箱向變速齒輪箱內(nèi)補(bǔ)油，中間增加一臺小型補(bǔ)油液壓泵，通過變速油箱浮漂開關(guān)及PLC電氣控制回路自動控制，變速油箱缺油補(bǔ)油，不缺時停止補(bǔ)油。

立車已經(jīng)運(yùn)行20多年，偶爾、不定期發(fā)現(xiàn)工作臺變速油箱地坑內(nèi)有一定量的潤滑油，經(jīng)過多年觀察，未發(fā)現(xiàn)故障原因及故障點。

一次在巡檢立車地坑時發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充潤滑油液壓泵已停止，但液壓泵輸出油管出口還有少量潤滑油輸出，因此找到故障根源是虹吸現(xiàn)象。故障處理就是將補(bǔ)充液壓泵輸出油管比輸入油管高出一定距離后，工作臺變速齒輪箱溢油故障消失。

更正啟事

本刊2015年第5期，《插齒刀刃磨誤差及修正》一文作者李瑞更正為李瑞春，特此更正！

本刊編輯部

20141109）