?？铺貦C床HEC1600典型故障分析

■ 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 (江蘇常州 213100） 蔡 進(jìn) 荊黎杰 符志晶 印文博

我公司有一臺德國?？铺財?shù)控臥式加工中心HEC1600，主要用于齒輪箱體的加工。該機床的主軸轉(zhuǎn)速最高可達(dá)10 000r/min，主軸內(nèi)部的冷卻效果至關(guān)重要，沒有冷卻作用的主軸會出現(xiàn)主軸精度的變化，此情況嚴(yán)重的會導(dǎo)致主軸報廢。在使用過程中，主軸內(nèi)冷卻液流量的問題頻繁出現(xiàn)，當(dāng)機床出現(xiàn)報警號700222（鏜桿內(nèi)冷卻液流量不足）時，會導(dǎo)致加工停止。

1. 故障現(xiàn)象與原因分析

機床有一套獨立的主軸冷卻系統(tǒng)，主要用于主軸內(nèi)部軸承和鏜桿的冷卻，經(jīng)過對冷卻系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn)，主軸在高速運轉(zhuǎn)的情況下，會產(chǎn)生很高熱量，這套系統(tǒng)對于主軸的冷卻有著良好的效果，起著重要的保護作用。我們現(xiàn)在遇到的問題就是主軸內(nèi)部冷卻的流量監(jiān)測頻繁發(fā)生報警，發(fā)生這樣的報警，機床各運動軸會立即停止運行，程序加工無法正常進(jìn)行。

分析原因主要有：①水箱內(nèi)部的水量低于最低液位，導(dǎo)致流量不足。②鏜桿內(nèi)部太臟而堵塞，導(dǎo)致流量不足。

2. 解決方案

（1）第一種情況 我們在檢查水箱時發(fā)現(xiàn)，水箱的水位一直在降低，而且每次報警時，水箱水位到達(dá)下限位，說明主軸內(nèi)冷系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水情況。經(jīng)過仔細(xì)查找，發(fā)現(xiàn)鏜桿內(nèi)冷旋轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)部的密封圈磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致水箱的水不斷消耗，如圖1所示，直至出現(xiàn)報警。起初的解決方案是不斷地加水，采用國產(chǎn)密封圈進(jìn)行替代，但是在主軸高速旋轉(zhuǎn)下，國產(chǎn)密封圈支撐不了一個月，然后繼續(xù)漏水。等待了兩個月的進(jìn)口密封圈，效果也不是很好，兩個月后仍會出現(xiàn)漏水情況。在這種情況下，分析原因主要是鏜桿內(nèi)冷旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部的轉(zhuǎn)軸磨損嚴(yán)重，如圖2所示，密封圈的更換已經(jīng)是治標(biāo)不治本的方法。通過購買新的旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行更換，終于解決了漏水的問題，同時也了解到這個部件本身就是易損件，使用5年左右就要進(jìn)行更換。

（2）第二種情況 更換新的內(nèi)冷旋轉(zhuǎn)接頭后，發(fā)現(xiàn)鏜桿內(nèi)冷卻液的流量仍然不足。調(diào)節(jié)流量監(jiān)測模擬量開關(guān)，將原來低于設(shè)定流量70%就會出現(xiàn)報警的情況，調(diào)整到低于設(shè)定流量30%才會出現(xiàn)報警。通過這樣的操作，雖然可以不讓它出現(xiàn)報警，機床可以繼續(xù)使用，但一個月后發(fā)現(xiàn)，我們把設(shè)定流量調(diào)節(jié)到10%（最低的設(shè)定值）還是會出現(xiàn)報警，這樣就意味著管路完全被堵。

圖1 密封圈位置

圖2 轉(zhuǎn)軸磨損

對冷卻系統(tǒng)圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要是主軸鏜桿內(nèi)部管路堵塞，鏜桿內(nèi)部的進(jìn)水管標(biāo)號P3，出水管標(biāo)號T3，它們通過直徑為8mm的水管直接連接在旋轉(zhuǎn)接頭上。將水管P3和T3接上直徑為8mm的氣管引到外部，先采用通氣疏通（主要考慮每臺機床都有氣源，方便快捷），氣壓達(dá)0.6MPa，將進(jìn)水管P3和出水管T3分別作為進(jìn)口和出口，反復(fù)吹氣，從內(nèi)部吹出大量黑色的雜質(zhì)，但是效果不理想。后采用高壓水槍，水壓達(dá)到3MPa，將進(jìn)水管P3和出水管T3分別作為進(jìn)口和出口，反復(fù)用水沖擊，從內(nèi)部沖出大量黑色的雜質(zhì)。通過高壓水壓的沖洗效果還是不錯的，顯示的流量監(jiān)測可以達(dá)到30%，但不穩(wěn)定，流量低的報警時有發(fā)生。

這是一個長期艱巨的過程，我們將水源由原來的自來水換成專業(yè)的堿性清洗劑，有利于對管路的清洗，鏜桿內(nèi)部的循環(huán)孔徑是6mm，雜質(zhì)的生成是長期堆積的過程，堿液只能慢慢溶解雜質(zhì)，再被水帶出來。為了提高清洗的效率，我們購買循環(huán)泵進(jìn)行24h工作。在保障生產(chǎn)的情況下，持續(xù)進(jìn)行了近3個月，鏜桿內(nèi)冷卻液流量才能穩(wěn)定70%，終于滿足設(shè)備的使用要求。

3. 結(jié)語

這次維修過程讓我們印象很深刻，不是因為問題有多么復(fù)雜，而是說明設(shè)備預(yù)防性維護的重要性。因為沒有把簡單的問題扼殺在萌芽之中，從而讓一個小問題從次要矛盾悄悄地上升到主要矛盾，導(dǎo)致設(shè)備停機，嚴(yán)重影響到生產(chǎn)的正常運行。希望設(shè)備維修同行吸取我們的教訓(xùn)，少走一些彎路，多一分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。