陳輝

(常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇常州 213025)

CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)故障診斷

陳輝

(常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇常州 213025)

以CK6140數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)為例，分析液壓系統(tǒng)常見故障及檢修方法，并給出故障診斷實(shí)例。

CK6140數(shù)控車床;液壓系統(tǒng);故障診斷

CK6140數(shù)控車床是一種常用的數(shù)控車加工機(jī)床，在工廠、企業(yè)及學(xué)校實(shí)訓(xùn)中應(yīng)用廣泛。隨著工作時(shí)間的增加和環(huán)境的影響，該機(jī)床液壓系統(tǒng)會出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)床不能正常工作。如何準(zhǔn)確判斷機(jī)床液壓系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障并進(jìn)行及時(shí)檢修是延長機(jī)床正常使用壽命的保障。

1 CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)如圖1所示，該液壓系統(tǒng)采用單向變量液壓泵向系統(tǒng)供油，能量損失較少;在卡盤控制中，通過一個換向閥和兩個減壓閥實(shí)現(xiàn)高低壓夾緊轉(zhuǎn)換，進(jìn)而調(diào)節(jié)夾緊力;采用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位控制，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和刀架正反轉(zhuǎn)控制;通過換向閥和調(diào)速閥控制尾座套筒的動作和預(yù)緊力大小，適應(yīng)不同工件需要;系統(tǒng)中的壓力計(jì)便于液壓系統(tǒng)的調(diào)試和故障診斷使用。

圖1 CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

2 CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)常見故障及檢修

CK6140數(shù)控車床在使用過程中，其液壓系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障主要有噪聲、震動、油溫高、爬行等情況［2］。

2.1 液壓系統(tǒng)發(fā)生爬行現(xiàn)象

在液壓傳動系統(tǒng)中，有時(shí)會出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)速度不均勻的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是爬行現(xiàn)象［1］。針對CK6140液壓系統(tǒng)來說，發(fā)生爬行現(xiàn)象的主要原因有:液壓油中混有空氣，相對運(yùn)動部件間摩擦阻力太大或不斷變化，密封件密封不良導(dǎo)致泄漏等。主要的檢修方法有:因混入空氣而產(chǎn)生的爬行現(xiàn)象，可以通過在高處部件設(shè)置排氣裝置來解決;加強(qiáng)對活塞、活塞桿的檢查，避免污物進(jìn)入液壓缸、液壓馬達(dá)的內(nèi)部，以避免相對運(yùn)動部件間的摩擦阻力太大和變化的問題;及時(shí)記錄、檢查并更換密封件，對舊設(shè)備加大液壓泵供油量，以防止泄漏產(chǎn)生。

2.2 液壓系統(tǒng)油溫過高

油溫過高是液壓系統(tǒng)常見現(xiàn)象，油溫過高會導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，因此在使用中應(yīng)盡量改善這種現(xiàn)象。引起油溫過高的原因主要有以下幾個方面:系統(tǒng)調(diào)定壓力過高，使油溫過高，可采用降低調(diào)定值解決;容積損失發(fā)熱，如液壓泵和各連接處產(chǎn)生泄漏，可采用檢修方式解決;安全閥開關(guān)工作不良，不能有效卸荷，需重新調(diào)節(jié)，改善安全閥的工作狀況;選擇合適牌號的液壓油并定期更換，避免因油液黏度過高產(chǎn)生摩擦發(fā)熱;經(jīng)常檢查、清理散熱裝置工作情況，確保散熱裝置正常運(yùn)行。

2.3 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲和震動

液壓系統(tǒng)在運(yùn)行中極易產(chǎn)生噪聲和震動現(xiàn)象，引起噪聲和震動的原因主要集中在液壓系統(tǒng)的元件上面。液壓系統(tǒng)中油液中混雜的氣泡使元件容腔內(nèi)油液出現(xiàn)不連續(xù)的氣穴現(xiàn)象，引起執(zhí)行元件的動作不連續(xù)，應(yīng)在開啟機(jī)床后對執(zhí)行元件快速全行程往復(fù)幾次排氣。液壓系統(tǒng)中的液壓泵和液壓馬達(dá)因密封性能降低和零部件磨損而引起噪聲和震動，可通過更換密封件、檢查或更換液壓元件來解決。減壓閥運(yùn)行不穩(wěn)定會引起壓力波動，造成噪聲，應(yīng)及時(shí)清洗和疏通。換向閥因閥芯移動過快引起換向沖擊，通過調(diào)整系統(tǒng)中的節(jié)流元件可有效避免換向沖擊。管道接頭固定裝置因長時(shí)間使用發(fā)生松動，導(dǎo)致油液流過時(shí)引發(fā)管子抖動，應(yīng)定期進(jìn)行固定裝置的檢查和維修。

3 CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)故障診斷實(shí)例

CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)由液壓驅(qū)動的運(yùn)動件主要有卡盤、刀架轉(zhuǎn)位和夾緊機(jī)構(gòu)、套筒伸縮機(jī)構(gòu)等［3］。在加工過程中，如果出現(xiàn)因液壓系統(tǒng)故障導(dǎo)致運(yùn)動件動作不到位或者是誤動作的情況，機(jī)床一般無報(bào)警信息，但會直接影響到加工精度，對生產(chǎn)造成不利影響。

實(shí)訓(xùn)過程中，一臺CK6140機(jī)床出現(xiàn)尾座套筒伸出動作不連續(xù)和卡盤夾緊無力的情況，導(dǎo)致加工中工件不能準(zhǔn)確定位和裝夾，造成很大加工誤差。由于加工中并未出錯，因而加工完成后才發(fā)現(xiàn)工件加工尺寸出現(xiàn)誤差，加工中未出現(xiàn)報(bào)警等問題，造成加工浪費(fèi)。

檢測中，啟動該機(jī)床后，觀察到尾座套筒伸出動作不連續(xù)，而且卡盤夾緊無力，進(jìn)而觀察到液壓系統(tǒng)中壓力表15所示壓力值為6 MPa，壓力表14處壓力值為0.5 MPa，而減壓閥9調(diào)定壓力為3 MPa。通過常見故障診斷方法初步判斷為尾座套筒液壓缸發(fā)生爬行問題，卡盤夾緊無力則與該支路中液體壓力異常有很大關(guān)系。

(1)尾座套筒伸出動作不連續(xù)故障排除

針對尾座套筒伸出動作不連續(xù)故障，首先考慮尾座套筒液壓缸是否出現(xiàn)了爬行現(xiàn)象，因此對液壓缸進(jìn)行了檢查。對液壓缸進(jìn)行拆卸后發(fā)現(xiàn)液壓缸的密封沒有出現(xiàn)問題，缸內(nèi)也未見污物，因此對液壓缸活塞桿進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)活塞桿發(fā)生了彎曲變形。考慮到機(jī)床加工的精確性，采用更換活塞桿的方式解決該問題。經(jīng)過處理后，尾座套筒伸出工作正常，未再出現(xiàn)動作不連續(xù)的情況。

(2)卡盤夾緊無力故障排除

卡盤夾緊無力依據(jù)常見故障原因進(jìn)行分析可考慮為密封件損壞、元件損壞、油液混入空氣等引起。觀測發(fā)現(xiàn)壓力表14處壓力值偏低，結(jié)合液壓原理分析其主要原因可能是泄漏，泄漏可能是元件損壞或密封件損壞。因此，對該支路液壓回路的元件和管路進(jìn)行檢查。運(yùn)行液壓系統(tǒng)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)管路并無漏油情況。在活塞桿伸出到最大行程時(shí)，卸下油管，發(fā)現(xiàn)有桿腔出油口并無滲漏。檢查換向閥3和4，發(fā)現(xiàn)換向閥4油口處有泄漏情況，拆卸換向閥4，發(fā)現(xiàn)其密封圈失效，進(jìn)而引發(fā)油液泄漏，導(dǎo)致液壓缸夾緊力不夠，因此卡盤夾緊無力。為換向閥4更換了新的密封圈，安裝調(diào)試運(yùn)行后，排除了卡盤夾緊無力的問題。

4 結(jié)束語

通過對CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)常見故障的分析和排除，研究實(shí)際使用中的具體故障問題，希望能對CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)在實(shí)際使用中出現(xiàn)的故障排除有所幫助。在生產(chǎn)實(shí)際中，采用恰當(dāng)?shù)墓收显\斷排除方法，可以極大地縮小檢查范圍，縮短設(shè)備故障的排除時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

［1］辛連學(xué)，李海金.液壓與氣動技術(shù)［M］.2版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2010.

［2］徐小東.液壓與氣動應(yīng)用技術(shù)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2011.

［3］徐堅(jiān)，廉良沖.基于CK6140數(shù)控車床故障的分析與探討［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2009(8):121－122.

TG659

A

1001－3881(2014)10－211－2

10.3969/j.issn.1001 －3881.2014.10.066

2013－04－10

江蘇省高等職業(yè)院校高級訪問工程師計(jì)劃資助項(xiàng)目 (2013)(FG137)

陳輝 (1981—)，女，碩士研究生，講師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造。E－mail:ch91223x@163.com。