胡忠華 上海鐵路局徐州機務段
CKA8013A/1 型數(shù)控不落輪車床是用于修理內燃和電力機車不解體輪對的輪緣和踏面加工專用設備,是機車檢修關鍵設備之一。該機床最大加工直徑為Ф1250 mm,主傳動采用摩擦傳動,機床刀架為數(shù)控刀架,數(shù)控系統(tǒng)采用西門子802D 系統(tǒng),定心方式為外軸箱,可一次完成輪緣、踏面仿行成型。由于該設備采用數(shù)控系統(tǒng)控制,摩擦輪架、軸向控制輪、外軸箱支撐、軌道前進和后退等機構及其鎖緊裝置均為液壓和行程限位開關控制,機構互鎖性強,在使用過程中,經常發(fā)生加工完復位時外軸箱支撐下降到位不能鎖緊,活動導軌不前進或不后退,液壓系統(tǒng)漏油和系統(tǒng)報警等故障。故障處理難度高、檢修停時長,嚴重影響機車的檢修和機車的周轉。
故障現(xiàn)象:加工完后卸活,外軸箱支撐需回到原始位,當外軸箱支撐下降到原始位時不停止,反而上升,上升后又下降,往復運動。由于下降到原始位不能鎖緊,以至不能進入到下一道工序,機床無法正常工作。
原因分析:外軸箱支撐要回到原始位,把操作開關打到下降位,左邊電磁閥得電動作,如圖1 所示,油缸上腔接通高壓油,下腔油回油箱。當外軸箱支撐下降到原始位時,到位行程限位開關動作,左側電磁閥失電,閥體回到中間位,此時活塞缸上下兩腔都接通高壓油,形成差動油缸,下腔壓力大于上腔壓力,由于夾緊機構鎖緊力不足,造成外軸箱支撐又上升脫離原始位。由于此時操作開關是打到下降位,左邊電磁閥得電又動作,外軸箱支撐又下降到原始位,造成下降--上升--下降,來回往復運動。
圖1 外軸箱支撐油缸液壓系統(tǒng)原理圖
發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是夾緊機構不能鎖緊。造成夾緊機構不能鎖緊的原因:一是夾緊頭由銅材制成,與外軸箱支撐桿(鋼材)鎖緊時磨擦磨損,當夾緊頭磨損到一定程度時,造成鎖緊力不足;二是蝶形彈簧彈力不夠,夾緊頭推不到位。
處理方法:拆開夾緊機構檢查夾緊頭是否磨損到限;檢查蝶形彈簧是否安裝正確或疲勞;更換磨損到限的夾緊頭或不良蝶形彈簧。
原因分析:活動導軌前進或后退具有十分嚴格的互鎖功能。活動導軌不前進或不后退有以下幾個方面原因:(1)左右刀架、軸向控制輪或摩擦輪架等部分行程開關不到位;(2)夾緊裝置無動作,處于鎖閉狀態(tài);(3)控制油路電磁閥不動作;(4)油泵供油壓力不夠;(5)液壓管路泄漏。
排除方法:(1)檢查判斷相關行程開關狀態(tài)是否到位。活動導軌不前進:檢查左右刀架均開到原始位置,開關9SQ37、9SQ38、10SQ27、10SQ28 是否被壓合;檢查軸向控制輪下降到位, 行程開關6SQ16、6SQ17、6SQ18、6SQ19 是否閉合。活動導軌不后退:檢查摩擦輪架升起在工作位,行程開關4SQ23、4SQ25 是否被壓合;(2)檢查判斷軌道夾緊裝置和液壓伸縮油缸是否動作,檢查油泵供油壓力是否正常,液壓管路是否泄漏。若正常,檢查控制油路電磁閥是否動作。若不動作,手動推動電磁閥滑桿,故障若排除,繼續(xù)檢查電磁閥是否得電或閥桿卡死。
故障現(xiàn)象:鏇完輪后,活動導軌在液壓缸驅動下由后軌道架內伸出,與前軌道架銜接。在前進過程中,左側活動導軌被卡死,造成活塞桿頂彎和固定支座損壞。
原因分析:活動導軌需要來回伸縮,要求既有強度又有韌性,但由于其材質比鋼軌的強度小,經常調車作業(yè)會造成活動導軌和后軌道碾邊越來越突出,活動導軌前進時在液壓缸驅動下造成阻礙,翹起被機車輪卡死,若操作者檢查發(fā)現(xiàn)不及時,易造成活塞桿頂彎和固定座損壞。
排除方法:拆卸兩側活動導軌上磨床,把碾邊磨掉;用磨光機把后軌道碾邊磨掉;修復液壓缸活塞桿和固定支座。
采取措施:制定機車通過不落輪車床時的要求。原則上只允許旋輪對的機車進入;機車以不超過3 km/h 的速度通過;機車通過時,應安排專人監(jiān)控。維修人員加強巡視檢查,定期修磨碾邊,確?;顒訉к夁\行順暢。工作過程中操作人員認真操作、檢查,發(fā)現(xiàn)不良情況及時停機報活,防止故障擴大。
故障現(xiàn)象:(1)檢查發(fā)現(xiàn)泵站油箱油位下降快,經常補油,最后查出一個隱蔽的單向閥密封磨損漏油;(2)摩擦輪鎖死油缸漏油。(3)軸箱控制輪液壓管路、接頭漏油。
原因分析:(1)濾網未定期清洗更換,造成液壓系統(tǒng)固體顆粒污染,導致密封件及配合件相互磨損;(2)安裝修理質量不到位,液壓元件內部存留型砂殘留物、加工鐵屑、密封殘渣等;(3)油溫過高;當油溫經常超過60℃時,油液粘度下降,使內泄漏增大;特別是夏季油溫超過70℃以上,密封圈膨脹、老化、失效,增大了摩擦力,使磨損加快,軸向轉動或滑動部位產生泄漏。
排除方法及措施:(1)防止油液污染:定期清洗更換粗、精濾器;檢查清洗液壓油箱隔板過濾網,液壓缸上應安裝金屬防護罩;液壓元件安裝前應清理干凈;使用中定期檢查液壓油,一旦發(fā)現(xiàn)油液變質應立即清洗系統(tǒng)并換油;新油加入油箱前應經過靜置沉淀,過濾后方可加入;使用3 個月后,需過濾一遍。(2)正確裝配密封圈:裝配密封圈時應在其表面涂油,如果需要通過軸上的鍵槽、螺紋等開口部位,應使用引導工具。對于有方向性的密封圈(如V、Y 型),裝配時應將唇口對著壓力腔,注意保護唇口,避免被劃傷。安裝組合密封件前應將密封件放在液壓油中煮到一定溫度;安裝時應使用專用的導套和收口工具,并嚴格遵守廠家對密封件的安裝說明。(3)控制油溫,防止密封件變質:為了減少溫升發(fā)熱引起的泄漏,采用黏溫特性好的工作介質,減少內泄漏。避免油溫過高對系統(tǒng)的影響,建議安裝冷卻器,使系統(tǒng)油溫控制在25~50℃之間。
(1)故障現(xiàn)象:控制屏顯示左右刀架回參考點,但實際刀架沒有到參考點。
原因分析:①軸箱控制輪接近開關壞;②架行程開關接觸不良。
排除方法:①檢查軸向控制輪下降到位, 行程開關6SQ16、6SQ17、6SQ18、6SQ19 是否閉合良好,更換不良開關。②檢查左右刀架行程開關9SQ37、9SQ38、10SQ27、10SQ28 接觸是否良好,更換不良開關。
(2)故障現(xiàn)象:控制屏顯示NC1、NC2 報警,車床無法工作。
原因分析:在使用過程中,由于操作不當、電器線路松動造成接地、限位不良和濾清器堵塞等等原因引起數(shù)控系統(tǒng)報警。
排除方法見表1、表2。
表1 NC1 報警原因及排除方法
表2 NC2 報警原因及排除方法
針對設備故障發(fā)生的原因不斷進行深入分析、總結,提高了檢修故障的能力,減少故障停時;認真執(zhí)行有關預防措施,加強日常檢查維護保養(yǎng),及時更換不良元件,故障明顯減少,滿足了機車不落輪需求,提高了機車利用率,確保安全運輸生產。