摘 要:爬行是機床液壓設備中一種常見的不正常的運動狀態(tài),爬行有很大的危害,消除爬行對于改善機床穩(wěn)定性、提高使用壽命和加工件精度是非常重要的。
關鍵詞:爬行;液壓;機械
爬行現象,一般發(fā)生在低速運動時,即低速平穩(wěn)性的問題。在低速移動或轉動時,由于兩相對運動表面形成的潤滑油膜的作用減少,油膜厚度較小,往往會出現明顯的速度不均,斷續(xù)的時動時停現象,這種現象稱為爬行。
爬行是機床液壓設備中一種常見的不正常的運動狀態(tài),輕微爬行時肉眼很難覺察到振動,嚴重爬行時會有跳動現象。
爬行有很大的危害,會破壞工件的表面質量(粗糙度)和加工精度,降低機床和刀具的使用壽命,嚴重時會產生報廢工件及造成事故。因此,消除爬行對于改善機床穩(wěn)定性、提高使用壽命和加工件精度是非常重要的。
下面以我們廠數控Φ260落地鏜床(產自齊齊哈爾第二機床廠)滑座爬行為例,由于液壓系統(tǒng)的密閉性及多信息模式,使得爬行故障的排除過程比較復雜,本文就這一實例詳細分析爬行現象的各種因素,結合此例說明其原因及排除方法。
1 滑座鎖緊是否松開
滑座與導軌鎖緊是由四套浮動夾緊裝置控制,夾緊裝置各有一個油缸,由泵站夾緊回路供油,電磁閥控制油缸動作。
油路(一):油缸夾緊松開路徑,油箱→吸油濾油器→液壓泵→單向閥→壓力表、溢流閥→電磁換向閥→油缸。
1.1 先看夾緊裝置是否完全打開、是否漏油
a、假如有漏油現象出現,說明油缸內部密封件損壞,無法啟到密封油的作用,油在此漏掉,沒有足夠壓力打開夾緊裝置,只能更換油缸內部密封裝置。
b、假如夾緊裝置沒有完全打開,說明油壓力不夠,油路(一)所示,首先看壓力表示數是否滿足工作壓力需要:壓力表示數低,說明在壓力表前面油壓不夠,逐一排除油箱油位是否滿足工作要求,油溫是否在正常范圍,油箱內油液是否混有空氣;濾油器、單向閥、液壓管路是否堵塞,發(fā)現堵塞現象及時清洗或更換;液壓泵和電機是否正常工作,液壓泵是否由于密封件損壞或密封不可靠而進氣;溢流閥是否壓力過低或不穩(wěn),解決方法清洗閥芯或更換溢流閥;壓力表數正常,說明后面電磁閥有可能發(fā)生以下故障,閥芯不能移動、電磁鐵線圈燒壞、外泄漏、閥內堵塞,發(fā)現以上問題要清洗、更換部件或整個電磁閥。
1.2 夾緊裝置一切正常,在其他方面找原因
2 滑座靜壓是否正常
滑座導軌采用恒壓式靜壓導軌,油腔壓力油由泵站靜壓回路供油,經減壓閥及螺旋毛細管節(jié)流進入各靜壓支撐油腔。
油路(二):滑座靜壓浮起路徑,油箱→吸油濾油器→液壓泵→單向閥→壓力表→減壓閥→螺旋毛細管→鑲條上的靜壓油腔。
2.1 檢查是否由于滑座靜壓問題引起爬行,檢查方法如下,在滑座與底座導軌接觸的四個面分別放上百分表,啟動油泵,建立靜壓油膜后觀察四個百分表讀數。
a、假如四塊百分表只有一個或兩個讀數偏低,油路(二)所示,說明浮生量不均勻,個別螺旋毛細管堵塞,需要把它拆掉,并逐一檢查、清洗,此處要注意螺旋毛細管順序不要裝亂,因為各部分所需壓力不同,廠家在出廠前已經調試完畢。
b、假如四塊百分表讀數都低,說明導軌靜壓沒有建立起來。油路(二)所示,首先看壓力表示數是否滿足條件:壓力表示數低,說明在壓力表前面油壓不夠,逐一排除油箱油位是否滿足工作要求,油溫是否在正常范圍,油箱內油液是否混有空氣;濾油器、單向閥、液壓管路是否堵塞,發(fā)現堵塞現象及時清洗或更換;液壓泵和電機是否正常工作,液壓泵是否由于密封件損壞或密封不可靠而進氣;壓力表數正常,說明后面減壓閥有可能發(fā)生以下故障,出口壓力很低、閥內泄漏嚴重、出口壓力不穩(wěn)定,發(fā)現以上問題要檢查閥芯并清洗減壓閥,或更換此閥;發(fā)現油路、螺旋毛細管有堵塞處,及時清理。
c、以上油路檢查無誤,檢查是否由于滑座與導軌的間隙問題,導致導軌靜壓建立不起來。
滑座采用恒壓閉式靜壓導軌,導軌間隙過大時,靜壓油膜剛度小,精度不穩(wěn)定。間隙過小,會增加附加摩擦,使滑座移動困難。導軌的間隙需要調整到即能建立剛度適合的靜壓,又能運動自如?;o壓導軌的兩垂直面有一側導軌面是基準導軌面,與其相對的導軌面是有可調整的鑲條,組成的導軌面。因鑲條與底座導軌的結合面有1:50的斜度。因此只要前后移動鑲條,即可減小或增加導軌間隙。
靜壓油腔開在鑲條上,鑲條位置的調整不影響靜壓的建立。此機床設備的鑲條是由定位銷定位,定位銷由內六角螺栓和螺母定位。間隙偏小時,先用小六方扳手向外擰松螺栓,然后逐漸向外微調螺母。調整中隨時檢查導軌間隙應保持0.04mm塞尺不入,而且進給電機的電流保持沒有突然的變化和電流加大的情況。調整適當間隙后,再用小六方扳手將里面的螺栓向里擰靠緊定位銷,這樣兩個螺栓將定位銷重新定位,完成了導軌間隙的調整。間隙偏大時,按以上順序和相反方向進行調整。
滑座的背板無鑲條,通過修磨背板與滑座的結合面進行調整。
液壓故障維修通常應遵循以下過程:認真觀察故障現象→看懂液壓原理圖→詳細、全面的分析→最后拆卸檢修。
2.2 滑座靜壓一切正常,在其他方面找原因。
3 機械傳動方面是否正常
在檢查滑座液壓系統(tǒng)后,并無發(fā)現導致爬行的原因,這時應排查是否由于滑座進給箱問題造成的爬行現象。
經檢查發(fā)現進給箱中與齒條嚙合的齒輪上下微移導致爬行。此臺機床滑座進給箱大體結構如下:電機所帶軸為Ⅰ軸→傳動軸為Ⅱ軸→與齒條嚙合軸為Ⅲ軸。調整方法如下:
①拆掉Ⅲ軸上的軸蓋,取出軸承,可觀察到齒輪與軸之間是由漲圈進行固定的,把漲圈一周的螺栓松開;②把Ⅱ軸的背帽松開,并把Ⅱ軸上提至無間隙;③用扳手逆時針扳緊Ⅰ軸同時把Ⅲ軸上漲圈往下打,然后鎖死漲圈一周的螺栓;④要是調整的好,此時Ⅱ軸的軸沒有上下移動量,并擰緊背帽;⑤最后再檢查齒輪與齒條嚙合間隙的大小,間隙大時,可適當的修磨調整墊的方法調整進給箱,然后壓緊楔塊,緊固進給箱固定螺栓。
本機床滑座爬行問題經常發(fā)生,初期維修現場通過大量更換零件,不但未能解決問題,反而使維修工作更加復雜,耽誤了生產,造成了浪費;后期通過技術人員的認真分析,使問題明朗化,及時地解決了問題??梢娍焖佟蚀_地查找、分析是維修爬行故障的重要前提。
在進行故障原因的分析與檢測時,通??刹捎糜^、聽、摸、聞、問等手法;在考慮故障原因的可能性因素時,還應對新老設備區(qū)別對待,這樣才能判斷準確、少走彎路??傊?,在正確分析的基礎之上,最大限度地縮小檢查范圍,對最有可能的故障源進行由簡到繁的檢測,應是我們遵循的宗旨。