■新鄉(xiāng)日升數控軸承裝備股份有限公司 （河南 453000） 李太林 張占鋒

數控立式車床液壓換擋系統(tǒng)改造

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摘要：通過對數控立式車床液壓換擋脫擋現(xiàn)象的分析，找出原因，改進液壓換擋系統(tǒng)，收到較好的效果。

我公司有兩臺數控立式車床CK5712，主傳動系統(tǒng)采用電氣無級調速和兩擋齒輪變速，從而實現(xiàn)主軸無級變速，兩擋齒輪變速是通過液壓缸、換向閥等液壓元件實現(xiàn)的。但此款機床經常出現(xiàn)停機一段時間后，再起動時，工作臺不轉或轉速與設定轉速不一致的現(xiàn)象。

經過檢查發(fā)現(xiàn)換擋液壓缸壓力較低，甚至基本沒有壓力。再檢查液壓泵、換擋液壓缸等液壓元件，性能都正常。通過研究分析液壓系統(tǒng)圖，認為產生這種現(xiàn)象的原因是換向閥處于中間位，產生液壓系統(tǒng)的泄漏，并且系統(tǒng)中沒有保壓閥，造成換擋系統(tǒng)壓力較低，出現(xiàn)脫擋，因而工作臺會出現(xiàn)不轉或轉速與設定轉速不一致的現(xiàn)象。

1. 液壓換擋系統(tǒng)原理分析

CK5712數控立式車床換擋液壓系統(tǒng)如圖1所示。在油路里配置一個溢流閥4、兩個單向節(jié)流閥2，分別用于調節(jié)換擋壓力和換擋速度。

該系統(tǒng)的基本原理是：溢流閥4調定換擋液壓缸壓力為1.5MPa，設定不同的擋位，使液壓缸1活塞桿能夠推動滑動換擋齒輪向上或向下分別與相應擋位的齒輪嚙合，為了嚙合時不產生沖擊，通過調節(jié)單向節(jié)流閥2控制嚙合時的速度。

圖1

該液壓系統(tǒng)的缺點是：設備停機后，換向閥處在中間位，系統(tǒng)發(fā)生泄漏時，系統(tǒng)沒有保壓裝置，滑動換擋齒輪在重力作用下會與之嚙合的齒輪脫開，向下滑動，停到任意的位置。如果泄漏經過一段時間后，系統(tǒng)壓力就會降低，也就會產生上述的設備故障。

2. 采取的措施

我們改進了原液壓換擋系統(tǒng)，將系統(tǒng)中原三位四通電磁閥換成具有記憶功能的雙電控兩位四通電磁閥2，同時在回路中增加具有保壓功能的液控單向閥3。其液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

圖2

將溢流閥5調定壓力到1.5MPa，即使機床停機一段時間，由于液控單向閥3具有保壓功能，能夠維持系統(tǒng)壓力的恒定，并且兩位四通電磁閥4仍然在停機前的狀態(tài)，所以當機床再次起動時，滑動換擋齒輪仍然在原來的位置，就不會出現(xiàn)脫擋或工作臺轉速與設定轉速不一致的現(xiàn)象。

參考文獻：

[1] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

收稿日期：（20150524）