龙门移动式数控铣床液压系统故障分析
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 33036 次点击
张波
一台法国forest-line龙门移动式数控铣床,主机分为床身和龙门两部分,其中X轴,龙门纵向移动(行程10m);Y轴,主轴箱滑枕通过滚珠丝杠在龙门上横向移动(行程2.4m);Z轴,主轴箱在滑枕上垂直运动(行程0.96m);A轴,铣头绕相对于与X轴平行的纵向旋转357°,定位精度2.5°;C轴,绕相对Z轴平行的垂直方向旋转。液压控制系统分为龙门夹紧、铣头A、C轴夹紧和放松、主轴箱平衡油路、刀具放松、主轴高低速转换五条并联回路。使用中出现以下故障:
1.连续工作1011后停机断电主轴箱上下滑
原因分析:在通电状态下,主轴箱凭借滑枕上Z轴直流伺服电机带动滚珠丝杠来垂直移动,通过电机磁场扭矩和液压平衡油缸来制动和支撑铣头主轴箱。当断电时,缓冲器作用使平衡油路压力降低过程减缓,留给伺服电机时间吸合制动盘,制动滚珠丝杠。在正常工作状态下,主轴箱高低速垂直上下移动平稳、压力稳定,故缓冲器有问题可能性不大。这样只能是平衡油路有泄漏,而调整溢流阀、节流阀压力变化灵敏,所以判断阀不可能有问题,结合出现故障时油温较高,判断应该是油薪度问题,更换46号液压油为68号后,运行正常。
2.A轴分度过程中报警(A轴为释放)同时动作停止
原因分析:控制系统在执行A轴分度程序时,首先电磁阀吸合,油液进油缸压缩碟簧,推动油缸,啮合定位齿盘脱离,分度齿接合到位,行程开关触电闭合传送信号给计算机,计算机驱动主轴电机分度。根据现场和报警信号可确定是油缸未到位。往复几次执行分度程序,主油路压力正常,说明油缸进油压力在与碟簧平衡时,与主油路产生△P,也就有△Q损失。由此推断电磁阀芯未到位,原因可能是:阀芯卡死或滤芯过脏致使回油路压力增大。从简单入手,清洗滤芯后正常。
3.A轴油缸脱离时C轴报警(系统压力低)且A轴锁死
原因分析:C轴油缸夹紧油路并联一个压力继电器,常态下部分油进入油缸,继电器监控压力,当压力不足就会报警,一部分通过减压阀进入脱离油路,既能缓冲加紧油路,又能保持加紧状态的稳定。A轴分度时,首先电磁阀动作,主油路油液马上进入油缸,这样主油路要求流量及时补充,压力在先降低的情况下及时恢复。若流量未及时补充则压力下降就多,就会影响其他支路压力,所以调整主油路流量可解决问题。首先,全开节流阀R38,调节变量油泵油量调节阀,使油压表稳定在12MPa,再调整R38使表压在9~10MPa,然后调整R39使之稳压在10Mpa。
液压系统故障的排除应围绕压力P和流量Q,负载决定压力,容积决定流量,流量的变化必然引起压力的变化。流量的微小波动会引起压力的波动,这往往是解决液压系统故障的关键。