CKA8013A/1 型數(shù)控不落輪車床故障分析處理探討

胡忠華 上海鐵路局徐州機務(wù)段

CKA8013A/1 型數(shù)控不落輪車床是用于修理內(nèi)燃和電力機車不解體輪對的輪緣和踏面加工專用設(shè)備，是機車檢修關(guān)鍵設(shè)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(shè)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(gòu)及其鎖緊裝置均為液壓和行程限位開關(guān)控制，機構(gòu)互鎖性強，在使用過程中，經(jīng)常發(fā)生加工完復(fù)位時外軸箱支撐下降到位不能鎖緊，活動導(dǎo)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(yán)重影響機車的檢修和機車的周轉(zhuǎn)。

1 外軸箱支撐復(fù)位不能鎖緊故障分析及處理

故障現(xiàn)象：加工完后卸活，外軸箱支撐需回到原始位，當(dāng)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(fù)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(guān)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(dāng)外軸箱支撐下降到原始位時，到位行程限位開關(guān)動作，左側(cè)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(gòu)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(guān)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(fù)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(gòu)不能鎖緊。造成夾緊機構(gòu)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(dāng)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(gòu)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。

2 活動導(dǎo)軌不前進或不后退故障分析及處理

原因分析：活動導(dǎo)軌前進或后退具有十分嚴(yán)格的互鎖功能。活動導(dǎo)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(guān)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(guān)行程開關(guān)狀態(tài)是否到位。活動導(dǎo)軌不前進：檢查左右刀架均開到原始位置，開關(guān)9SQ37、9SQ38、10SQ27、10SQ28 是否被壓合；檢查軸向控制輪下降到位, 行程開關(guān)6SQ16、6SQ17、6SQ18、6SQ19 是否閉合。活動導(dǎo)軌不后退：檢查摩擦輪架升起在工作位，行程開關(guān)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。

3 鏇完輪后，活動導(dǎo)軌前進過程中被卡死故障分析及處理

故障現(xiàn)象：鏇完輪后，活動導(dǎo)軌在液壓缸驅(qū)動下由后軌道架內(nèi)伸出，與前軌道架銜接。在前進過程中，左側(cè)活動導(dǎo)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(dǎo)軌需要來回伸縮，要求既有強度又有韌性，但由于其材質(zhì)比鋼軌的強度小，經(jīng)常調(diào)車作業(yè)會造成活動導(dǎo)軌和后軌道碾邊越來越突出，活動導(dǎo)軌前進時在液壓缸驅(qū)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(cè)活動導(dǎo)軌上磨床，把碾邊磨掉；用磨光機把后軌道碾邊磨掉；修復(fù)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(yīng)安排專人監(jiān)控。維修人員加強巡視檢查，定期修磨碾邊，確保活動導(dǎo)軌運行順暢。工作過程中操作人員認(rèn)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。

4 液壓系統(tǒng)漏油故障分析及處理

故障現(xiàn)象：（1）檢查發(fā)現(xiàn)泵站油箱油位下降快，經(jīng)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(wǎng)未定期清洗更換，造成液壓系統(tǒng)固體顆粒污染，導(dǎo)致密封件及配合件相互磨損；（2）安裝修理質(zhì)量不到位，液壓元件內(nèi)部存留型砂殘留物、加工鐵屑、密封殘渣等；（3）油溫過高；當(dāng)油溫經(jīng)常超過60℃時，油液粘度下降，使內(nèi)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(zhuǎn)動或滑動部位產(chǎn)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(wǎng)，液壓缸上應(yīng)安裝金屬防護罩；液壓元件安裝前應(yīng)清理干凈；使用中定期檢查液壓油，一旦發(fā)現(xiàn)油液變質(zhì)應(yīng)立即清洗系統(tǒng)并換油；新油加入油箱前應(yīng)經(jīng)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(yīng)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(yīng)使用引導(dǎo)工具。對于有方向性的密封圈（如V、Y 型），裝配時應(yīng)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(yīng)將密封件放在液壓油中煮到一定溫度；安裝時應(yīng)使用專用的導(dǎo)套和收口工具，并嚴(yán)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(zhì)：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(zhì)，減少內(nèi)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。

5 數(shù)控系統(tǒng)故障分析及處理

（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(guān)壞；②架行程開關(guān)接觸不良。

排除方法：①檢查軸向控制輪下降到位, 行程開關(guān)6SQ16、6SQ17、6SQ18、6SQ19 是否閉合良好，更換不良開關(guān)。②檢查左右刀架行程開關(guān)9SQ37、9SQ38、10SQ27、10SQ28 接觸是否良好，更換不良開關(guān)。

（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(dāng)、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

6 結(jié)束語

針對設(shè)備故障發(fā)生的原因不斷進行深入分析、總結(jié)，提高了檢修故障的能力，減少故障停時；認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)預(yù)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?yán)寐剩_保安全運輸生產(chǎn)。