CK53160G型16m數控立車機械液壓故障處理

■ 葫蘆島濱海水電大件制造有限責任公司 （遼寧 125004） 張順廷

■ 渤海造船廠集團有限公司 （遼寧葫蘆島 125004） 崔立奇 鄭海華 岳林紅 王富國

CK53160G型16m數控立車機械液壓故障處理

■ 葫蘆島濱海水電大件制造有限責任公司 （遼寧 125004） 張順廷

■ 渤海造船廠集團有限公司 （遼寧葫蘆島 125004） 崔立奇 鄭海華 岳林紅 王富國

介紹了幾例典型的16m數控立車機械、液壓故障，針對這些故障采取了與之相適應的解決方法。

CK53160G型單柱16m數控立車就其加工工件的尺寸、規格及重量而言，目前仍屬于國內最大設備之一。1990年由武漢重型機床廠制造安裝并投入使用，2000年經過原廠家改造。

1. 滑枕平衡液壓缸無油壓

平衡液壓缸作用：減輕Z軸方向重量，保證Z軸加工工件精度。平衡液壓缸油壓通過雙聯葉片泵建立，雙聯葉片泵型號為YB1-506，排量50/6（mL/r）。雙聯葉片泵作用：①在橫梁卡緊和滑枕移動速度v＜6mm/min時，僅6mL/r葉片泵工作，供給滑枕平衡液壓缸平衡油壓為2.5MPa，此油壓通過溢流閥型號Y-63調節。②50mL/r葉片泵流量通過電磁閥23D-63斷電返回到油箱，作用減少通過溢流閥引起的發熱，減少不必要能耗。③當滑枕向上快速移動速度超過6mm/min時，23D-63接通，將50mL/r流量并入油路系統內，快速向平衡液壓缸注油，起到滑枕平衡作用。④當120t橫梁移動時，雙聯泵同時供給橫梁絲母靜壓、潤滑；橫梁導軌卡緊裝置松開、導軌潤滑供油，其他油路關斷。⑤橫梁卡緊裝置系統通過電磁閥23D-63接通和斷開，利用單向控制閥，型號為I-63，排量為63L/min，保證平行橫梁平面的液壓缸先卡緊，橫梁升降螺母靜壓卸荷也是通過一個電磁閥23D-63通斷。⑥在卡緊裝置系統內增加一個減壓閥和節流閥，保證靜壓橫梁卸荷螺母有較高油壓。

平衡液壓缸內無壓力處理：

（1）檢查或更換溢流閥Y-63，回油管有時出油，有時不出油，平衡液壓缸壓力表為0。回油管出油時用手按住油管出口，油向外噴出，但壓力表為0。人為按動電磁閥23D-63，使雙聯泵同時向平衡液壓缸供油，液壓缸油壓表有壓力顯示，說明雙聯泵50mL/r泵正常。快速向上移動滑枕，電磁閥23D-63通電動作，此油路無故障。

（2）檢查或更換油路中的單向閥 I-63，故障仍然存在。

（3）檢查6mL/r葉片泵，出油口有油涌出，用手按出油口，液壓油向外噴出。當時未懷疑6mL/r葉片泵損壞，但通過檢查油路上所有液壓元件，未發現有故障的液壓元件，平衡液壓缸仍無油壓。

（4）決定更換雙聯葉片泵。更換后，平衡液壓缸能迅速建立起2.5MPa油壓。事后通過檢查雙梁葉片泵，分析出現故障原因是：立車每天24h運轉，時間長了，雙聯葉片泵必然會磨損。6mL/r葉片泵有油噴出是假象，實質是6mL/r葉片泵已經不能建立油壓。

2. 立柱向前移動時整個立柱+橫梁+走臺一起抖動

出現上述故障從以下幾方面分析原因：

（1）檢查立柱滑座靜壓浮起量，如圖1所示。

立柱移動采用靜壓卸荷導軌，有4個主腔、2臺雙聯葉片泵，每腔1臺泵；2臺雙聯葉片液壓泵（1#、2#）型號為YB1-6.3，排量為6.3mL/r。

檢查后，發現立柱滑座有一角未浮起。進一步檢查立柱滑座2#卸荷液壓泵，在油路中的油壓力為5MPa，1#卸荷液壓泵在油路中的油壓力為2MPa，油壓力偏低。檢查1#卸荷液壓泵油路，發現溢流閥Y-10溢流口出油過多。檢修好溢流閥后，使油路中油壓力能達到5MPa，但最低一角浮起量仍為0。

（2）檢查去立柱滑座4套夾緊裝置油路、去立柱滑座傳動件潤滑油及后支承油壓力是4MPa，與液壓圖對照，油壓正常。

（3）檢查立柱滑座4套夾緊裝置，每個夾緊裝置內部有一疊形彈簧，通過內部液壓缸活塞頭頂壓螺釘頭，帶動導向壓板。導向壓板利用杠桿原理，將立柱與床身夾緊。導向壓板與床身下導面按0.04～0.06mm間隙調整。

檢查中，發現浮起量最低夾緊裝置有壓力油，液壓缸活塞頭不動，其他3套夾緊裝置液壓缸活塞頭在2mm左右動作。因此判斷此套立柱夾緊裝置有問題。啟動液壓泵，松開導向壓板上的螺釘頭，讓夾緊裝置不起作用。測量此處浮起量為0.01mm，說明此處夾緊裝置調整過緊。松開螺釘頭重新調整，調整方法是：夾緊裝置在松開狀態，在液壓缸活塞頭至螺釘頭之間保持0.30mm，液壓系統松開油壓為4MPa。當泵站液壓泵失電后，在夾緊裝置內部疊形彈簧彈力作用下，液壓缸活塞頭行程有2mm，頂緊螺釘頭，夾緊裝置將立柱與床身夾緊。

通過上述檢修后，最低浮起量為0.01mm（見圖2），向前移動立柱，立柱+橫梁+走臺仍然一起抖動，未找到故障點。再進一步研究、檢查去立柱滑座傳動油路及后支承，發現顯示油路油壓為4MPa，表針不停晃動，懷疑去立柱滑座傳動潤滑油路及后支承油管路中有氣體，因此將立柱滑座傳動油管組件中的一路油管拆開，啟動立柱泵站，瞬間氣體連同壓力油一起高壓噴出。停電，擰緊油管。移動立柱，發現立柱移動正常，再沒有出現整體抖動故障。分析原因：某次更換過立柱泵站中的多套過濾器，管路內有氣體，造成此次立柱移動抖動故障。

因此在靜壓、潤滑油路檢修過程中，管路中有氣體會造成意想不到的故障。如果懷疑油管中有氣體，應首先想到將管路中的氣體釋放掉。

防范措施：在吸油管路過濾器上端增加一個單向閥，防止液壓泵長時間不工作，吸油管路中進入空氣。單向閥采用型號為I-100，流量為100L/min，開啟壓力為0.01MPa，并對液壓站設計的壓力做了調整。

3. 橫梁升降電流大、噪聲大

橫梁卡緊：在平行橫梁平面方向有7個液壓缸（3個卡緊、4個頂緊）；在垂直橫梁平面方向有10個液壓缸（7個卡緊、3個頂緊），均為疊形彈簧卡緊。松開油壓為4～5MPa，松開狀態保證液壓缸活塞頭與螺釘頭之間間隙為0.30mm，卡緊壓板和導軌面的間隙為0.10mm。橫梁升降靜壓卸荷螺母靜壓卸荷內壓為2～4MPa。

圖1 檢修前立柱移動浮起量

圖 2

由于橫梁經常升降，為了上下大型加工產品。當橫梁移動時，如果出現電流大、噪聲大故障時，檢查雙梁葉片泵油壓是否達到要求壓力；過濾器是否堵塞；溢流閥是否調節合適；橫梁升降只要保證有足夠靜壓壓力、足夠多潤滑油流量，橫梁升降故障就能夠解決。

4. 走臺控制裝置改進

16m數控立車走臺自重20t，由于最初設計問題，出現過走臺自動快速下滑掉落故障，并發出刺耳噪聲，嚴重影響立車操作者自身安全，必須進行整改。

改造方案是：采用錐形抱閘電動機控制，功率4kW。立式安裝在一臺傳動箱上，傳動箱內部有一套渦輪蝸桿；再增加一套行星擺線針輪減速機，型號：XW-9、傳動比=1∶59，這樣改造后，走臺再也沒有出現自動下滑掉落故障。

5. X軸不銹鋼護板被拉開處理

16m數控立車已經運行了25年，并且每天24h運行，期間對X軸護板修理過幾次。例如，更換軸承、刮板條等。由于運行時間長，護板與護板之間已經變形，咬合不到位。其中嚴重的是X軸右側護板第一節與第二節經常被拉開，增加了立車停臺時間，共有兩種方案。

（1）護板因磨損、變形，又由于X軸左右兩側護板長度都有一定富裕量，經研究決定，將X軸經常被拉開的2塊護板，用3塊長度為200mm×80mm×4mm的聯接板，用不銹鋼焊絲焊接在一起，既保證了護板拉力，又保證了立車正常運行。焊接中，盡量使2塊不銹鋼護板重疊，保證護板有足夠運行長度，同時考慮護板不被整體推出，掉落地面。

（2）由于被拉開的護板增加，經集體研究、借鑒橋式吊車電葫蘆電源、控制線運行方法，采用最簡單、最直接的方案。在2塊護板前后聯接處各焊接1個M20螺母，每塊護板焊接螺絲處前后各留有40mm距離，保證護板之間運行良好。前后螺母之間用φ6mm鋼絲繩鏈接，兩端鋼絲繩用鋼絲繩卡扣固定擰緊。每個護板鏈接處，上下各鏈接3條同等長度鋼絲繩，增強了2塊護板抗拉強度，保證每塊護板正常平穩運行。通過半年實踐證明，第2種方案既簡單，又實用。

目前16m數控立車X軸不銹鋼護板運行狀態良好。

6. 刀架上滑枕、滑座傳動件定程定量潤滑油路改進

刀架上滑枕、滑座定程和定量潤滑原設計不合理，油路中的油壓帶有微動開關控制電路，油路中油壓時有時無，影響微動開關也發生變化。經研究決定采用始終供油方式，潤滑油的壓力在1MPa，保證此油路通暢，刀架潤滑正常。

7. 工作臺變速齒輪箱溢油處理

由于機床設計原因，工作臺變速齒輪箱有時缺油。原因有兩個：一是立車在更換加工工件時，變速齒輪箱潤滑油通過與工作臺齒輪鏈接處齒輪流到工作臺油腔內，再流回到工作臺泵站大油箱內；二是變速油箱內齒輪與工作臺齒輪一起運轉，齒輪潤滑油甩工作臺油腔內，再流回到工作臺泵站大油箱內，因此需要從工作臺大油箱向變速齒輪箱內補油，中間增加一臺小型補油液壓泵，通過變速油箱浮漂開關及PLC電氣控制回路自動控制，變速油箱缺油補油，不缺時停止補油。

立車已經運行20多年，偶爾、不定期發現工作臺變速油箱地坑內有一定量的潤滑油，經過多年觀察，未發現故障原因及故障點。

一次在巡檢立車地坑時發現，補充潤滑油液壓泵已停止，但液壓泵輸出油管出口還有少量潤滑油輸出，因此找到故障根源是虹吸現象。故障處理就是將補充液壓泵輸出油管比輸入油管高出一定距離后，工作臺變速齒輪箱溢油故障消失。

更正啟事

本刊2015年第5期，《插齒刀刃磨誤差及修正》一文作者李瑞更正為李瑞春，特此更正！

本刊編輯部

20141109）