海科特機床HEC1600典型故障分析

■ 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 (江蘇常州 213100） 蔡 進 荊黎杰 符志晶 印文博

我公司有一臺德國海科特數控臥式加工中心HEC1600，主要用于齒輪箱體的加工。該機床的主軸轉速最高可達10 000r/min，主軸內部的冷卻效果至關重要，沒有冷卻作用的主軸會出現主軸精度的變化，此情況嚴重的會導致主軸報廢。在使用過程中，主軸內冷卻液流量的問題頻繁出現，當機床出現報警號700222（鏜桿內冷卻液流量不足）時，會導致加工停止。

1. 故障現象與原因分析

機床有一套獨立的主軸冷卻系統，主要用于主軸內部軸承和鏜桿的冷卻，經過對冷卻系統的分析發現，主軸在高速運轉的情況下，會產生很高熱量，這套系統對于主軸的冷卻有著良好的效果，起著重要的保護作用。我們現在遇到的問題就是主軸內部冷卻的流量監測頻繁發生報警，發生這樣的報警，機床各運動軸會立即停止運行，程序加工無法正常進行。

分析原因主要有：①水箱內部的水量低于最低液位，導致流量不足。②鏜桿內部太臟而堵塞，導致流量不足。

2. 解決方案

（1）第一種情況 我們在檢查水箱時發現，水箱的水位一直在降低，而且每次報警時，水箱水位到達下限位，說明主軸內冷系統出現嚴重的漏水情況。經過仔細查找，發現鏜桿內冷旋轉機構內部的密封圈磨損嚴重，導致水箱的水不斷消耗，如圖1所示，直至出現報警。起初的解決方案是不斷地加水，采用國產密封圈進行替代，但是在主軸高速旋轉下，國產密封圈支撐不了一個月，然后繼續漏水。等待了兩個月的進口密封圈，效果也不是很好，兩個月后仍會出現漏水情況。在這種情況下，分析原因主要是鏜桿內冷旋轉接頭內部的轉軸磨損嚴重，如圖2所示，密封圈的更換已經是治標不治本的方法。通過購買新的旋轉接頭進行更換，終于解決了漏水的問題，同時也了解到這個部件本身就是易損件，使用5年左右就要進行更換。

（2）第二種情況 更換新的內冷旋轉接頭后，發現鏜桿內冷卻液的流量仍然不足。調節流量監測模擬量開關，將原來低于設定流量70%就會出現報警的情況，調整到低于設定流量30%才會出現報警。通過這樣的操作，雖然可以不讓它出現報警，機床可以繼續使用，但一個月后發現，我們把設定流量調節到10%（最低的設定值）還是會出現報警，這樣就意味著管路完全被堵。

圖1 密封圈位置

圖2 轉軸磨損

對冷卻系統圖進行分析，發現主要是主軸鏜桿內部管路堵塞，鏜桿內部的進水管標號P3，出水管標號T3，它們通過直徑為8mm的水管直接連接在旋轉接頭上。將水管P3和T3接上直徑為8mm的氣管引到外部，先采用通氣疏通（主要考慮每臺機床都有氣源，方便快捷），氣壓達0.6MPa，將進水管P3和出水管T3分別作為進口和出口，反復吹氣，從內部吹出大量黑色的雜質，但是效果不理想。后采用高壓水槍，水壓達到3MPa，將進水管P3和出水管T3分別作為進口和出口，反復用水沖擊，從內部沖出大量黑色的雜質。通過高壓水壓的沖洗效果還是不錯的，顯示的流量監測可以達到30%，但不穩定，流量低的報警時有發生。

這是一個長期艱巨的過程，我們將水源由原來的自來水換成專業的堿性清洗劑，有利于對管路的清洗，鏜桿內部的循環孔徑是6mm，雜質的生成是長期堆積的過程，堿液只能慢慢溶解雜質，再被水帶出來。為了提高清洗的效率，我們購買循環泵進行24h工作。在保障生產的情況下，持續進行了近3個月，鏜桿內冷卻液流量才能穩定70%，終于滿足設備的使用要求。

3. 結語

這次維修過程讓我們印象很深刻，不是因為問題有多么復雜，而是說明設備預防性維護的重要性。因為沒有把簡單的問題扼殺在萌芽之中，從而讓一個小問題從次要矛盾悄悄地上升到主要矛盾，導致設備停機，嚴重影響到生產的正常運行。希望設備維修同行吸取我們的教訓，少走一些彎路，多一分嚴謹的態度。