數(shù)控機床液壓模塊的典型故障排除(20210201130633)

1、數(shù)控機床液壓模塊的典型故障排除 1. 液壓模塊在數(shù)控機床上的應(yīng)用 液壓模塊因為具有體積小、重量輕、功率大、易于實現(xiàn)自動控制、工作平穩(wěn)和可實現(xiàn)大 范圍內(nèi)的無級調(diào)速等獨特優(yōu)點，已成為數(shù)控機床的一個重要組成部份。 數(shù)控機床上液壓模塊應(yīng)用越來越廣泛，其控制對象也越來越多。現(xiàn)有的控制對象主要包 括：加工中心的自動換刀，主軸的制動和主軸定向，液壓卡盤的夾緊、松開，液壓刀塔的刀 盤抬起、鎖緊及轉(zhuǎn)位，立式數(shù)控機床主軸箱的平衡，數(shù)控車床尾座套筒的頂出、退回，自動 交換工作臺的交換、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的上升、下降與鎖緊，靜壓導(dǎo)軌的運行等。 2. 常見故障形式 數(shù)控機床的液壓模塊本身就是機電一體化的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故

2、障形式多樣，故障原 因復(fù)雜多變，故障排除異常困難。 數(shù)控機床上的液壓模塊常見故障主要有：油箱油量不足，油壓不夠，油液污染，油溫過 高，液壓管路及液壓閥堵塞，液壓泵損壞，液壓缸磨損，液壓元件漏油，液壓泵、液壓馬達 及各種控制閥的振動以及噪聲、執(zhí)行件爬行等。 一般而言，當(dāng)液壓模塊出現(xiàn)故障時，可以從以上幾個方面來分析，但由于數(shù)控機床控制 的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)的緊密聯(lián)結(jié)，液壓模塊的故障并不是獨立出現(xiàn)的，往往是與數(shù)控機床其他部 件及系統(tǒng)的故障聯(lián)系在一起。因此當(dāng)液壓模塊出現(xiàn)故障后，一般不易排除。下面通過幾個典 型實例來分析其故障的診斷方法和過程。 3. 常見故障診斷 （1）電磁換向閥故障。 故障設(shè)備：國產(chǎn)T H

3、 K6 3 8 0 加工中心，配FANUC 0- M數(shù)控系統(tǒng)。 故障現(xiàn)象：加工中心自動換刀裝置不動作。 故障診斷：仔細(xì)觀察加工中心故障，發(fā)現(xiàn)每次運行到M06時，加工中心主軸返回到換刀 點不久，就出現(xiàn)報警，換刀動作中斷。檢測地址信號，準(zhǔn)停信號為“ 0”，說明主軸未實現(xiàn)準(zhǔn) 停。該加工中心主軸準(zhǔn)停原理如圖 1 所示。 主軸準(zhǔn)停原理示意圖 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出準(zhǔn)停指令時，電氣系統(tǒng)自動調(diào)整主軸至最低轉(zhuǎn)速，再經(jīng)與附圖類似的一套 系統(tǒng)，一方面使主軸傳動的各電磁離合器都脫開， 使主軸以慣性慢慢轉(zhuǎn)動；另一方面，經(jīng)0.2 0.5s延時后，電磁鐵4YA通電，與定位凸輪對應(yīng)的定位液壓缸右腔接通壓力油，活塞桿帶著 滾子向左移動

4、，使?jié)L子與定位凸輪的外圓接觸。當(dāng)主軸以慣性轉(zhuǎn)動，使?jié)L子落入定位凸輪上 的V形槽內(nèi)時，即將主軸準(zhǔn)確定位，同時微動開關(guān)LS1動作，發(fā)出主軸準(zhǔn)停完畢信號?，F(xiàn)未 檢測到主軸準(zhǔn)停信號，但檢測到電磁鐵 4YA通電信號，說明電磁閥或液壓缸出現(xiàn)了故障，仔 細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)是電磁閥出現(xiàn)故障，未動作。 故障處理：更換電磁閥，故障排除。 (2) 液壓拉桿聯(lián)結(jié)處松動故障。 故障設(shè)備：國產(chǎn) CKD6140SAG2102NC數(shù)控車床。 故障現(xiàn)象：液壓卡盤夾緊力不足，卡盤失壓，機床不報警。 故障診斷：該數(shù)控車床配備國產(chǎn)的 LD4- I型電動刀架，加工時，出現(xiàn)被加工工件位置偏 移，原因是液壓卡盤未嚴(yán)緊?？ūP由液壓驅(qū)動，夾緊力不夠

5、，初步懷凝是液壓模塊壓力不夠、 控制回路動作不穩(wěn)定、油路內(nèi)泄和滑動受阻等原因造成。仔細(xì)觀察液壓模塊出口壓力，壓力 值在正常范圍內(nèi)；檢修液壓缸的內(nèi)泄及控制回路動作情況，均未見異常；檢查液壓卡盤內(nèi)各 摩擦副的滑動情況，無受阻情況。但液壓卡盤夾緊力仍然不足，懷疑是液壓卡盤與液壓缸之 間的拉桿聯(lián)結(jié)處松動，拉桿行程減小，致使液壓卡盤卡爪向中心行程不夠，導(dǎo)致夾不緊。 故障處理：仔細(xì)調(diào)整液壓缸與卡盤間拉桿的調(diào)整螺母，故障排除。 (3) 液壓缸內(nèi)泄漏，油壓不夠故障。 故障設(shè)備：國產(chǎn)加工中心，配 FANUC 11數(shù)控系統(tǒng)。 故障現(xiàn)象：加工中心工作臺不能轉(zhuǎn)動，無報警。 故障診斷：該加工中心開機后，工作臺沒有執(zhí)行回

6、零的旋轉(zhuǎn)動作，無報警。早期數(shù)控機 床報警不完善，出現(xiàn)故障后不一定會報警。考慮到該加工中心工作臺為多齒盤分度工作臺， 回零或分度時，中央液壓缸的下腔進壓力油，其活塞向上抬起工作臺，使與上多齒盤向上離 開下多齒盤，當(dāng)上升到一定位置時，壓下行程開關(guān)，發(fā)出開始分度信號。 檢測地址信號，發(fā)現(xiàn)該信號為“ 0”，說明行程開關(guān)未被壓下。仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)工作臺雖 有抬起動作，但抬起的高夠可能不夠，懷疑是液壓模塊出現(xiàn)了故障，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)工作臺抬 起時，其油路壓力由4.0MPa下降到2.5MPa,而正常壓力應(yīng)為4.04.5MPa,懷疑有泄漏現(xiàn)象 存在。經(jīng)進一步檢查發(fā)現(xiàn)活塞支撐環(huán)上有磨損痕跡，并且液壓缸內(nèi)壁有明顯環(huán)狀刀

7、紋，形狀 精度較差。 故障排除：更換密封圈和液壓缸套后,故障消除。 （4）油液質(zhì)量下降,油路堵塞故障。 故障設(shè)備 ： 大型進口數(shù)控龍門銑床, Sinumerik 810 數(shù)控系統(tǒng)。 故障現(xiàn)象 ： 主屏幕顯示 “ H Y D RMACHINEFAILUREHYDRMACHINE OIL MISSING”, 40號、 50號報警。 故障診斷：根據(jù)報警信息,查報警手冊,提示是液壓模塊出現(xiàn)了故障,故障原因是 機床缺油或液壓模塊充壓時間超過 90s。通過檢查油箱情況，發(fā)現(xiàn)機床并不缺油。再檢查各 壓力表,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓力達不到額定壓力值,故懷疑油路堵塞。檢查各調(diào)壓閥、溢流閥,沒有 發(fā)現(xiàn)明顯堵塞現(xiàn)象；根據(jù)壓力表

8、指示的壓力情況，重點檢查過濾器，拆下過濾器仔細(xì)檢查， 發(fā)現(xiàn)過濾網(wǎng)上有異物，導(dǎo)致油路局堵塞。 故障排除：更換液壓油、清洗過濾網(wǎng)和油箱，故障消除。 （5）油液溫度過高故障。 故障設(shè)備：某國外鏜銑加工中心。 故障現(xiàn)象：主軸報警，機床停止運動 故障診斷：根據(jù)報警信息，查報警手冊，提示是主軸潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。仔細(xì)檢查主 軸潤滑系統(tǒng)各元件及油路，未發(fā)現(xiàn)油路堵塞、漏油等現(xiàn)象，各元件未見異常。該加工中心停 一段時間后， 又可以重新開機， 但運行一段時間后， 同樣的故障又出現(xiàn)了。 考慮到上述情況， 懷疑是液溫度升高，超過了規(guī)定值，導(dǎo)致機床報警。檢查液壓油箱，最高油溫競達到近70C, 遠超規(guī)定值。 故障分析：該加工中心制造的環(huán)境應(yīng)在 20C左右。但在我國南方夏季，環(huán)境溫度較高, 再加上液壓油箱散熱面積小，油泵啟動頻繁，造成油液溫度升高，出現(xiàn)報警。于是用一臺散 熱器串入液壓模塊的回油管路中，對系統(tǒng)用油進行散熱降溫處理。油溫降低后報警消除。 故障排除：在液壓油箱旁加冷循環(huán)裝置，使回油經(jīng)過冷循環(huán)裝置后進入液壓油箱，油液 溫度正常，故障排除。 4. 結(jié)語 . 隨著數(shù)控機床使用時間的延長，液壓模塊的各元