CK7150数控车床液压系统的调试与维修.pdf

Hy d r a u l i cs Pne uma t i c s Se a l s ／ No． 01 ． 201 5 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 1 j ． i s s n 。 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 5 ． 0 1 ． 0 2 3 CK 7 1 5 0 数控车床液压系统的调试与维修 池 、供 Th e De b ug g i n g a n d Re pa i r o f Hyd r a u l i c S y s t e m f o r CK7 1 5 0 NC La t h e F AN Fa n g - h o n g 湖南铁道职业技术学院 车机学院 ， 湖南 株洲4 1 2 0 0 1 摘 要 该文介绍了C K 7 1 5 0 数控车床的液压系统的组成、 应用和常见故障的原因及处理方法。为使数控车床液压系统正常可靠地工 作 ， 总结出液压系统的调试、 维护及维修的方法。通过对两例液压系统故障的维修来进一步说明数控车床液压故障维修方法的应用。 关键词 数控车床 ； 液压系统； 调试； 液压故障； 故障排除 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 5 0 1 0 0 7 7 0 3 O 前言 数控车床上的液压系统主要用于动力卡盘的夹 紧、 松开， 尾座套筒伸出、 缩回， 刀架的夹紧与转位等， 液压系统在数控机床中的控制作用仅次于电气控制系 统。正确的调试方法能使液压系统快速投入使用 ； 合 理的维护保养一方面能及时发现故障隐患， 预防故障 发生， 提高机床的可靠性 ， 另一方面能延长液压元件的 使用寿命 ； 简单有效的维修方法能快速排除故障， 提高 机床的使用效率。下面以数控车床C K 7 1 5 0 的液压系 统为例介绍其调试与维修的方法。 1 液压系统的组成 C K 7 1 5 0 数控车床液压系统主要用于卡盘的夹紧、 松开和尾座套筒的伸缩控制 ， 液压控制元件采用叠加 阀组 。叠加 阀组具有结构紧凑 、 体积小 、 重量轻 、 配置 灵活、 安装维修方便 、 能够减少油路之间的泄漏、 压力 损失小等优点， 在液压控制中得到了广泛的应用。 卡盘的夹 紧 ， 松开 由一个减压 阀， 一个 电磁换 向阀 组成 ， 为了避免突然断电及其他油路干扰 ， 在 回路上增 加一个单向阀。系统设计了电磁铁Y A 2 断电夹紧， 通 电松开 ， 夹紧力 的大小 由减压阀来调整 ， 在卡盘油缸进 油 路上设 置一个压力继 电器 ， 以达到一定压力后方可 发 出指令 ， 机床进人工作状态， 以实现必备的安全动 作 。尾座套筒 的顶紧 ， 退 回由一个减压阀、 一个 电磁换 向阀及 一个单 向阀组成 ， 系统设计 了电磁 阀YA1 通 电 顶 紧 ， 通电退 回， 顶 紧力的大小 由减压 阀来调整 。 基金项目 2 0 1 4 年湖南省教育厅科学研究项目 1 4 c o 7 5 3 收稿 日期 2 0 1 4 0 7 0 1 作者简介 范芳洪 1 9 7 5 一 ， 男 ， 湖南邵阳人， 工程师， 学士， 研究方向 机 电设备的故障诊断与维修。 C K 7 1 5 0 车床液压控制原理图如图1 所示。 卡盘液压缸 尾座套筒液压缸 Y 图 1 CK 7 8 1 5 数控 车床 液压原理图 将液压 叠加 阀通过螺 钉直接 叠加而 成所需 的系 统， 每个叠加阀既起控制作用又起通道作用。机床液 压总管路是将油箱、 叠加阀组合执行机构用无缝钢管、 高压耐油橡皮胶软管连接起来的总体 ， 以实现液压系 统的能量转换和能量传递。 2 液压系统的调试与维护 1 排除油泵 内空气 在机床的液压总管路安装妥善后， 向油箱注入清 洁的2 0 号液压油 4 0 L ， 首次启动或长期停车之后的油 泵应预先将泵上的调压螺钉松开， 然后反复起动油泵 电机 ， 直 到油 泵 内的空 气 完全 排 除 ， 即油泵 无 噪 声 为止 。 2 系统压力的调整 开动机床后 ， 按系统压力 的规定 ， 细致地检查各种 压力， 并调整到正确值 系统压力调到3 ．5 M P a ， 卡盘夹 紧的压力和尾座套筒顶紧的压力根据需要进行调整 ， 调好后才能使机床进行其他工作 ， 各部分压力数值可 由压力表读出。 7 7 液 压 气 动 与 密 封 ／20 1 5年 第 O 1期 3 液压部件的维护保养 每天检查油箱中的液位计是否在规定的范围内， 每半年清洗一次油箱及精密滤油器滤芯； 定期检查各 液压 阀、 液压缸及管路接头是否外漏 ； 液压泵或液压马 达运转是否有异常噪声 ； 液压缸运动是否平稳 ； 液压系 统的各个压力检测点是否符合要求 ， 压力是否稳定 ； 液 压油的温度是否在允许的范围内。 3 数控车床液压系统常见故障的原因及 处理 1 油泵不供油或输出油量显著减少 原 因 油泵电机转 向不对 ； 油箱 中油量不足 ； 滤油 器堵塞 ； 吸油管 中吸人空气 ； 油泵损坏。 排 除方法 更换 油泵 电机接线 ， 检查油位 ， 清除污 物 ， 检查油泵。 2 系统压力不足 原 因 油缸 、 管路 、 接头处有较大泄漏 ； 油泵配油盘 损坏 ； 变量泵 调压螺钉松动 ； 油泵密封圈损坏 ； 压力 阀 阻尼孔堵塞 ； 阀芯卡死。 排除方法 找出泄漏的部位进行防泄漏处理 ， 更换 损坏 的油盘 、 密封圈 ， 拧紧松动的螺钉 ， 拆洗压力 阀检 修 阀芯。 3 系统有噪声 原 因 油泵叶片卡住 不灵活 ； 油泵吸人空气 ； 吸油 管及虑油器被堵塞 ； 阀振动。 排除方法 清洗油管及虑油器 ， 检修油泵及 阀。 4 液压驱动部件运动不均匀或速度过慢 原因 系统内有空气； 油泵损坏， 供油不足； 节流阀 堵塞 ， 润滑不充分 ； 油箱 内油量不足 ， 管路有泄漏。 排除方法 检修油泵、 节流阀及管路 ， 给油箱加油 。 4 数控车床液压故障维修方法 组成液压系统的回路 、 元件之间相互联 系、 相互制 约 ， 加上液压油和一些不当的操作也会影响到液压系 统的性能 ， 只要有一个环节出现问题就会导致故障 ， 所 以故 障现象和故障原因之间错综复杂 。不 同的故 障原 因可以引起同一故障现象， 不同的故障现象可以是同 一 故障原因产生的， 故液压故障具有复杂性、 不确定性 和关联性。液压系统故障现象各种各样 ， 又是在密封 的管道内工作 ， 想通过故障的现象来确定故障的原因 是比较困难的。作者总结了多年的维修经验 ， 将数控 车床上液压故障排除的方法总结如下 1 听 通过听液压系统工作 中的声音是来判断系 统是否正常 ， 主要听液压泵和溢流 阀的噪声是否过大 ， 7 8 听执行液压元件在换向时是否有撞击声等。 2 摸 通过触摸液压元件 的温度和执行元件 的运 动 的振动情况来有判断液压 系统是否正常 ， 主要触摸 液压泵、 油箱和阀体上的温度是否过高 正常时不超过 6 0 度 ， 触摸液压缸等执行元件运动 中是否有振动等 。 3 看 看各 液压元件 连接处 、 管道 等是否有 漏 、 滴 、 渗油情况， 看各压力表的读数是否正常， 看设备加 工处理的产品是否合格等。 4 查 利用数控 机床 P L C梯形 图跟踪 法 、 P L C接 口状 态法 、 自诊断等方法找到最怀疑 的故障部位并将 隔离 ， 然后检查测量 ， 找到故障原因的具体元部件 。 5 故障排除。根据故障部位损坏的实际情况， 采 取更换或者修复等。 5 C K 7 1 5 0 数控车床液压故障维修实例 故障现象 1 C K 7 1 5 0 数控车床配 F A N U C 0 i 数控系 统。在 自动加工过程 ， C N C程序偶尔无故停止 ， 此 时无 任何报警信息。 诊断排除过程 现场通过听 、 摸 、 看没有发现液压 系统有异常振动 、 噪声 ， 各接头管路也没有泄漏 ， 液压 泵等元件的温度也正常。这是个隐性故障时有时无 ， 考虑到程序在启动后才停 止 ， 停止后又可 以再 次启动 ， 可能是程序 自动运行 的互锁信号不满足导致的。查看 梯 形 图发 现 卡 盘 夹 紧压 力 检 测 信 号 输 人 地 址 为 X1 0 0 0 ． 6 是其 中的一个互锁信号 ， 卡盘夹紧时查看该 信号状态为“ 1 ” 正常 ， 有可能是在 程序执行 中X1 0 0 0 ． 6 的状态由“ 1 ” 跳转为“ 0 ” ， 再变 回“ 1 ” 。为了确认是否是 卡盘夹紧检测信号引起的， 于是使用T R A C E 信号跟踪 功能 ， 在程序执行 中， 监视 X1 0 0 0 ． 6 的变化情况 ， 当再次 出现停机故障时 ， 在T R A C E屏幕上 ， 跟踪到 X1 0 0 0 ． 6 在 C N C无故停止时的一个采样周期从原来 的状态 “ 1 ” 跳 转为“ O ” ， 再变回“ 1 ” ， 从而确认该压力继电器检测开关 有问题。由于压力继电器输出信号不稳定导致信号有 时中断引起 C N C 程序停止故障 ， 更换一个 同型号的压 力继电器检查开关 ， 故障排除。 故障现象 2 C k 7 1 5 0 数控车床卡盘松开不到故障。 诊断排 除过程 现场感 官检查 听 、 摸 、 看 机床液 压系统没有异常， 卡盘的夹紧、 松开都有动作 ， 机床也 没有报警 ， 就是卡盘松开不到位。卡盘松开过程中换 向电磁铁 Y V2 见 图 1 一直得 电 电磁铁得 电指示 灯 亮 ， 卡盘也有松开 的动作 ， 松开电磁换 向阀正常 。系 统的液压压力 3 ． 5 MP a ， 在正常范围内， 调节减压阀调大 压力 ， 故障依旧。所以判断故障在卡盘的液压缸部分 ， 有可能是 卡盘液压缸 活塞拉杆 和卡盘 的连接 螺纹松