T6925/1鏜銑床主軸箱顫動故障分析

張順廷 夏繼良 于鴻贊 宮秀營

一、問題

T6925/1鏜銑床主軸箱在240r/min以下轉(zhuǎn)速自動上升走刀時，主軸箱不能啟動，向下自動走刀正常；Ⅰ擋、Ⅱ擋手動快速上升、下降正常；主軸箱快速上升、下降自動走刀正常，只是上升時直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音沉悶；主軸箱在320r/min左右向上移動時，主軸箱有顫動現(xiàn)象，向下移動時，無此顫動。

主軸箱基本傳動結(jié)構(gòu)：主軸箱自重30t,主軸箱配重平衡錘自重29t，中間用兩根鏈條連接，15kW直流電機(jī)通過齒輪箱變比帶動主軸箱轉(zhuǎn)動。

以前主軸箱上升費(fèi)勁，多數(shù)出現(xiàn)在滑枕補(bǔ)償系統(tǒng)：1、鏈條調(diào)整過緊；2、補(bǔ)償油壓過高。

滑枕伸出補(bǔ)償系統(tǒng)，是通過控制主軸箱配重平衡錘內(nèi)油缸壓力大小，來改變主軸箱升降前、后鏈條張力，達(dá)到對滑枕平行運(yùn)動補(bǔ)償目的。平衡錘內(nèi)有2個油頂，滑枕伸出時，補(bǔ)償油壓升高，拉緊前鏈條，滑枕伸出越長，重量越是壓在前鏈條上?；聿簧斐鰰r重量則壓在后鏈條上。如果前鏈條過緊，主軸箱鑲條與立柱導(dǎo)軌無間隙，15kW直流電機(jī)不能帶動主軸箱。

二、查找故障

1.滑枕補(bǔ)償系統(tǒng)泵站

鏜銑床滑枕補(bǔ)償系統(tǒng)通過先進(jìn)的ATOS電液比例閥控制系統(tǒng)，一臺高壓泵站輸出壓力可調(diào)，數(shù)值為0～12MPa，最佳狀態(tài)在3MPa。當(dāng)時調(diào)整高壓泵站輸出油壓在0～12MPa，主軸箱仍然出現(xiàn)上述故障，說明未找到故障點(diǎn)，故障不在補(bǔ)償系統(tǒng)泵站上。

2.前鏈條松緊度調(diào)整

用插口扳手及手錘打緊（或調(diào)松）在平衡錘上的6個前鏈條螺絲，先后反復(fù)多次調(diào)整，未見到效果。

3.絲杠檢查

在立柱下導(dǎo)軌處打一塊百分表，主軸箱上下運(yùn)動，監(jiān)測絲杠跳動情況，經(jīng)過檢查絲杠跳動為0.08mm合格，對絲杠磨損情況檢查，未發(fā)現(xiàn)有異常。

4.主軸箱齒輪箱檢查

變動主軸箱Ⅰ擋、Ⅱ擋，齒輪箱離合器可變，檢查各種齒輪、軸承及軸承潤滑未發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)主軸箱在Ⅰ擋位置時，用撬杠撬動主軸箱齒輪能撬動；當(dāng)主軸箱在Ⅱ擋位置時，用撬杠撬動主軸箱齒輪很難能撬動，當(dāng)時懷疑Ⅰ擋離合器與主傳動軸因磨損抱死。拆下Ⅰ擋離合器，未發(fā)現(xiàn)問題，主軸箱齒輪箱無故障。

5.主軸箱鑲條檢修

調(diào)緊（或調(diào)松）主軸箱鑲條，用塞尺檢查鑲條與立柱結(jié)合面間隙，同時上升主軸箱，主軸箱顫動仍存在，說明故障不在此。

6.主軸箱平衡錘導(dǎo)軌檢查

當(dāng)時懷疑平衡錘有卡阻或平衡錘起作用小。檢查平衡錘導(dǎo)軌垂直度正常；檢查每個固定與導(dǎo)軌接觸的導(dǎo)輪，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未發(fā)現(xiàn)問題，29t平衡錘是起作用的。

7.平衡錘內(nèi)油缸油頂檢查

打開立柱側(cè)面兩個吊裝圓孔，將平衡錘內(nèi)油頂降至兩個吊裝圓孔處，檢查兩個油頂是否卡阻。通過滑枕伸出油頂伸出，滑枕補(bǔ)償油壓高，油頂伸出高，從而拉緊主軸箱前鏈條，通過觀察兩個油頂無卡阻。

8.絲杠上傳動軸承檢查

調(diào)松絲杠上傳動軸承鎖緊帽，主軸箱向上運(yùn)動時，軸承內(nèi)有響聲，調(diào)緊鎖緊帽故障未排除，故障點(diǎn)不在此處。

9.絲杠上下對合銅螺母檢查

主軸箱上下對合銅錫鋅鉛青銅絲螺母，在主軸箱內(nèi)，上端有一螺母潤滑油管。如果上下對合螺母調(diào)整過緊，也會造成主軸箱負(fù)載過重。調(diào)松螺母，上述故障未排除。將主軸箱用2個墊墩支撐，松開把合上下對合螺母固定裝置螺絲，慢慢向上點(diǎn)動，上下對合螺母可以從主軸箱內(nèi)升出，如果螺母從絲杠上拆下，工作量很大，只好外部檢查上下對合螺母，檢查螺母同步性及檢查螺母內(nèi)是否有曠量，未發(fā)現(xiàn)有問題，通過理論分析屬于正常。

10.主軸箱測速電機(jī)

用細(xì)砂紙磨掉換向器表面碳粉，用無水酒精清洗，或更換一臺同型號的測速電機(jī)，上述故障未排除。

11.主軸箱電氣控制線路檢查

檢測主軸箱直流驅(qū)動裝置V57直流給定電壓是0～10V可變；驅(qū)動裝置輸出直流電壓0～380V可變化；主軸勵磁電壓直流158V正常；控制線路無異常。

12.主軸箱直流驅(qū)動裝置V57檢修

主軸箱驅(qū)動裝置V57與立柱相同，對調(diào)兩個裝置檢修裝置內(nèi)是否有故障，經(jīng)過實(shí)際操作，兩個裝置驅(qū)動主軸箱時故障相同，這說明兩個裝置無故障。

13.主軸箱直流電機(jī)檢修

主軸箱直流電機(jī)與立柱相同都是15kW，可以對調(diào)，型號Z4-132-2。為了防止電機(jī)測速機(jī)與電機(jī)驅(qū)動裝置V57接成正反饋，拆解電機(jī)前標(biāo)記好兩臺直流電機(jī)、測速機(jī)接線號。由于主軸箱測速機(jī)和立柱不同，發(fā)電量相差2倍，連接好電機(jī)線后，調(diào)大（或調(diào)?。╇姍C(jī)驅(qū)動裝置V57速度調(diào)節(jié)器A2板上速度反饋電位器R28（速度調(diào)節(jié)器速度反饋弱調(diào)節(jié)），在恒扭矩的情況下，裝置輸出電壓在0～380V。

對調(diào)測速機(jī)時一定要用萬用表校正好兩臺測速機(jī)極性是否一致，將指針萬用表打到50V直流電壓檔，用手向同一個方向順（或逆）時針轉(zhuǎn)動，測量時紅、黑表筆接觸接線柱方向要一致，看指針萬用表指針擺動方向是否一致（或看數(shù)字表萬用表正、負(fù)極性）；若一致，連接線不動，連接測速機(jī)是負(fù)反饋；若不一致，將進(jìn)入測速機(jī)的兩根線對調(diào)。這樣檢測后，可防止對調(diào)的測速機(jī)與直流電機(jī)驅(qū)動裝置接成正反饋。

由于主軸箱與立柱電機(jī)接線不同，當(dāng)時還是將主軸箱測速機(jī)與裝置接成了正反饋，再加上直流電機(jī)旁監(jiān)控人員、鏜銑床操作者及拉鏜銑床總開關(guān)人員配合不默契，造成主軸箱電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，盡管按下鏜銑床急停開關(guān)，同時也拉下總開關(guān)，但還是造成主軸箱測速機(jī)（型號ZYS-3A）因發(fā)電電壓高而損壞。

更換測速機(jī)后，故障未排除，直流電機(jī)是好的。

14.絲杠、螺母潤滑檢查

絲杠、螺母潤滑是通過滑座油泵向上打油，油壓正常。主軸箱移動，絲杠向下摔油量較多，絲杠、螺母潤滑應(yīng)該沒有問題，給維修人員造成了很大錯覺。但關(guān)鍵是主軸箱出現(xiàn)此故障時，主軸箱絲杠、螺母沒有潤滑油。北方進(jìn)入冬季，車間溫度低，因此更換過潤滑油，清洗了油泵過濾網(wǎng)，調(diào)整了油泵供給螺母調(diào)壓閥，使絲杠、螺母潤滑量加大，但潤滑油油號由原來的32#改為15#，這一關(guān)鍵性的低級錯誤，使得鏜銑床無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致主軸箱低速上升顫動。換回原來使用的32#機(jī)油，調(diào)大絲杠、螺絲母潤滑油量，至此故障排除。

事后對此故障原因進(jìn)行分析，由于所換油品黏度降低，潤滑油又無法到達(dá)絲杠和螺母結(jié)合面上，使絲杠和螺母的結(jié)合面無法建立起油膜，如同無潤滑狀態(tài)。