MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)液壓泵故障分析

石金艷，謝永超

（湖南鐵道職業(yè)技術學院，湖南 株洲 412001）

1 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)概述

數(shù)控車床是現(xiàn)代機械制造業(yè)的主流設備，其將逐漸取代普通車床。數(shù)控車床加工質量高，自動化程度高，適應性強，尤其是能加工普通機床不能加工的復雜曲面零件。在許多數(shù)控車床上都應用了液壓傳動技術。

圖1為MJ－50型數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)圖。

圖1 MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)圖

MJ－50型數(shù)控車床由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的動作主要有：卡盤的夾緊與松開、刀架的夾緊與松開、刀架的正轉與反轉、尾座套筒的伸出與縮回。液壓系統(tǒng)中各電磁閥的電磁鐵動作由數(shù)控系統(tǒng)中的PLC 控制實現(xiàn)，各電磁鐵動作順序見表1。其中“＋”表示電磁鐵通電或行程閥壓下，“－”表示電磁鐵斷電或行程閥原位。

2 MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的工作原理

機床的液壓系統(tǒng)采用限壓式變量葉片泵供油，工作壓力調到4 MPa，壓力由壓力表15顯示，泵輸出的壓力油經(jīng)過單向閥進入各子系統(tǒng)。

2.1 卡盤的夾緊與松開

在要求卡盤處于正卡（卡爪向內(nèi)夾緊工件外圓）且在高壓大夾緊力狀態(tài)下時，3YA 失電，閥4左位工作，選擇減壓閥8 工作。夾緊力的大小由減壓閥8 來調整，夾緊力由壓力表14來顯示。

當1YA 通電時，閥3左位工作，系統(tǒng)壓力油從油泵1→單向閥2→減壓閥8→換向閥4左位→換向閥3左位→液壓缸右腔；液壓缸左腔的油液經(jīng)閥3直接回油箱。這時，活塞桿左移，操縱卡盤夾緊。

表1 電磁鐵動作順序表

當2YA 通電時，閥3右位工作，系統(tǒng)壓力油進入液壓缸左腔，液壓缸右腔的油液經(jīng)閥3 直接回油箱。這時，活塞桿右移，操縱卡盤松開。

在要求卡盤處于正卡且在低壓小夾緊力狀態(tài)下時，3YA 通電，閥4右位工作，選擇減壓閥9工作。夾緊力的大小由減壓閥9來調整，夾緊力也由壓力表14來顯示，減壓閥9調整壓力值小于減壓閥8。

2.2 回轉刀架的換刀

回轉刀架換刀時，首先是將刀架抬升松開，然后刀架轉位到指定的位置，最后刀架下拉復位夾緊。

當4YA 通電時，換向閥6右位工作，刀架抬升松開；8YA 通電，液壓馬達正轉帶動刀架換刀，轉速由單向調速閥11控制（若7YA 通電，則液壓馬達帶動刀架反轉，轉速由單向調速閥12控制），到位后4YA 斷電，閥6左位工作，液壓缸使刀架夾緊。正轉換刀還是反轉換刀由數(shù)控系統(tǒng)按路徑最短原則判斷。

2.3 尾座套筒的伸出與縮回

當6YA 通電時，換向閥7左位工作，壓力油從油泵1→減壓閥10→換向閥7左位→尾座套筒液壓缸的左腔；液壓缸右腔油液→單向調速閥13→換向閥7左位→油箱。這時，液壓缸帶動尾座套筒伸出，頂緊工件。頂緊力的大小由減壓閥10調整，調整的壓力值大小由壓力表16顯示。

當5YA 通電時，換向閥7右位工作，壓力油從油泵1→減壓閥10→換向閥7右位→單向調速閥13的單向閥→液壓缸右腔；液壓缸左腔油液→換向閥7右位→油箱，套筒快速退回。

3 MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的特點

MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的工作特點如下：①采用限壓式變量液壓泵供油，自動調整輸出油液流量，能量損失小；②采用減壓閥穩(wěn)定夾緊力，并采用換向閥切換減壓閥，實現(xiàn)高壓和低壓夾緊的轉換，并且可分別調節(jié)高壓夾緊力或低壓夾緊力的大小，這樣就可以根據(jù)工藝要求調節(jié)夾緊力，操作也很簡單方便；③采用液壓馬達實現(xiàn)刀架的轉位，可實現(xiàn)無級調速，并能控制刀架正、反轉；④采用換向閥控制尾座套筒液壓缸的換向，實現(xiàn)套筒的伸出或縮回，并能調節(jié)尾座套筒伸出工作的頂緊力大小，以適應不同工藝的要求；⑤3個壓力表14、15、16可分別顯示系統(tǒng)相應部位的壓力值，便于液壓系統(tǒng)的調試和故障診斷。

4 MJ－50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)液壓泵的常見故障及對策

4.1 液壓泵噪聲過大

造成該液壓泵噪聲過大的原因及排除方法見表2。

表2 液壓泵噪聲過大可能原因及排除方法

4.2 液壓泵輸出流量不足甚至完全不排油

泵輸出流量不足甚至完全不排油，使用者能很容易判斷其出現(xiàn)故障需要修理。此類情況的故障原因及排除方法見表3。

表3 泵輸出流量不足甚至完全不排油的故障原因及排除方法

4.3 液壓泵溫升過高

泵油溫過高會使液壓系統(tǒng)工作在危險狀態(tài)，需予以避免。此類情況可能的故障原因及排除方法見表4。

表4 油溫過高的故障原因及排除方法

5 結論

由于液壓系統(tǒng)的獨特優(yōu)點，使得液壓技術在數(shù)控車床上得以廣泛運用。因此，精通數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的工作原理，以及快速地解決數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的故障，對提高數(shù)控車床的使用效率有著重要的意義。

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