Z3140钻床液压变速部分的修理

(本文已发表)

攀钢机制公司  刘传六

摘要：简介Z3140钻床结构特点及变速部分结构原理的分析方法，并阐述解决故障的实施步骤。

关键词：万向摇臂钻床、液压变速、电磁阀、差动油缸、转速表。

一、     引言

Z3140万向摇臂钻床是一种适用性广的孔加工机床。它主要由底座、立柱、摇臂、主轴箱、升降座和变速箱等部份组成，摇臂与升降座可绕立柱回转并沿立柱垂直升降，摇臂可水平移动，主轴箱可在垂直于摇臂的平面内旋转360º，在摇臂纵向平面内旋转180º，从而可实现对空间任意方向的孔进行加工。这种机床的结构比普通摇臂钻床较复杂，数量相对少一些，而且不同产地Z3140钻床结构并不xx一致。

在我首次接触的Z3140（湖北沙市机床厂生产）大修任务中，因用户单位和我公司均无该机床图纸资料，给修理带来一定困难，用户反映该钻床主要问题为主轴和进给变速失灵，造成机床停用一年之久。我们开工后，按大修规范拆卸了机床，进行检查并修、换损坏零件及电器元件，修复各导轨面，恢复了机床几何精度，传动精度，并按拆卸前的测绘图表恢复液压管路和电气线路，全部组装后进行试车，发现各部份动作正常，但变速失灵的老毛病依然存在，对各部份反复检查，均无结果。

二  原因分析

从该钻床操纵盒上变速旋钮的标牌上看到：主轴和进给各有十六级转速，由两个变速钮分别控制。在修理中已知，主电机动力在变速箱内经主轴变速部份和进给变速部份，分别通过摇臂内两个光杠传到主轴箱，主轴变速和进给变速各通过四个滑移齿轮实现，各滑移齿轮分别由一个液压缸控制，活塞移动时带动滑移齿轮在轴上滑移。相应每个油缸由一个电磁阀控制，一共有八组包括电磁阀、液压缸和滑移齿轮组成的变速控制机构。机床的各级转速都由变速旋钮控制各阀，再通过液压缸推动滑移齿轮实现。在确认机械装配无问题的情况下，我们分析是该钻床送修前变速旋钮与各电磁阀的电气控制线路或液压管路的连接就是错误的，我们按此线路进行恢复，故障依旧存在。在无图纸的情况下，经过初步分析，决定首先从变速部分的具体控制方向开始，了解电器与液压两部份的联系，推算出正确的电气及液压连接图，恢复正常变速功能。

三 实施步骤

{dy}步：首先测绘油路连接图。把各电磁阀与油缸编号，分析出油液大致走向，随后拆解该部份，绘制出该阀及阀座内的管路结构，与液压缸的连接方式综合分析，并辅以用风管吹风进行确认，得到各种控制机构的结构原理基本一致，都由电磁阀与差动油缸组成，其控制路线见图一。其原理为：当电磁阀通电时，压力油同时与油缸两端相通，由于活塞两端受力面积不等，没有活塞杆的大腔压力大于有活塞杆的小腔压力，因此活塞向左移动，当电磁阀断电时换向阀换向，大腔油液接通油箱，小腔仍接压力油，于是活塞向右移动，通过这一步，基本清楚了各电磁阀通断电时差动油缸的动作。

第二步：把变速箱机械部份拆开，测绘出各传动齿轮齿数、模数以及传动路线，把各轴编号，画出传动展开图，把各差动油缸也表示出来，见图二（仅以进给变速部份为例）。根据图又计算各轴传动比，用转速表列出各级转速（见表一），所得各级转速值与变速旋钮标牌上所示是一至的。至此，各级转速下滑移齿轮的位置就清楚了，反推到电磁阀，可得知：当电磁通电时，相对应的油钮活塞带动滑移齿轮右移，反之电磁阀断电时，滑移齿轮向左移。把各级转速下各电磁阀的通断电状态列出制成表二，表中各阀编号与差动油缸号一至，“+”表示通电状态，“­—”表示断电状态，由此表我们确定了变速旋钮与各电磁阀的电路连接方式，经对比，与机床原接线方式有较多差异。电工按推算出的电路连接方式重新进行了连接，然而在第二次试车中发现各阀动作正确，各油缸活塞移动困难，但其移动趋势符合变速要求。分析可能是各油缸有压力~不够，压力油泄漏，经检查各油缸活塞磨损并不超差，于是我们更换了粘度高一级的液压油，再试车，故障排除，变速正确可靠，机床恢复了正常使用。

由于合同要求检修工期的时间关系，未能将Z3140钻床液压部份作彻底分析和了解，较为遗憾。通过本次修理，我们增强了对机床液压部份的修理能力，对处理机床液压故障有了更深刻的了解认识。

参考文献

1、《金属切削机床液压传动》 大连工学院编     科学出版社

2、金属切削机床          顾维邦主编       机械工业出版社

3、液压与数控车床基础    胡炳坤 徐英南主编 人民铁道出版社