MJ-50型数控车床液压系统液压泵故障分析

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数控车床是现代机械制造业的主流设备，其将逐渐取代普通车床。数控车床加工质量高，自动化程度高，适应性强，尤其是能加工普通机床不能加工的复杂曲面零件。在许多数控车床上都应用了液压传动技术。

1-单 向变量泵 ；2，17，18-单 向阀 #3，4，5，6，7- 电磁换 向阀；8，9，lo-减压阀 ；11，12，13-单 向调速 阀；14，15，16-压力表图 1 MJ-50型数控车床液压系统图MJ-5O型数控车床由液压系统实现的动作主要 压力油经过单向阀进入各子系统。

有：卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正 2.1 卡盘的夹紧与松开转与反转、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统中各电 在要求卡盘处于正卡(卡爪向内夹紧工件外圆)且磁阀的电磁铁动作由数控系统中的 PLC控制实现，各 在高压大夹紧力状态下时，3YA失电，阀 4左位工作，电磁铁动作顺序见表 1。其中”表示电磁铁通电或 选择减压阀 8工作。夹紧力的大小由减压阀 8来调行程阀压下，-”表示电磁铁断电或行程阀原位。 整，夹紧力由压力表 14来显示。

2 MJ-s0型数控车床液压系统的工作原理 当 1YA通电时，阀 3左位工作，系统压力油从油机床的液压系统采用限压式变量叶片泵供油，工 泵 1-单向阀2-减压阀8-换向阀4左位-换向阀 3作压力调到 4 MPa，压力由压力表 15显示，泵输出的 左位-液压缸右腔；液压缸左腔的油液经阀3直接回收稿日期：2012-05-07修回日期：2012-11-07作者简介：石金艳 (1983-)，女，湖南邵阳人，讲师，硕士，主要从事液压传动技术的教学与研究工作。

2013年第2期 石金艳，等：MJ-50型数控车床液压系统液压泵故障分析 ·127 ·油箱。这时，活塞杆左移，操纵卡盘夹紧。

表 l 电磁铁动作顺序表动作 1 YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA 8 YA卡 高 夹紧 盘 压 松开 正 低 夹紧 卡 压 松开 卡 高 夹 紧 盘 压 松开 反 低 夹紧 卡 压 松开 正转 --刀 反转 架 松开 夹紧尾 套筒伸出 座 套筒退回 当2YA通电时，阀 3右位工作，系统压力油进入液压缸左腔，液压缸右腔的油液经阀 3直接回油箱。

在要求卡盘处于正卡且在低压行紧力状态下时，3YA通电，阀4右位工作，选择减压阀 9工作。夹紧力的大小由减压阀 9来调整，夹紧力也由压力表 l4来显示，减压阀9调整压力值小于减压阀8。

2.2 回转刀架的换刀回转刀架换刀时，首先是将刀架抬升松开，然后刀架转位到指定的位置，最后刀架下拉复位夹紧。

当4YA通电时，换向阀 6右位工作，刀架抬升松开；8YA通电，液压马达正转带动刀架换刀，转速由单向调速阀 ll控制(若 7YA通电，则液压马达带动刀架反转，转速由单向调速阀 l2控制)，到位后 4YA断电，阀6左位工作，液压缸使刀架夹紧。正转换刀还是反转换刀由数控系统按路径最短原则判断。

2.3 尾座套筒的伸 出与缩回当6YA通电时，换向阀 7左位工作，压力油从油泵 l-减压阀 lO-换向阀7左位-尾座套筒液压缸的左腔；液压缸右腔油液-单向调速阀 l3-换向阀 7左位-油箱。这时，液压缸带动尾座套筒伸出，顶紧工件。顶紧力的大小由减压阀 1O调整，调整的压力值大小由压力表 16显示。

当5YA通电时，换向阀 7右位工作，压力油从油泵 1-减压阀l0-换向阀 7右位-单向调速阀 13的单向阀-液压缸右腔；液压缸左腔油液-换向阀 7右位-油箱，套筒快速退回。

3 MJ-50型数控车床液压系统的特点MJ-50型数控车床液压系统的工作特点如下：①采用限压式变量液压泵供油，自动调整输出油液流量，能量损失小；②采用减压阀稳定夹紧力，并采用换向阀切换减压阀，实现高压和低压夹紧的转换，并且可分别调节高压夹紧力或低压夹紧力的大小，这样就可以根据工艺要求调节夹紧力，操作也很简单方便；③采用液压马达实现刀架的转位，可实现无级调速，并能控制刀架正、反转；④采用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，实现套筒的伸出或缩回，并能调节尾座套筒伸出工作的顶紧力大小，以适应不同工艺的要求；⑤3个压力表 l4、15、l6可分别显示系统相应部位的压力值，便于液压系统的调试和故障诊断。

4 MJ-50型数控车床液压 系统液压泵的常见故 障及对策4.1 液压泵噪 声过大造成该液压泵噪声过大的原因及排除方法见表 2。

表 2 液压泵噪声过大可能原因及排除方法故障原因 排除方法吸油口或过滤器部分堵塞 除去污物，保持吸油管路畅通吸油口连接处密封不严≌气进入 加强密封，紧固连接件吸油口太高，油箱液位低 降低吸油口高度，向油箱加油泵和联轴器不同轴心或连接松动 重新安装，使其同轴心，紧固连接件连接螺钉松动 适当鹏液压油黏度太大，吸油口过滤器 更换黏度适当的液压油，更换通流的通流能力小 能力较大的过滤器定子内表面拉毛 抛光定子内表面定子吸油区内表面磨损 将定子翻转装人逐个检查、重装、对不灵活 个别叶片运动不灵活或装反叶片重新装配4.2 液压泵输出流量不足甚至完全不排 油泵输出流量不足甚至完全不排油，使用者能很容易判断其出现故障需要修理。此类情况的故障原因及排除方法见表 3。

表 3 泵输出流量不足甚至完全不排油的故障原因及排除方法故障原因 排除方法电动机转向不对 纠正转向油箱液面过低 补油至油标线吸油管路或过滤器堵塞 疏通吸油管路，清洗过滤器电动机转速过低 使转速达到液压泵的最低转速以上检查油质，更换黏度适合的液压油或 油黏度过大提高油温配油盘端面磨损 修磨端面或更换配油盘叶片与定子内表面接触不良 修磨接触面或更换叶片叶片在叶片槽内卡死或移动 逐个检查，对移动不灵活的不灵活 叶片重新配置连接螺钉松动 适当鹏4.3 液压泵温升过高泵油温过高会使液压系统工作在危险状态，需予以避免。此类情况可能的故障原因及排除方法见表4。

表 4 油温过高的故障原因及排除方法故障原因 排除方法压力过高，转速太快 调整压力阀，降低转速油黏度过大 选用黏度适宜的油液油箱散热条件差 加大油箱容积或增加冷却装置配油盘与转子严重摩擦 修理或更换配油盘或转子修磨或更换叶片、定子，采取措施， 叶片与定子内表面磨损严重减小磨损5 结论由于液压系统的独特优点，使得液压技术在数控车床上得以广泛运用。因此，精通数控车床液压系统的工作原理，以及快速地解决数控车床液压系统的故障，对提高数控车床的使用效率有着重要的意义。