蔡連發(fā)
（貴州航空工業(yè)技師學(xué)院）
摘 要：CA6140臥式車床是一種常見的車床，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、精度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。但是，它在使用過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種故障，如進(jìn)給系統(tǒng)失效、主軸故障和電氣故障等。這些故障不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，還可能導(dǎo)致設(shè)備損壞，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究CA6140常見故障的維修方法和技巧，對于提高設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)效率具有重要意義。
關(guān)鍵詞：臥式車床；主軸箱；故障維修；排除方法
1、常見故障分析
主軸箱主要用于支承主軸及驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完成啟動(dòng)、停止、變速和換向等操作。主軸箱對于車床的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了關(guān)鍵作用，主要部件有箱體、變速機(jī)構(gòu)、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)。主軸部件的結(jié)構(gòu)維修與調(diào)整主要針對摩擦離合器、制動(dòng)器和變速器等裝置。
1.1摩擦離合器的運(yùn)動(dòng)過程與故障排除方法
在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的啟動(dòng)（正轉(zhuǎn)）、停止、換向（反轉(zhuǎn)）及過載保護(hù)[1]，結(jié)構(gòu)如圖1所示。離合器由左、右兩組摩擦片組成，每組包含若干內(nèi)、外摩擦片，各摩擦片之間進(jìn)行排疊。一個(gè)帶有花鍵孔的軸4被連接到內(nèi)摩擦片3的花鍵上，外摩擦片2的內(nèi)部孔為平滑的圓筒形孔，空套于軸4的花鍵外圓，并連接齒輪1。外摩擦片2的外周設(shè)有4個(gè)凸齒，處于齒輪1套筒的凹陷處。內(nèi)、外摩擦片在沒有受到擠壓的情況下是不相連的。隨著操縱裝置朝右側(cè)運(yùn)動(dòng)滑環(huán)9時(shí)，位于拉桿7軸線孔中的擺桿8圍繞支點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在拉桿7的左端設(shè)有1個(gè)固定銷釘，螺圈6和加壓套5將位于左側(cè)的一組摩擦片向左側(cè)推動(dòng)。該轉(zhuǎn)矩由于摩擦力的作用由軸4傳給空套齒輪1，從而完成主軸的正向旋轉(zhuǎn)。同樣，如果滑環(huán)9被操縱裝置10朝左側(cè)推動(dòng)，則右側(cè)的一組摩擦片受到擠壓，轉(zhuǎn)矩傳遞到右側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)主軸的反轉(zhuǎn)。滑環(huán)9位于中性位置時(shí)，左、右兩套摩擦片均松動(dòng)，因此無法將軸4的運(yùn)動(dòng)傳遞到齒輪上，從而使主軸停轉(zhuǎn)。
圖1 摩擦離合器結(jié)構(gòu)
由于拉桿7的移動(dòng)量有限，離合器內(nèi)外摩擦片處于松弛狀態(tài)時(shí)，應(yīng)保持合適的間隙。如果間隙太大，就會(huì)導(dǎo)致壓力不足，使得內(nèi)、外摩擦片之間出現(xiàn)滑動(dòng)，造成“悶車”，易損壞摩擦片，縮減使用壽命。如果間隙過小會(huì)損傷零件，停車時(shí)內(nèi)、外摩擦片不能完全脫開，加劇磨損，造成裝置卡住。
當(dāng)摩擦離合器出現(xiàn)故障時(shí)，先應(yīng)用螺絲刀壓下彈簧銷（見圖2），再旋轉(zhuǎn)加壓套，使其繞著螺圈做小幅度位移，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)摩擦片之間的間隙變化，進(jìn)而調(diào)整摩擦片間的壓緊力和傳遞轉(zhuǎn)矩。位置調(diào)節(jié)好后，將彈簧銷從加壓套的任何一個(gè)凹槽中頂出，以免在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中出現(xiàn)加壓套松動(dòng)的問題。
圖2 摩擦離合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.2制動(dòng)器故障排除方法
制動(dòng)器的功能在于利用主軸的旋轉(zhuǎn)慣性使其迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。制動(dòng)器和摩擦離合器是一種聯(lián)動(dòng)裝置。當(dāng)操縱手柄使得摩擦離合器處于松開狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)鋼帶便會(huì)收緊，從而迅速停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)[2]。制動(dòng)器故障時(shí)，先將圖3中的操作手柄11置于停車位置，然后借助螺母6和拉桿來改變制動(dòng)鋼帶的松緊程度。調(diào)節(jié)完成后，要求操作手柄能夠活動(dòng)自如，離合器正反轉(zhuǎn)時(shí)能夠充分釋放鋼帶。在主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到300r·min-1時(shí)，可使其轉(zhuǎn)動(dòng)2～3min停止工作。此外，調(diào)節(jié)時(shí)要避免出現(xiàn)帶鋼扭曲的問題，以免影響制動(dòng)效果。
圖3 制動(dòng)器的操縱裝置
1.3變速器操縱機(jī)構(gòu)故障排除方法
主軸變速器操縱機(jī)構(gòu)主軸箱中共有7個(gè)齒輪滑塊,其中5個(gè)用于改變主軸的轉(zhuǎn)速。這些滑塊的移動(dòng)由操縱機(jī)構(gòu)來完成[3]。圖4為軸Ⅱ、軸Ⅲ上滑移齒輪操縱機(jī)構(gòu)示意，主要用來控制軸Ⅱ的雙聯(lián)齒輪左、右兩個(gè)嚙合位置。軸Ⅲ上的三聯(lián)齒輪滑塊有左、中、右3個(gè)位置，通過不同位置的組合可使軸得到6種不同的轉(zhuǎn)速。
圖4 軸Ⅱ、軸Ⅲ上滑移齒輪操縱機(jī)構(gòu)
當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速與變速盤對應(yīng)轉(zhuǎn)速不匹配時(shí)，需要調(diào)整變速器脫開鏈條和傳動(dòng)凸輪。將軸Ⅱ上的雙聯(lián)滑移齒輪與軸Ⅰ的大齒輪嚙合，將軸Ⅲ上的三聯(lián)滑移齒輪與軸Ⅱ的大齒輪嚙合，從而獲得最小的傳遞轉(zhuǎn)速。將變速盤上的最小轉(zhuǎn)速調(diào)到對應(yīng)位置，裝配鏈條和轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，調(diào)整凸輪使鏈條的松緊合適，且為最低轉(zhuǎn)速。
1.4其他故障維修
1.4.1液壓系統(tǒng)故障
液壓系統(tǒng)是車床的重要組成部分。如果液壓泵、閥門、管道等部件出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)液壓系統(tǒng)的失效[4]。為了解決這個(gè)問題，可以采取修復(fù)或更換故障部件的方法，確保液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，密封件的損壞或泄漏也會(huì)影響液壓系統(tǒng)的性能，因此需要及時(shí)更換密封件，修復(fù)泄漏部位，確保液壓系統(tǒng)的密封性。
1.4.2電氣系統(tǒng)故障
電氣系統(tǒng)是車床的動(dòng)力來源，如果電源線路、控制電路、電動(dòng)機(jī)等出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致車床無法正常啟動(dòng)或運(yùn)行。為了保證車床的正常運(yùn)行，需要檢查并修復(fù)電氣系統(tǒng)故障，確保各個(gè)部件正常工作。
2、定期檢查與維護(hù)
CA6140車床在實(shí)際使用過程中，還需要加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng)。這不僅可以降低故障發(fā)生的概率，提高車床的運(yùn)行效率，還可以延長車床的使用壽命。針對設(shè)備使用年限較長的情況，要注意檢查各部件的磨損情況，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的部件，確保車床的穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際維修過程中，要結(jié)合故障現(xiàn)象、設(shè)備使用年限、設(shè)備維護(hù)記錄等多方面因素，進(jìn)行有針對性的維修。只有找到故障的根本原因，才能采取正確的維修方法，從而確保車床的正常運(yùn)行。
設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定是企業(yè)生產(chǎn)的核心，預(yù)防故障發(fā)生則是保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的根本。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，提出以下檢查與維護(hù)建議，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決，不斷提升設(shè)備的管理水平，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[5]。第一，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備保養(yǎng)規(guī)程至關(guān)重要。每臺設(shè)備都配有特定的使用說明書，詳述正確操作與保養(yǎng)方法。建議根據(jù)說明書制定合理保養(yǎng)計(jì)劃，確保設(shè)備得到充分保養(yǎng)，延長其使用壽命。第二，強(qiáng)化設(shè)備日常巡檢有助于預(yù)防故障。在日常使用中定期進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除潛在隱患，防止故障發(fā)生。第三，培訓(xùn)操作人員是提升設(shè)備管理水平的關(guān)鍵。通過培訓(xùn)提高操作人員對設(shè)備的認(rèn)知和操作技能，使其能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常并采取相應(yīng)措施。第四，配備專業(yè)維修團(tuán)隊(duì)是確保設(shè)備始終保持良好狀態(tài)的必要條件。專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)設(shè)備檢查、維護(hù)、維修等工作，確保設(shè)備出現(xiàn)問題能夠得到及時(shí)解決。第五，建立預(yù)防性維修制度可防患于未然。通過分析設(shè)備運(yùn)行狀況和歷史故障數(shù)據(jù)，制定預(yù)防性維修計(jì)劃，提前更換易損件，降低故障發(fā)生率。第六，強(qiáng)化設(shè)備配件管理有助于提高故障應(yīng)對能力。確保備用配件充足，設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)迅速更換，減輕故障對生產(chǎn)的影響。第七，定期對設(shè)備進(jìn)行性能測試是評估運(yùn)行狀態(tài)的重要手段。通過性能測試發(fā)現(xiàn)潛在問題，及時(shí)調(diào)整和維修，確保設(shè)備正常運(yùn)行。第八，注重設(shè)備更新?lián)Q代是提高生產(chǎn)效率的有效途徑。當(dāng)設(shè)備到達(dá)預(yù)定使用年限或性能下降時(shí)應(yīng)及時(shí)更新設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)順利。
3、結(jié)語
車床作為制造業(yè)中不可或缺的設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有直接影響。車床故障在使用過程中無法避免，若不及時(shí)處理，不僅會(huì)導(dǎo)致工件加工精度受損，還會(huì)縮短車床的使用壽命。因此，深入分析故障原因，探索有效的故障排除方法，對車床的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命的延長具有重大意義。首先，需要明確車床故障的產(chǎn)生是多方面原因共同作用的結(jié)果，包括設(shè)備老化、操作不當(dāng)、維護(hù)不周等。在日常使用中，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，定期進(jìn)行設(shè)備檢查和維護(hù)，以降低故障發(fā)生的概率。其次，秉持“預(yù)防為主、維修為輔”的維修理念，將故障診斷與預(yù)防性檢修相結(jié)合，以最大限度延長車床的使用壽命。最后，車床故障排除是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從多個(gè)層面進(jìn)行綜合治理。只有這樣才能確保車床穩(wěn)定運(yùn)行，延長使用壽命，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)我國制造業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
來源：《現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備》2024,60(1)
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