摇臂钻床传动故障快速诊断法

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Z3040摇臂钻床是我国自行设计摇臂钻床系列的产品。该机床主轴正、反转、空档、制动以及主轴转速和进给量变换均由液压操纵实现。主传动和进给传动变速齿轮都采用了轴中心提拉式结构，变速油缸设在滑移齿轮所在轴的顶部，各传动齿轮与传动轴全封闭于主轴箱内。传动系统一旦发生故障，其故障原因分析比较麻烦。因机床主轴传动和进给传动的变速均由液压与机械联合实现。机床在工作中如出现若干档转速突然没有，某几档转速也会停顿等故障，这涉及到液压与机械两个方面。 总结修理经验，用转速图诊断法，分析该系列机床传动链故障时，颇感得心应手。该方法简单可靠，易于掌握，针对性亦较强。

1 转速图诊断法的原理

利用转速图诊断法的原理是:首先记录下所有发生故障的转数，再分别以这些转数为起点，在转速图上逆推上去，并逐档标上箭头。然后再根据箭头的归结点来确定传动链故障发生在哪一对或几对传动齿轮上。由此寻找传动元件发生故障的最终原因是什么。         
! t- T9 b! }& y  d2 转速图诊断法应用举例以Z3040摇臂钻床主传动系统为例(参见图1)。

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• 故障症状 主轴有八档转速(25、63、80、160、200、400、500、1250)，起动后约1min就自动停下来，即使空载也会停。停下来之后，正、反转都没有，要重新压下操纵手柄变速，才会重新转动，但片刻又停，如此反复。从主轴后玻璃窗向内观察，正、反转油缸拨叉上、下压紧磨擦片动作可靠。
• 故障诊断 针对上述情况，可诊断传动链断开。至于传动链中哪个传动元件引起断链，尚需我们根据前述八种转速值对照转速图逆推分析。由图2中的箭头可发现:这八档转速都是由Ⅲ轴上的齿轮Z=29传递而来(参见图1)。因此，可以初步断定:该齿轮在传动过程中脱开啮合。那么，是何原因使Z=29脱开啮合?经进一步检查：Ⅲ轴控制滑移齿轮油缸进出油管油流方向正确：对测压点接表测压，系统压力正常：拆检该油缸亦无异常。那么，我们可以确定:该滑移齿轮在花键轴上定位失效，使之在振动和自重作用下慢慢脱开啮合(见图3)。故障症状中之所以要重新挂档变速，是因该齿轮向下脱开啮合后，需靠油压力将活塞杆1通过横销4带动滑移齿轮3上移复位，将断链重新接起来。这样分析也能合理地解释故障现象。经拆检发现:该滑移齿轮3上扎紧定位钢球5用的弹簧6断裂，使之不能可靠定位而掉档。从而证实，与拆检前分析相符合。

图2

1.活塞杆 2.花键轴 3.滑移齿轮
5 B* u: S0 M8 f! a2 @4.横销 5.定位钢球 6.弹簧

图3

      一般情况下，故障如果是若干档转速没有，则可能是油路、油缸故障，致使滑移齿轮不移动或齿轮移动受卡等原因引起。如果是某几档转速变停，则可能是滑移齿轮定位不可靠或变速完成之后，通往油缸下腔的油路没有完全切断等原因，使传动链慢慢脱开，引起断链。前述例子，便属于这种情况。这两种情况反映在转速图上，会归结于某一档变速齿轮上。若是乱档，则是由于预选阀(用于控制各变速油缸活塞位置并协调动作)串油或错位而使油路发生变化。这种情况反映在转速图上，箭头不会归结于某个档位。         
3 结论
' i1 W* v# y+ V3 c5 C         利用转速图分析机床传动链故障，不仅适用于Z3040摇臂钻床主传动和进给传动系统，亦可用于该系列其它机床的传动链故障诊断。这种方法为快速分析、排除故障，缩短停机修理时间提供了方便。