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机修钳工高级技师论文

技师专业论文

工种：

机修钳工

题目：

轮对加工车床液压系统

故障处理方法探讨

单位：

昆明机务段

姓名：

胡昆雨

身份证号：

等级：

高级技师

鉴定单位：

云南省第104职业技能鉴定所

日15月05年2010期：

日．

作者简介

作者是昆明机务段设备车间机修钳工胡昆雨，现技术等级技师，1990年月参加工作，20年来能够在机修钳工岗位上刻苦研究业务技术，遵章守纪，遵守职业道德，兢兢业业的完成各项工作，解决现场设备故障难点。

97年6月加入了中国共产党，2006年10月取得了机修钳工技师资格，在2008年10月荣获昆明铁路局机务系统机修钳工技术比赛一等奖。

2009年3月被授予“技术标兵”荣誉称号。

1

轮对加工车床液压系统故障

处理方法探讨

作者：

胡昆雨本文通过对车轮轴颈车床液压系统的工作原理要][摘

分析，结合实际工作中遇到的三个典型故障的处理经验，对轮对加工车床液压系统故障处理方法进行了探讨，总结了液压系统故障产生的原因及排除方法。

探讨液压系统故障处理方法[关键词]车床

一、前言

昆明机务段车轮加工设备是保障机车轮对检修质量的关键设备，同时也是设备管理中的重点设备。

主要有车轮轴颈车床、数控车轮车床、不落镟车轮车床、立式车床等。

它们都是专门用于机车轮对加工的重点设备。

由于被加工工件重量大、要求高，所以外形尺寸也都较大。

在结构上大部分应用了液压系统。

在使用过程中液压系统发生故障比例约占70%，其中有些液压故障还会影响到轮对加工精度，就会造成轮对报废,故障处理不及时，会直接影响机车的检修进度，同时也会给单位造成很大损失。

为了保证这些车床正常运转，发生故障时能够及时有效解决，首先要清楚这些设备的结构性能和工作原理，并对液压系统知识进一步学习研究，结合实际工作中发生的故障及处2

理情况进行汇总分析，找出故障的规律性和关键点进行控制，到达保证轮对加工设备的加工精度及液压系统正常工作的目的。

二、液压系统基本组成及工作原理

轮对车床液压系统是由若干个基本液压回路组成的，基本液压回路是由若干个液压元件组成，用以某种特定功能的简单回路。

我们日常对轮对车床维修中常用到以下两种回路。

1.压力控制回路它是利用压力控制阀控制液压系统压力的回路，可以实现有调压、减压、卸荷、平衡控制功能。

2.速度控制回路它是控制液压系统中执行元件运动速度的回路。

可以对执行元件进行调速、增速和速度换接。

压力控制和速度控制回路在实际应用中即独立控制，又联合并存。

以昆明机务段CW8013B车轮轴颈车床液压系统为例，其液压系统由两套双联叶片泵装置所组成。

一套设在床身左边的主轴箱内主要用于实现主轴的液压变速、卡爪的液压卡紧、千斤顶的升降。

如图1：

另一套设在右端主油箱内，用于中刀架的横向往复运动及横向液压、右刀架的纵向往复运动、磨头的快速引进与后退、尾座套筒卡紧、传动部件的润滑。

如图2：

由图可以看出此车床液压系统运用了许多基本液压3

回路。

如：

车床的卡盘夹紧、松开液压控制系统，由压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路等组成，可以实现卡盘的夹紧、松开，夹紧力大小调节，以及夹紧、松开速度快慢等动作要求。

熟悉液压系统回路后，才能对车床使用中出现的各种故障处理打下坚实基础。

变速油卡爪油千斤顶油缸图1

4

磨头快速进退油中刀架滚压油右刀架油中刀架纵向油尾座套筒卡紧油闸缸2

图

三、典型故障原因分析及处理方法对近年来遇到的根据液压系统基本组成及工作原理，个典型故障进行分析。

3、车轮轴颈车床轮轴加工精度故障

（一）车轮轴颈车床对车轮轮轴加工时出现大小故障现象：

头，即圆柱度超差。

原因分析1.的可能原因，一圆柱度超差）（轮轴加工时出现大小头二是液压系是中刀架移动对主轴中心线的不平行度超差；5

统中的液压元件内泄漏造成中刀架误动作，使加工基准位移。

通过检验中刀架移动对主轴中心线的不平行度符合车床精度要求，排出此原因后，在检查液压系统时，发现液压系统中控制中刀架横向运动的转阀关闭不严，引起刀架缓慢移动，造成轮轴加工中，由于车刀定位点的改变，使加工工件出现大小头故障。

2.处理方法

更换液压系统中控制中刀架横向运动的转阀后，故障消除，车床恢复正常使用。

（二）、车轮轴颈车床轮轴加工精度故障

故障现象：

车轮轴颈车床对车轮轮轴精车时出现起台故障，达不到表面粗糙度要求。

1.原因分析

产生车轮轴颈车床对车轮轮轴精车时出现起台故障的主要原因，一是空气侵入液压系统；二是磨擦阻力变化，造成液压系统爬行。

我通过检查液压系统各接头无泄漏、滤网清洁、液压油充足、压力平稳无问题后，把重点放到床身导轨和润滑上查找原因，导轨无拉伤，表面平滑，问题一定是出在润滑上。

将导轨面擦净后，用操作者平时用的润滑油来加注时，发现使用的润滑油黏度较小，中刀架在床身导轨上移动不易形成油膜，由于磨擦系数变化发生爬行，使轮轴精车时出现起台现象。

6

2.处理方法

经过分析，确定故障点后，让操作者把润滑油改为黏度稍大的46#机械油，再来回走动，使工作台与导轨间形成油膜后，故障消除，恢复车床的正常使用。

（三）、车轮轴颈车床卡爪打滑

故障现象：

在轮对加工中液压卡紧装置出现打滑现象。

1.原因分析

液压卡紧装置出现打滑现象的可能原因，一是卡爪磨损；二是油压不足；三是进刀量过大。

经过检查三项都没有问题，为了找出真实原因，我在现场询问操作者故障出现的情况并观察使用，使用约25分钟后液压系统出现噪声和振动，在看压力表表针抖动剧烈（压力不稳）。

观察到液压系统故障现象后，问题就好处理了。

经过观察查找分析后，是由于原设计用床头箱做油箱不和理，存在空间狭小和进油滤网离油面距离较近，运转一段时间后液压油散热不佳温度升高黏度降低，在滤网的上端形成涡流混入空气，造成液压系统出现噪声和振动，压力表表针抖动剧烈，引起液压卡紧装置出现打滑现象。

2.处理方法

进行改造，（如图）对进油滤网改为10075由原来的直径×长度7

直径50×长度150后，滤网与液压油面的距离在原来的25mm增加到50mm，液压系统不再出现吸空现象。

车床恢复正常运转，此问题彻底解决。

四、液压系统常见故障产生原因及排除方法

通过对典型故障的分析，结合实际工作中发生的故障及处理情况，液压系统常见故障产生原因及排除方法汇总如下，供维修、维护使用者参考

产生原排除方

1相应采取如下措1液压

）转向错）纠正转）运动件磨损间隙过大泄漏严）修复或更

3）进油吸气、排油泄漏3）拧紧各结合处，保证密封系统压2.溢流阀力提不2.相应采取如下措施）阀在开口位置被卡住，无法建1高或没）修研、使阀在体内移动灵活1立压力有压力）更换钢球或研配阀座2）阀中钢球与管座密合不严23）更换弹簧3）弹簧变形或折断．液压缸因间隙过大或密封圈损33．修配活塞或更换密封圈坏，高低压力互通44．拧紧各结合处，排除泄漏．压力油路泄漏

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．压力表失灵损坏，不能反映系55．更换压力表

统的实际压力1.空气侵入液压系统

1.12

爬统

1）油面过低，吸油不畅）吸油口处滤油器被堵，形成局2

相应采取如下措施）加足油液在油标线上）拆卸清洗，更换脏油

系行

部真空）吸、排油管相距太近，排油飞3溅吸入气泡）回油管在油面上，停车时空气4侵入系统5）接头密封不严，空气侵入）元件密封质量差，空气侵入6

3456

）两者适当远离

）将回油管插入油液中）拧紧接头螺纹，严防空气侵入）修正或更换，保证密封

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2．相应采取如下措施2.磨擦阻力变化

）恢复导轨规定精度，对新导轨或重新1）导轨精度不好，局部阻力变化，1刮研过的，

用手动方法使之对研几层薄薄的氧化铬，活塞与活次，减少刮研点引起的阻力2等使磨系统噪生和振动2.油管道碰击管道与机床之间尽可能使管道之间，没有用管夹装置固管道细长，保持一定距离造成进油口互相碰3120.1mm油温高高较多工作的前提下尽量调低。

．液压泵及各连接处的泄漏造成33．紧固各连接处，严防泄漏容积损失而发热4增加进油管口的吸油面积保证回油舒畅，（斜切5作油箱，快速程时作速不够修复液压缸，保证密封活塞与液压缸配合间隙过大．系统漏油4．检查泄漏原因进行妥善处理4

缸孔拉毛，

．将油管适当加粗，特别是总回油管应

可在导轨接触面均匀地涂上一

接触不良，油膜不易形成）油压缸中心线与导轨不平行，2活塞轩弯曲，塞杆不同轴等，产声定而叠在一起，击．电磁铁失灵31）电磁铁焊接不良过．油管过细，油道过长，弯曲太4多等因素造成压力损失而发热行工度

45应在机床外另设油箱以减少机床

°）尽量减小弯曲，缩短管道

之内，

产生不均匀的磨擦．相应采取如下措施

）相应重装、较直、修复、更换，配制）重新焊接．对于精密液压传动机床，不宜以床身

力3）润滑情况不良，缺乏润滑油，润滑条件较差不能形成油膜，擦系数变化）拖板的楔铁或压板调整太紧，4以及楔铁弯曲等1．溢流阀作用失灵1）阀座损坏2）油口杂质较多，将阻尼堵塞）阀与阀体孔配合间隙过大3）弹簧疲劳或损坏，使阀移动不4灵活）因拉毛或脏物等使阀在阀体孔5内移动不灵活）重更换弹簧）弹簧损坏或过硬2）滑阀在阀体中卡住34．其他因素1）液压泵电动机联轴器不同轴或松动2）运动件换向进缺乏阻尼3）管道泄漏或油管没有侵入油池，而造成大量空气进入系统4）液压泵及电动机振动而引起液压元件的振动．液压系统设计不太理想，系统1在非工作过程中有大量的压力油损耗．压力调整不当，比实际所需偏2．油箱散热性能差和容积小56．油液黏度太大，增加了磨擦发热．液压泵供油量不足，压力不够11）液压泵的供油量不足2）液压泵磨损，容积效率下降3）电动机转速不足．安全溢流阀失灵21）溢流阀弹簧调整太松）溢流阀弹簧太软或失效23．油液串腔

）根据故障原因：

采取相应措施：

采用3可使磨擦因数在很大速度黏性较大的油，范围内保持常量）重新进行调整或修刮楔铁，使运动部4件移动无阻滞现象．相应采取如下措施11）修复阀座2）疏通阻尼孔）研磨阀孔，更换新阀，研配间隙3）更换弹簧4）去毛刺，清除阀体内脏物，使其移动5灵活无阻滞现象3）研配滑阀，使其在阀体内移动灵活4．相应采取如下措施）使联轴器同轴度调整到1更换缓冲胶圈）增设或调整换向阀的阻尼器，使换向2平稳地冲击）紧固各连接处，并将主要回油管侵入3油箱）平衡各运动部件4．合理地选用液压泵，按工作速度要求1调节泵的吸油量。

．合理调整系统压力，在满足机床正常2如果油箱的容积小可适当加大的热变形，油箱的容积，以改善散热条件．合理选择油液的黏度和油液的质量，6最好用温度升高时黏度变化最小的油液．相应采取如下措施1）调整1）检查，按泵的轴向、径向配合间隙修2理或更换）检查电动机转速32．相应采取如下措施）调节溢流阀12）更换弹簧3．相应采取如下措施

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11

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．系统压力建立不起来，油量不1足

．相应采取如下措施1）重新接线纠正转向，纠正电动机转速1

开动启（开停阀工作关）运台不动

1）电动机转向不对，转速不够2）液压泵故障3）溢流阀故障）系统漏油4

2）检修或更换液压泵3）检修或更换溢流阀4）检查漏油原因，并排除

．换向阀不换向21）脏物卡死2）电磁铁损坏或力量不足3）滑阀拉毛或卡死）滑阀磨擦力过大4

．检查换向阀根据原因进行处理2）清洗换向阀，排除脏物1）更换电磁铁23）清洗、修研滑阀）检查滑阀配合及两端密封阻力4

3．电器失灵

3．检查电器部位进行即时处理

4．液压泵供油不足

．检修排除4

．节流缓冲失灵——单向节流缓11单向阀密封．作对应修复或更换冲装置中节流阀磨损，．调整压力阀，适当降低工作压力2不严或有其他泄漏之处2．工作压力调整过高．参照溢流阀有关故障的排除方法排除时工作3

．适当提高背压阀的压力，或排除其故4．溢流阀存在故障，使压力突然3生产冲障击升高5．背压阀压力太低或存在故障4．更换黏度大的油液．排除系统中的空气．油液黏太小566.系统中有大量的空气

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五、关键工作项点

上表对液压系统压力提不高或没有压力、系统爬行、系统产生噪声和振动、油温过高、快速行程时工作速度不够、启动开停阀（开关）工作台不运动、工作时产生冲击等故障处理方法进行罗列总结。

根据实践经验和归纳分析，为保证轮对加工车床的正常运转，保证轮对加工精度，在液压系统上的关键工作项点如下：

1.控制油液污染，保持油液清洁，是确保液压系统正常工作的重要措施。

据现场维修统计，液压系统的故障有80%是由油液污染引起的，油液污染还可加速液压元件的磨损。

2.控制液压系统中油液的升温是减少能源耗损、提高效率的一个重要环节。

一台车床的液压系统，若油温变化范围大，其后果是：

①影响液压泵的吸油能力及容积效率；②系统工作不正常，压力速度不稳定，动作不可靠；③液压元件内外泄漏增加；④加速油液的氧化变质。

3.控制液压系统泄漏极为重要，因为泄漏和吸空是液压系统常见的故障。

要控制泄漏，首先是提高液压元件零部件的加工精度和元件的装配质量以及管道系统的安装质量。

其次是提高密封件的质量，注意密封件的安装与定期更换，最后是加强日常维护。

4.防止液压系统振动与噪声。

振动影响液压件的性14

能，使螺钉松动、管接头松脱，从而引起漏油。

因此要防止和排除振动现象。

5.严格执行日常点检制度。

液压系统故障存在着隐蔽性、可变性和难以判断性。

因此对液压系统的工作状态进行点检，把可能产生的故障现象记录在日检维修卡上，并将故障排除在萌芽状态，减少故障的发生。

6.严格执行定期紧固、清洗、过滤和更换制度。

液压设备在工作过程中，由于冲击振动、磨损和污染等因素，使管件松动，金属件和密封件磨损，因此必须对液压件及油箱等实行定期清洗和维修，对油液、密封件执行定期更换制度。

六、结论

在对液压系统的工作原理和典型故障分析的基础上，结合工作实际，提出了液压系统上的关键工作项点，对设备维修和使用人员具有积极的指导意义。

设备故障往往具有综合性和多样性的特点。

需要更多有经验、有技术的维修人员来参与设备的维护保养。

随着

“高铁”的到来，对机车走行部检修的要求越来越高，设备维修人员必须跟上时代的步伐。

今后在工作中还会面临一些故障难题，只要保持学习进取心和不断提高业务素质，再加上科学的维修管理，设备出现故障后，就能够很快得15

到解决，有效降低设备故障率，降低单位维修成本，保障机车维修进度和质量。

由于本人水平有限，撰写的内容必有不足之处，望各位领导见谅，给予批评指导。

参考文献：

1、《简明数控机床维修手册》上海科学技术出版社胡家富主编2009年4月第1版第1次印刷

2、《数控车工（技师、高级技师）》机械工业出版社韩鸿鸾主编2007年3月第1版第1次印刷

3、《数控设备故障诊断与维修》电子工业出版社王爱玲主编2008年6月第1版第1次印刷

4、《CW8013B车轮轴颈车床说明书》

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