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     摘要：通過對(duì)萬向搖臂鉆床機(jī)械、液壓系統(tǒng)大修，電氣系統(tǒng)采用了PLC控制的改造，大大降低了設(shè)備故障概率，保證設(shè)備運(yùn)行。鉆床在機(jī)械拆卸、安裝時(shí)注意事項(xiàng)。改造后，對(duì)出現(xiàn)的各種故障，進(jìn)一步采取有效方法解決。

       Z3163型萬向搖臂鉆床是一臺(tái)普通型機(jī)床，也是國內(nèi)最大普通萬向搖臂鉆床，由天津第四機(jī)床廠制造。由于設(shè)備役齡已經(jīng)超過25年，運(yùn)轉(zhuǎn)情況不佳、各軸精度下降、機(jī)械磨損嚴(yán)重、電氣線路且器件老化嚴(yán)重，有較多部件必須進(jìn)行更換，因此決定對(duì)機(jī)床進(jìn)行大修、改造，恢復(fù)或接近原有出廠時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。
 
 
      1. 電氣改造

    （1）電氣線路改進(jìn)。原有電氣線路混亂，其中互鎖線、控制線較多。并且線路老化、電纜接頭燒損嚴(yán)重。因此改造采用簡單的PLC控制，其裝置型號(hào)為：CP1H-X40DRA。采用PLC控制有很多益處：減少了控制線，維修方便直觀，節(jié)省控制箱內(nèi)空間，降低機(jī)床故障概率等。
 
 
     （2）電器部件改進(jìn)。①原有電器部件是國產(chǎn)元件，斷路器、接觸器等部件動(dòng)作靈敏度較差。改造后采用西門子電器部件，質(zhì)量好、靈敏度高。②操作盤按鈕采用目前較好LA38-11型按鈕，內(nèi)部彈力好，靈敏度高，操作手感舒適。③原有電纜護(hù)管是老式蛇皮護(hù)套管，尤其是兩頭聯(lián)接部分損毀嚴(yán)重。改造后電源線、控制線、油管等護(hù)套管采用外皮帶
金屬屏蔽護(hù)網(wǎng)的絕緣護(hù)管，質(zhì)量好、使用壽命長。④改造后，增加了一套220V穩(wěn)壓電源，輸入端帶有隔離變壓器，確保PLC裝置電源穩(wěn)定。
 
 
      2. 機(jī)械大修
 
 
      機(jī)械、液壓系統(tǒng)的大修，按照萬向搖臂鉆床大修標(biāo)準(zhǔn)，全部更換了軸承及密封圈等部件，對(duì)磨損部件進(jìn)行了處理。對(duì)立柱夾緊部件漏油進(jìn)行了修復(fù)，解決了此套夾緊裝置內(nèi)部密封圈老化造成的漏油問題。
 
 
       3. 機(jī)械拆卸、安裝時(shí)注意事項(xiàng)
 
 
      
       主軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括蝸桿軸和水平軸兩部分。動(dòng)力由主軸進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給蝸桿，再經(jīng)蝸輪，最后由水平軸傳給主軸套，使主軸獲得運(yùn)動(dòng)。

      （1）水平軸上的離合器的接合與脫開是由36個(gè)φ 12mm鋼球控制的。拆下時(shí)要防止散落，必須指出安裝時(shí)，鋼球不可缺少，不能用其他規(guī)格代用，否則將會(huì)
損壞離合器。

      （2）離合器的調(diào)整，要在離合器嚙合狀態(tài)下，擰緊螺帽，并使手把扳動(dòng)輕便，然后用螺釘將螺帽鎖緊。
 
 
      （3）拆下水平軸時(shí)，必須將主軸移至最上位置，并把主軸墊好，防止卸下水平軸時(shí)主軸落下。安裝水平軸時(shí)，主軸也要移到最上位置。
 
   
      （4）鋼球保險(xiǎn)離合器在進(jìn)給抗力超過規(guī)定值或定程切削時(shí)，自動(dòng)脫開，切斷機(jī)動(dòng)進(jìn)給。拆卸時(shí)，將主軸箱前蓋卸下，將花鍵套上的銷子拆下，可使對(duì)鋼球保
險(xiǎn)離合器組件從上部卸下。
 
 
      （5）拆卸蝸桿軸時(shí)，可卸下內(nèi)齒套上的銷子，再將支撐套上的緊固螺釘擰下，則支撐套可連同蝸桿軸組件一起由箱體內(nèi)卸下。
 
 
       4. 大修改造后故障分析

     （1）主軸沒有寸動(dòng)。主軸鉆孔時(shí)，要求主軸寸動(dòng)。寸動(dòng)就是比點(diǎn)動(dòng)更慢，主軸可以寸動(dòng)1/4轉(zhuǎn)，方便找到鉆孔中心點(diǎn)。改造后，出現(xiàn)主軸沒有寸動(dòng)，以主軸快速方式旋轉(zhuǎn)。按總停按鈕，主軸才停止，萬向搖臂鉆床無法正常使用。
 
 
      萬向搖臂鉆床寸動(dòng)原理：啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)后，液壓泵供油。按下主軸正（ 或反） 寸動(dòng)按鈕，接通電磁鐵YA1（或YA2）動(dòng)作，帶動(dòng)三位四通電磁閥1C（34D-10BH）正向（或反向）接通油路。第Ⅸ軸（撥叉軸）油腔上腔（或下腔）進(jìn)油，撥叉壓緊離合器上摩擦片（或下摩擦片）來實(shí)現(xiàn)主軸的正反向旋轉(zhuǎn)，但電磁鐵YA1（或YA2）不能自鎖，手松開按鈕， 主軸自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)。按寸動(dòng)按鈕時(shí)間長短，實(shí)現(xiàn)主軸寸動(dòng)多少。
 

      電氣回路查找故障：檢查寸動(dòng)按鈕、電磁鐵YA1、YA2及其連接線，未發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)電磁鐵YA1、YA2動(dòng)作順序正確。油路閥件查找故障：檢查液壓泵油壓2MPa，同時(shí)主軸快速正常，說明油路中油壓正常。檢查上、下油腔及離合器撥叉，都有動(dòng)作，且動(dòng)作順序正確，未發(fā)現(xiàn)問題。
 
 
      檢查更換新的三位四通電磁閥1C，動(dòng)作順序正確。檢查上、下腔摩擦片都有動(dòng)作，但主軸寸動(dòng)時(shí)，仍不能停止。
 
 
      主軸處在停止?fàn)顟B(tài)原理：主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，帶動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn)。由于各電磁閥未通電，整個(gè)系統(tǒng)處于低壓，剎車離合器在彈簧彈力作用下，主軸處于停止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)液壓泵來油至各潤滑點(diǎn)。

      主軸正反轉(zhuǎn)原理： 按動(dòng)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)按鈕， 三位四通（34D-10BH）電磁閥動(dòng)作，接通正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)油路，使正反轉(zhuǎn)液壓缸帶動(dòng)撥叉向上或向下壓緊實(shí)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，與此同時(shí)壓力油進(jìn)入剎車離合器，推動(dòng)活塞壓縮彈簧，松開剎車。通過研究機(jī)械及液壓原理后，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，在第Ⅰ軸彈簧壓力調(diào)整過松，導(dǎo)致剎車離合器上壓緊推動(dòng)活塞壓縮彈簧松，主軸沒有剎車。用內(nèi)六方扳手， 適當(dāng)調(diào)緊第Ⅰ軸彈簧壓力后，主軸寸動(dòng)正常。
 
 
      （2）主軸變速時(shí)，有時(shí)齒輪箱內(nèi)噪聲較大。操作者工作時(shí)，經(jīng)常要變速。主軸變速時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)齒輪箱內(nèi)噪聲大的故障。通過觀察、試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)變速時(shí)，箱體內(nèi)第Ⅳ軸與第Ⅴ軸上端的齒輪嚙合不夠順暢。由于此臺(tái)萬向搖臂鉆床大修與改造時(shí)間短，箱體內(nèi)第Ⅳ軸與第Ⅴ軸上端各有1套齒輪，齒輪有45°倒角，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)倒角有磨損。噪聲較大原因
是齒輪嚙合時(shí)，齒與齒相頂，嚙合不到位造成的。重新拆下齒輪箱齒輪，用角磨機(jī)將2套齒輪倒成45°后，萬向搖臂鉆床變速正常。
 
 
       （3）主軸箱夾緊時(shí)松動(dòng)。根據(jù)加工圖樣要求，某產(chǎn)品鉆孔時(shí)，主軸箱都要調(diào)整不同角度，找正孔的中心點(diǎn)。大修后，主軸箱夾緊時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)。分析原因是：主軸箱鎖緊裝置出現(xiàn)問題。鎖緊裝置是由1根階梯絲杠和2個(gè)黃銅圓柱形鎖緊塊構(gòu)成。絲杠上一段絲直徑粗、另一段細(xì)；同時(shí)配用的鎖緊塊一個(gè)直徑粗、另一個(gè)細(xì)。鎖緊塊前端相對(duì)位置帶有圓形接觸面，與主軸箱旋轉(zhuǎn)圓柱形部位接觸。如果接觸面較少，鎖緊裝置鎖緊力降低。通過反復(fù)調(diào)整、研磨鎖緊塊，增加鎖緊塊與主軸箱旋轉(zhuǎn)圓柱接觸面積，增加鎖緊力后， 主軸箱能夠被鎖住，萬向搖臂鉆床能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
 
      5、結(jié)語
 
 
       對(duì)Z3163型萬向搖臂鉆床大修與改造，達(dá)到預(yù)期目的。特別是電氣部分全面改造， 增加了PLC系統(tǒng)控制，保證設(shè)備運(yùn)行及完全滿足了加工水電產(chǎn)品工藝、精度要求，縮短產(chǎn)品加工時(shí)間，降低了設(shè)備故障率。