MJ－50型数控车床液压系统液压泵故障分析

2013-12-23 03:55石金艳谢永超

机械工程与自动化 2013年2期

关键词：卡盘减压阀刀架

石金艳，谢永超

（湖南铁道职业技术学院，湖南株洲 412001）

1 数控车床液压系统概述

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。

图1为MJ－50型数控车床的液压系统图。

图1 MJ－50型数控车床液压系统图

MJ－50型数控车床由液压系统实现的动作主要有：卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与反转、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统中各电磁阀的电磁铁动作由数控系统中的PLC 控制实现，各电磁铁动作顺序见表1。其中“＋”表示电磁铁通电或行程阀压下，“－”表示电磁铁断电或行程阀原位。

2 MJ－50型数控车床液压系统的工作原理

机床的液压系统采用限压式变量叶片泵供油，工作压力调到4 MPa，压力由压力表15显示，泵输出的压力油经过单向阀进入各子系统。

2.1 卡盘的夹紧与松开

在要求卡盘处于正卡（卡爪向内夹紧工件外圆）且在高压大夹紧力状态下时，3YA 失电，阀4左位工作，选择减压阀8 工作。夹紧力的大小由减压阀8 来调整，夹紧力由压力表14来显示。

当1YA 通电时，阀3左位工作，系统压力油从油泵1→单向阀2→减压阀8→换向阀4左位→换向阀3左位→液压缸右腔；液压缸左腔的油液经阀3直接回油箱。这时，活塞杆左移，操纵卡盘夹紧。

表1 电磁铁动作顺序表

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。这时，活塞杆右移，操纵卡盘松开。

在要求卡盘处于正卡且在低压小夹紧力状态下时，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14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11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12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1→减压阀10→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13→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10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10→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14、15、16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。