1、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
2、故障及处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
3、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。 图1 图2三、典型故障原因分析
4、及处理方法根据液压系统基本组成及工作原理，对近年来遇到的3个典型故障进行分析。（一）、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加工时出现大小头，即圆柱度超差。1.原因分析轮轴加工时出现大小头（圆柱度超差）的可能原因，一是中刀架移动对主轴中心线的不平行度超差；二是液压系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
5、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。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。2. 处理方法经
6、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在轮对加工中液压卡紧装置出现打滑现象。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
7、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。对进油滤网（如图）进行改造，由原来的直径75长度100改为直径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、维护使用者参考故障现象产生原因排除方法系统压力提不高或没有压力1.液压泵1）转向错误2）运动件磨损间隙过大泄漏严重3）进油吸气、
8、排油泄漏1.相应采取如下措施1）纠正转向2）修复或更换3）拧紧各结合处，保证密封2.溢流阀1）阀在开口位置被卡住，无法建立压力2）阀中钢球与管座密合不严3）弹簧变形或折断2.相应采取如下措施1）修研、使阀在体内移动灵活2）更换钢球或研配阀座3）更换弹簧3液压缸因间隙过大或密封圈损坏，高低压力互通3修配活塞或更换密封圈4压力油路泄漏4拧紧各结合处，排除泄漏5压力表失灵损坏，不能反映系统的实际压力5更换压力表系统爬行1.空气侵入液压系统1）油面过低，吸油不畅2）吸油口处滤油器被堵，形成局部真空3）吸、排油管相距太近，排油飞溅吸入气泡4）回油管在油面上，停车时空气侵入系统5）接头密封不严，空气侵入6
9、）元件密封质量差，空气侵入1）加足油液在油标线上2）拆卸清洗，更换脏油3）两者适当远离4）将回油管插入油液中5）拧紧接头螺纹，严防空气侵入6）修正或更换，保证密封2.磨擦阻力变化1）导轨精度不好，局部阻力变化，接触不良，油膜不易形成2）油压缸中心线与导轨不平行，活塞轩弯曲，缸孔拉毛，活塞与活塞杆不同轴等，产生不均匀的磨擦力3）润滑情况不良，缺乏润滑油，润滑条件较差不能形成油膜，使磨擦系数变化4）拖板的楔铁或压板调整太紧，以及楔铁弯曲等2相应采取如下措施1）恢复导轨规定精度，对新导轨或重新刮研过的，可在导轨接触面均匀地涂上一层薄薄的氧化铬，用手动方法使之对研几次，减少刮研点引起的阻力2）相应重装
10、、较直、修复、更换，配制等3）根据故障原因：采取相应措施：采用黏性较大的油，可使磨擦因数在很大速度范围内保持常量4）重新进行调整或修刮楔铁，使运动部件移动无阻滞现象系统产生噪声和振动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3）阀与阀体孔配合间隙过大4）弹簧疲劳或损坏，使阀移动不灵活5）因拉毛或脏物等使阀在阀体孔内移动不灵活1相应采取如下措施1）修复阀座2）疏通阻尼孔3）研磨阀孔，更换新阀，研配间隙4）更换弹簧5）去毛刺，清除阀体内脏物，使其移动灵活无阻滞现象2.油管道碰击管道细长，没有用管夹装置固定而叠在一起，造成进油口互相碰击尽可能使管道之间，管道与机床之间保持一定距离3电磁
11、铁失灵1）电磁铁焊接不良2）弹簧损坏或过硬3）滑阀在阀体中卡住3相应采取如下措施1）重新焊接2）重更换弹簧3）研配滑阀，使其在阀体内移动灵活4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4相应采取如下措施1）使联轴器同轴度调整到0.1mm之内，更换缓冲胶圈2）增设或调整换向阀的阻尼器，使换向平稳地冲击3）紧固各连接处，并将主要回油管侵入油箱4）平衡各运动部件油温过高1液压系统设计不太理想，系统在非工作过程中有大量的压力油损耗1合理地选用液压泵，按工作速度要求调节泵的吸油量。2压
12、力调整不当，比实际所需偏高较多2合理调整系统压力，在满足机床正常工作的前提下尽量调低。3液压泵及各连接处的泄漏造成容积损失而发热3紧固各连接处，严防泄漏4油管过细，油道过长，弯曲太多等因素造成压力损失而发热4将油管适当加粗，特别是总回油管应保证回油舒畅，增加进油管口的吸油面积（斜切45）尽量减小弯曲，缩短管道5油箱散热性能差和容积小5对于精密液压传动机床，不宜以床身作油箱，应在机床外另设油箱以减少机床的热变形，如果油箱的容积小可适当加大油箱的容积，以改善散热条件6油液黏度太大，增加了磨擦发热6合理选择油液的黏度和油液的质量，最好用温度升高时黏度变化最小的油液快速行程时工作速度不够1液压泵供油量
13、不足，压力不够1）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1）调整2）检查，按泵的轴向、径向配合间隙修理或更换3）检查电动机转速2安全溢流阀失灵1）溢流阀弹簧调整太松2）溢流阀弹簧太软或失效1）调节溢流阀2）更换弹簧3油液串腔活塞与液压缸配合间隙过大修复液压缸，保证密封4系统漏油4检查泄漏原因进行妥善处理启动开停阀（开关）工作台不运动1系统压力建立不起来，油量不足1）电动机转向不对，转速不够2）液压泵故障3）溢流阀故障4）系统漏油1）重新接线纠正转向，纠正电动机转速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2换向阀不换向1）脏物卡死2）电磁铁损坏或
14、力量不足3）滑阀拉毛或卡死4）滑阀磨擦力过大2检查换向阀根据原因进行处理1）清洗换向阀，排除脏物2）更换电磁铁3）清洗、修研滑阀4）检查滑阀配合及两端密封阻力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4检修排除工作时产生冲击1节流缓冲失灵单向节流缓冲装置中节流阀磨损，单向阀密封不严或有其他泄漏之处2工作压力调整过高3溢流阀存在故障，使压力突然升高4背压阀压力太低或存在故障5油液黏太小6.系统中有大量的空气1作对应修复或更换2调整压力阀，适当降低工作压力3参照溢流阀有关故障的排除方法排除4适当提高背压阀的压力，或排除其故障5更换黏度大的油液6排除系统中的空气五、关键工作项点上表对液压系
15、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：影响液压泵的吸油能力及容积效率；系统工作不正常，压力速度不稳定
16、，动作不可靠；液压元件内外泄漏增加；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
17、、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
