王堃
【摘 要】機床潤滑和液壓系統(tǒng)的清潔是機床保養(yǎng)中Z基本也是Z重要的工作內(nèi)容,直接影響到機床性能發(fā)揮。通過案例對比,充分提高機床潤滑、清潔的重要性認識,有助于減少機床故障發(fā)生,更好地發(fā)揮機床整體性能、延長設(shè)備壽命。
【關(guān)鍵詞】機床;液壓系統(tǒng);潤滑;清潔;案例
1 潤滑對保證機床摩擦副運動平穩(wěn)的意義和目的
潤滑是指改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低摩擦阻力,減緩磨損的技術(shù)措施。通常是通過在摩擦副中添加潤滑劑來達到潤滑目的;瘷C公司主要用于機床潤滑的常見潤滑劑包括液體潤滑(抗磨液壓油)、固體潤滑(石墨、二硫化鉬等)。添加足夠且對應有效的潤滑劑能有效減少運動副的金屬磨損量,提高機床性能,延長機床壽命,節(jié)約能源。
1.1 潤滑的作用
降低摩擦系數(shù):在兩個相對摩擦的接觸面添加適當潤滑劑,會形成一層潤滑油膜的減摩層,降低摩擦系數(shù),養(yǎng)活摩擦阻力,減少功率消耗。
減少磨損:潤滑劑在磨擦表面之間,可以減少因硬粒磨損、表面銹蝕、金屬表面間的咬焊與撕裂等造成的磨損。
防止腐蝕,保護金屬表面:避免機械的金屬表面生銹、腐蝕而損壞。
清潔沖洗:防止表面被固體雜質(zhì)劃傷,使加工成品鋼材表面具有較好的質(zhì)量和表面粗糙度。
1.2 潤滑不及時及不正確使用潤滑油的危害
案例一:2017年5月中旬晚間,齊重集團生產(chǎn)的DVT630數(shù)控立車在提升機床橫梁時,發(fā)出刺耳嘯聲,且立柱感覺輕微震動。操作工及時停止工作,憑經(jīng)驗判斷是立柱滾珠絲杠出現(xiàn)問題。第二天,設(shè)備管理人員并會同廠家售后人員對機床進行檢查,初步判斷可能造成此現(xiàn)象原因:1)滾珠絲杠與螺母聯(lián)接受損。2)相關(guān)摩擦副因缺少潤滑油,滾珠絲杠表面生銹或劃傷產(chǎn)生大量鐵屑,阻礙絲杠旋進?紤]機床投產(chǎn)不久,暫否定1可能,以2可能作為主要問題解決。經(jīng)PLC在線監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)橫梁上潤滑油泵無啟動信號。更換信號導線后,問題仍存在。拆卸兩側(cè)立柱后,發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠密封墊損壞造成立柱潤滑油泵輸出的潤滑油無法附著;潤滑油呈明顯黑色;潤滑油泵內(nèi)存油不足。采取相應措施后,嘯聲消失,但機床震動仍存在。后使用高標號潤滑油(降低環(huán)境溫度對油品影響)并添加固態(tài)潤滑劑(二硫化鉬)增強潤滑油在滾珠絲杠上附著力。方法實施后,嘯聲、震動均消失。且在隨后梅雨季節(jié)及高溫作業(yè)中都無類似問題出現(xiàn),效果明顯。
根據(jù)案例一,在機床關(guān)鍵摩擦副中適當及時且使用正確的潤滑油對機床性能的維持和保養(yǎng)至關(guān)重要。案例中的新機床,即因操作工在平時保養(yǎng)中缺乏有效例保措施,沒有采取正確的潤滑手段和潤滑油,引致摩擦副的過度磨損而險些造成一次嚴重的設(shè)備損壞。
案例二:同一車間的C61125E 15米臥式車床是1978年投產(chǎn)的老機床,在平時保養(yǎng)中因操作工特別注意對機床主軸箱、卡盤、導軌面及中心架、尾座等部件的潤滑工作,上述部件在近3年未發(fā)生過一起停機檢修。
1.3 潤滑工作的要點
比較案例一和案例二,可見潤滑工作應當是機械加工行業(yè)設(shè)備管理及使用部門重點關(guān)注并且常抓不懈的重要工作內(nèi)容。稍有疏忽可能會引發(fā)不必要甚至有較大損失的設(shè)備事故。此外,因鉚焊施工是化機公司主要工序,故廠房內(nèi)有較多煙塵和焊渣等雜物,故當較為精密的機床設(shè)施和鉚焊作業(yè)區(qū)共存時,還要及時清潔周邊環(huán)境,防止因大顆粒固體雜質(zhì)對摩擦副的破壞。
主要潤滑管理工作是:
1)三級過濾制;入庫過濾、發(fā)放過濾、注油過濾。2)五定:定時、定人、定量、定期、定質(zhì)。3)嚴格巡檢制度,健全巡檢記錄。
2 液壓系統(tǒng)中油液的地位和作用
液壓系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行是保證機床正常運行的關(guān)鍵,油液污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障及液壓元件過早磨損或損壞的主要原因。因此,控制機床液壓系統(tǒng)油液污染已經(jīng)成為保證設(shè)備安全、高效、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵,必須認真對待。
2.1 機床液壓系統(tǒng)污染的危害
1)油液污染顆粒進入液壓元件的配合間隙,加劇滑動元件的表面摩擦,劃傷配合表面精度和表面粗糙度,使泄露增加,導致元件壽命縮短和工作失常。2)污染顆?赡芸ㄗ∫簤涸淖枘嵝】,堵塞控制閥口,使液壓元件不能正常工作。尤其對數(shù)控機床而言,一旦流量控制閥被堵,即意味油壓信息無法傳遞,造成機床停轉(zhuǎn)。3)油液污染會使液壓油的粘度發(fā)生變化,使油液抗乳化性、潤滑性等物理、化學性能降低,導致油液過早老化失敗,并引起各種系統(tǒng)故障。4)根據(jù)設(shè)備管理記錄,以及每月現(xiàn)場綜合檢查結(jié)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)化機廠機床油液污染主要原因有以下2種:
a.固體污染物:主要有切屑、焊渣、粉塵、毛刺等。
b.水分、清洗油液或者其他種類的液壓油混合。
據(jù)統(tǒng)計a原因造成的液壓系統(tǒng)污染較多集中在車床、刨床、卷板?等摩擦副暴露的機床;b原因造成的液壓系統(tǒng)污染主要體現(xiàn)在鉆床和鏜床等。
2.2 防止機床液壓系統(tǒng)污染的主要措施
1)重視日常保養(yǎng),加強對機床操作者的教育,做好例保和一保工作。
2)老機床定期檢查更換油箱濾芯,清洗油箱管路。
3)新機床使用前,使用專業(yè)的過濾機將油桶里的新油注入油箱,并注意輸油管的清潔,防止將雜質(zhì)帶入油箱。
現(xiàn)以兩案例說明油箱液壓系統(tǒng)的污染對機床使用的影響及清潔后的使用效果。
案例三:2018年4月21日,沈陽中捷集團生產(chǎn)的FBC200r數(shù)控鏜銑床出現(xiàn)機床主軸無動作,且油壓報警信號反復出現(xiàn)的情況,嚴重影響了生產(chǎn)進度。在經(jīng)過現(xiàn)場檢查和比照類似維修案例后,判斷是油箱內(nèi)液壓油變質(zhì),造成液壓油粘度降低以及輸出油壓達不到機床啟動要求。打開機床主軸后發(fā)現(xiàn)液壓油管的回油管路聯(lián)接閥口斷開,回油與冷卻切削油、水等混合,嚴重污染了回油箱內(nèi)的液壓油并已經(jīng)出現(xiàn)油品乳化現(xiàn)象;另外鐵屑及灰塵的污染也造成了機油變質(zhì)。以上情況造成了機床主軸停轉(zhuǎn)及油壓報警信號。在維修回油管路并清理,徹底更換油箱內(nèi)液壓油后,報警信號消失,機床恢復工作。
案例四:2018年6月10日,齊重集團生產(chǎn)的DVT1000數(shù)控立車卡盤發(fā)生旋轉(zhuǎn)2圈后即發(fā)生停轉(zhuǎn)現(xiàn)象。用百分表測量油膜浮起高度,顯示僅為0.03㎜,而機床設(shè)計浮起高度在0.08~0.15㎜,可見卡盤浮起高度不足,引起機床停機自保護。對機床油箱、管路、電氣元件等液壓系統(tǒng)主要部件做了檢查后,發(fā)現(xiàn)主要問題是:1)地坑內(nèi)液壓站油箱積油出現(xiàn)乳化、發(fā)黑;2)4個輸油流量控制閥、壓力閥有2個損壞;3)鐵屑、焊渣、灰塵有侵入主油箱跡象,造成主油管路有堵塞;基本斷定上述原因致使機床卡盤浮升不夠。在采取相應措施后及時恢復了機床使用。
以上案例帶給我們啟示:液壓系統(tǒng)是機床工作的關(guān)鍵,保障液壓系統(tǒng)的清潔主要是保證液壓油,管路的清潔。只有做到對液壓系統(tǒng)的及時清理、常態(tài)清理才能確保機床系統(tǒng)和機床的安全、穩(wěn)定。
2.3 機床液壓系統(tǒng)污染控制
機床液壓系統(tǒng)的污染控制,貫穿于液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造、安裝、使用與維護過程。系統(tǒng)污染量=系統(tǒng)原有和新生污染物+系統(tǒng)侵入污染物—系統(tǒng)濾油器濾掉的污染物。機床等設(shè)備在投用以前,必須對液壓系統(tǒng)中所有液壓元器件和管路進行酸洗、清洗,消除制造過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)對油液的污染可能;日常保養(yǎng)嚴格按照保養(yǎng)規(guī)程對液壓系統(tǒng)定期清洗;設(shè)備壽命后期,因材質(zhì)老化等因素,還必須根據(jù)實際情況加以更新或整體大修維護。以上內(nèi)容直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)正常工作與否,大意不得。
2.4 液壓油溫度的影響
在案例三和案例四中的液壓油乳化現(xiàn)象在事后分析中,除了其他切削油和水混合液壓油外,液壓油循環(huán)過程中溫度過高也是導致液壓油乳化的原因。資料顯示,高溫會影響到油液的熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性,能使油液化學品質(zhì)發(fā)生變化,造成油液乳化,乳化變質(zhì)的油液會直接造成油膜不均勻甚至達不到足夠厚度,導致壓力不足。在夏季,尤其是江淮地區(qū)特有的黃梅天,氣候濕熱,液壓油等化工液體極易發(fā)生變質(zhì),基于此,我們吸取教訓,為常年作業(yè)頻繁的幾臺重型機床配裝冷卻裝置,以確保機床油壓系統(tǒng)的溫度控制(油溫30℃~40℃為宜)。
3 結(jié)束語
機床是加工類企業(yè)Z普遍、Z直接的生產(chǎn)設(shè)備,在長期使用過程中必然產(chǎn)生各種各樣的故障,找對原因,正確解決才能提升機床性能,延長設(shè)備使用壽命。而平時管養(yǎng)中對機床潤滑工作和液壓系統(tǒng)的檢查工作是其中一項重要內(nèi)容,做好這項工作才能真正的用好機床,管好機床。本文僅是對管養(yǎng)工作中設(shè)備的潤滑和清潔做了淺顯闡述,在日后與機床維修更多接觸中會遇到更多問題,只要認真總結(jié)、歸納就一定能學習、掌握到有關(guān)機床管養(yǎng)的更多知識。
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來源:《科技視界》2019年10期