平面磨床磨头横向进给液压系统改造

平面磨床磨头横向进给液压系统改造

文勃

中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

摘要：本文以改造平面磨床磨头横向进给速度慢的故障为例，介绍了平面磨床磨头横向进给液压系统的改进方案，弥补了液压系统流量不足的问题。

关键词：平面磨床：液压系统：故障

平面磨床是一种机械加工常用机床，其磨头横向进给为间歇式运动，他对进给平稳性、进给精度、进给频率都有较高的要求。可现有的平面磨床磨头横向进给时，不能够快速间歇进给，在磨削零件时，由于磨头横向定位进给速度与纵向工作台往复运动动作不协调，造成零件挤飞现象。

1工作原理

此机床的液压传动系统采用25升/分叶片油泵供油，油液为32号机械油。油液经网式滤油器吸入油泵后，输入各液压部件，在油路系统中有溢流阀装置，可防止工作时的负荷过载，以保证各部件的正常工作。如系统中的油液因堵塞而引起油路系统中压力的升高，当压力超过溢流阀所规定的压力时，溢流阀打开，油液经回油管回至油池，以保证整个系统的安全。系统压力可调至1.4~1.6MPa即可。

磨头横向进给靠工作台操纵箱中的进刀滑阀、进刀操纵控制手扭、和三位四通电液换向阀联合控制进行运动。三位四通电液换向阀换向的快慢可用其控制油路中的单向节流阀来调节，实现换向的缓行，避免液压系统的换向冲击。油液由叶片泵进入工作台操纵箱，通过磨头体进刀操纵控制手扭的油液，经三位四通电液换向阀，可作磨头体液压缸传动之用。磨头体液压缸的左右运动由三位四通电液换向阀左端或右端电磁铁的得电状况控制。

进刀操纵控制手扭有三档位置，在第一档位置时为连续进刀油液流动反向，如果回转进刀操纵控制手扭至第二档位置时，通往磨头的油液通路关断，油液停止进入换向阀，则磨头体停止进刀。如果回转进刀操纵控制手扭至第三档位置时，连续进油通路被关断，油液经先导阀（工作台每次换向一次即可进行一次断续进刀，其进刀量由进刀操纵控制手扭来调整）断续供油，磨头体进行断续进刀。

回转进刀操纵控制手扭在第一档与第二档位置之间，可使连续进刀得到无极变速，其调整范围为0.5~1.8米/分。在第二档与第三档位置之间，可是断续进刀得到无极变速，其调整范围为5~18毫米。

2分析过程

2.1外观分析

2.1.1分析电路图，检查控制系统是否存在设计缺陷。

2.1.2分析液压系统图，检查液压系统是否存在设计缺陷。

2.1.3检查导轨斜铁的松紧程度及润滑系统是否工作良好。

2.1.4检查液压系统压力是否正常，油位是否达到指定位置，管路中是否有空气进入。

2.1.5调整横向进给的节流阀至最佳位置。

2.1.6调整回油缓冲的溢流阀至最合适的压力。

首先分析了电路图和控制系统均设计合理，使用正常。

2.2系统分析

其次分析检查液压系统，通过分析发现磨头横向进给速度慢的原因主要是液压系统设计存在缺陷，系统流量不足（图1）。解决问题的关键在于提高系统流量。

此系统磨头纵向进给采用了“O”型三位四通横换向阀，实现换向动作，通过节流阀进行调整油缸运行速度，回油口采用溢流进行泄油缓冲。通过对节流阀和缓冲溢流阀进行调整，始终无法达要求。

通过与技术人员沟通和查阅相关资料得知，提高系统流量的方法还可以采用改变液压回路和改变液压元件来实现。实现提高系统流量主要有以下三种方法。

2.2.1方案一：将原有的O型三位四通横向阀更换为Z型三位四通换向阀来实现差动增速（图2）。

图1图2

其功用是在不增加液压泵流量的前提下，通过改变液压元件的流量加快油缸空载运行时的速度。此种换向阀是利用单活塞杆液压缸活塞受压面积的不同，在活塞杆外伸行程时，让液压缸有杆腔的油液反馈到无杆腔，从而实现增速。

2.2.2方案二：增加顺序阀，液控单向阀来实现差动增速（图3）。

图3

其功用为压力控制差动回路，液压缸有杆腔油液可经顺序阀返回无杆腔，空载前进时，回油侧的液控单向阀关闭，油液经顺序阀返回无杆腔，形成差动回路实现液压缸快速前进。

2.2.3方案三：改变阀块油孔直径。

扩大阀块油孔直径可以增加流量（将原来的油孔φ5扩大为φ8）。

2.3针对以上三种方案我们分别做了实践及分析，结论如下：

2.3.1根据方案一，将O型三位四通换向阀更换为Z型三位四通换向阀后，流量有明显加快，但是还有斜向进给现象。通过对外围的节流阀和溢流阀调整仍没有改变流量。因此不采用方案一。

2.3.2由于方案一在此磨床液压系统中不能明显改变系统流量。通过调研和查阅说明书得知，三位四通阀的额定流量为60L/min，能够满足平面磨床磨头横向进给的流量速度（25L/min）。从而说明，O型三位四通换向阀之后的系统流量能够满足磨头横向进给的流量速度，但是方案二改变的系统油路是O型三位四通换向阀之后油路，所以也不能改变系统流量，因此方案二也不采用。

2.3.3通过对方案一和方案二的实践和分析，O型三位四通换向阀之前的系统流量不能满足磨头横向进给的流量速度，因此采用方案三对阀块油路孔直径进行改变。改变后，液压系统流量有明显增大，磨头横向进给速度有明显增快。

最后调整了磨头导轨的斜铁；对润滑管路和分油器进行了清理；更换了液压油液；对系统的溢流阀、节流阀进行了调整。

通过对液压系统的改造和调整，改变了磨头斜向联动进给现象，恢复了磨头在工作台运动在两端后快速断续进给功能，机床恢复了正常运行。

2.3.3通过对方案一和方案二的实践和分析，O型三位四通换向阀之前的系统流量不能满足磨头横向进给的流量速度，因此采用方案三对阀块油路孔直径进行改变。改变后，液压系统流量有明显增大，磨头横向进给速度有明显增快。

最后调整了磨头导轨的斜铁；对润滑管路和分油器进行了清理；更换了液压油液；对系统的溢流阀、节流阀进行了调整。

通过对液压系统的改造和调整，改变了磨头斜向联动进给现象，恢复了磨头在工作台运动在两端后快速断续进给功能，机床恢复了正常运行。

3结束语

以上分析了平面磨床磨头横向进给液压系统的故障，从中总结出在对平面磨床，所要注意的是磨头横向进给和工作台纵向进给要协调。特别要注意磨头横向进给在空行程时进给速度要快。因为对于平面磨床来说，磨头横向进给要在工作台纵向进给换向的一瞬间完成间歇进给。因此平面磨床对磨头横向进给速度要求是相当严格的。通过这次的改造，觉得我们的经验和技术知识还是有所欠佳，在以后的排故改造过程中，还应该从中不断地总结经验，不断加强技术论证，以便为以后的工作提供更加详细的理论支持。