加工中心MH600C的修理改造

加工中心MH600C的修理改造

       【摘 要】 德国马豪公司生产的MH600C加工中心因长期使用，液压系统泄漏，压力不足；压力保不住压，导致液压泵频繁启动打压；更换刀具时夹持有异常，自动换刀功能丧失。经修理改造，设备恢复正常使用。
    
       【关键词】 加工中心；蓄能器；自动换刀
    
       1 、设备基本现状
  
       我公司机加分厂加工中心，型号 MH600C，设备出厂编号：661872，厂内编号：3402001,为德国马豪公司 1993 年生产的设备。
  
       该设备因长期使用，出现以下故障：
  
      （1）液压系统泄漏，压力不足。
      （2）压力保不住压，导致液压泵频繁启动打压。
      （3）更换刀具时夹持有异常，自动换刀功能不正常。
  
      2 、故障原因分析及措施
    
      （1）工作台加紧液压缸体磨损、密封圈损坏缸体泄露、液压阀泄露，导致系统压力不足；准备检修缸体及液压阀，更换密封圈。
      （2）蓄能器压力不够，保不住压，检修蓄能器。
      （3）自动换刀部分部件损坏，功能丧失。因设备已停产，无法购买，只能制作备件进行更换。
  
      3 、修理改造方案
  
      3.1 液压部分解决方案
  
     3.1.1 液压系统结构原理
  
     如图，开机后，液压泵开始向系统在数秒时间内供油，建立所要求的工作压力。工作中，若压力低于30bar，压力开关使机床停机。液压系统正常工作压力在110bar至130bar之间，如运行中系统工作压力低于110bar，压力开关会使油泵开启，重新加压。高于130bar就靠溢流阀来调节液压系统的压力，液压油从溢流阀流回油箱，保持正常工作压力。另一方面溢流阀上的安全阀将系统安全压力设定为140bar，以保护和防止过载。蓄能器的作用起保压作用，储蓄液压油，在夹头持续加紧时，常用它提高使用效率，即油泵工作时，液压油进入蓄能器储存起来，当达到加紧压力使刀具加紧后，液压泵可停止工作，靠蓄能器补偿漏油保持压力。
  
  
       

      1.加油口盖及过滤网；2.电磁阀块集成；3.电器连接；4.电机-泵单元；5.回油过滤器；6.蓄能器；7. 液压泵；8.油位显示带温度计；9.压力开关；10.压力表；11.泄油堵头；12. 溢流阀（安全阀）；13.压力控制单元
  
      3.1.2 液压系统清洗及换油
  
     为确保液压系统工作正常，首先必须对管道、流道等进行循环清洗。液压装置经过长期工作后，油液劣化、橡胶落渣、金属磨耗物等杂质影响系统正常工作。清洗过程中要经常轻轻地敲击管子，这样可收到除去水锈和尘埃的效果。清洗20min后要拆卸滤油器，检查污染物的情况，并把滤网清洗干净。然后，再次进行清洗，反复多次，直至清洗到使滤油器上无大量的污染物出现为止。清洗时间的长短应根据系统的复杂程度、油液的污染程度和过滤要求等因素来确定。按设备使用说明书上规定的油品牌号加油，加油必须过滤，注意清洁。
  
      3.1.3 油缸及部件检修
  
      检查修理工作台加紧油缸，更换密封圈，拧紧阀盖及管接头,消除泄露。
  
      3.1.4 溢流阀修理改造
  
      溢流阀存在故障，泄露严重，长时间不断卸荷，引起油温上升较快，修理方案：
  
      （1）研磨阀体孔，根据修复后尺寸重做滑阀，使各项精度达到要求。
      （2）更换调压弹簧。
      （3）调压后应紧固锁紧螺母。
      （4）研磨阀座孔，将封油面圆度误差控制在0.005~0.01mm，表面粗糙度值Ra≤0.8μm。修磨锥阀，其表面粗糙度值Ra应达到0.4μm。
  
      3.2 检修蓄能器，彻底解决故障
  
      该蓄能器（也叫储能罐）为德国产品，正常工作压力不低于80MPa。因系统保不住压，判断蓄能器故障为氮气不足，需要对其充氮气。但其结构与国内产品不一致，无专用充气装置。蓄能器上端进气阀门锁紧外螺纹为M28×1.5，国内充气管进气接口内螺纹只有M14×1.5，无法对接。其二，国内充气装置为顶杆结构，而此蓄能器进气结构为内六方螺杆旋动阀门加放气方式。经认真研究和反复试验，我们对国产加气装置进行了改装，制作转换套，转换套一头为内螺纹 M28×1.5，一头为外螺纹M14×1.5。制作内六方扳手，内六方扳手六方尺寸与蓄能器放气阀内六方孔一致，一头为3×3四方能与充气管旋钮内顶针相连。增加防漏垫圈，将顶杆结构改装为旋转结构。
  
      
  
      将转换套连接到蓄能器上，内置尼龙垫片，拧紧不漏气；将六方扳手一头与充气装置旋钮内顶杆连接插入转换套孔内，另一头与放气阀内六方孔连接，充气装置与转换套上部连接紧固。旋动充气装置旋钮，即可打开蓄能器放气阀，给其充放气。
  
      将充气装置另一端与氮气瓶连接，旋开氮气瓶阀充气，当压力表上显示的氮气压力超过80MPa后，即可用。
  
      蓄能器压力达标后，再逆时针旋转充气装置旋转开关并用力拧紧，即可关闭蓄能器的进气阀。最后拆下充气装置及转换套等，蓄能器修复完成，解决了蓄能器充气问题，效果良好。
  
      3.3 机械部分自动换刀故障修理
  
      换刀机构故障，传动齿轮损坏。该传动齿轮为尼龙压铸成型，长时间运行后，疲劳断齿。
  
     故障处理：鉴于工艺的限制，改用铝制齿轮代替原有齿轮，测量计算各数据，用线切割机加工成型，如下图：
  
  
      
  
      4、 结束语
  
      通过改造方案的实施，彻底解决了设备现有存在的故障，消除了液压系统的泄漏，压力不足，更换刀具时夹持不紧，自动换刀功能丧失等故障；使设备恢复使用功能，达到完好水平，投入生产使用，满足生产工艺要求。