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数控机床中稀油润滑系统的概述与故障分析
2011-06-20 16:17:43 来源:《中小企业管理与科技·上  旬刊》 作者:杨宁 牛淼 王世斌 【 】 浏览:3843次 评论:0
  摘要:稀油润滑系统在现在的装备制造行业已经应用的较为普遍 ,特别是在数控机床中已经逐渐取代了传统的润滑方式 ,在数控机床的整机中占有十分重要的位置 ,其设计、调试和维护保养 ,对于提高机床的加工精度 ,延长机床的使用寿命等都有着十分重要的作用 ,现代数控机床的直线导轨副、滚珠丝杠副及轴承的润滑基本都采取其中润滑系统 ,但由于润滑系统的维护较为复杂 ,本文对集中稀油润滑系统的几种常见故障进行了故障分析 ,有利于提高数控机床的使用寿命。
  关键词:稀油润滑系统 概述 故障分析
  
  1 集中润滑系统的概述
  集中润滑系统是一种间歇式周期性润滑系统 ,所谓间歇式是指其工作时间是不连续的;而周期性是指其在工作时间内 ,可能执行多遍循环动作。集中润滑系统根据使用润滑介质的不同应分为稀油润滑系统和脂润滑系统 ,本文着重介绍稀油润滑系统 ,它一般由润滑泵 ,分配器 ,输油管及其它辅件组成。集中稀油润滑系统具有明显的优点 ,因 为压力供油有足够的供量 ,因 此可保证数量众多、分布较广的润滑点及时得到润滑 ,同时将摩擦副产生的磨擦热带走;摩擦表面的金属磨粒等机械杂质 ,随着油的流动和循环将杂质带走并冲洗干净 ,达到润滑良好、减轻摩擦、降低磨损和减少易损件的消耗、减少功率消耗的效果 ,达到延长设备使用寿命的目的。
  2 稀油润滑系统的分类
  2.1 单线阻尼(SLR)稀油润滑系统
  单线阻尼(SLR)稀油润滑系统是一种低压润滑系统 ,适用于机床润滑点需油量相对较少 ,并需周期供油的场合。它利用阻尼式分配器 ,把润滑泵打出的油按一定比例分配到润滑点。阻尼式分配器 ,是在标准孔(精度可加工为H7至H6级)中插入表面有螺旋槽的小间隙配合的芯棒 ,控制螺旋槽的深度及长度便控制了阻尼的大小;所谓小孔环隙阻尼式 ,是在标准孔中放入直径较小的芯棒 ,孔和芯棒之间有环隙 ,通过控制芯棒直径的大小来调节环隙大小 ,同样 ,小孔及芯棒不能加工太长 ,便只能把环隙控制小一些 ,因 此也容易发生堵塞。在数控机床中 ,由于润滑点较多 ,且需要保证油路的畅通 ,因 此应用较少。
  2.2 容积式(PDI)稀油润滑系统
  容积式(PDI)稀油润滑系统以计量件为分配器向润滑点供油 ,在系统中配有压力继电器 ,在计量件的容积腔内设有小活塞 ,计量件内的活塞在润滑泵输送的压力油的推动下储存润滑油 ,当润滑泵停止供油而卸压时 ,活塞在弹簧力的作用下将润滑油推至出油点 ,活塞在压力油及复位弹簧的作用下运动 ,该种润滑系统可以实现周期性定时、定量的供油方式 ,由于计量件的控制 ,可以保证每次出油量的一致性 ,可靠性强 ,在数控机床的润滑系统中应用较为广泛。
  2.3 递进式(PRG)稀油润滑系统
  递进式(PRG)稀油润滑系统主要由润滑泵、递进片式分配器组成 ,并附有控制装置加以监控 ,其分配器内的工作柱塞副会以递进式方式运行 ,并以恒定的排量注油 ,当其某一点发生堵塞时整个顺序动作便会停止 ,可以通过报警来终止设备的运行 ,以保护设备。该系统定量准确 ,压力高 ,不但可以用于稀油而且还适用于油脂润滑的情况。但由于其分配器的体积较大 ,且分配器之间的结合面易出现漏油现象 ,所以在数控机床中应用较少。
  3 数控机床稀油润滑系统的常见故障分析
  数控机床稀油润滑系统发生故障的原因 很多 ,通常可归纳为设计、安装制造和保养维修不当等原因 而引起的润滑失效 ,分述如下:
  3.1 在设计上  容易造成润滑系统故障的原因 
  3.1.1 供油周期及供油量设定不合理
  对于定时、定量式集中稀有润滑系统来说 ,供油的周期及每次供油的油量需要经过科学的计算 ,并通过试制后的实际使用量来确定该润滑系统是否能满足使用要求。如对于直线导轨来说 ,供油量与直线导轨的尺寸规格有关 ,大规格导轨需要的润滑油量即大。供油周期应适中 ,每次供油间隔过长会导致导轨部分时间段内无润滑 ,长时间使用会导致滑块内的滚珠急剧发热 ,甚至失效;供油间隔过短会造成大量的润滑油堆积在直线导轨滑块内 ,短时间内无法将热量排出 ,同样对直线导轨副造成危害 ,同时由于润滑油泵供油过于频繁 ,也增加了用户的使用成本。
  3.1.2 润滑管路防护不好
  集中稀油润滑系统的软管管路易损坏 ,部分润滑管路在设计过程中由于限制成本因 素的影响未能增加护套管 ,在各部件运动过程中容易发生预期外的损坏 ,一旦润滑管路损坏 ,出现渗漏 ,该润滑点既润滑失效 ,极易损害运动部件 ,该问题也是用户使用过程中反馈较多的。因 此在软管管路润滑系统的设计中应注重对于润滑管路的保护 ,建议在管路分配器之前(干路)使用带护套油管 ,在分配器与润滑点之间(支路)采用非护套油管 ,既考虑到设计的经济性 ,又保护了润滑管路。
  3.2 安装、制造中容易造成润滑系统故障的原因 
  3.2.1 管接头连接的密封性不好
  目前多数润滑管路采用的是卡套式管接头连接 ,部分工人在安装时的不细心 ,造成油管与接头在连接处发生渗漏 ,从而降低了整个润滑系统的压力 ,导致润滑点不出油。建议在安装油管的过程中在接头处缠生胶带 ,保证管路连接处的密封性。而且对于软管连接管路 ,应尽量固定润滑油管 ,避免运动部件对管路造成损伤 ,造成油管渗漏。
  3.2.2 润滑泵、分配器的质量原因 造成系统故障
  设备生产厂家选用的润滑系统本身的零件质量也是造成润滑失效的原因  ,如润滑油泵本身建立不起压力 ,造成油供不出去;润滑系统的分配器损坏 ,导致油路堵塞或者出油量发生变化等。
  3.3 保养维护不当造成润滑系统故障的原因 
  3.3.1 润滑油选用不当
  润滑油的选用对于整个润滑系统有着很重要的影响 ,机床操作者如乱用润滑油 ,会降低整个润滑系统的使用寿命 ,对润滑部件造成损害;对于一般数控机床的稀油润滑系统来说 ,使用润滑油粘稠度为30-150cSt ,但也应考虑工作环境对润滑油的影响 ,温度越高 ,润滑油的粘度越大 ,应根据被润滑部件及所处环境选用合适的润滑油。同时使用的润滑油中不应有杂质 ,避免杂质进入润滑系统中造成油路堵塞。
  3.3.2 没有定期检查润滑系统的可靠性
  机床操作者盲目信赖润滑系统自动监控装置 ,设备润滑状况监控与联锁装置常因 本身发生故障或调整失误而失动监控功能 ,因 而不发或错发信号。因 此 ,建议要定期检查调整润滑监控装置 ,只有在确信其工作可靠的前提下 ,才可放心地操作设备。
  4 结束语
  数控机床的使用过程中 ,机床各部件能否得到周期良好的润滑 ,是十分重要的问题 ,故障产生的原因 是错综复杂的 ,有些故障原因 是润滑系统设计不合理 ,有些是安装调试不到位 ,或是由于设备操作者对系统的保养维护不当等因 素造成的。因 此 ,对具体故障要作具体分析 ,采取有效易行的故障排除方法 ,对于数控机床的制造商应对润滑系统不断加以改进 ,提高数控机床的可靠性。
  参考文献:
  [1]汪德涛.润滑技术手册 ,:机械工业出版社 ,1999.
  [2]王启义.中国机械设计大典(第二卷).科学技术出版社 ,2002.
  [3]李佳.数控机床及应用.清华大学出版社 ,2002.
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Tags:稀油润滑系统 概述 故障分析 责任编辑:草木含羞

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