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机床冷却润滑系统油泵电机故障分析
  • 发布日期:2021-04-20      浏览次数:2688
    • 在金属切削过程中,存在着摩擦和磨损。这种摩擦和磨损与切削功率大小、刀具使用寿命长短和工件加工质量好坏有着密切的关系。在切削加工中要想提高切削效率,达到经济加工,必须减少这种摩擦和磨损,同时减少切削热。要达到这些目的,一方面是改善刀具的材料和几何形状,另一方面是合理的采用冷却润滑液作为加工工艺材料。一般情况下,采用冷却润滑液可减少切削力10%~30%,延长刀具使用寿命4~5倍,提高工件光洁度1~2级。

      冷却润滑系统一般采用离心泵、摆线泵、齿轮泵或叶片泵(统称油泵)输送冷却润滑液,通过喷咀浇注到刀具、工件、切屑上,淌下来的冷却润滑液汇集到集液箱,再循环使用。由于冷却润滑液中混入了细切屑、磨屑及其他杂质污物,严重地影响工件表面光洁度,降低刀具的使用寿命,并使机床和循环泵的磨损加快,所以必须采用净化装置,清除杂质污物。

      净化装置有许多种,主要是沉淀分离和介质过滤,简单的沉淀装置是沉淀箱,箱内设有挡除浮悬污物的分离挡板和隔板,切屑和固体杂质沉淀于箱底,净化液流过隔板上方。介质过滤是以多孔性的物质作过滤介质,将液体中的杂质污锈分离出来。

      在机床电机烧毁事故中,油泵电机烧毁所占的比例较大,导致油泵电机烧毁的原因一般可分为由电气方面引起的和由非电气方面引起的两大类。导致油泵电机烧毁的非电气原因又远多于电气原因。

      一般电气方面原因主要是三相电源断相,它包括电机连线断开,熔丝熔断,接触器触点烧毁及电机绝缘下降等。

      而非电气原因主要由以下两方面所致:

      一. 由于油泵外部环境不好,造成油泵电机负荷过大或绝缘降低,烧毁电气设备。

      ①金属铁屑过多:立式铣床,因经常刷铣铸件平面,油泵电机上会覆盖一层厚厚的铁屑,时间一长,油泵电机发热,引起电机绝缘老化,导致电机烧毁,有时还会造成电机接线端子短路。

      ②乳化液浸入电机:波兰产车床经常加工长丝杠,而刀架也需要经常移动(乳化液管与刀架同步移动),乳化液在加工过程中渐渐地渗入油泵电机,时间一长,电机绝缘性能下降,造成电机烧毁。

      ③乳化液含水多:国产钻床出现冷却泵电机供电线路熔丝连续熔断的故障,测量电机对地电阻为0,判断为对地短路。打开电机,擦干油渍,再量对地电阻1兆欧。再次使用,10分钟后,熔丝又熔断。经检验分析其原因是冷却乳化液含水量严重超标,而该钻床的油泵电机又处于外部,这样加工零件飞溅的乳化液就很容易从电机接线端盖侵入接线端子(密封面不平),造成相地短路。

      ④油泵电机内部进油:一些烧毁的油泵电机内常有很多油,靠油泵侧绕组(即垂直安装的油泵电机的下部绕组)的外表要比另一侧绕组外表黑,而且绕组表面附着油渍也多,一般可判定这些油泵电机烧毁的原因是机内进油。油泵长期使用,从端子接线盒及转子轴与端盖的间隙处窜入的油会越来越多。由于油里不同程度地含有水分和杂质,造成绕组绝缘降低而烧毁。

      ⑤外部杂物进入油泵装置:一台CA6140车床,工作中冷却管突然出现断流,停车检查,电机已经烧毁。原因是油泵与电机连接的固定管内有一团棉纱(从套管上的开口槽进入)紧紧缠住电机轴,电机负荷倍增,造成电机烧毁。

      二. 由于冷却液存在问题,造成油泵负荷过大,损坏电机。

      ①冷却液杂质过多:如一台铣床,停用8个月后重新开车,冷却管没有油液流出,打开叶片泵端盖,所有叶片两侧已被金属屑填满。由于时间长,沉积坚实,叶片转不动,造成电机堵转。

      ②压力油调整不当也会造成故障:YM3180滚齿机,经常出现空载运行;油泵电机工作正常,负载运行时电机发热,热继电器动作频繁,三相电流超过额定值。判定为油泵有问题,引起负荷增加所致。但检查油泵没有发现异常。调整了油泵出口溢流阀的压力,系统压力变小,故障消除。此类故障不易查出,属于软故障,排除难度较大。

      以上故障,均为非电气原因所致,但由于最终由电机反映出来,很容易误认为电机故障。在排除故障程序上几乎无一例外地先从电气方面着手,检查三相电源,电机绕组绝缘电阻等,而后才考虑非电气方面的原因。机床冷却所用油泵电机功率较小,负荷稍有增加,都可能导致堵转,且堵转发出的嗡嗡声不像大电机那样明显,不易察觉。因此,弄清是电气原因还是非电气原因就显得非常重要。

      对于非电气原因造成的上述故障,应从以下几方面加以防范:

      ①经常检查冷却润滑系统的沉淀和过滤装置,清理沉淀箱的沉淀物,清洗过滤网,保证冷却润滑液的清洁。

      ②采用隔板或外罩(注意电机通风与散热)保护电机,防止铁屑或乳化液进入电机。

      ③定期打开电机倒出积油。

      ④不使用劣质乳化液,并检查接线盒端盖是否密封。

      ⑤不往油箱内乱扔棉纱等其他杂物。

       

       

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