润滑清洁:润滑及液压系统清洁的重要性

机床润滑和液压系统的清洁是机床保养中最基本也是最重要的工作内容,直接影响到机床性能发挥。通过案例对比,充分提高机床润滑、清洁的重要性认识,有助于减少机床故障发生,更好地发挥机床整体性能、延长设备寿命。


1.润滑对保证机床摩擦副运动平稳的意义和目的


润滑是指改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力,减缓磨损的技术措施。通常是通过在摩擦副中添加润滑剂来达到润滑目的。化机公司主要用于机床润滑的常见润滑剂包括液体润滑(抗磨液压油)、固体润滑(石墨、二硫化钼等)。添加足够且对应有效的润滑剂能有效减少运动副的金属磨损量,提高机床性能,延长机床寿命,节约能源。


1.1 润滑的作用


降低摩擦系数:在两个相对摩擦的接触面添加适当润滑剂,会形成一层润滑油膜的减摩层,降低摩擦系数,养活摩擦阻力,减少功率消耗。


减少磨损:润滑剂在磨擦表面之间,可以减少因硬粒磨损、表面锈蚀、金属表面间的咬焊与撕裂等造成的磨损。


防止腐蚀,保护金属表面:避免机械的金属表面生锈、腐蚀而损坏。


清洁冲洗:防止表面被固体杂质划伤,使加工成品钢材表面具有较好的质量和表面粗糙度。


1.2 润滑不及时及不正确使用润滑油的危害


案例一:2017年5月中旬晚间,齐重集团生产的DVT630数控立车在提升机床横梁时,发出刺耳啸声,且立柱感觉轻微震动。操作工及时停止工作,凭经验判断是立柱滚珠丝杠出现问题。第二天,设备管理人员并会同厂家售后人员对机床进行检查,初步判断可能造成此现象原因:


1)滚珠丝杠与螺母联接受损。


2)相关摩擦副因缺少润滑油,滚珠丝杠表面生锈或划伤产生大量铁屑,阻碍丝杠旋进。


考虑机床投产不久,暂否定1可能,以2可能作为主要问题解决。经PLC在线监测,发现横梁上润滑油泵无启动信号。更换信号导线后,问题仍存在。拆卸两侧立柱后,发现滚珠丝杠密封垫损坏造成立柱润滑油泵输出的润滑油无法附着;润滑油呈明显黑色;润滑油泵内存油不足。采取相应措施后,啸声消失,但机床震动仍存在。后使用高标号润滑油(降低环境温度对油品影响)并添加固态润滑剂(二硫化钼)增强润滑油在滚珠丝杠上附着力。方法实施后,啸声、震动均消失。且在随后梅雨季节及高温作业中都无类似问题出现,效果明显。


根据案例一,在机床关键摩擦副中适当及时且使用正确的润滑油对机床性能的维持和保养至关重要。案例中的新机床,即因操作工在平时保养中缺乏有效例保措施,没有采取正确的润滑手段和润滑油,引致摩擦副的过度磨损而险些造成一次严重的设备损坏。


案例二:同一车间的C61125E 15米卧式车床是1978年投产的老机床,在平时保养中因操作工特别注意对机床主轴箱、卡盘、导轨面及中心架、尾座等部件的润滑工作,上述部件在近3年未发生过一起停机检修。


1.3 润滑工作的要点


比较案例一和案例二,可见润滑工作应当是机械加工行业设备管理及使用部门重点关注并且常抓不懈的重要工作内容。稍有疏忽可能会引发不必要甚至有较大损失的设备事故。此外,因铆焊施工是化机公司主要工序,故厂房内有较多烟尘和焊渣等杂物,故当较为精密的机床设施和铆焊作业区共存时,还要及时清洁周边环境,防止因大颗粒固体杂质对摩擦副的破坏。


主要润滑管理工作是:

1)三级过滤制;入库過滤、发放过滤、注油过滤。

2)五定:定时、定人、定量、定期、定质。

3)严格巡检制度,健全巡检记录。


2.液压系统中油液的地位和作用


液压系统安全、可靠、稳定运行是保证机床正常运行的关键,油液污染是液压系统发生故障及液压元件过早磨损或损坏的主要原因。因此,控制机床液压系统油液污染已经成为保证设备安全、高效、经济运行的关键,必须认真对待。


2.1 机床液压系统污染的危害


1)油液污染颗粒进入液压元件的配合间隙,加剧滑动元件的表面摩擦,划伤配合表面精度和表面粗糙度,使泄露增加,导致元件寿命缩短和工作失常。


2)污染颗粒可能卡住液压元件的阻尼小孔,堵塞控制阀口,使液压元件不能正常工作。尤其对数控机床而言,一旦流量控制阀被堵,即意味油压信息无法传递,造成机床停转。


3)油液污染会使液压油的粘度发生变化,使油液抗乳化性、润滑性等物理、化学性能降低,导致油液过早老化失败,并引起各种系统故障。


4)根据设备管理记录,以及每月现场综合检查结过统计发现化机厂机床油液污染主要原因有以下2种:


a.固体污染物:主要有切屑、焊渣、粉尘、毛刺等


b.水分、清洗油液或者其他种类的液压油混合。


据统计a原因造成的液压系统污染较多集中在车床、刨床、卷板机等摩擦副暴露的机床;b原因造成的液压系统污染主要体现在钻床和镗床等。


2.2 防止机床液压系统污染的主要措施


1)重视日常保养,加强对机床操作者的教育,做好例保和一保工作。


2)老机床定期检查更换油箱滤芯,清洗油箱管路


3)新机床使用前,使用专业的过滤机将油桶里的新油注入油箱,并注意输油管的清洁,防止将杂质带入油箱。


现以两案例说明油箱液压系统的污染对机床使用的影响及清洁后的使用效果。


案例三:2018年4月21日,沈陽中捷集团生产的FBC200r数控镗铣床出现机床主轴无动作,且油压报警信号反复出现的情况,严重影响了生产进度。在经过现场检查和比照类似维修案例后,判断是油箱内液压油变质,造成液压油粘度降低以及输出油压达不到机床启动要求。打开机床主轴后发现液压油管的回油管路联接阀口断开,回油与冷却切削油、水等混合,严重污染了回油箱内的液压油并已经出现油品乳化现象;另外铁屑及灰尘的污染也造成了机油变质。以上情况造成了机床主轴停转及油压报警信号。在维修回油管路并清理,彻底更换油箱内液压油后,报警信号消失,机床恢复工作。


案例四:2018年6月10日,齐重集团生产的DVT1000数控立车卡盘发生旋转2圈后即发生停转现象。用百分表测量油膜浮起高度,显示仅为0.03㎜,而机床设计浮起高度在0.08~0.15㎜,可见卡盘浮起高度不足,引起机床停机自保护。对机床油箱、管路、电气元件等液压系统主要部件做了检查后,发现主要问题是:1)地坑内液压站油箱积油出现乳化、发黑;2)4个输油流量控制阀、压力阀有2个损坏;3)铁屑、焊渣、灰尘有侵入主油箱迹象,造成主油管路有堵塞;基本断定上述原因致使机床卡盘浮升不够。在采取相应措施后及时恢复了机床使用。


以上案例带给我们启示:液压系统是机床工作的关键,保障液压系统的清洁主要是保证液压油,管路的清洁。只有做到对液压系统的及时清理、常态清理才能确保机床系统和机床的安全、稳定。


2.3 机床液压系统污染控制


机床液压系统的污染控制,贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用与维护过程。系统污染量=系统原有和新生污染物+系统侵入污染物—系统滤油器滤掉的污染物。机床等设备在投用以前,必须对液压系统中所有液压元器件和管路进行酸洗、清洗,消除制造过程中产生的杂质对油液的污染可能;日常保养严格按照保养规程对液压系统定期清洗;设备寿命后期,因材质老化等因素,还必须根据实际情况加以更新或整体大修维护。以上内容直接关系到液压系统正常工作与否,大意不得。


2.4 液压油温度的影响


在案例三和案例四中的液压油乳化现象在事后分析中,除了其他切削油和水混合液压油外,液压油循环过程中温度过高也是导致液压油乳化的原因。资料显示,高温会影响到油液的热稳定性、氧化稳定性,能使油液化学品质发生变化,造成油液乳化,乳化变质的油液会直接造成油膜不均匀甚至达不到足够厚度,导致压力不足。在夏季,尤其是江淮地区特有的黄梅天,气候湿热,液压油等化工液体极易发生变质,基于此,我们吸取教训,为常年作业频繁的几台重型机床配装冷却装置,以确保机床油压系统的温度控制(油温30℃~40℃为宜)。


3.结束语


机床是加工类企业最普遍、最直接的生产设备,在长期使用过程中必然产生各种各样的故障,找对原因,正确解决才能提升机床性能,延长设备使用寿命。而平时管养中对机床润滑工作和液压系统的检查工作是其中一项重要内容,做好这项工作才能真正的用好机床,管好机床。本文仅是对管养工作中设备的润滑和清洁做了浅显阐述,在日后与机床维修更多接触中会遇到更多问题,只要认真总结、归纳就一定能学习、掌握到有关机床管养的更多知识。

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