蔡連發
（貴州航空工業技師學院）
摘 要：CA6140臥式車床是一種常見的車床，具有結構簡單、操作方便、精度高、生產效率高等優點，廣泛應用于機械制造行業。但是，它在使用過程中經常會發生各種故障，如進給系統失效、主軸故障和電氣故障等。這些故障不僅會影響生產效率，還可能導致設備損壞，給企業造成經濟損失。因此，研究CA6140常見故障的維修方法和技巧，對于提高設備的可靠性和生產效率具有重要意義。
關鍵詞：臥式車床；主軸箱；故障維修；排除方法
1、常見故障分析
主軸箱主要用于支承主軸及驅動主軸轉動，完成啟動、停止、變速和換向等操作。主軸箱對于車床的穩定運行發揮了關鍵作用，主要部件有箱體、變速機構、主運動機構和操縱機構。主軸部件的結構維修與調整主要針對摩擦離合器、制動器和變速器等裝置。
1.1摩擦離合器的運動過程與故障排除方法
在電動機運轉中，摩擦離合器實現主軸的啟動（正轉）、停止、換向（反轉）及過載保護[1]，結構如圖1所示。離合器由左、右兩組摩擦片組成，每組包含若干內、外摩擦片，各摩擦片之間進行排疊。一個帶有花鍵孔的軸4被連接到內摩擦片3的花鍵上，外摩擦片2的內部孔為平滑的圓筒形孔，空套于軸4的花鍵外圓，并連接齒輪1。外摩擦片2的外周設有4個凸齒，處于齒輪1套筒的凹陷處。內、外摩擦片在沒有受到擠壓的情況下是不相連的。隨著操縱裝置朝右側運動滑環9時，位于拉桿7軸線孔中的擺桿8圍繞支點運動。在拉桿7的左端設有1個固定銷釘，螺圈6和加壓套5將位于左側的一組摩擦片向左側推動。該轉矩由于摩擦力的作用由軸4傳給空套齒輪1，從而完成主軸的正向旋轉。同樣，如果滑環9被操縱裝置10朝左側推動，則右側的一組摩擦片受到擠壓，轉矩傳遞到右側，從而實現主軸的反轉。滑環9位于中性位置時，左、右兩套摩擦片均松動，因此無法將軸4的運動傳遞到齒輪上，從而使主軸停轉。
圖1 摩擦離合器結構
由于拉桿7的移動量有限，離合器內外摩擦片處于松弛狀態時，應保持合適的間隙。如果間隙太大，就會導致壓力不足，使得內、外摩擦片之間出現滑動，造成“悶車”，易損壞摩擦片，縮減使用壽命。如果間隙過小會損傷零件，停車時內、外摩擦片不能完全脫開，加劇磨損，造成裝置卡住。
當摩擦離合器出現故障時，先應用螺絲刀壓下彈簧銷（見圖2），再旋轉加壓套，使其繞著螺圈做小幅度位移，實現兩個摩擦片之間的間隙變化，進而調整摩擦片間的壓緊力和傳遞轉矩。位置調節好后，將彈簧銷從加壓套的任何一個凹槽中頂出，以免在轉動過程中出現加壓套松動的問題。
圖2 摩擦離合器的內部結構
1.2制動器故障排除方法
制動器的功能在于利用主軸的旋轉慣性使其迅速停止轉動，從而減少輔助時間，提高生產效率。制動器和摩擦離合器是一種聯動裝置。當操縱手柄使得摩擦離合器處于松開狀態時，制動鋼帶便會收緊，從而迅速停止主軸轉動[2]。制動器故障時，先將圖3中的操作手柄11置于停車位置，然后借助螺母6和拉桿來改變制動鋼帶的松緊程度。調節完成后，要求操作手柄能夠活動自如，離合器正反轉時能夠充分釋放鋼帶。在主軸轉速達到300r·min-1時，可使其轉動2～3min停止工作。此外，調節時要避免出現帶鋼扭曲的問題，以免影響制動效果。
圖3 制動器的操縱裝置
1.3變速器操縱機構故障排除方法
主軸變速器操縱機構主軸箱中共有7個齒輪滑塊,其中5個用于改變主軸的轉速。這些滑塊的移動由操縱機構來完成[3]。圖4為軸Ⅱ、軸Ⅲ上滑移齒輪操縱機構示意，主要用來控制軸Ⅱ的雙聯齒輪左、右兩個嚙合位置。軸Ⅲ上的三聯齒輪滑塊有左、中、右3個位置，通過不同位置的組合可使軸得到6種不同的轉速。
圖4 軸Ⅱ、軸Ⅲ上滑移齒輪操縱機構
當主軸轉速與變速盤對應轉速不匹配時，需要調整變速器脫開鏈條和傳動凸輪。將軸Ⅱ上的雙聯滑移齒輪與軸Ⅰ的大齒輪嚙合，將軸Ⅲ上的三聯滑移齒輪與軸Ⅱ的大齒輪嚙合，從而獲得最小的傳遞轉速。將變速盤上的最小轉速調到對應位置，裝配鏈條和轉動凸輪，調整凸輪使鏈條的松緊合適，且為最低轉速。
1.4其他故障維修
1.4.1液壓系統故障
液壓系統是車床的重要組成部分。如果液壓泵、閥門、管道等部件出現故障，將會導致整個液壓系統的失效[4]。為了解決這個問題，可以采取修復或更換故障部件的方法，確保液壓系統的正常運行。此外，密封件的損壞或泄漏也會影響液壓系統的性能，因此需要及時更換密封件，修復泄漏部位，確保液壓系統的密封性。
1.4.2電氣系統故障
電氣系統是車床的動力來源，如果電源線路、控制電路、電動機等出現故障，將會導致車床無法正常啟動或運行。為了保證車床的正常運行，需要檢查并修復電氣系統故障，確保各個部件正常工作。
2、定期檢查與維護
CA6140車床在實際使用過程中，還需要加強日常維護和保養。這不僅可以降低故障發生的概率，提高車床的運行效率，還可以延長車床的使用壽命。針對設備使用年限較長的情況，要注意檢查各部件的磨損情況，及時更換磨損嚴重的部件，確保車床的穩定運行。在實際維修過程中，要結合故障現象、設備使用年限、設備維護記錄等多方面因素，進行有針對性的維修。只有找到故障的根本原因，才能采取正確的維修方法，從而確保車床的正常運行。
設備運行穩定是企業生產的核心，預防故障發生則是保障設備穩定運行的根本。為實現此目標，提出以下檢查與維護建議，以便及時發現問題并解決，不斷提升設備的管理水平，為企業的可持續發展奠定基礎[5]。第一，嚴格執行設備保養規程至關重要。每臺設備都配有特定的使用說明書，詳述正確操作與保養方法。建議根據說明書制定合理保養計劃，確保設備得到充分保養，延長其使用壽命。第二，強化設備日常巡檢有助于預防故障。在日常使用中定期進行檢查，及時發現并排除潛在隱患，防止故障發生。第三，培訓操作人員是提升設備管理水平的關鍵。通過培訓提高操作人員對設備的認知和操作技能，使其能夠在第一時間發現異常并采取相應措施。第四，配備專業維修團隊是確保設備始終保持良好狀態的必要條件。專業團隊負責設備檢查、維護、維修等工作，確保設備出現問題能夠得到及時解決。第五，建立預防性維修制度可防患于未然。通過分析設備運行狀況和歷史故障數據，制定預防性維修計劃，提前更換易損件，降低故障發生率。第六，強化設備配件管理有助于提高故障應對能力。確保備用配件充足，設備出現故障時迅速更換，減輕故障對生產的影響。第七，定期對設備進行性能測試是評估運行狀態的重要手段。通過性能測試發現潛在問題，及時調整和維修，確保設備正常運行。第八，注重設備更新換代是提高生產效率的有效途徑。當設備到達預定使用年限或性能下降時應及時更新設備，以提高生產效率，確保生產順利。
3、結語
車床作為制造業中不可或缺的設備，其運行狀態對產品質量和生產效率具有直接影響。車床故障在使用過程中無法避免，若不及時處理，不僅會導致工件加工精度受損，還會縮短車床的使用壽命。因此，深入分析故障原因，探索有效的故障排除方法，對車床的穩定運行和使用壽命的延長具有重大意義。首先，需要明確車床故障的產生是多方面原因共同作用的結果，包括設備老化、操作不當、維護不周等。在日常使用中，應嚴格遵守操作規程，定期進行設備檢查和維護，以降低故障發生的概率。其次，秉持“預防為主、維修為輔”的維修理念，將故障診斷與預防性檢修相結合，以最大限度延長車床的使用壽命。最后，車床故障排除是一項系統工程，需要從多個層面進行綜合治理。只有這樣才能確保車床穩定運行，延長使用壽命，提高生產效率，實現我國制造業的持續健康發展。
來源：《現代制造技術與裝備》2024,60(1)
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