镗铣床主轴变速机构故障的分析和解决

1 前言

HC212ДФ1 镗铣床(主轴直径 220mm)是马钢机制公司 90 年代从俄罗斯进口的大型机床。
该机床主轴调速是通过主轴箱内一套变速机构和直流调速电动机共同完成的。机械变速通
过液压系统来控制，使主轴获得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4 级转速。其控制原理如图 1 所示，电磁换
向阀 Y1 和 Y2 分别控制变速油缸 1 和 2，带动拨叉使滑动齿轮 1 和 2 处于不同的工作位置，
使主轴得到不同的转速。其中变速油缸 1 有两个工作位置，油缸 2 有 3 个工作位置。

 

图 1

2 故障现象及分析

该机床一段时间来常有Ⅰ、Ⅲ转速级挂不上档的报警。打开机床主轴箱检查发现，滑动齿
轮 1 的左端因严重撞击而使倒角处打毛翻边，以至不能在拨叉推动下与齿轮 2 的内齿啮
合，从而出现上述故障现象。

经过细致的观察，发现滑动齿轮 1 的右端以及滑动齿轮 2 两端的倒角处并无上述现象。由
此可见，滑动齿轮制造质量不是问题的关键。

问题出在何处呢?分析图 1 可看出，机床在Ⅰ、Ⅲ转速级是在 1DT 失电时实现的。如果主轴
处于Ⅱ或Ⅳ档运行状态，某一外界因素致使电磁铁 1DT 突然失电，就会出现下列情况：
1DT 失电，使阀 Y1 切换到左位，变换油缸 1 带动滑动齿轮 1 迅速向左移动。而此时位于