刘建国，刘 鑫，林 东

（首都航天机械有限公司，北京 100076）

1 故障现象

某小型龙门铣削加工中心GDM1230加工过程中突然出现报警SP9002；SSPA：02 EX DEVIATION SPEED。根据报警查阅说明书9002报警：①由于主轴电机的速度不能达到指定速度，主轴电机负载转矩过大；②参数（No.4082）加减速中时间值不足。

首先排除参数原因，由于是在加工过程中报警，所以初步怀疑是负载过大，清除报警后将主轴移出工件，在手动模式下试转主轴，发现主轴不转电机转，复位停转后，在MDI（Manul Data input，手动数据输入）方式下输入M03 S2000按下启动按钮，主轴摇摆挂挡之后，主轴高速旋转并伴随着齿轮嘈杂的声音，复位停止后从新输入低转速M03s500并按下启动按钮，电机旋转但主轴不动，而且声音巨大，复位停止。

通过低高速换挡实验判断是由于ZF齿轮箱故障引起，检查在执行高低挡变换指令过程中，换挡拨叉有动作，应该是ZF齿轮箱内部齿轮故障。将Z轴移动到合适位置拆除防护罩，分离主轴电机与齿轮箱后闻到特别大的烧焦味道，拆掉齿轮箱上端盖后发现箱内部小齿轮被完全打磨没了，而且被烧糊，如图1所示。

正常情况下，打开齿轮箱上盖后，齿轮箱内部齿轮应该浸泡在润滑油中，而箱内部没有任何润滑油的痕迹，将机床从新上电后检查润滑油路，发现没有出油，根据电路图检查各环节发现主轴ZF齿轮箱润滑空开QM7没有合上，合上空开后主轴齿轮箱润滑油路恢复正常。所以造成ZF齿轮箱烧毁的原因是由于在长期在没有润滑油冷却的情况下工作才导致的烧毁。然而最主要的原因是由于QM7空开跳闸没有任何报警提示引起的大的故障。

图1 ZF齿轮箱内部小齿

2 原因分析

主轴ZF齿轮箱是由油冷却机进行冷却和循环的，当油冷却机内压缩机或者油泵出现故障油空开跳闸保护，当主动拉下油冷却机空开，机床面板未出现任何关于冷却机报警信息.而油冷却机上路还有一空开QM7，主动拉下后机床也无任何报警和提示，这次故障的最主要原因也就是QM7空开跳闸，ZF变速箱没有润滑冷却油才导致的烧毁。查看空开及电路图发现ZF变速箱和主轴冷却机有监视线（X0.1）和（X1.0），进入到PLC的信号地址是X1.0.查看机床PMC（Programmable Machine Controller，机床程序控制器）（图2，图3）。

由图2图3可以发现当QM7跳闸X1.0掉电，X1.0常闭接通E23.3，E23.3又接通E502.4，而E502.4接通E512.1，接通Y3.0（红色报警灯）.E512.1接通E512.6，接通 Y2.5（蜂鸣器）。由此可以看出厂家做了相关的报警和监控，而据操作者所述，没有看到或听到任何报警，将Y2.5与Y3.0强制输出发现没有任何反应，经检查发现报警灯和蜂鸣器全部损坏。更换报警灯和蜂鸣器并验证，没有问题。

图2 梯形图1

图3 梯形图2

3 技术改进

为避免小问题引起大故障，改进PMC程序，在原有PMC程序的基础上（冷却机故障或跳闸会报警闪烁并蜂鸣）增加报警信息，将X0.1和X1.0触发R122.0并产生报警2093 SP TEMP CONTROLLER ALARM，如图4所示。当X0.1或X1.0被触发不仅能够有红灯闪烁和蜂鸣器而且在延时5 s后导产生报警信息，从而达到双重保护的作用。

图4 改进后的梯形图

4 总结

通过本次故障处理，得到一些启发，机床故障无大小，一个小问题都可以引起一个大事故。当机床的报警灯、嗡鸣器等不重要的部件出现故障，也要认真检查对比PMC分析有无更大的隐患，小问题也要及时解决。这样就可以最大限度避免这样的故障再次出现。机床厂家在编写报警时也要更加仔细认真。维护人员一定要重视机床的日常保养和检点工作，机床的操作者平时也要注意机床的使用和保养，例如每天开机后要观察油冷器是否正常在运转，主轴箱油窗的液位高低，主轴转动时是否有异响，这样就有可能把这次故障的损失降低。