郭立偉
(唐山開灤鐵拓重型機械制造有限責任公司,河北 唐山 063103)
眾所周知,機床它是一種技術含量比較高,集機、電、儀一體化于一體的高效復雜的自動化機床。隨著機床使用年限的不斷增加,它在運行過程中零部件不可避免地會發生不同程度或不同類型的故障,這就需要我們維修人員進行及時查找原因并進行實時的維修,以便確保機床的正常使用。那么當機床電氣線路系統故障發生后,如何迅速查找故障原因并解決問題使其恢復正常,是在實際生產中提高機床設備使用率的迫切需要。
在實際使用中,機床故障出現了,我們要在第一時間千方百計找出故障的原因,是非常關鍵的。這就要求我們熟悉機床電氣線路系統故障的特征,掌握數控機床機械故障診斷的常用方法和手段,對確定故障的原因和排除有著十分重要的作用。下面筆者結合自己多年來的工作經驗,談下這方面的心得。
1.機床電氣線路系統故障查找原則首先充分查找故障現象,就是對操作者的調查,詳細詢問出現故障的全過程,有些什么現象產生,采取過什么措施等。其次要對現場做細致的勘測。查找故障的起因時,要大膽去設想,無論是集成電器,還是和機械、液壓,只要有可能引起該故障的原因,我們都要盡可能全面地列出來。最后進行綜合判斷和優化選擇,確定最有可能產生機床電氣系統故障的原因。在這里我還要強調的是,我們要本著先機械后電氣,先靜態后動態的原則。在故障檢修之前,首先應注意排除機械性的故障,再在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。
2.機床電氣線路系統故障維修要求
機床電氣線路系統故障出現的原因我們查找出來后,就要對其進一步維修,說到維修,我們除了具有豐富的專業知識外,還要求工作人員結合實際經驗,善于分析思考,通過對故障機床的實際操作分析故障原因,做到以不變應萬變,達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少。除此以外,工作人員還需要準備好必要的技術資料,如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙等。
在上面的文章內容中我們闡述了機床電氣線路系統故障查找原則及維修要求,但是如何使用最有效的方法維修好已出現故障的機床電氣線路系統,這是我們最為關心和最為重要的內容。下面筆者就結合案例闡述下機床維修所用的一些基本方法。
1.直觀法。我們知道這種方法是最基本、最簡單,也是在實際生產中最為常用的方法。直觀法就是利用我們的感官查找發生故障的現象并判斷故障可能發生的部位,這是處理機床系統故障首要的切入點,對于一般較為簡單的故障通過直接觀察就能解決問題。我們在故障現場,通過觀察故障時或故障發生后是否有異響,火花發生,它們來自何方,何處出現焦糊味,何處發熱異常,何處有異常震動等等,就能判斷故障的主要部分。進一步觀察可能發生故障的每塊電路板,或是各種電控元件的表面狀況,例如是否有燒焦、煙熏黑處或元件、連線斷裂處,從而進一步縮小檢查范圍。再者,檢查系統各種連接電纜有否松脫,斷開、接觸不良也是處理數控系統故障時首先需要想到的。
2.用電阻法維修。我們假設主電路中KM4(V11-W12)上 203 線松脫,用電阻法查找此故障點。此時,我們選擇萬用表的RX10電阻檔,一表棒(因二極管具有單向導電性,故在此選擇紅表棒)放在V11點不動,另一表棒(即黑表棒)從201點逐步往下移動,并在經過KM4觸點時,強行使KM4觸點閉合(只需按住KM4的銜鐵不放)。若在測量過程中,測量到V11與某點間(如KM4上的203點)的電阻值為無窮大時,則該點(KM4上的203點)或該元件(KM4觸點)即為故障點。實際上,在主電路中,通過單管整流,把交流電變成直流電,接入電動機的定子繞組,產生一個與電動機轉子旋轉方向相反的制動力矩,從而使電動機迅速停車。能耗制動故障在主電路中常見的有熔斷器FU2和二極管VD的損壞或接觸不良、KM4的各觸點及各連接點的接觸情況,用萬用表逐一檢查即可查出故障點。
3.用核對機床系統參數判斷故障的方法。我們知道,機床的數控系統的參數變化,會直接影響到數控機床的性能,使機床發生故障,甚至整機不能正常工作。因此,在對故障的分析診斷過程中,我們盡管采取了一些措施,仍然不能解決實際的問題、排除故障,這時我們就應該改變思路,從我們所說的"軟"故障著手。檢查核對數控系統的參數,是否是因為數控系統參數變化所導致的故障,往往是一絲異常,便是癥結所在。
4.通電檢查法。作斷電檢查仍未找到故障時,可對電氣設備作通電檢查。
在通電檢查時要盡量使電動機和其所傳動的機械部分脫開,將控制器和轉換開關置于零位,行程開關還原到正常位置。然后萬用表檢查電源電壓是否正常,有否缺相或嚴重不平衡。再進行通電檢查,檢查的順序為:先檢查控制電路,后檢查主電路;先檢查輔助系統,后檢查主傳動系統;先檢查交流系統,后檢查直流系統;合上開關,觀察各電氣元件是否按要求動作,有否冒火、冒煙、熔斷器熔斷的現象,直至查到發生故障的部位。
5.PLC控制法。這種PLC控制的電路故障率比較低,修起來也比較快,一般都是外圍的行程開關壞,接觸器壞,機床動作過快的,PLC的輸出觸點容易燒掉或粘連而不能斷開的。一般來說,輸出觸點一般會在小型繼電器型的PLC經常會出現這個故障。如果檢查外圍電路正常,就是PLC問題了,就筆者工作這些年來來看,出現這樣的故障平時遇到不是很多。
6.原理分析法。這是根據機床電氣線路系統的組成及工作原理,從原理上分析各點的電平和參數,并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對其進行側量,分析和比較,進而對故障進行系統檢查的一種方法。運用這種方法要求維修人員有較高的水平,對整個系統或各部分電路有清楚,深入的了解才能進行。對于其體的故障,也可以通過測繪部分控制線路的方法.通過繪制原理圖進行維修。
7.特殊處理方法。現在數控系統所用的軟件越來越豐富,有系統軟件,機床制造者軟件,軟件邏輯設計中難免有一些問題,導致機床死機現象,有的故障狀態無從分析,就可以采取特殊方法,比如整機斷電,稍做停頓再開機,有時可能排除故障,此方法維修人員可以在自己的長期實踐中探索。
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