鋁箔設(shè)備旋轉(zhuǎn)編碼器改進(jìn)措施

周根榮

（乳源東陽(yáng)光精箔有限公司 廣東韶關(guān)）

1.存在的問題

乳源東陽(yáng)光精箔有限公司鋁箔生產(chǎn)設(shè)備大量使用旋轉(zhuǎn)編碼器（以下簡(jiǎn)稱編碼器）進(jìn)行速度采集運(yùn)算，某個(gè)編碼器出現(xiàn)故障易引發(fā)輥系速度不一致，造成設(shè)備非正常停機(jī)和產(chǎn)品質(zhì)量問題。根據(jù)編碼器現(xiàn)場(chǎng)使用情況和損壞程度，分析編碼器故障原因有：①編碼器選型未考慮直流電機(jī)功率。②各鋁箔設(shè)備配置的編碼器品牌和結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，安裝不規(guī)范。③測(cè)速軸跳動(dòng)大、傳動(dòng)輥系精度差，導(dǎo)致編碼器聯(lián)軸器重復(fù)損壞。④編碼器故障處理由電氣人員處理，在安裝使用過程中未考慮機(jī)械安裝精度。

2.改進(jìn)措施

編碼器屬于精密配件，不適當(dāng)?shù)母邚?qiáng)度機(jī)械沖擊和振動(dòng)，極易損壞編碼器。為確保編碼器安裝精度，降低故障率，采取以下改進(jìn)措施。

（1）重新選型增大承載力。無(wú)論現(xiàn)場(chǎng)直流電機(jī)功率多大，目前均使用小量型編碼器，其最大軸向/徑向負(fù)載為30 N/50 N，遠(yuǎn)不能承受幾百千瓦的直流電機(jī)。現(xiàn)更換為倍加福增量型實(shí)心軸編碼器（RVI78N型），其最大軸向/徑向負(fù)載50 N/100 N。

（2）統(tǒng)一品牌結(jié)構(gòu)。品牌和結(jié)構(gòu)決定安裝方式，統(tǒng)一使用倍加福輸出軸式（倍加福RVI78N-10CK2A31N-02000旋轉(zhuǎn)編碼器），使鋁箔設(shè)備編碼器具有互換性。原塑料材質(zhì)聯(lián)軸器易磨損，而鋼制彈簧聯(lián)軸器不會(huì)磨損且還可減少因安裝誤差引起的跳動(dòng)。

（3）保證傳動(dòng)輥系—?jiǎng)傂月?lián)軸器—直流電機(jī)之間傳動(dòng)精度。影響編碼器聯(lián)軸器損壞主要為傳動(dòng)同軸度差，使用外徑千分桿對(duì)相鄰輥系間平行度0.1/1000 mm誤差保證，水平儀對(duì)傳動(dòng)輥水平度0.1/1000 mm誤差保證，激光對(duì)中儀對(duì)直流電機(jī)角度值0.1/100 mm和偏移值0.13 mm進(jìn)行保證。

（4）保證測(cè)速軸—鋼制彈簧聯(lián)軸器—支架安裝精度。根據(jù)編碼器提供的軸配合公差H7/g9和定位端面公差H7/g6進(jìn)行設(shè)計(jì)。①測(cè)速軸機(jī)制工藝。鋸床下料長(zhǎng)一些，車床夾安裝電機(jī)端直徑處，在不卸料情況下加工完成各尺寸及退刀槽，以保證外徑上同軸度0.015 mm及端面垂直度0.03 mm，再夾安裝聯(lián)軸器端直徑處并貼緊端面，校正安裝電機(jī)端直徑跳動(dòng)，車牙。②按鋼制彈簧聯(lián)軸器尺寸制作同心套的機(jī)制工藝。加工同一直徑通孔，公差保持在H7公差范圍（約0～0.015 mm）。③支架機(jī)制工藝。保證支架定位孔H7公差范圍（約0～0.03 mm）和垂直度0.025 mm范圍，保證兩面平行度0.02 5mm范圍。

（5）安裝方法（圖1）。由于直流電機(jī)轉(zhuǎn)子電樞中心孔與電機(jī)外殼有可能不對(duì)中，用百分表對(duì)測(cè)速軸進(jìn)行徑向跳動(dòng)檢查，確保在0.05 mm以內(nèi)。若超出范圍，測(cè)速軸需留余量通過現(xiàn)場(chǎng)研磨以保證徑向跳動(dòng)要求。如在正常范圍內(nèi)，將編碼器固定在支架上，利用同心套對(duì)好測(cè)速軸，以可將同心套在編碼器和測(cè)速軸間輕松移動(dòng)為準(zhǔn)；鎖死支架和直流電機(jī)間螺絲（必須加彈墊），松開支架和編碼器間螺絲，取出編碼器和同心套，裝入編碼器和鋼制彈簧聯(lián)軸器，鎖死支架和編碼器間螺絲，鎖死鋼制彈簧聯(lián)軸器與測(cè)速軸、編碼器間螺絲；開機(jī)檢查脈沖波動(dòng)、電流波動(dòng)和速度反饋是否正常，若發(fā)現(xiàn)異常，可利用同心套重新快速安裝，恢復(fù)原始精度，避免編碼器損壞。

圖1 編碼器安裝示意

3.改進(jìn)效果

2011年，對(duì)1臺(tái)精整1600 mm寬幅鋁卷拉彎矯設(shè)備中18個(gè)編碼器進(jìn)行改進(jìn)，并由專人定期檢查調(diào)整編碼器。上述措施實(shí)施后解決了因編碼器故障引發(fā)的設(shè)備停機(jī)和產(chǎn)品質(zhì)量問題，編碼器損壞數(shù)量由2011年81個(gè)下降至2013年26個(gè)，該方法可推廣到其他鋁箔設(shè)備。