舊機加設備電氣現代化改造經驗

唐嘉序， 辛君武， 歐陽息良

（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，哈爾濱150046）

0 引言

哈爾濱鍋爐廠有限責任公司自1954年建廠以來已連續運轉60余年，在用機加設備數百臺。這些機加設備從最初的蘇制、進口到后來的國產化，其設計和開始使用年代跨度很大。很多設備的電器元件是20世紀七八十年代制式的，有些甚至是20世紀六七十年代蘇聯制式的。那時的配盤工藝、元件型號與現代常用型號差別很大，這給各個分廠對設備的維修、維護帶來困難。機修分廠計劃在每臺舊式機床大修期間，對這部分年代較久的機床電器部分進行現代化改造與更新。

1 動力部分改造

機床電源一般取自附近的配電柜，多數老式機床采用蘇式蠟克線或鋁線作為電源線，經過多年的氧化和腐蝕，電線的性能堪憂，應根據額定電流換算并更換為相應線徑的銅芯聚氯乙烯絕緣軟護套電線或銅芯橡套軟電纜，穿鍍鋅鋼管暗鋪或橋架明鋪。

各種型號的電動機為機加設備提供切削動力以及走刀動力。我廠在用機床中有部分仍在使用JO2、JO3系列電動機，這類電機能耗高、啟動性差、過載能力差、不好維護，已經是國家明令淘汰的型號。現在用現代常用的Y系列電動機進行替換，Y系列電動機具有高效節能、過載能力強、性能可靠等特點，更加適合我廠機加設備運行時間長工作量大的需求。將JO系列電動機更換為Y系列電動機，雖然一次投入稍高但可以節約能源獲得更好的動力，在經濟上是很合理的。

在實際操作中，首先要通過查設計手冊得到JO2、JO3系列電動機對應的Y系列電動機替代型號，以及其相關安裝尺寸。最終確定具體執行的技術方案。根據電機安裝尺寸的對比可以看出作為替換Y系列電機與原JO系列電機大部分具有相同的中線高，只有部分規格電機的軸伸直徑D和鍵槽尺寸F×GD不相同。只要將與其相配的盤類零件（聯軸器、皮帶輪、齒輪等）的內孔與鍵槽加以改制就可以直接替換。有些中心高、安裝尺寸不同的電機可以采用重做和調整安裝板等方法完成，雖然需要更多工作量，但是從長遠角度去看仍是值得的。

2 控制部分改造

機加設備的控制部分由按鈕旋鈕、接觸器繼電器、控制線路等部分組成。老式機加設備一般采用萬能轉換開關作為總電源開關，安裝于床身上易接觸的地方。對于工作狀況良好的萬能轉換開關，可以進行維護確定工作性能后繼續使用。如果開關有燒蝕、腐蝕、螺絲禿扣、塑料老化變脆等情況，可選擇常見型號進行更換。如進口施耐德的K1系列或者國產正泰的LW5D系列，方便后期維護。在以往的維修經驗中，老式機床的控制按鈕往往損壞比較嚴重，少有工作狀態良好的，如果機床日常工作量較大，建議更換為施耐德XB2系列按鈕，此系列按鈕安裝簡單性能可靠，損耗部分采用金屬結構，使用壽命一般是國產按鈕的3～5倍，價格并不高太多。如果為了節約單次維修成本，也可采用國產LA39或LAY系列，但是安裝前務必進行測試，不可靠的按鈕會給試車帶來困難。

部分老式機床采用吊籃式接觸器或觸點裸露在外的繼電器，此種電器件維護困難、可靠性差務必更換為新式的。還有部分機床采用CJ0系列接觸器、JL系列繼電器。雖然這類電器件經過手工調節仍然可以正常工作，仍然建議更換為新式，因為這類電器件市面庫存少，采購更換周期長，容易耽誤生產任務。另外它們采用盤面攻絲螺絲安裝，與現代的卡軌安裝的元件相比現場安裝維護困難，不利于整體配盤和后期維護。對于接觸器和繼電器的選擇仍然建議采用施耐德LC1系列和RX系列，因為同樣功率的接觸器施耐德LC1和RX系列的外觀尺寸很小可靠性較高。由于舊配電盤一般采用BV硬線直接彎成適當角度連接電器件，電線在空中走線，盤面往往比較小。現代配盤采用線槽加BVR軟線（如圖1），好維護但配電盤面積需求變大。此時施耐德LC1和RX系列接觸器體積小的優勢就非常明顯了，它們會使盤面非常整潔。

老式機床的時間繼電器多數是氣囊式的，少數是游絲式的。這些時間繼電器的機械結構大多已經老化。建議更換為現代通用型號或接觸器延時輔助頭，不但使盤面性能可靠還方便維修更換。大部分舊機床變壓器都能正常工作，根據損壞情況酌情更換，注意選擇相應伏安數。有時為了節約控制盤面積，可將原盤上的老式接線端子更換為菲尼克斯系列卡軌安裝接線端子。重新配控制盤務必根據圖紙標清線號，便于維修改錯。

圖1

3 保護部分改造

機加設備一般用熱繼電器保護電機，熱繼電器分為三極型和雙極型，其中三極型有不帶斷相保護和帶斷相保護兩種選擇。三極型的熱繼電器主要用于三相交流電動機的過載與斷相保護。一般選用三極型熱繼電器作為定子繞組星形接法的電動機的保護器。三極型熱繼電器可保證無論電動機是過載運行還是斷相運行都及時動作，因為星形接法的電動機，相電流等于線電流。如果要保護定子繞組為三角形接法的電動機，請選用帶斷相保護的熱繼電器。因為三角形接法的電動機，當其引出線上發生一相斷線（熔斷）而缺相運行時，線電流是相電流的1.5倍，線電流無法正確反映出相電流大小，熱元件不能及時動作切斷電機繞組的過載，必須選擇帶斷相保護的熱繼電器。

由于有了熱繼電器保護電動機，老式機床上的熔斷器主要起短路保護和接地故障保護的作用。熔斷器保護功能單一，故障后必須更換熔斷體，發生一相熔斷時會對三相電機產生不良后果。建議將舊式機床的熔斷器更換為現代常用的斷路器，如施耐德C65N系列。

4 結語

哈鍋裝備分公司在進行全廠機床電器大修工作中，在遇到需要改造的舊式機床時，采取上文所述方法進行更新改造。目前已改造多臺設備，通過各大分廠使用，反響良好值得推廣。