(安徽機電職業技術學院,安徽 蕪湖 241002)
在科技快速發展的今天,自動化越來越普及,數控技術廣泛應用在工業生產的方方面面,成為車間技術的重要組成部分之一,也是車間生產能夠正常進行的保障。與工業早期的簡單機械不同,現代車床要求機器在運行時每一個零部件都是完好無損的,失之毫厘差之千里,些許的偏差也會造成巨大的損失,帶來不可估量的后果,因此要求對車床進行按時檢修,及時發現隱患,排查安全漏洞,保證生產的連續性和安全性。本文首先對于車床電氣故障進行了分類,再按照類別分析檢修的步驟,最后對常見的C620型普通車床和CA6140型普通車床的電氣故障進行經驗總結,另外還涵蓋了其他常見車床故障的分析。
按照不同的標準,可以對車床電氣故障做出不同的分類,分類標準可以是故障的性質,也可以是故障的現象、原因或者后果等。若按照故障的發生部位進行分類,可將車床電氣故障分為硬件故障和軟件故障,硬件故障顧名思義,是指發生在車床硬件方面的故障,可能是零部件的損耗或者缺失,若發生損耗就需要及時修補,而發現有零部件缺失或者重要零件損耗則需要立即補充和更換,而軟件故障則需要借助計算機進行檢修,此類故障更為復雜,這要求檢修人員具有相應的專業知識[1];若按照故障的現象分類,可分為有診斷指示故障和無診斷指示故障,診斷指示故障發生時,指示燈會自動亮起方便檢修人員發現問題,而無診斷指示故障的發生卻沒有相應的提示,這導致故障的發現更為困難,因此此類故障需要工作人員格外注意,列入必檢清單;若按故障的后果分類,可分為破壞性故障和非破壞性故障,破壞性故障可能會對整個機床造成巨大損害,嚴重的直接導致生產停止,最終形成巨大的損失,而非破壞性故障則不會造成如此嚴重的后果,但在進行全面的檢修時仍然需要注意;若根據故障的發生是否具有必然性分類,可將車床電氣故障分為系統性故障和隨機性故障,系統性故障是在機床設計之初由于技術限制等遺留下來的問題,會在后續的生產過程中不斷發生,因為這類故障發生頻繁,所以檢修人員在每次檢修時都應當進行檢查[2]。
車床電氣故障的檢修主要分為4個步驟,故障檢查、控制線路分析與檢測、電器元件的檢查和控制線路的通電檢查。
故障檢查,主要是通過詢問、觀察、觸摸和聽聲等方式,具體操作是:在故障發生后詢問當時的操作人員具體情況,使其回憶故障發生時機床是否冒煙、發出警報等,判斷是否存在操作失誤,還需對具體故障部位進行觀察、觸摸,判斷損壞程度,必要時還可敲擊相關零件,將其同正常狀態進行比較,并找出問題所在。
控制系統是整個機床的核心,因此控制線路的分析與檢測是車床檢修的重要內容,是需要檢修人員熟練掌握的步驟。通過閱讀圖紙,弄清機床控制系統的基本結構,再結合電氣原理進行專業分析,在確定故障發生的大致范圍后,利用萬用表判斷是否有短路、斷路等情況發生,逐步縮小排查范圍,一一排查相應的零部件控制情況,最終找出故障之處。
電器元件的檢查,是在確定了大致的故障范圍后,按照規定的程序和方法,對比統一的標準,判斷電器元件是否存在故障,若發現故障則需及時更換[3]。
控制電路的通電檢查,是機床檢修的最后一步,當上述的檢修步驟完成后,及時對損壞的零部件進行修補或更換,確保無誤后才能通電,通電時,控制電路先于主電路、直流電路先于交流電路、主電路開關先于繼電器接觸器控制電路。在通電之前還需要先進行常規檢查:按下開關,啟動機床的某個局部功能區,觀察該功能區的接觸器、繼電器是否運行正常,若發現有不正常的動作,則說明該機床仍然存在問題,需要繼續檢修。另外,通電檢查時應使主電路保持關閉狀態,僅連通控制電路的電源,以避免零部件發生不必要的碰撞,造成額外的損失。
C620型普通車床的電氣主電路由兩臺電動機構成,其中主軸電動機以M1表示,而冷卻泵電動機以M2表示。主軸電動機只能執行單向旋轉的操作,并由此帶動零部件按同一個方向運動,再經過操作桿使得零件能夠實現反向轉動。另一方面,冷卻泵電動機的功能是為零部件提供冷卻液,上連KM,并受到Q2的控制,由此可以看出,只有先運行M1,才能啟動M2。QS1是整個電路的總開關,FU1是控制電路的短路保護,相應的,FU2是冷卻泵的短路保護;FR1是控制電路的過載保護,FR2是冷卻泵的過載保護。
檢修實例:一臺C620型普通機床在按下停止按鈕后,主軸電機仍在運行。
造成主軸電機無法停止的原因可能是沒有釋放復位KM,而進一步造成KM無法復位的原因可能有如下幾方面:停止按鈕SB1的線頭短路或者卡住觸頭;KM的主觸頭因為熔焊而無法與電源斷開;KM的鐵芯表面由于粘牢而無法脫開;KM斷電后,卡住了運行部分或者彈簧疲勞變現無法收縮,造成的不能復位。在檢查時首先切斷了電源總開關QS1,保證主機停轉后才進行檢修,確保檢修環境的安全。觀察到接觸器有無法回縮的情況,用手觸碰、按壓,檢查接觸器是否有異樣,例如鐵芯粘連、彈簧變形等[4]。另外還需要仔細檢查接觸器的主觸頭,并發現其中一對主觸頭發生了熔焊狀況,及時將其更換,最終成功修復了該機床。
與上述C620型普通機床的檢修方法類似,在檢修CA6140型普通機床時也應首先從其電氣線路圖入手。可以觀察到,CA6140型普通機床的電氣線路與C620型普通機床大體相似,而區別在于CA6140型機床的溜板處設置了快速調整移動裝置,并且溜板的控制是通過“十”字手柄實現的。當手柄上的點動按鈕SB3被操作人員按下時,快速移動電機M3得到控制,隨之溜板就能快速調整移動;當點動按鈕SB3被放開時,溜板的移動也會停止。溜板的運動是通過主軸電動機的光纖或絲桿實現的。
檢修實例:一臺CA6140型普通機床在運行過程中發現其溜板快速移動電機M3無法啟動。
可以看出,點動按鈕SB3負責控制溜板快移電機,若溜板快移電機無法啟動,則可能是有如下原因:點動控制電路未接通電源、按鈕SB3接觸不良導致故障、接觸器KM3的線圈有短路或者斷路現象、KM3的主觸頭接觸不良導致故障等。在檢修時,同樣應當首先關閉電源總開關QS1,按下SB3按鈕,聽到接觸器KM3傳出閉合聲,判斷控制回路未發生故障。而隨后使用萬用表測度3U/3V/3W處的電壓情況,未發現問題。之后斷開3U/3V/3W處的電源,檢查快移電機M3,發現故障。更換溜板快移電機M3,排除故障。
故障現象1:啟動M1后,發現電機轉速極低甚至完全停下,還伴隨著“嗡嗡”的噪音。
發生這種情況后應當首先斷電,避免電機被燒壞,同時避免發生漏電的情況導致相關工作人員觸電。故障的原因一般有兩種,一是三相電路的某一處斷電,二是機械傳動系統發生卡死的情況。當上述兩種情況發生時,可能引起故障的范圍有:燒斷位于總電源中熔斷器的三相電路、主電路發生接觸不良甚至接線脫落的情況、電動機接線盒內部接觸不良以及機械轉動完全卡死。
故障現象2:按下啟動按鈕后發現冷卻泵電動機沒有反應。
可能產生這種故障的原因有:水泵電動機的熔絲燒斷、水泵電動機的電源線絕緣損壞或者電路接觸不良,在檢修時應當按順序一處處排查,逐步縮小故障范圍,最后檢查出問題所在。
故障現象3:機床在工作時燈突然熄滅,但機床仍然能夠正常運行。
在發生這種故障后,應當檢查機床燈泡是否燒壞,或者控制照明的電路熔斷器是否損壞,又或者變壓器是否燒毀、變壓器的副邊是否接觸不良。發現問題后,對于損壞較小的零部件,應及時修補,而對于損壞較嚴重或者處于重要部位的零件應當及時更換,以保障機床持續、正常地運行。
引起故障的原因雖然復雜,但仍然是有跡可循的,相關工作人員應當注重在檢修實踐中總結經驗,找到故障發生的規律,研究并得到相應的解決辦法,最終提高自身的工作經驗和檢修水平,尤其是提高發現問題、解決問題的能力,以保證車床的正常運行,保障車間生產的持續性和安全性。