機床主軸傳動控制的故障診斷與分析

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1、機床主軸傳動控制的故障診斷與分析摘要：對于大多數(shù)的數(shù)控機床來說，機床主軸的傳動控制通常采用直流調(diào)速或者變頻調(diào)速?但是無論哪種傳動控制方式，因為其都屬于高度自動化的系統(tǒng),所以在發(fā)生故障的時候，要快速對故障進行診斷并排除，必須對系統(tǒng)熟練的掌握，并口具有精湛的診斷技術。本文以實例為基礎，對機床主軸傳動控制的典型故障進行診斷和分析，并提出故障處理的有效方法。關鍵詞：機床主軸；傳動控制；直流調(diào)速；變頻調(diào)速；故障診斷中圖分類號：TM921.51文獻標識碼：A文章編號:1006-6675(2013)15-機床作為加工制造的主要設備經(jīng)歷了不斷的發(fā)展和更新，為滿足現(xiàn)代社會各領域的高質(zhì)量高精度的零部件加工

2、耍求而服務。對于機床的主軸傳動控制來說，高度口動化的傳動控制系統(tǒng)成為主流技術。機床的主軸傳動控制主要有直流調(diào)速和變頻調(diào)速兩種方式。直流調(diào)速相對于變頻調(diào)速來說，具有一定的優(yōu)勢，其不僅調(diào)速范I韋I較寬，而且機械性能良好，響應速度快，而且其良好的轉矩特性在低速的運行狀態(tài)下表現(xiàn)尤為突出。近年來變頻技術也經(jīng)歷著不斷的更新和進步，但是綜合看來，變頻調(diào)速的性能和直流調(diào)速比起來還稍遜一籌，因此從目前的應用來看，直流調(diào)速的應用更為廣泛。但是變頻調(diào)速在某些工作條件下或者大功率輸出要求下表現(xiàn)更優(yōu)，因此也具有一定的應用范圍。機床主軸無論何種調(diào)速方式，在出現(xiàn)故障的情況下，都需要有過硬診斷技術和知識經(jīng)驗對故障進行

3、診斷和排除。這不僅僅需要對機床設備的結構、機床的原理充分的了解，對專業(yè)知識熟悉掌握并能夠在實踐屮加以利用，還需要豐富的經(jīng)驗做支撐。高水平的故障診斷技術和高效率的故障排除技能是機床能否快速恢復運行，保證生產(chǎn)效率的重要保障。以下以典型實例為基礎，對機床主軸傳動控制的典型故障的診斷分析和處理進行介紹。一、直流調(diào)速傳動控制的典型故障診斷和處理(-)實例1此車床為主軸直流調(diào)速傳動控制，以齒輪傳動為主要傳動系統(tǒng)，四檔無極調(diào)速配置。其主軸電機為直流電機，電機狀態(tài)為：以PLC邏輯控制、電壓440V、電流147A、功率在55kw、勵磁220V/12A。另外直流調(diào)速裝置的配置為590+,并且機床主軸為l?

4、4m的最大回轉直徑。在對此車床進行調(diào)試的時候，有以下兒種故障現(xiàn)場產(chǎn)生，經(jīng)診斷和檢查將其排除：(1)有3-PHASEFAILED三項故障報警產(chǎn)生。立即對供電電源進行檢查，發(fā)現(xiàn)此故障的產(chǎn)生是因為供電電源缺相所導致，立即對其進行處理，故障消除，報警消失。(2)機床連接電源供電啟動后，電機產(chǎn)生反轉。經(jīng)檢查為勵磁導線的接入相反，將其對調(diào)調(diào)整后，電機旋轉正常。(3)THERMlSTOP熱元件發(fā)生報警。此種故障報警是有溫度傳感器發(fā)出，溫度傳感器通常在Till和TII2兩端子之間裝置，當運行過程中，電機過熱時，溫度傳感器會自動發(fā)出警報，做出溫度提醒。在溫度正常的情況下，溫度傳感器是處于關閉狀態(tài)的，只有

5、當溫度超過額度值時，溫度傳感器才會自動起到并發(fā)出報警。如果沒有安裝溫度傳感器裝置，TH1和TH2兩端字子需連接。（二）實例2此車床為主軸直流調(diào)速控制，以齒輪傳動為主要傳動系統(tǒng)，四檔無機調(diào)速配置，另配備590+直流調(diào)速裝置，而且其主軸為1.6m的最大冋轉直徑。機床電機狀態(tài)：電壓為440V、電流為120A,電機功率為39kw、勵磁220V/10Ao采用OMRONSYSMAC-PM2A-0CDR-型PLC控制器、接口為RS232、供電電源采用直流S-100-24o故障現(xiàn)象：機床在運行十分鐘后停止，直流調(diào)速器顯示三相電源故障警報，故障診斷和排除：故障產(chǎn)生后立即檢查，發(fā)現(xiàn)供電電源電壓偏高達到40

6、6V,S-100-24直流供電電源冇冒煙現(xiàn)象產(chǎn)生，直流調(diào)速器端保險被燒壞。經(jīng)過進一步的檢查發(fā)現(xiàn)直流調(diào)速電機的換向極引出線同外層的機殼接觸發(fā)生短路導致直流電機發(fā)生故障。故障查明后立即進行修復處理。首先將直流電源進行重新更換；然后將直流調(diào)速器端保險更換；最后對電源電壓進行降壓調(diào)整，測量電壓在376V,重新啟動機床設備，機床開始恢復正常運行。二、變頻調(diào)速傳動控制的典型故障診斷和處理（-）實例1此機床系統(tǒng)的設備狀態(tài)為：機床主軸為變頻調(diào)速傳動控制，以齒輪傳動為主傳動系統(tǒng)，配置四檔無機調(diào)速。變頻調(diào)速器采用的是安川F7型,主軸為2m的最大冋轉直徑。電機狀態(tài)：功率為22kw的變頻電機，電壓為380Vo

7、采用PLC邏輯控制。故障現(xiàn)象：變頻調(diào)速器工作不穩(wěn)定，機床發(fā)生自動停機。故障診斷和排除：對機床設備進行故障檢查發(fā)現(xiàn)安川F7變頻調(diào)速器受到電源電壓變化的干擾?，F(xiàn)場工況負荷不斷變化，電源電壓受到?jīng)_擊發(fā)生變化，而設備本身沒有安裝穩(wěn)壓裝置，電壓不穩(wěn)造成變頻器工作不穩(wěn)定,從而是機床產(chǎn)生自動停機的現(xiàn)象。針対此種故障，對變頻器的負荷進行重新處理，帶其穩(wěn)定后重新啟動變頻器，機床運行恢復。但是從此種故障分析來看，變頻器的電壓設置參數(shù)耍將外來的干擾電壓的浮動考慮其中