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一、故障描述
一臺2010年悅誠科技數控定梁龍門鏜銑床,型號BL-ME100J-30SB,設備配備OKUMA OSP700M數控系統。從2012年7月開始,操作者向維修部門反應,機床在加工過程中,會不定期出現“300608軸z驅動3速度控制輸出受到限制"、“軸z定位監控"報警。當機床處于靜止工作狀態超過一定時間時,會出現“300614軸z驅動電機超溫",“25201軸z驅動故障"報警。設備軸z為垂直方向直線運動軸,軸z配置的電機型號是1FT6105—8AC71—3ABO,與軸Y共用雙軸功率模塊,模塊型號6SN1123—1ABO0一OCA1,控制模塊6SN1118—0DH23—0AA0。機械上,軸z配備有一 平衡油缸,以平衡軸z滑枕的重量,增加運行平穩度。現場可以利用OKUMA OSP700M數控系統的診斷監控頁面,對軸z的工作情況進行監測,軸z在運動過程中,發現電機平滑電流達到50%~60%。當軸z處于靜止狀態時,電流在0—90%動,而電機溫度則隨著電流的增加逐漸升高,當溫度升高到100℃,系統發出“300614軸z驅動電機超溫"提示。
二、診斷維修
1.電氣方面診斷及維修電氣上造成電機超溫報警的原因比較多,如電機或電纜絕緣不良、電機內部線圈短路、電機制動器失靈、驅動器故障、過負荷等。
(1)依次檢查功率模塊、電纜、電機的連接線、端子、插頭是否接觸良好,有無虛接情況,排除缺相的可能性。
(2)檢查軸z電機電樞和電纜的絕緣情況。利用ZC25B一3型500V兆歐表,對電機電樞繞組與機殼之間的絕緣電阻,及電纜導線對地絕緣進行檢查,絕緣性能良好。用數字萬用表測量電樞相問電阻值,阻值平衡。
(3)檢查驅動器參數增益是否適當。備份現有NC、PLC數據,然后對軸z系統參數MD32200位置環增益參數、MD32300軸的加速度參數、MD 1000電流環時間常數、MD 1001速度環時間常數進行重新設置,故障現象無明顯好轉,再利用840系統的自帶的系統優化軟件,對軸z驅動器參數進行優化。電機電流依然沒有改善。
(4)檢查驅動器是否損壞。由于軸z與軸y共用雙軸功率驅動模塊,兩軸電機配置參數相近,于是將兩軸的線路(包括電源電纜和反饋電纜)互換,通電以后,發現故障出現在軸l,上,從而可近一步判斷,故障范圍應該在軸z電機及電機后側所帶的負荷上。電機電流大,應該是存在過負荷的情況。
(5)檢查電機制動器。檢查電機制動器電源及控制部分,一切正常。由于制動器位于電機內部,無法檢查其工作狀況。
(6)將數控系統軸z由全閉環切換到半閉環工作狀態。電機與機械部分脫離后運行平穩,電流正常。排除電機及制動器故障,因此認定電機超溫報警是由于機械部分負荷過重所致。
2.機械方面診斷與維修
造成軸z機械負荷過重的原因主要包括:電機減速箱內部齒輪損壞、滾珠絲杠螺母副磨損、絲杠軸承磨損、軸潤滑不到位、平衡油缸工作不正常及導軌副磨損等。
(1)檢查軸z潤滑。潤滑油箱油位及潤滑泵出油壓力均正常,導軌及滾珠絲杠螺母副供油點正常。
(2)檢查軸z導軌副。導軌面無磨損,壓板、鑲條預緊正常,對導軌間隙進行調整。
(3)檢查滾珠絲杠螺母副。絲杠無明顯磨損,滾珠絲杠螺母副預緊正常,調整軸向間隙。
(4)檢查平衡油缸。檢測平衡油缸上升、下降以及靜止狀態時壓力表表壓,證明滑枕平衡油缸工作正常。
(5)檢查軸z電機減速箱。變速箱齒輪無損壞,減速箱底部絲杠支撐軸承副磨損嚴重。
(6)更換損壞的支撐軸承副,連接電機,通電運行,軸z電機運行平穩,電機平滑電流10%。觀察使用一段時問以后,操作者反應使用效果良好。
三、檢修中的注意事項
(1)檢查電機的絕緣情況時,一定要將電纜與電機從驅動模塊上拆除,防止在檢查過程中,兆歐表的高壓損壞模塊,檢查完畢以后需要對電纜與電機進行放電。
(2)熟練掌握系統的全閉環與半閉環的轉換方法,在檢測過程中會多次用到。
(3)在拆除軸z的電機與檢查減速箱時,必須將軸z下降到位置,并在滑枕下鋪設枕木支撐,防止軸z制動器拆除后,突然下墜,損壞設備。
(4)導軌鑲條壓板問隙及絲杠螺母副的預緊,必須嚴格按照要求調整。
(5)調整系統參數前,必須做好相應數據備份,以便維修工作完成以后進行數據恢復。