周雲　龍孫彬

（沈陽機床集團成套設備有限責任公司，沈陽　110000）

　　摘　要：對（duì）於大多數的數控機床來說，機床主軸（zhóu）的傳動控製通常采用直流調速或者變頻調速（sù）.但是無論哪種傳動控製方式，因為（wéi）其都屬於高（gāo）度自動化（huà）的係統，所以在發生故障的時候，要快速對故障進行診斷並排除，必（bì）須對係統熟練的掌握，並且具（jù）有精湛的診斷（duàn）技術。本（běn）文以實例為基礎，對機床主（zhǔ）軸傳動（dòng）控（kòng）製（zhì）的典型故障進行診（zhěn）斷和分析，並提出（chū）故（gù）障處理的有效方法（fǎ）。

　　關鍵詞：機（jī）床主軸；傳（chuán）動控製；直流調速；變頻（pín）調速；故障診斷

　　機床作為加工製造的主要設備經曆了（le）不斷（duàn）的（de）發展和更新（xīn），為滿足現代社會（huì）各領域的高質量高精度的零部件加工要求而服務。對於機床的主軸傳動控製來說，高度自動化的傳動控製係統成為（wéi）主流技（jì）術。機床的主軸傳動控製主要有（yǒu）直流調速和變頻調速兩種方式。直流調（diào）速相對於變頻調速來說，具有一定的優勢，其不僅調速範圍較寬，而且機（jī）械性能良好，響應（yīng）速度快，而且其良好的轉矩特性在（zài）低速的（de）運行狀態下表現尤為（wéi）突出。近年來（lái）變頻（pín）技術（shù）也經曆著不斷的更新和進步，但是綜合看來（lái），變頻調速的性能和直流調速比起來還稍遜一籌，因此（cǐ）從目（mù）前的應用來看（kàn），直流調速的應用更為廣泛。但是變頻調速在某些（xiē）工作條件下或者大（dà）功率輸出要求下表現更優，因此也具有一定的應用範圍。

　　機床主軸無論何種（zhǒng）調速方式，在出現故障的情況下，都需要有過硬診斷技術和知識經驗對故（gù）障進行診斷和排除（chú）。這不僅僅需要對機床設（shè）備的（de）結（jié）構（gòu）、機床的原理充（chōng）分的了解，對專業知識熟悉掌握並能夠在（zài）實踐中加以利用，還需要豐富的經驗做支撐。高（gāo）水平的故障（zhàng）診斷技術和高效率的故障排除技能（néng）是機床能否快速恢複運行（háng），保證生產效率（lǜ）的重要保障。以下以典型實例為基礎，對機床（chuáng）主軸傳動控製的典型故障的診（zhěn）斷分析和處理進行介紹。

　　一、直流調速傳動控製（zhì）的典型故障（zhàng）診斷和處理

　　（一）實例1

　　此車床為主軸直流調速傳動控製，以齒輪傳動為主要傳（chuán）動係統，四檔（dàng）無（wú）極調速（sù）配置。其主（zhǔ）軸電機為（wéi）直流電機（jī），電機狀態為（wéi）：以PLC邏輯控製、電壓440V、電流147A、功率在55kw、勵磁220V/12A。另外直流調速裝置的配置為590+，並且機床主軸為1.4m的Z大回轉直徑。在對（duì）此車床（chuáng）進行調試的時候，有以下幾種故（gù）障現場產生，經診斷和檢查將其（qí）排除：

　　（1）有3-PHASEFAILED三項故障報警產生。立即對供電電源進行檢查，發現此故障的產生是因為供電電源缺相所導致，立即對其（qí）進行（háng）處理（lǐ），故障（zhàng）消除，報警消失（shī）。

　　（2）機床（chuáng）連接電源供電啟動（dòng）後，電機產生反轉（zhuǎn）。經檢查（chá）為勵磁導線的接入相（xiàng）反，將其對調調整後，電機旋轉正常。

　　（3）THER M1 STOP熱元件發生報（bào）警。此種故障（zhàng）報（bào）警是有溫度傳感器發出，溫度傳感（gǎn）器通常在TH1和TH2兩端子之間裝置，當運行過程中，電機過熱時，溫度（dù）傳感器會自動發出（chū）警報，做出（chū）溫（wēn）度提醒。在溫度正常（cháng）的（de）情況下，溫度傳感器是處（chù）於關閉狀態的，隻有（yǒu）當溫度超過（guò）額度值時，溫度傳感器才會自動起到並發出報警。如果沒有安裝溫（wēn）度傳感器裝置，TH1和TH2兩（liǎng）端字子需（xū）連接。
（二）實例2

　　此車床為主軸直流調速（sù）控製，以齒輪傳動為主要傳（chuán）動係統，四檔無機調速配置，另配（pèi）備590+直流調速（sù）裝置（zhì），而且其主軸為1.6m的Z大回轉（zhuǎn）直徑。機（jī）床（chuáng）電機狀態：電壓為（wéi）440V、電流為120A，電機功率為39kw、勵磁220V/10A。采用OMRONSYSMAC-PM2A-0CDR-型（xíng）PLC控製器、接口（kǒu）為RS232、供電電源采用直流S-100-24。

　　故障現象：機床（chuáng）在運行十分（fèn）鍾後停止，直流調速器顯示三相電源故障警報，

　　故障診斷和排除：故障產生後立即檢查，發現供電電源（yuán）電（diàn）壓偏高達到406V，S-100-24直流供電電源有冒煙現象產生，直流調速器端（duān）保險被（bèi）燒壞。經過進一步的檢查發現直（zhí）流（liú）調速電機的換向極引（yǐn）出線同外層的機殼接觸發生短路導致直流電機發生故障。故障（zhàng）查（chá）明後立即進行修複處理。首先將直流電源進行重（chóng）新更換；然後將直流調速器端保險更換；Z後對電（diàn）源電壓進行（háng）降（jiàng）壓調（diào）整，測（cè）量電壓在376V，重新啟動機床設備，機床開（kāi）始恢複正常運行。

　　二、變頻調速傳動控製的典型故障診斷和處理

　　（一）實（shí）例1

　　此機床係統的設備狀態為（wéi）：機床主軸為變頻調速傳動控製，以齒（chǐ）輪傳動為主傳動（dòng）係統，配置四檔無機調速。變頻調速器采用的是安川F7型，主軸為2m的Z大回轉直徑。電機狀態：功（gōng）率為22kw的變頻電機，電（diàn）壓為380V。采用PLC邏輯控製。

　　故障現象：變（biàn）頻調速器工作不穩定（dìng），機床（chuáng）發生自動停機。

　　故障診斷（duàn）和排除（chú）：對機床設備進行故障（zhàng）檢查發現（xiàn）安川F7變頻調速器受到電源電壓變化的幹（gàn）擾（rǎo）。現場工況負荷不斷變化，電源電壓受（shòu）到衝擊發（fā）生變化，而（ér）設備本身（shēn）沒有安裝穩壓（yā）裝置，電壓（yā）不（bú）穩造（zào）成變頻器工作不穩定，從而是機床產（chǎn）生（shēng）自動停機的現象。針對此種故障，對變頻器的負（fù）荷進行重（chóng）新（xīn）處理，帶其穩定後重新（xīn）啟動變頻器（qì），機床運行恢複。但是從此種（zhǒng）故障分析來看，變頻器的電壓設置參（cān）數要將外來的幹擾電壓（yā）的浮動考慮其中，充分考慮（lǜ）到電（diàn）網和工況負荷的變化對變頻器的（de）幹擾作用，預先采取（qǔ）有小的措施對於幹擾進行預防和（hé）抵消，達到防止此類故障發生的目的。

　　（二）實例2

　　此機床（chuáng）係（xì）統的設備狀態為（wéi）：機床主軸為變頻調速傳動控製（zhì），齒輪傳動為係統主傳動，配置四檔（dàng）無級變速，變頻調速器（qì）為安川F7型，另主軸為0.85m的Z大回轉直徑。電機狀態：功率為15kw的變（biàn）頻電機，電（diàn）源為380V，恒功率調速為50HZ～100HZ，采用PLC邏輯控（kòng）製。

　　故障現象：變頻調速無法減速，隻能增（zēng）速，而且無法停機。

　　故障診斷和排（pái）除：在現場對（duì）機床的電氣係統進行（háng）檢查沒發現異常（cháng）。對變頻器（qì）進行檢查，測試端字正常（cháng）。參照標準值，對係統（tǒng）數據修正（zhèng），同時重新設置F初始值，然（rán）後進行試車，機床係統運（yùn）行正常，故障（zhàng）解除。因此（cǐ），得出故障原因（yīn）在於變頻器參數（shù）的（de）設置不合理，是變頻器係統發（fā）生故障。通過對變頻器進行初始化設定，對其參數進行修正，故障排除。

　　三、結語

　　隨著機床製造業的不（bú）斷發展（zhǎn）進步，機床主軸的（de）直流調速（sù）和變頻調（diào）速技術也在不（bú）斷的提（tí）高和更新。這就（jiù）需要（yào）我們不（bú）斷的學習和提高，緊跟時代發展的步伐，掌握Z新的知識和技術。同時在工作中積極實踐，積累經驗，以（yǐ）實現對機床主軸傳動控製的故障做到快（kuài）速精準的診斷，並（bìng）能夠采（cǎi）取科學有效的方法（fǎ）排除故障，恢複生產（chǎn），提高工作效（xiào）率（lǜ）。

　　參（cān）考文（wén）獻：

　　[1]李（lǐ）勝和.淺析常見（jiàn）的機床使用問題[J].機床電氣，2011（3）.

　　[2]王剛.機床（chuáng）的傳動方式對其運行的影響[J].機械設計製造，2010（8）.

來源：《中國電子商（shāng）情：科技創新》2013年第15期