3M4730A鋼球精研機(jī)主軸及料盤電氣系統(tǒng)改造

王新偉，陳 滔，李淑鏡

（1.哈爾濱軸承配件有限公司，黑龍江 哈爾濱 150030；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 通用軸承公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

3M4730A鋼球研磨機(jī)是鋼球分廠用于鋼球精研加工的設(shè)備。從上世紀(jì)八十年代初到現(xiàn)在已經(jīng)使用了近三十年。由于鋼球加工工藝的要求，該工序采用三班倒，停人不停機(jī),造成料盤直流電機(jī)換向器 、碳刷磨損大，電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，且維修費(fèi)用高，同時(shí)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的調(diào)速電路板由于受溫度和環(huán)境的影響,電路板上的電子元件故障率較高，輸出給直流電機(jī)的電樞電壓不平穩(wěn)，經(jīng)常出現(xiàn)失速，機(jī)床偷停等現(xiàn)象, 直接影響到鋼球的質(zhì)量。

原機(jī)主軸傳動(dòng)由雙速交流電機(jī)通過一對(duì)三角皮帶輪傳至變速箱內(nèi)的雙聯(lián)齒輪實(shí)現(xiàn)變速，在經(jīng)過兩對(duì)齒輪減速后傳至下主軸箱。通過搬動(dòng)變速箱手柄和改變電機(jī)轉(zhuǎn)速可得15,20,30,40轉(zhuǎn)/分四種轉(zhuǎn)速。因?yàn)樵O(shè)備調(diào)整及加工不同尺寸鋼球的需要，所以要采取不同的主軸轉(zhuǎn)速，而每次變速都需要手工的操作，很不方便。

2 利用變頻器改造機(jī)床電氣系統(tǒng)

圖1 3M4730A機(jī)床主軸及料盤電氣系統(tǒng)改造原理圖

變頻器調(diào)速技術(shù)具有運(yùn)行平穩(wěn)可靠，故障率低，控制簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)，保護(hù)系統(tǒng)完善等特點(diǎn)。近年來，因技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于很多行業(yè)。因此，決定應(yīng)用變頻器技術(shù)對(duì)3M4730A鋼球研磨機(jī)主軸電機(jī)及料盤電機(jī)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，電氣改造原理圖見圖 1 所示。

2.1 主軸部分電氣系統(tǒng)改造

（1）將主軸電機(jī)由原來的JDO2-51-8/6 、3.5/5KW雙速電機(jī)更換為R77DV132S4 、 5.5KW交流電機(jī)。

（2）變頻器U1選擇：由于使用5.5KW電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，故變頻采用臺(tái)達(dá)VFD055E43A。

（3）利用原電機(jī)高速起動(dòng)接觸器作為變頻器U1正轉(zhuǎn)運(yùn)行信號(hào)輸入開關(guān)。

（4）利用原電機(jī)低速起動(dòng)接觸器作為變頻器U1寸動(dòng)運(yùn)行信號(hào)輸入開關(guān)。

（5）將轉(zhuǎn)速表85C1—V接入變頻器以觀察電機(jī)運(yùn)行狀況。

（6）安裝5W4.7KΩ電位器作為變頻器U1頻率指令來源。

（7）將變頻器U1多功能指示輸出接點(diǎn)RC,RB串入控制回路起保作用。

（8）同時(shí)將變頻器U1初始運(yùn)行控制參數(shù)做相應(yīng)修改，如將第一頻率指令來源設(shè)定為由數(shù)字操作器輸入改為外部端子控制，增加了寸動(dòng)功能等。U1運(yùn)行參數(shù)詳見表 1。

表1 變頻器U1運(yùn)行參數(shù)

2.2 料盤部分電氣系統(tǒng)改造

（1）將料盤Z2-11 0.4KW的直流電機(jī)更換為Y802-6 、 0.55KW 交流電機(jī)。

（2）變頻器U2采用臺(tái)達(dá)VFD007EL21A。

（3）利用原來料盤電機(jī)調(diào)速電路板供電接觸器作為變頻器U2運(yùn)行信號(hào)輸入開關(guān)。

（4）將原監(jiān)測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表85C1—V接入變頻器U2監(jiān)測(cè)新電機(jī)轉(zhuǎn)速。

（5）利用原來直流電機(jī)調(diào)速電路板給定電位器作為變頻器U2頻率指令來源。

（6）將變頻器U2多功能指示輸出接點(diǎn)RC,RB串入控制回路，起保護(hù)作用。

（7）同時(shí)將變頻器U2初始運(yùn)行控制參數(shù)也做相應(yīng)修改，以適應(yīng)操作要求，U2運(yùn)行參數(shù)詳見表2。

表2 變頻器U2運(yùn)行參數(shù)

3 結(jié)束語

該機(jī)床改造之后，經(jīng)過一年多的使用驗(yàn)證，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，操作方便，主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)了0～30r/min平滑無極調(diào)速，料盤電機(jī)從穩(wěn)定性和輸出轉(zhuǎn)矩上都有很大提高，故障率降低，節(jié)約了維修成本，并且其加工的鋼球產(chǎn)品完全能達(dá)到各種工藝參數(shù)要求，精度得到提高，質(zhì)量穩(wěn)定性得到保障，達(dá)到預(yù)期效果。該項(xiàng)技術(shù)值得在同類設(shè)備中推廣。