大柜行車異響故障處理分析

徐超 張錫廣 蔡學(xué)忠 李紅梅 顧晶

摘?要：新烤季開始，預(yù)處理一區(qū)大柜上方的縱向往復(fù)行車從電機(jī)在布料過程中，電機(jī)會發(fā)出較大的異響聲，此響聲警示出設(shè)備運(yùn)行安全性的不穩(wěn)定?？v向往復(fù)行車承載著往復(fù)布料小車對四個柜來回布料進(jìn)柜的責(zé)任，其動作主要靠兩臺2.2KW的電機(jī)通過速度跟隨的同步控制模式來實(shí)現(xiàn)。如果其中一臺電機(jī)故障，將會直接影響另一臺電機(jī)的正常工作，故障時間過長或問題嚴(yán)重時將導(dǎo)致本區(qū)投料運(yùn)行癱瘓，所以，針對此次電機(jī)突發(fā)異響，技術(shù)人員持續(xù)性跟蹤、分析和處理。

關(guān)鍵詞：大柜行車;異響;跟隨

一、異響聲源判定

一區(qū)1—4號柜進(jìn)料過程中，布料動作可以正常進(jìn)行，但M158-2電機(jī)發(fā)出較大刺耳的異響聲，且整車運(yùn)行過程中會伴隨抖動的現(xiàn)象。通過對現(xiàn)場設(shè)備和大車運(yùn)行動作來判定異響聲發(fā)出的準(zhǔn)確位置。

（1）跟蹤電機(jī)運(yùn)行情況。從電氣方面考慮，對電機(jī)的相關(guān)組成部分和連接部分進(jìn)行判定。首先，拆開風(fēng)扇罩殼，觀察電機(jī)轉(zhuǎn)動的正反方向，傳動方向正常，換向過程正常。其次，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，聽判電機(jī)前后端軸承。判定聲響不是由軸承端發(fā)出。再次，測量電機(jī)三相電流電壓，電壓均在382V左右，電流均在5A左右，對照銘牌，滿足參數(shù)要求。運(yùn)行過程中電機(jī)存在抖動情況，還需深入內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過拆卸檢查才能進(jìn)行判定。

（2）檢查制動機(jī)構(gòu)。抱閘是主從電機(jī)到位后對電機(jī)進(jìn)行制動停車，如果調(diào)整不當(dāng)，會造成電機(jī)狀態(tài)異常，例如：電機(jī)發(fā)熱，電機(jī)傳動失效、電機(jī)制動失常發(fā)生撞車等不良狀況。通過外圍調(diào)整制動結(jié)構(gòu)松緊程度，徹底放松和適度調(diào)緊，測試反映異響聲沒有任何改變，判定制動機(jī)構(gòu)調(diào)整異常不是造成異響的主因。

（3）檢查減速箱部分。機(jī)修跟蹤觀察得知，減速箱部位確實(shí)傳動聲響過大，但通過壓箱的使用壽命和放出的油液判定，減速箱損壞的機(jī)率很小，而且更換減速箱工作量過大，難度過高。所以更換減速箱只是作為備選方案待定。

（4）傳動輪檢查。首先觀察大車傳動輪轉(zhuǎn)動情況，因大車自重過大，長期運(yùn)行也造成輪子和軌道的磨損，在運(yùn)行過程中輪子會出現(xiàn)部分路程打滑現(xiàn)象，但抱死的現(xiàn)象基本不會發(fā)生。而且到位停車后，行車的主從兩邊與防撞梁的距離偏差不大。所以因傳動輪而出現(xiàn)異響的可能性被排除。

綜上所述，異響聲主要由減速箱位置發(fā)出，但電機(jī)與減速箱在傳動過程中明顯振動可能是造成異響的主要因素，需要通過對部件和控制方式進(jìn)行分析論證。

二、處理過程分析

（一）硬件檢查測試。通過對關(guān)聯(lián)設(shè)備進(jìn)行拆卸、更換、保養(yǎng)檢查來尋找異常點(diǎn)

（1）電機(jī)部分。拆下電機(jī)，檢查前后端軸承，前段軸承油脂良好，后端略黑，但無明顯配合間隙過大現(xiàn)象存在，考慮故障存在偶然因素，更換前后端軸承;檢查轉(zhuǎn)子與軸承配合良好，定子單項(xiàng)阻抗正常。保養(yǎng)后裝配電機(jī)，并在實(shí)驗(yàn)平臺上引入拖動電壓，空載測試電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，無異響、無異常，電流三相恒定，無波動。

（2）減速箱部分。拆開連接法蘭盤后，觀察減速箱內(nèi)潤滑油液良好，因輪子拆卸過于困難，未能做到釋放減速箱后進(jìn)行測試減速箱的良好情況，只能通過機(jī)修人員經(jīng)驗(yàn)式進(jìn)行排查，初步判定減速箱沒有較大異常情況。

（3）變頻器部分。通過對不同區(qū)同型號的變頻器參數(shù)對比，參數(shù)設(shè)置無異常。之后測量電壓、電流輸出正常?？紤]變頻器集成模塊是否存在異常，拆下二區(qū)M160-2?CT變頻器（同功能使用的同型號）替換M158-2進(jìn)行測試，異響聲無明顯變化，判定變頻器自身硬件無異常。在異響聲伴隨情況下，變頻器在運(yùn)行過程中0.13號參數(shù)（變頻器輸出有效電流）會出現(xiàn)正負(fù)跳動，且在大車正、反向運(yùn)行下均會出現(xiàn)此異常情況，記錄異常信息繼續(xù)進(jìn)行跟蹤。

（4）制動機(jī)構(gòu)部分。通過對制動機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行拆卸，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在碳粉堆積，清潔內(nèi)部碳粉，重新按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整抱閘，測量抱閘相間阻抗（1+3）+（1+5）=（3+5），運(yùn)行過程中線圈吸合正常，制動有效。

（5）編碼器部分。變頻器上無編碼器引起的故障代碼產(chǎn)生，且編碼器傳輸?shù)阶冾l器對應(yīng)的位置數(shù)值正常。但在電機(jī)傳動中，編碼器部分出現(xiàn)了甩動現(xiàn)象，且主、從編碼器均出現(xiàn)此現(xiàn)象。

（二）單電機(jī)拖動測試

（1）拆下從電機(jī)M158-2動力線，頂起從電機(jī)抱閘，用主電機(jī)獨(dú)立拖動行車運(yùn)行，從電機(jī)異響聲消除。

（2）強(qiáng)制M158-1電機(jī)隔離開關(guān)輸入點(diǎn)I65.6，現(xiàn)場從操作箱引入380V電壓到M158-2隔離開關(guān)上端，分?jǐn)郙158-1隔離開關(guān)單機(jī)測試M158-2電機(jī)運(yùn)行情況，異響消失。但當(dāng)兩臺電機(jī)同時供電運(yùn)行時，異響聲又再次出現(xiàn)。

（三）控制方式分析

大車采用的是速度同步雙驅(qū)動技術(shù)，主要由2臺相同功率電機(jī)驅(qū)動，兩電機(jī)之間不聯(lián)軸，兩電機(jī)分別安裝編碼器。大車的驅(qū)動為兩點(diǎn)式雙驅(qū)動，要求在兩個目標(biāo)位置之間往復(fù)運(yùn)動，在保證運(yùn)行效率的同時，能自動尋找最佳減速點(diǎn)并減速運(yùn)行至目標(biāo)位置準(zhǔn)確停車、折返。

主電機(jī)驅(qū)動器為位置控制方式，內(nèi)置于UNI-SP的APC通過接收獨(dú)立的位置反饋編碼器（或通過UNI-SP對速度反饋編碼器的積分）的信號與目標(biāo)給定位置比較得出位置偏差，并由APC輸出當(dāng)前的速度給定值，完成大車的定位并給出到位信號。

由于工藝的特殊性，導(dǎo)致從電機(jī)驅(qū)動器必須工作在隨動控制方式，其控制特性對適時性、采樣精度等要求均超過PLC及profibus-dp的指標(biāo)，因此，這部分只能由UNI-SP內(nèi)部完成，PLC控制將產(chǎn)生從機(jī)嚴(yán)重滯后，影響控制效果，甚至產(chǎn)生系統(tǒng)振蕩。

三、故障處理總結(jié)

通過對異響聲源發(fā)出位置判定，變頻器輸出有效電流正負(fù)跳動，主、從編碼器傳動過程中甩動等現(xiàn)象的觀察，結(jié)合大車速度跟隨的控制方式進(jìn)行分析，判定故障原因主要因?yàn)橹鲝乃俣炔桓S造成，主電機(jī)編碼器的速度及位置信號通過CT-NET適時送給從電機(jī)驅(qū)動器作為速度/動態(tài)位置給定，從電機(jī)編碼器與主編碼器進(jìn)行適時的速度/動態(tài)位置比較，并由D-LOCK控制從電機(jī)，完成與主電機(jī)的位置同步校正和補(bǔ)償。但因?yàn)橹骶幋a器傳動中出現(xiàn)甩動，速度信號一直發(fā)生變化，致使大車主從位置發(fā)生變化，出現(xiàn)車架扭曲，從車位置又因慣性前后擺動，致使壓箱發(fā)出異響聲。通過拆下主編碼器，輕微校驗(yàn)傳動軸，裝回后甩動現(xiàn)象消除，跟蹤運(yùn)行情況，異響問題也隨著消除。

參考文獻(xiàn)：

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[2]儲柜驅(qū)動變頻器（Unidrive?SP）ST.RD.03.KSEC.49.昆船電子，2003.

作者簡介：徐超（1987-），男，漢族，云南彌勒人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程及自動化;張錫廣（1971-），男，漢族，云南彌勒人，工程碩士，工程師，研究方向：項(xiàng)目管理。