磨床中電磁吸盤是用來固定加工工件的夾具,本文是針對M7180臥軸鉅臺平面磨床電磁吸盤吸力不足、不能吸牢鐵磁工件的現(xiàn)象進行電路方面的分析和檢測,查出故障原因及故障點,并成功修復(fù)電磁吸盤。
磨床是用砂輪周邊或端面對工件表面進行機械加工的一種精密機床,種類有平面、內(nèi)圓、外圓、無心磨床等。根據(jù)加工工件尺寸大小和結(jié)構(gòu)形狀,工件可用螺釘和壓板直接固定于工作臺上;也可以在工作臺上安裝電磁吸盤,將工件吸附在吸盤上。前者操作不便,時間長,加工效率低;后者具有夾緊迅速、操作快速簡便、不會損傷工件、一次能吸牢多個工件、磨削過程中發(fā)熱工件能自由伸縮、工件不會變形等優(yōu)點,但它只能吸住鐵磁材料的工件,不能吸牢非磁性材料的工件。
一、中職學(xué)校機加工實習(xí)占主導(dǎo)地位
中職學(xué)校課程包括理論教學(xué)和實操訓(xùn)練,理論指導(dǎo)實踐,實踐形成技能,技能造就合格產(chǎn)品。技工學(xué)校尤其突出技能訓(xùn)練,又以機械加工實習(xí)為主。一方面機械類專業(yè)學(xué)生較多,另一方面機加工設(shè)備投入資金較大。如我校有數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、線切割等數(shù)控機床,還有普通車床、鉆床、磨床等。但由于一部分普通機床使用時間長,經(jīng)常會發(fā)生故障,影響學(xué)生的實習(xí),耽誤教學(xué)過程。2013年我校機加工室一臺
M7140型平面磨床不能正常工作,經(jīng)過診斷檢查,發(fā)現(xiàn)磨床對機械夾緊能正常加工,而使用電磁吸盤時工件不能被吸牢,表現(xiàn)為吸力不足。
二、磨床故障原因分析
1.電磁吸盤結(jié)構(gòu)
它的外殼是由鋼制箱體和蓋板組成。在箱體內(nèi)部均勻排列有多個繞有線圈的芯體,蓋板是用非磁性材料(如錫鉛合金)隔離成若干鋼條,當線圈通入直流電后,芯體和隔離鋼條被磁化成磁極。當工件放在電磁吸盤上,也會被磁化而產(chǎn)生與磁盤相異的磁極并被牢牢吸住。
2.電磁吸盤電路分析
電磁吸盤電路包括整流電路、控制電路和保護電路三部分(如下圖所示)。
?。?)整流變壓器T1將220V的交流電降為145V后經(jīng)橋式整流器VC輸出110V直流電壓。
?。?)QS2是吸盤YH的轉(zhuǎn)換開關(guān),有“吸合”、“放松”和“退磁”三個檔位。當QS2處于“吸合”時,觸頭205-208和206-209閉合,110V直流電壓接入電磁吸盤YH,工件被吸牢。此時,欠電流繼電器KA得電,KA常開觸頭閉合,砂輪和液壓電動機能正常啟動進行加工。加工完畢,QS2扳至“放松”切斷吸盤電源,但有剩磁工件未能取下,再置QS2于“退磁”處,YH接入較小的(因串入R2)反向電流進行退磁,結(jié)束后,QS2扳回“放松”處,取下工件。
?。?)保護電路由放電電阻R3和欠電流繼電器KA組成。當電磁吸盤由“吸合”轉(zhuǎn)為“放松”瞬間,吸盤線圈兩端會產(chǎn)生很大的自感電動勢,易使線圈和其他元件損壞。而R3能在斷開瞬間供線圈一個放電回路,吸收線圈釋放的磁場能量,保護線圈不被燒壞。KA能防止電磁吸盤斷電時工件脫出發(fā)生事故。
3.電磁吸盤吸力不足原因分析
由于機械夾緊時能正常加工,排除了FU1、FU2、FU4熔斷的可能。當使用電磁吸盤時,鐵磁材料未能被吸牢,但有吸力,只是吸力不足,說明故障出現(xiàn)在電磁吸盤電路。對電路分析,引起吸力不足的原因有兩方面:
?。?)電磁吸盤損壞。若電磁吸盤密封性不好,工作時切削液滲入,損壞絕緣,會造成線圈短路,嚴重短路時會燒壞整流元件和變壓器。另當放電電阻R3損壞或接線斷開時,由于吸盤線圈電感很大,QS2從“吸合”到“放松”時瞬間產(chǎn)生過電壓會將線圈燒壞。
?。?)橋式整流器損壞,輸出電壓不正常。輸出電壓不正常,多是因為整流二極管短路或斷路造成。如某一橋臂二極管斷路,輸出電壓將降為額定電壓一半。二極管損壞是因為過熱或過壓造成的。由于二極管熱容量很小,整流器過載時,元件溫度急升,會把二極管燒壞。當R3損壞或斷線時,瞬間過電壓也會擊穿二極管。
三、故障的檢測方法
1.首先對電磁吸盤進行外觀檢查,檢查密封性是否良好。
2.用萬用表電阻檔,測得R3回路正常(阻值500Ω,QS2應(yīng)在“放松”處,X2應(yīng)撥下)。
3.將吸盤引線從接插器X2上拆下,用萬用表交流電壓檔檢測整流器交流側(cè)電壓正常(145V),改用直流電壓檔檢測直流輸出電壓也在110以上,說明橋式整流器輸出電壓正常,整流器是良好的,進一步檢查電磁吸盤。
4.將電磁吸盤接在接插器X2上(帶負載),這時用萬用表直流電壓檔測得VC輸出電壓(即吸盤電源電壓)遠遠小于110V,由此可判斷故障就是吸盤線圈已短路,因為空載時輸出電壓正常,帶上負載時輸出電壓不正常。
四、電磁吸盤的修理
1.拆卸
將吸盤從接插器上拔下,旋松緊固螺釘,打開面板蓋,發(fā)現(xiàn)盤體與蓋密封不良,切削液有滲入跡象,線圈由于絕緣損壞,嚴重短路而損壞,拆出線圈,測量其尺寸。
2.線圈的繞制
根據(jù)原線圈的尺寸,制成一個斜口對開模具,按模具尺寸用0.5-1.0mm厚電工絕緣紙板制成線圈底架,用QZΦ0.64規(guī)格的導(dǎo)線在繞線機上進行線圈繞制(1580匝),層間用0.06-0.75mm絕緣紙絕緣,繞完后用布帶包扎好。
3.浸漬絕緣漆
先將繞好的線圈在120℃左右溫度中預(yù)熱5-6個小時,預(yù)熱后浸入絕緣漆中30分鐘,取出滴干,再在90-100℃烘箱中烘24小時,進行第二次包扎,再次浸30分鐘,取出又烘干即可完成。應(yīng)使用氨基醇酸樹脂絕緣漆。
4.裝配
裝配時,槽底應(yīng)平整,線圈放入要采用絕緣紙墊好,注意兩側(cè)與上方要留有2-7mm的間隙。用5號絕緣膠熔化后,緩慢澆灌到和盤體外緣平齊,冷卻后,清潔盤體表面,盤體與面板接觸處要平整,無毛刺、鐵屑、雜物,然后再涂上一層用汽油稀釋的5號絕緣膠,覆上一層0.2mm的紫銅皮,又涂一層稀釋的絕緣膠,及時蓋上面板,均勻旋緊螺釘,保證良好的密封,最后將線圈引出線引至盤體外接線盒內(nèi)接好,澆注絕緣膠封固。
5.吸力測試
安裝好后,要對吸盤進行吸力測試。用電工純鐵跨放在吸盤兩極間,用彈簧稱垂直方向拉試,吸力在588-882kpa內(nèi)。再用兆歐表測得線圈與盤體間絕緣電阻也大于5MΩ,最后工頻耐壓試驗合格。
五、結(jié)束語
電氣故障不是千篇一律的,有的簡單,有的復(fù)雜,有的故障又往往和其它故障(系統(tǒng))交錯在一起,就是相同的故障現(xiàn)象,發(fā)生的部位也會不同,所以在維修時不可生搬硬套,要在首先熟悉和掌握電氣線路原理的基礎(chǔ)上掌握正確的維修方法,理論與實踐相結(jié)合,靈活處理,迅速、準確地找出故障點,徹底地排除故障,恢復(fù)其使用性能。