WALDRICH数控轧辊磨床运行抖动故障的分析

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流 伺 服 驱 动 控 制 速 度 给 定 、速 度 实 际 、 电 流 给 定 、电 流 实
动轴 、 轴是刀架径 向移动轴 、啦由 是刀架微量径 向移动轴 、 轴是测量臂径 向移动轴 。这类轧辊磨床使用 1多年来 ,由 0 于 自带 故障诊断系统 ,故 障查找和排 除较友好 。但 自2 0 07 年底开始其中1 台数控轧辊磨床在 自动磨 削过 程中 ,随机出 现 瞬间伺 服轴抖动 。从触 摸各轴伺 服 电机 可以感到有 突然
下 ,各 伺 服 轴未 出现 瞬 间 抖 动 现 象 。 二 、 故 障对 磨 床 和 轧 辊磨 削 的影 响
等端子短接 做试 验 ,抖动仍存 在 。③检查 数控给6 1 1A的给
定 (6 1端 子 ) 的 电线 没 有 断 线 , 重 新 做 屏 蔽 线 直 接 连 5、 4
接数控 和6 1 lA,并 更换数 控系统 整套 ( 含软 件) 、通 信 电 缆 、位置 环传感 器 ,抖 动仍存 在 。④ 检查 P C L 程序 ,更换
中国 设备工程 l21年o月 0 6 1
1 轧辊磨削 自动 进刀或测量 时 ,恰巧 抖动 ,会将 测量 .
脚 别 死 ,损 坏 测 量 脚 机 械及 电气 部 件 。
2 瞬间伺服轴抖动会轻微影响轧辊表面质量。 . 3 长期 使用影响磨床 各高精度传 动轴机械 性能 ,加 速 .
机 械部 件 劣 化 。
三、自动磨削时伺服轴的传动原 理 磨床各伺服轴的传动原理基本相同 ,以z 轴为例 。在全 自动磨削时采用 全闭环位置控 制形式 。位 置给定 由数控插 补演算 给出 ,位置反馈 由H I E HAN A D N I光栅 L 3 6 B 2 从机侧直 接 给数控系统位控板 。位置环 内套有速度 电流双 闭环 系统 , 由SE N 1A IME S6 交流变频P 1 WM型调速系统实现 ,传动 电机
维与理 护修
文章 编号 :17 — 7 (0 6 0 3 — 2 6 10 1 2 1 )0 — 0 1 0 1 1

l …

WA D CH L RI 数控轧辊磨床 运行 抖 动 故 障 的分 析
胡 学雄
( 钢工 业 检 测 公 司 ,上 海 宝 2 04 ) 09 1
作 用下 ,高速 向阳极 运动 ,通过 两次 聚焦 、偏 转扫描使 电 子成束准确的轰击到炉料 ( 熔化金属)和熔池表面 。 电子束轨迹如图 1 中所示 ,聚焦线 圈的功能是一个 电子 透镜。 当热 电子通过 上聚焦线圈 的中心孔 时 ,受到磁力作
用 ,聚焦 在 压 力 台的 石 墨 环 内 孔 上 表 面 ,石 墨环 下 的热
3 1
维护与修理
文章编 号 :1 7 — 7 (0 0 — 0 2 0 6 10 1 2 1) 6 0 3 — 3 1 1
E 冷床炉频繁聚焦超 范 围故障分析与对 策 B
杨 蕴 鸿 ,李
( 宝鸡钛业股份有限公司 ,陕西 摘

宝鸡 7 1 1) 20 4
要 :E 冷床 炉是2 0 年初引进投产的亚洲最大的高端真空熔炼设备 ,针对投产后频 繁出现的聚焦超 B 08
科技界 ,冷床熔炼 被认 为是最近2 多年 来冶金技 术的一项 O
重要成就 。电子束 冷床炉E C F2 0 是宝钛股份从A D B H /40 L 公 司引进投产 的集现 代控制理论为一体 的高精尖真 空电子束
冷床熔炼设备 。在 投产不久 ,频繁 出现聚焦线 圈电压超范 围引起保护跳 闸故 障 ,熔炼生产被迫 中断。 电子束 真空炉
动 。一旦 某轴驱动使能信号抖 动 ,则电机将 出现抖动 ,进 而影响6 1 lA电源模 块监控 电路动作 ,促 使系统所带其他各 轴 电机抖 动。磨床 自动和手 动方式 在P C s 内走 的逻辑程 L 5
收稿 E期 :2 1— 2 1 t 0 0 1— 7
[ 编辑 :李晶晶]
3 2
根据 电子透镜的原理 :N = 1s /o/ = . 0 是铁 l 3 3x—af u— 05 . 9 甲系数 ,u= 5 V 电场 电压 。聚焦线 圈制 作完成 ,匝数 o4 k 为 Ⅳ和直径d都为定值)可知 :调节雎 改变, 大小 ,从而 可 的
1 更换6 1 信号线 的前连接器 。彻底排 除某块6 板 . lA 1A 1
范围故障 ,深入分析产生 的原因 ,提出了解决的策略 ,取得了很好 的实用效果 。
关键词 :E 冷床炉 ;聚焦系统 ;超范围 B 中图分类号: 7 r 文献标识码 :B
冷床炉熔 炼是2 世纪 8 年代 才开始 发展 的先进 技术 , 0 O 是生产钛 、超合金 和难熔金属优质铸锭 的主要手 段 。在钛
工 作 原 理 框 图如 图2 示 。 所
现聚焦超 范围故障系统 自动终止熔炼 ,甚 至需要破 空处 理 ,
再 次进 行 冷 态启 车 ,对 生 产效 率 和 生 产 成本 造 成 严 重 影 响 。

电流输 出变送信号参 与控制 ,使 输出 电流 跟随给定 电 流并 实时显示 电流大 小 ,而 电压变送信 号是恒 流输 出时加
程序的各轴驱 动使 能信号 ,未能监控到 ,但发现P C L 输出点 电压2 V 细微跌 落 ( ~2 ) 因此将 6 信 号线 的前 连 4有 1 V。 1A 1
接器 和P C L 辅助扩展框 架的输 出模板与其 他正常磨床 对换, 故障排 除且未扩展到其他磨床。
五 、体 会
21年o 月 l中国 0 6 1 设备工程
停转再启 动的现象 。磨床 自动程序不 停止 , 自身能克服 故
障 继续磨 削 。 同时 在机 床 信息 报 警文 本上 显 示 :F 9A 3 .C S R O U P Y I N T E D E V S P L S O R A Y。随着磨床的继续使 用 ,该类抖动程 度加重 ,次数增 加 。磨 床公 司15 0 8mm热轧在 19 年投入使 用了5 96 台数 控 轧辊 磨 床 ,型 号 WS 3 P C 系列 ,是 由德 国WA D I H・ L RC SE E 机床公司制造 的。磨床传动 系统分直流旋转 主轴 和 IG N 各进给伺服轴 两部 分。直流旋 转主轴是 砂轮旋转 轴和床头 箱旋转轴 。进给伺服轴 由以下各轴构成 : 是刀架轴 向移
由于该磨床仅在 自动磨 削时随机出现瞬间伺服轴抖动 ,
手动或维修 方式未 出现 。认 为机械传 动部件 劣化的可能性
可 以排 除。电气 部件 由易 到难进行 了以下检查 ,涉及 的更 换部件使用其他正常磨床 :①检查6 变频器的60 母线 , 1A 1 0V 在 抖动时电压会跌落 ̄ 5 4 左 右 。检查6 1 I 9V J 1A各轴双闭环交

要 :阐述 了轧辊磨床及伺 服轴抖动故障现象及其影响 ,并进行 了故障原因查找及解决。
关键词 :数控轧辊磨床 ;抖动 ;轧辊磨削
中图 分 类 号 :T 5 G8 文献 标 识 码 :B


轧辊 磨 床 及 伺 服 轴抖 动故 障 现 象
采用配套 的SE N F 5 IME S 1T 交流伺服 电机 ,速度 给定来 自于 数控模 拟量输 出板 。传动 电机带 动两级齿 轮减速 ,再带动 涡轮蜗杆、齿轮齿条机构实现z 的伺服移 动。 轴
在 负 载 线 圈 上 的 电压 大 小 ,输入 到 上 位 机 中参 与 保 护 。

聚 焦超 范 围保 护 原 理
E 冷床炉 的工作原理是将 高速 电子柬 的动能转变为热 B 能并 用它来加热熔化原料。如图l 所示 ,灯丝直接或 电子轰 击加热阴极 ,由阴极 发生的热 电子在高压 电场和加 速电压
子驱动使能信号连接端 子接触不 良。这对 最终解决故 障起
作用 的可能性较小 。 2 更换P C . L 辅助扩展框架 的模板。可能是最终解决故障
的原 因。 自动磨削 中6 1 各轴的驱动使能是N 通过I 板传 lA C / O
给P C,P C 通过 逻辑控 制程 序传 给6 1 L L再 lA,激活各 轴 运
的特点就是在启 车过程中 比较 困难 ,而一旦连续熔 炼 ,时 间越长 ,真空度高 且越稳定 ,系统运行状 态越好 。如果 出
电偶检测聚焦性能 。线圈的骨架用铝 合金制成 ,形状如线 轱辘 ,通电导体采用漆包线 ,紧密缠绕在直径为d的空心轴 , 上共Ⅳ匝。供给线 圈的 电源是集 成化直流线性恒流源装置 ,
际 的波形 图 ( 抖动瞬 间) 含 ,结 果波 形有 异常 变化 ,更 换 6 1 变频器模板 、各 1T 伺服轴电机及电缆 、前置变压器 、 1A F5 电抗器 ,抖动仍存在 。②用编程器检查P C L 给出的变频器各 使能信号 ,查明在抖动 瞬间没有波 动。后将6 1 1A的6 、4 3 8
序是 不一样 的,这样 导致机床手动运 动各轴正常 ,而 自动 抖动 。SE N L 5 IME SP C S 辅助扩展框架上 面的模 板的确会 出 现 某些输 出点或 中间标 志未按逻 辑 翻转 而 出现 “ 非 0 是0 , 是 1 1 ,当插拔所 有模板 ( 非 ” 尤其 是扩 展模板 I 3 6 后 , M 0) 信号恢复的现象 。
PC L 主框架模板 ( 重送软件) 、循环监控模块 ,抖动仍存在。 做 了以上 检查后 ,发现变频 器各轴 速度实际波 形异常 时间仅在2 2 0 s 0 0 m 。查 阅6 1 lA手册发现脉 动使能瞬 间丢失 电机 将 自由停车 ,而驱动 使能 瞬间丢 失 电机将立 即停 转 。
因此 重 点 怀 疑驱 动 使 能 信 号 的稳 定 。用 编 程 器 在 线 监 控P C L
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