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數控設備維修改造工作中的標準化
2007-11-08
數控設備的標準化，這項工作一向被認為是設備制造商在產品設計、生產過程中的事情。因此，往往在設備維修、改造過程中不被引起足夠的重視，甚至在機床的翻新改造設計中也沒能提到應有的位置。致使一些設備在維修、改造翻新后遺留不應有的隱患和遺憾。隨著我國改革開放的不斷深入，國內企業為了適應市場競爭，提高對市場的應變和反應能力，在生產過程中越來越普遍地使用數控設備。在維修、改造工作越來越重要的狀況下，維修、改造中的標準化問題已不得不非常緊迫地提到了我們的議事日程上。以下僅根據“GB／T5226.1《工業機械電氣設備 部分：通用技術條件》”和“GB9061《金屬切削機床 通用技術條件》”和及“JB4139《金屬切削機床及機床附件 安全防護技術條件》”等標準，通過幾個問題的實例說明標準化工作在設備維修改造中的重要性。 一、 關于人員和財產安全 這一問題非常重要。無論在我國有關國家標準中，還是在歐共體機電產品的CE認證中都是屬于強制性執行的重要內容。對“人員和財產的安全性，控制響應的一致性及維護的便利性”明確“不宜犧牲上述基本要素來獲取高性能。”（IEC204.1，GB5226.1）但在實際維修改造工作中，仍然有以下現象出現： 現象1：亂接中線到PE。 僅以我國國家標準GB／T5226.1為例，其中5.1款明確規定，“在電氣設備內部，中線和保護接地電路之間不應相聯。也不應把PEN兼用端子在機械電柜內部使用。”我們曾經遇到不止一例改造后的機床，由于增加器件，需要AC220V電源，則直將三相380V中的一相與機床PE接地端接出構成AC220V，在增加三相用電器件后將其引出的中線接到了PE端子上。顯然，若當某處因機械故障斷開時，此時設備就成為一個對地有220VAC電壓的帶電體。此時的設備可對人員構成直接電擊傷害。 一般情況，機床生產商根據國家標準規定，“只有在用戶同意下才可使用中線。使用中線時應在機械的技術文件（安裝圖和電路圖）上表清楚，并應對中線提供標有N的單用絕緣端子。”因此，機床改造時切不可圖省事亂接中線到PE，確保生產及維修人員的安全。 現象2：非單一電源 有些設備增加一些機構，因走線方便，或與其他設備有動作關聯，則新增機構的用電不是從該設備的電源切斷開關下方引絲，而另外引線，從而違反了“把機械電氣設備連接到單一電源上”的標準規定（GB／T5226.1─5.1）。當緊急情況時，切斷設備上電源開關并不能切斷設備的全部電源，是對人員造成危害的潛在隱患。 現象3：電氣柜防護等級不夠 我們曾經受人委托對某設備進行改造后的驗收，該設備的電氣柜為一人多高（約1800MM）單門寬約800mm，沒有門開關。任何人不使用任何工具既可將電柜門打開，進入電柜內部。電柜內器件的防護等級為IP1.1。顯然該設備的電氣柜結構違反了GB／T5226.1─6.2.1中的下述規定：“只有在下列的一種條件下才允許開啟護殼（即開門、罩、蓋板等）： a)必須使用鑰匙或工具由熟練技術人員或見習員開啟護殼，操作時可能不適宜開電氣設備。b)開啟護殼之前先切斷其內部的帶電部件；這個技術要求可由門與切斷開關（如電源切斷開關）的連鎖機構來實現，使得只有在切斷開關開后才能打開門，以及把門關閉后才能接通開關。c)只有當所有帶電件直接觸電的防護等級至少為IP2X或IPXXB時（見IEC529），才允許不用鑰匙或工具和不切斷帶電部件去開啟護殼。”因此，該設備電柜的防護等級遠未達到“只能允許熟練技術人員進入，并遵守特殊技術要求（IEC364─4─41 IEC─4─47 IEC439─1）。”由此埋下的安全隱患可想而知。 數控機床等設備的電氣柜通風，在上早已被公認的“正壓”方式，在一些機床改造中卻沒有實現。我們曾遇到一臺國產機床，采用負壓通風，其刀架上的切削液沿蛇皮軟管進入電柜。電纜地溝中的潮氣、切削時的粉塵等等都沿著各通道、縫隙進入到電柜中。該機床使用大約一年左右的時間，電氣柜內線路板及各電氣件上一層污垢，明顯的水汽（凝露）痕跡。該機床故障頻頻，影響了生產的正常進行。在GB5226.1─13.3中明確規定“控制裝置的外殼一般應具有不低于IP54的防護等級（見IEC529）。”由此可見，不按標準行事，必須付出代價。 現象4：電氣設備欠保護 在國家標準GB／T5226.1中對于連續工作的0.5kw及以上電動機規定要有熱保護措施。電動機的熱積累失敗是電動機燒毀的重要原因。機床設備改造過程中使用與電動機不匹配的：“時間─電流”保護器件，即保護器件與被保護器件繞組的時間常數相互差異較大時，往往起不到有效的保護作用。我們在實際工作中看到，維修、改造的機床往往在這方面存在的問題。 現象5：控制線路埋隱患 眾所周知，對于涉及人員和設備安全的這類信號，如急停信號、超程信號、報警信號等，應為“用斷電的方式停車”和“切斷被控制器件的所有通電導線”（GB／T5226.1─9.4.2.1）我們曾經遇到一家民辦企業設計改型的數控機床，極限行程開關使用常開觸點，即成為當機床不超程正常工作時線路為“斷開”（低電平），當運動部件超程將行程開關壓上時，線路閉合（高電平），在機床調試過程中，維修人員為測量線路，將所接插頭拔下后沒能及時插上，結果在試車時線路始終處于常開狀態，控制器確認機床“正常”，以致將絲杠支撐軸承座撞壞?？上攵?，如果在用戶使用過程之中運動拖鏈線路因機械原因斷開，所造成的財產損失或人員傷害又應由誰來承擔？ 控制電路中“繼電器線圈一側接地”早已被認為是避免故障誤動作的有效安全措施。但在一些經過改造的機床設備中，繼電器線圈兩側均設有控制觸點的或一端接電源，另一端接觸點的現象很普遍。由于線路在機床設備上穿上走下，若某處因機械磨損絕緣失效對地短路，繼電器誤動作，后果不堪設想。值得一提的是，一些電氣改造的設計人員，為圖方便，常常將控制輸出端設計成集電極開路形式直接驅動繼電器線圖，但同時也埋下事故的隱患。 現象6：安全操作保護功能不完備 當有飛濺危險的設備沒有防護門連鎖功能，當需確認操作人員雙手已離開危險動作區域方能動作的沒設雙手控制方式。當缺相造成電器在燒毀的沒設置三相聯動斷路器而分別使用三路保險等，都直接構成對人員和財產的危害。 現象7：警示標志不完善 一些經過改造的機床設備，沒能按照GB5226.1─18.2的要求給出相應的警告標志。往往在修改的技術文件中都沒有很好說明，僅在培訓時口頭向操作人員提出警示。 二、關于維護的便利性 1．GB／T5226．1中明確闡述“所有各環節包括防護裝置、切削／夾緊、軟件和文件共同構成工業機械”從而說明了數控設備對于“文件”／軟件”的重要性，它被當作是設備的一部分，是數控設備的“部件”。技術文件在數控設備維修工作中起著至關重要的作用。標準中規定了制造商必須向Z終用戶提供技術文件的范圍、內容。設備改造由于功能、結構的改變必須修訂原有文件，使其真實反映設備的情況。但在實際工作中曾經發現一些機床設備的改造，尤其一些局部小改動，沒有在相關技術文件上作出相應修訂或說明，造成文件與實際狀況不符。一些設備經幾次修理改動后某些部分變成了無線號、無器件標識、無電路或機械圖紙的“三無”產品。在企業內部管理和維修人員之間形成“非本人不能修”的局面。而一般企業的設備管理部門往往對制造商提供的技術文件管理比較嚴格，對維修“改動記錄”則沒能引起足夠的重視。這種狀況持續時間越久，問題越嚴重，數控設備對“具體人”或具體維修單位的依賴性就越明顯。從而降低了企業的市場競爭力，制約了企業的發展。因此，擁有數控設備的企業在設備改造過程中要特別重視改造方所提供的資料是否符合GB／T5226.1─19的要求。 2．標準化意識淡薄，施工中蠻干 執行國家標準并非增加多少成本，付出多少代價，往往只是舉手之勞。我們曾經遇到一臺設備，電工為圖方便布線，將一排保險的電源進線接到了保險下閘口，而將負載端接到了保險的上閘口。當其他人員維修時，拔下保險后誤認為保險下閘口已斷電，測量時虛驚一場，險些觸電。可見，不按標準辦事，將對維修人員的生命安全構成威脅。 我們看到，由于機床設備的電源及信號連接大量使用插接件，則插拉件的用法也存在一些問題，如違反有關安全標準，將來電側的插頭使用插針形式，將受電方的插頭使用插孔形式，埋下危險隱患。 3．不按標準規定設置器件標識 在一些改造的機床設備上，我們發現技改施工人員將器件標識直接寫在或貼在器件上。尤其一些易損件，當維修更換這些器件后標記便無蹤跡，給下一步的維修工作帶來困難。 三、關于認識應當解決以下幾個方面的問題 1．能排除故障或能實現功能并不等于具備了維修或改造數控機床的能力。必須還要對本行業的有關國家標準熟悉了解，尤其對于人員及財產安全的內容清楚并嚴格執行。例如對JB4139《金屬切削機床及機床附件 安全防護技術條件》、GB／T5226.1《工業機械電氣 設備 部分：通用技術條件》清楚了解。滿足以上要求，才有資格從事數控機床修理。 2．維修或翻新改造工作的標準化非常重要。許多設備用電交流380V或直流600V，高電壓大電流，機械部分關聯動作很多，尤其數控設備，在防護和安全機構互鎖方面若不慎重考慮，終將會釀成大禍。 一般在機床設備制造廠出廠檢驗驗收國家管理比較嚴格，而且一些相當規模的廠家，為爭取出口歐洲許可，通過了或在努力通過機電產品“CE”安全認證及ISO9000系列質量認證。凡新產品設計必須經有關標準化部門的審查。因此，新的機床設備人安裝使用相對比較安全（但一些規模較小或一些鄉鎮企業的產品也要注意）。但當機床使用很長時間后，尤其經過若干次維修或改造后，能否確保安全性能不下降，這是每位設備管理和維修人員的責任，是我們維修工作的原則。在JB4139《金屬切削機床及機床附件 安全防護技術條件》中規定，凡是對機床設備的結構和功能改動必須符合該標準的規定。因此，我們要特雖重視。 3．標準化是機床可靠性的保障。多少年來，每一位從事機床生產和加工使用的人，都把機床可靠性放在位，沒有可靠性就沒有數控機床的一切。國家標準中對數控機床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯、機械連鎖、危險部件防護等，作了較完善規定，有效保障了機床的安全可靠運轉。我們幾年來的經驗證明，執行標準好的機床，故障率就低，反之，不按標準干的機床設備故障率就高。 4．有效降低維修成本。時間成本是機床設備修理成本的重頭，數控機床停機損失一般為100─500元／小時，大型機床甚至上千元／小時。按標準中的要求，完備且準確、真實的技術資料，齊全的維修記錄，是快速查找故障，縮短維修時間的重要保障。根據經驗，按標準則思路清晰，輕車熟路，反之，則沒有頭緒。如果再遇上以前維修時改線路無記錄、無線號、無標記困難更大?？煽康谋Ｗo措施是防止器件和裝置損壞的重要方面，往往按標準要求多花幾十元增加一個保護環節，則可避免幾百元甚至數千元的損失，備件可少備或不備。我們曾遇到由于沒有按標準設置保護，致使幾十千瓦的電機燒毀的事故，帶來高額維修費用。還有一臺設備，保護功能不完善，沒有連鎖及報警監測，運行中險象環生，經常是機械運動部位研損，液壓油遍地橫流，浪費極大，污染環境，每月總要停機維修若干次，車間維修的人力、物力、財力大多花在這臺設備上。 標準化工作涉及到每一位設備管理和維修人員，是素質和技術能力的體現。讓我們共同努力，為提高數控設備維修工作中的標準化水平，為培養一支高素質的數控設備維修隊伍而奮斗。(中國數控機床網)
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