BGSMB型全自动磨胶辊机故障分析和排除方法

侯长勇

(山东聊城华润纺织有限公司,山东 聊城 252000)

由于全自动磨胶辊机效率高,且省工、省时,已经被越来越多的纺纱企业使用。1台全自动磨胶辊机可以满足10万纱锭所用胶辊的磨砺需求,与普通磨胶辊机相比,大幅提高了回磨效率,回磨质量也有所提升,减轻了工人的劳动强度,稳定了纺纱质量。全自动磨胶辊机自动化程度高,应严格按照说明书上的程序要求进行设置,切忌乱改程序;平时应加强维护和保养,减少故障发生。

1 磨胶辊机发生故障的范围和影响因素

1.1 电磁阀

电磁阀是一种执行元件,受控于可编程逻辑控制器(PLC)。其自动化动作的实现是通过PLC控制电磁阀和气缸等执行部件实现的,通过控制执行器的运动过程实现阀门的开启与闭合,电磁阀的作用主要是以换向或通断控制气缸的往复运动,也可以控制气路的通断,将电气信号转换为机械动作[1]。全自动磨胶辊机每回磨1套胶辊,电磁阀就要完成1次循环动作,周而复始的频繁动作容易造成电磁阀吸合不到位,出现间歇性动作故障,导致回磨胶辊动作无法完成,难以执行下一个工作动作。

全自动磨胶辊机由5个单电磁阀组成一个电磁阀体,每个电磁阀控制1个动作单元,每个动作单元通过压缩空气驱动气缸实现,而压缩空气的通断由PLC控制电磁阀控制。发现问题时,首先应检测相应的电磁阀,确定是哪个动作出现问题,进行拆卸修复或更换,具体情况具体分析、综合判断。另外,压缩空气干净与否,对电磁阀的使用寿命和故障率也影响较大;保持压力稳定,干净、不含杂质的压缩空气进入阀体,可延长其使用寿命,降低故障。

1.2 气缸

气缸是传动过程中非常重要的执行部件,它将压缩空气的压力势能转化为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动或旋转运动。气缸由缸体、活塞、密封圈和环组成,压缩空气使活塞运动并通过改变进气方向来改变活塞杆的运动方向。缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小,活塞要在气缸筒内做平稳的往复运动,缸筒内表面粗糙度Ra值应不大于0.08μm,端盖设有进气口和排气口,根据所需力的大小确定活塞杆上的推力和拉力,全自动磨胶辊机共有7个气缸,由不同的电磁阀进行控制,各气缸分别担负着不同的功能,调节相应的节流阀可控制气缸运行速度。气缸出现故障通常是因为长时间运行而导致活塞漏气,表现在压缩空气送入气缸后,气缸不动作或者动作力度不够,达不到相应的动程要求,无法正常工作[2]。

其主要是因为密封圈磨损、润滑不良、供气量不足、内壁拉伤、活塞杆弯曲、压缩空气含有水分、杂质等问题,使气缸的运行动作达不到正常要求,执行动作不到位,从而停留在某个位置,应及时维修或更换故障气缸,然后重新调整气缸位置。

1.3 传感器

全自动磨胶辊机在动作执行的过程中需要用传感器对气缸动作进行限位检测,使PLC对设备的运行动作进行逻辑协调与控制。一般采用感应传感器和接近开关2种类型进行限位,感应传感器安装在气缸两端的某一位置,气缸活塞环上装有磁环用来传递检测信号,不同规格的传感器测量距离不同,应对感应距离进行调整和检测;在PLC中有相应的传递信号指示,传感器一旦损坏或者安装位置不符合要求,自动运行动作停留在某个位置而不继续执行下一个动作,导致磨胶辊机停机。

1.4 设备维修技能人员

全自动磨胶辊机自动化程度较高,具有电气控制、气动控制、机械传动和显示屏等操作系统,一定要严格按照使用说明书的要求操作,要求维修人员掌握其基本运行原理和机电气一体化的基础知识,通过维修实践,熟悉各传感器、电磁阀和气缸等元件的控制原理和作用,熟悉基本故障排除方法,提高分析解决问题的能力,从故障代码说明中,认真分析查找产生故障的原因和解决问题的方法,特别是机、电、气相结合的一些故障,要逐步查找原因并分析,必要时请相关的技术人员一起参加讨论解决。

2 常见故障和排除方法

2.1 显示Time loading up/down(装载箱上/下)和Time loading right/left(装载箱右/左)

2.1.1 原因分析

出现这2个信息后,装载箱抓起胶辊后停止,导致下一个动作无法运行;或装载箱抓起胶辊,放在机械抓手后,不动作(停止不动),出现这2个故障后,均不执行下一个动作,导致胶辊回磨无法完成。

2.1.2 排除方法

首先,检查整个气动装置和电磁阀体,包括压缩空气的压力是否达到设定要求,气动装置和气管等是否漏气或损坏;其次,检查控制这2个气缸的电磁阀通电后是否动作,是否执行到位,如果不执行,很有可能是这2个电磁阀出现了故障;最后,检查传感器是否灵敏,气缸运行是否顺畅,运行动程是否控制到位,检查安装传感器的螺丝是否松动,在PLC中要找到相应的指示信号,调节控制气缸的节流阀,确保气缸运行平稳到位。

此外,要经常检查电磁阀和气管是否漏气,气缸上的传感器、电磁阀运行是否正常,以保证电磁阀、气缸、传感器配合到位。

2.2 显示E3.3.4 Meas Switch from(前/测量开关)和E3.3.4 Meas Switch rear(后/测量开关)

2.2.1 原因分析

1套胶辊正常回磨完成后,显示屏出现该信息,会导致下一个胶辊不能回磨,自动磨胶辊机自动停车,无法按照设定的循环回磨胶辊。

2.2.2 排除方法

出现此故障后,应检查自动磨胶辊机前后的测量开关、限位开关和测量点。测量开关要运行顺畅,不能出现机械卡死;否则应将其拆下后用清洁剂清洗灰尘,观察测量点内探杆弹簧的弹性是否有效,限位开关连接的传感器接头在有外力作用时,PLC控制器上是否有动作指示(动作到位后控制指示灯要有相应的动作),必要时把接线头拔下后再重新插入,防止接线头松动或有粉尘,导致接触点虚接,无相应的指示信号,需要逐项进行检查判断,直至找出故障原因。

2.3 显示Dressing wheel not ok(修磨砂轮)

2.3.1 原因分析

出现这个故障代码后,一般情况要求重新修磨砂轮;也有可能是因回磨胶辊的数量达到设定数量值后,运行中的胶辊在等待重新修磨砂轮,2 min～3 min后机器停止,或者回磨胶辊达到一定数量后也可能出现此信息,这几种情况都要求重新修磨砂轮。修磨砂轮程序结束后,按新的程序重新设定,继续回磨胶辊。

2.3.2 排除方法

达到设定回磨胶辊数量后,不再回磨胶辊,机器停止,要求修磨砂轮;在菜单中找到修磨砂轮程序,进行操作,按控制键进刀,金刚刀缓慢移动,每按一次移动0.02 mm,若按住控制键超过5 s,移动速度加快,松开则停止移动,重新按此键可继续移动。当金刚刀接触到砂轮时,按F2键,修磨砂轮程序开始,金刚刀按设定速度移至砂轮末端并返回(F2从显示屏上消失);按F3键进刀,金刚刀返回并消失;如果砂轮在第1次修磨后仍未达到要求,等金刚刀回到起始位置后,按开始按钮,可重新修磨;如果砂轮修磨结束,按F4键,金刚刀移至磨削位置,驱动轴转动,F4消失;按控制键喂入胶辊直至与砂轮接触,按下此按键,胶辊向砂轮缓慢移动,每按1次移动0.02 mm,按住超过5 s,移动速度加快,松开则停止移动,重新按此键继续移动,直到胶辊接触到砂轮为止,接触后按F5键,磨削程序开始;自动清洁砂轮,停止后砂轮旋上,冷却1 min,胶辊再次旋下,重新运行测量程序,新的砂轮位置被保存下来,在磨削菜单中按照修磨砂轮的位置要求重新设计磨削值。使用过程中,要经常修磨砂轮,保持砂轮锋利,以保持回磨胶辊的质量。

2.4 显示Measure point not ok(测量点问题)

2.4.1 原因分析

测量开关、限位开关、传感器等方面出现故障,或者机械方面出现卡死问题,导致测量点测量数据不准确。

2.4.2 排除方法

出现故障后,测量点测量的胶辊直径和实际值有差异,回磨后的胶辊直径大小不一,影响纺纱条干和CVb值;检查测量开关是否出现机械卡死问题,传感器是否有信号传递,如果这些方面都未出现问题,最后需要重新校正测量点。

找到校正测量点程序的菜单,将光标移至所需位置,输入①,按F2,F5键确认,再按F1键,显示屏显示110,找到Programs(程序),按F5键,校正测量点并按启动按钮,机器移动到x+y轴向起始位置(启动按钮闪烁,定位结束),按启动按钮,开始校准测量点,标准轴夹入V型机械手,测量程序自动进行,并显示测量值,显示数据必须都为0.00 mm;如果显示其它数据,必须重新调整测量开关和限位开关。限位点表示在测量过程中胶辊慢慢移向测量开关的位置,该限位点用于确保精确测量,同时避免与测量开关碰撞,直至显示数据全部为0.00 mm后,返回到原来的磨削菜单中,直到测量结果显示正确为止,再设置原来磨削菜单。要经常测量标准轴的尺寸,如果标准轴的测量数值不准确,就要重新校正测量点,直到与实际数值相符为准。

2.5 显示LB E4.4.1 not reached(未到达),LB E2.3.7 not reached和LB E4.5.8 not reached

2.5.1 原因分析

这3个故障都是胶辊未到达相应的位置,导致停机。有可能是光栅位置和相对应传感器接受不到信号,无法执行下一个动作;也有可能是光栅表面有灰尘、出口处导轨有灰尘,挡住了信号的传递;也有可能是导轨中运行的胶辊正好停在光栅位置,使PLC中接收不到相应的信号。

2.5.2 排除方法

目前，南海航海保障中心正在开展广州海岸电台整体改造工程，已基本完成新海岸电台中控系统的研发工作，计划于近期进入系统测试阶段，整体改造工程将于2020年竣工，届时广州海岸电台将具备接入多个收发信台的能力。此外，南海航海保障中心已启动三亚海岸电台更新改造工程，新的中控台将设置在海口，并直接引用新开发的中控系统，另外新增莺歌海和木栏头收信台，整体提升三亚台中高频信号接收性能，该工程已完成初步设计工作，计划于2020年竣工。

故障发生后,主机停机,不再执行下一个回磨动作,首先检查光栅和相对应的传感器是否接收到了信号,传感器的位置是否发生了微小的改变,要在PLC中找到相应的信号指示;要经常清洁光栅和导轨表面,保持表面清洁,防止灰尘覆盖,使传感器接收不到信号[3];要检查胶辊运行的导轨,使胶辊运行顺畅,防止导轨卡住胶辊,挡住信号。

2.6 显示Commplressed air not ok(压缩空气压力不对)

2.6.1 原因分析

出现此信息,要观察气压表的压力指示,确认压力是否达到标准设定值,压力表中的压力指示灯指示什么颜色,以及压力表中是否有水或杂质,这些都会影响压力表的压力指示。

2.6.2 排除方法

右旋压力表指针,使其不低于0.6 MPa,压力表中的指示灯要变成红色,及时清除压力表中的水或杂质,只有压力达到0.6 MPa以上,才能按程序进行操作,回磨胶辊。

2.7 显示Vee-way guide empty(机械夹手空)

2.7.1 原因分析

出现此信息后,磨胶辊机空转2 min后停止。首先检查导轨内是否有被卡住的胶辊,导致胶辊未运行到指定位置,还要检查导轨处的传感器在PLC中是否有信号传递,如果无信号也会出现此信息。

2.7.2 排除方法

检查入口导轨,要保证胶辊在导轨中运行顺畅,必要时进行调节并清除导轨中的灰尘,胶辊在导轨中左右间隙为1 mm～2 mm,胶辊铁芯距入口处传感器的距离为1 mm～2 mm,且在PLC中有相对应的信号指示;必要时关闭电源后重新启动。

2.8 显示E.2.3.1/E2.3.2.Loader(装载箱)

2.8.1 原因分析

这种情况主要是装载箱的运行位置不正确或装载箱运行不到位导致。

2.8.2 排除方法

主要检查装载箱水平移动位置和竖直运动气缸运行是否平稳顺畅,必要时调整节流阀控制气缸运行速度;限位开关是否到位,在PLC中检查相应的信号指示等。

2.9 胶辊回磨过程中出现打砂轮问题

2.9.1 原因分析

可能是装载小车抓手抓取胶辊,左右位置不一致,使夹偏的胶辊继续回磨,胶辊铁芯碰到砂轮,导致砂轮损坏;也有可能是装载小车抓取胶辊时,发生倾斜导致胶辊掉进运行的砂轮中,造成砂轮损坏。

2.9.2 排除方法

a) 检查抓手气缸左右2个传感器的位置,右边传感器要保证放入机械抓手中的胶辊被夹紧时,传感器的信号指示灯正常熄灭;左边的传感器在空抓胶辊时,信号指示灯要保证正常亮。

b) 检查入口导轨的位置、装载小车的位置和放入夹手中胶辊的位置,三者保持在同一直线上,不能出现偏差,以保证导轨中的胶辊被装载小车抓取时,正好能放入到夹具的中间,如果出现不同轴,就容易损伤砂轮。

c) 要保证装载小车的4个球形头在同一位置,不能出现偏差。

d) 随着砂轮直径的减小,必要时应调节砂轮与砂轮罩之间的距离,可用直径约为8 mm的铁棍两头用螺丝固定,进一步防止落下的胶辊进入砂轮内。随着砂轮直径的减小,可以调整防护罩,使砂轮与防护罩间隙约为2 mm,用螺丝固定。

3 结语

3.1 全自动磨胶辊机自动化程度高,维修工需要掌握机电气一体化的基本知识,操作工要严格按照设备使用说明书的要求去操作[4]。

3.2 在平时保养中,操作工每天用抹布擦拭V型机械手和出入口处导轨上的粉尘,消除机器内的磨削灰尘,用软布擦干净反射板,擦净调整部位调节螺纹,并涂抹少量油,维修工要经常观察气缸的运行状态,气缸两侧传感器的信号指示,电磁阀的信号指示及在PLC中的信号指示是否正常。

3.3 了解并掌握电磁阀、气缸和检测传感器三者之间的相互关系,以更好发挥自动磨胶辊机效用;一旦其中某个出现故障,就会导致磨胶辊机停留在某一位置,不能执行下一步动作。出现故障信息提示时,要逐项进行分析检查,如果出现异响、振动等问题,要及时停车进行检修,排除故障,使全自动磨胶辊机正常运行,提高效率。