啟東市開(kāi)隆冶金機械設備有限公司
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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(chǎn)品設計、生產(chǎn)過(guò)程中的事情。因此,往往在設備維修、改造過(guò)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(méi)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(zhù)我國改革開(kāi)放的不斷深入,國內企業(yè)為了適應市場(chǎng)競爭,提高對市場(chǎng)的應變和反應能力,在生產(chǎn)過(guò)程中越來(lái)越普遍地使用數控設備。在維修、改造工作越來(lái)越重要的狀況下,維修、改造中的標準化問(wèn)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(yè)機械電氣設備 第一部分:通用技術(shù)條件》”和“GB9061《金屬切削機床 通用技術(shù)條件》”和及“JB4139《金屬切削機床及機床附件 安全防護技術(shù)條件》”等標準,通過(guò)幾個(gè)問(wèn)題的實(shí)例說(shuō)明標準化工作在設備維修改造中的重要性。
一、 關(guān)于人員和財產(chǎn)安全
這一問(wèn)題非常重要。無(wú)論在我國有關(guān)國家標準中,還是在歐共體機電產(chǎn)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(chǎn)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(lái)獲取高性能?!保↖EC204.1,GB5226.1)但在實(shí)際維修改造工作中,仍然有以下現象出現:
現象1:亂接中線(xiàn)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(xiàn)和保護接地電路之間不應相聯(lián)。也不應把PEN兼用端子在機械電柜內部使用?!蔽覀冊?jīng)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(xiàn)接到了PE端子上。顯然,若當某處因機械故障斷開(kāi)時(shí),此時(shí)設備就成為一個(gè)對地有220VAC電壓的帶電體。此時(shí)的設備可對人員構成直接電擊傷害。
一般情況,機床生產(chǎn)商根據國家標準規定,“只有在用戶(hù)同意下才可使用中線(xiàn)。使用中線(xiàn)時(shí)應在機械的技術(shù)文件(安裝圖和電路圖)上表清楚,并應對中線(xiàn)提供標有N的單用絕緣端子?!币虼?,機床改造時(shí)切不可圖省事亂接中線(xiàn)到PE,確保生產(chǎn)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(xiàn)方便,或與其他設備有動(dòng)作關(guān)聯(lián),則新增機構的用電不是從該設備的電源切斷開(kāi)關(guān)下方引絲,而另外引線(xiàn),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(shí),切斷設備上電源開(kāi)關(guān)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(jīng)受人委托對某設備進(jìn)行改造后的驗收,該設備的電氣柜為一人多高(約1800MM)單門(mén)寬約800mm,沒(méi)有門(mén)開(kāi)關(guān)。任何人不使用任何工具既可將電柜門(mén)打開(kāi),進(jìn)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(kāi)啟護殼(即開(kāi)門(mén)、罩、蓋板等): a)必須使用鑰匙或工具由熟練技術(shù)人員或見(jiàn)習員開(kāi)啟護殼,操作時(shí)可能不適宜開(kāi)電氣設備。b)開(kāi)啟護殼之前先切斷其內部的帶電部件;這個(gè)技術(shù)要求可由門(mén)與切斷開(kāi)關(guān)(如電源切斷開(kāi)關(guān))的連鎖機構來(lái)實(shí)現,使得只有在切斷開(kāi)關(guān)開(kāi)后才能打開(kāi)門(mén),以及把門(mén)關(guān)閉后才能接通開(kāi)關(guān)。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(shí)(見(jiàn)IEC529),才允許不用鑰匙或工具和不切斷帶電部件去開(kāi)啟護殼?!币虼?,該設備電柜的防護等級遠未達到“只能允許熟練技術(shù)人員進(jìn)入,并遵守特殊技術(shù)要求(IEC364─4─41 IEC─4─47 IEC439─1)?!庇纱寺裣碌陌踩[患可想而知。
數控機床等設備的電氣柜通風(fēng),在國際上早已被公認的“正壓”方式,在一些機床改造中卻沒(méi)有實(shí)現。我們曾遇到一臺國產(chǎn)機床,采用負壓通風(fēng),其刀架上的切削液沿蛇皮軟管進(jìn)入電柜。電纜地溝中的潮氣、切削時(shí)的粉塵等等都沿著(zhù)各通道、縫隙進(jìn)入到電柜中。該機床使用大約一年左右的時(shí)間,電氣柜內線(xiàn)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(chǎn)的正常進(jìn)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(jiàn)IEC529)?!庇纱丝梢?jiàn),不按標準行事,必須付出代價(jià)。
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(dòng)機規定要有熱保護措施。電動(dòng)機的熱積累失敗是電動(dòng)機燒毀的重要原因。機床設備改造過(guò)程中使用與電動(dòng)機不匹配的:“時(shí)間─電流”保護器件,即保護器件與被保護器件繞組的時(shí)間常數相互差異較大時(shí),往往起不到有效的保護作用。我們在實(shí)際工作中看到,維修、改造的機床往往在這方面存在的問(wèn)題。
現象5:控制線(xiàn)路埋隱患
眾所周知,對于涉及人員和設備安全的這類(lèi)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(chē)”和“切斷被控制器件的所有通電導線(xiàn)”(GB/T5226.1─9.4.2.1)我們曾經(jīng)遇到一家民辦企業(yè)設計改型的數控機床,極限行程開(kāi)關(guān)使用常開(kāi)觸點(diǎn),即成為當機床不超程正常工作時(shí)線(xiàn)路為“斷開(kāi)”(低電平),當運動(dòng)部件超程將行程開(kāi)關(guān)壓上時(shí),線(xiàn)路閉合(高電平),在機床調試過(guò)程中,維修人員為測量線(xiàn)路,將所接插頭拔下后沒(méi)能及時(shí)插上,結果在試車(chē)時(shí)線(xiàn)路始終處于常開(kāi)狀態(tài),控制器確認機床“正?!?,以致將絲杠支撐軸承座撞壞??上攵?,如果在用戶(hù)使用過(guò)程之中運動(dòng)拖鏈線(xiàn)路因機械原因斷開(kāi),所造成的財產(chǎn)損失或人員傷害又應由誰(shuí)來(lái)承擔?
控制電路中“繼電器線(xiàn)圈一側接地”早已被認為是避免故障誤動(dòng)作的有效安全措施。但在一些經(jīng)過(guò)改造的機床設備中,繼電器線(xiàn)圈兩側均設有控制觸點(diǎn)的或一端接電源,另一端接觸點(diǎn)的現象很普遍。由于線(xiàn)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(dòng)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(kāi)路形式直接驅動(dòng)繼電器線(xiàn)圖,但同時(shí)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(méi)有防護門(mén)連鎖功能,當需確認操作人員雙手已離開(kāi)危險動(dòng)作區域方能動(dòng)作的沒(méi)設雙手控制方式。當缺相造成電器在燒毀的沒(méi)設置三相聯(lián)動(dòng)斷路器而分別使用三路保險等,都直接構成對人員和財產(chǎn)的危害。
現象7:警示標志不完善
一些經(jīng)過(guò)改造的機床設備,沒(méi)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(shù)文件中都沒(méi)有很好說(shuō)明,僅在培訓時(shí)口頭向操作人員提出警示。
二、關(guān)于維護的便利性
1.GB/T5226.1中明確闡述“所有各環(huán)節包括防護裝置、切削/夾緊、軟件和文件共同構成工業(yè)機械”從而說(shuō)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(shù)文件在數控設備維修工作中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。標準中規定了制造商必須向最終用戶(hù)提供技術(shù)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(shí)反映設備的情況。但在實(shí)際工作中曾經(jīng)發(fā)現一些機床設備的改造,尤其一些局部小改動(dòng),沒(méi)有在相關(guān)技術(shù)文件上作出相應修訂或說(shuō)明,造成文件與實(shí)際狀況不符。一些設備經(jīng)幾次修理改動(dòng)后某些部分變成了無(wú)線(xiàn)號、無(wú)器件標識、無(wú)電路或機械圖紙的“三無(wú)”產(chǎn)品。在企業(yè)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(yè)的設備管理部門(mén)往往對制造商提供的技術(shù)文件管理比較嚴格,對維修“改動(dòng)記錄”則沒(méi)能引起足夠的重視。這種狀況持續時(shí)間越久,問(wèn)題越嚴重,數控設備對“具體人”或具體維修單位的依賴(lài)性就越明顯。從而降低了企業(yè)的市場(chǎng)競爭力,制約了企業(yè)的發(fā)展。因此,擁有數控設備的企業(yè)在設備改造過(guò)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(jià),往往只是舉手之勞。我們曾經(jīng)遇到一臺設備,電工為圖方便布線(xiàn),將一排保險的電源進(jìn)線(xiàn)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(shí),拔下保險后誤認為保險下閘口已斷電,測量時(shí)虛驚一場(chǎng),險些觸電??梢?jiàn),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(wèn)題,如違反有關(guān)安全標準,將來(lái)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(fā)現技改施工人員將器件標識直接寫(xiě)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(wú)蹤跡,給下一步的維修工作帶來(lái)困難。
三、關(guān)于認識應當解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題
1.能排除故障或能實(shí)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(yè)的有關(guān)國家標準熟悉了解,尤其對于人員及財產(chǎn)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(shù)條件》、GB/T5226.1《工業(yè)機械電氣 設備 第一部分:通用技術(shù)條件》清楚了解。滿(mǎn)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(guān)聯(lián)動(dòng)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(huì )釀成大禍。一般在機床設備制造廠(chǎng)出廠(chǎng)檢驗驗收國家管理比較嚴格,而且一些相當規模的廠(chǎng)家,為爭取出口歐洲許可,通過(guò)了或在努力通過(guò)機電產(chǎn)品“CE”安全認證及ISO9000系列質(zhì)量認證。凡新產(chǎn)品設計必須經(jīng)有關(guān)標準化部門(mén)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(yè)的產(chǎn)品也要注意)。但當機床使用很長(cháng)時(shí)間后,尤其經(jīng)過(guò)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(shù)條件》中規定,凡是對機床設備的結構和功能改動(dòng)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(lái),每一位從事機床生產(chǎn)和加工使用的人,都把機床可靠性放在第一位,沒(méi)有可靠性就沒(méi)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(lái)的經(jīng)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(shí)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(shí),大型機床甚至上千元/小時(shí)。按標準中的要求,完備且準確、真實(shí)的技術(shù)資料,齊全的維修記錄,是快速查找故障,縮短維修時(shí)間的重要保障。根據經(jīng)驗,按標準則思路清晰,輕車(chē)熟路,反之,則沒(méi)有頭緒。如果再遇上以前維修時(shí)改線(xiàn)路無(wú)記錄、無(wú)線(xiàn)號、無(wú)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(gè)保護環(huán)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(méi)有按標準設置保護,致使幾十千瓦的電機燒毀的事故,帶來(lái)高額維修費用。還有一臺設備,保護功能不完善,沒(méi)有連鎖及報警監測,運行中險象環(huán)生,經(jīng)常是機械運動(dòng)部位研損,液壓油遍地橫流,浪費極大,污染環(huán)境,每月總要停機維修若干次,車(chē)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(zhì)和技術(shù)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(zhì)的數控設備維修隊伍而奮斗。