钢球研磨机床直流调速电机的故障分析与处理方法

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Failure analysis and solution method for DC motor with speedadj usting used for steel bal grinding machineW angXinwei(Harbin Bearing Parts Co.，Ltd.，Harbin 1 50036，China)Abstract：Combined theoretical knowledge and practical experience，this paper summarizes the basic repair method for someproblems in the DC motor running process used for steel bal grinding machine，in order to solve failure problem and restoreproduction operation。

Key words：steel ball；grinding machine；DC motor with speed adjusting；thyristor轴承中的滚动体分为钢球和滚子，其中以钢球所占的比例较大，而钢球加工从毛坯锻压到成品包装生产过程中，研磨钢球又占整个加工过程的80%，其中研磨机床中采用直流电机的又占到整个研磨机床的75%，所以对直流调速电机的故障分析和处理，在整个电气维修过程中显得至关重要。

研磨机上采用的直流电机主要是驱动输球导环 (俗称料盘 )，由于各工序使用不同厂家的设备，故控制直流电机的装置也各不相同，但其基本原理都是采用单相全波可控硅触发控制，只是在可控硅触发电压的形成电路及各种反镭路上有所区别 ，而使用的直流电机基本上只有两种：Z，-l1 0.4KW 励磁方式 ：他激 。 z，-220.6KW，励磁方式：他激。

现以z，-1 1 0.4kW直流电机和其控制装置收稿 日期 ：2012-08-23。

作者简介：王新伟 (1968-)，男，工程师zDx-0.6A调速电路板 (图 1)构成的料盘运转系统为例，就其在运行过程中出现的电气问题进行分析和处理。

2 故障分析及处理2.1硬故障处理硬故障指在调速板通电后 ，电机无任何反应。

(1)清洗调速板，观察线路板是否有断裂，电子元件管脚是否脱焊，元件表面有无烧裂痕迹。

(2)检查激磁电压输 。该调速板F1交流220V供 电，激磁电压输出为直流1 80V。如无180V直流输出，应重点检查交流供电，输入保险Fu.、Fu，，以及整流管IN4007是否有损坏。

(4)检查集成运放电路LM324供电，其供电电源4脚为12V，11脚为0V。如4脚无12V电 ，第 l期 王新伟：钢球研磨机床直流调速电机的故障分析与处理方法I] f。

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- ]R5 [r l l1 R2工C· - WI2 ，[ ]-T r ]RI9[ 1T- - l j fW2jD![- 0 R4-呻 --I 出 图 1 ZDX-0.6A直流电机调速原理重点查ZW12V稳压管。

(5)检查开关管T。，型号为 9013，该管是脉动触发电压放大管，当电压波动时，易损坏，应急时采用3DG12B或3DG130B代换。

(6)检查直流电机电枢绕组是否开路 ，其正常电阻为10n左右。

(7)检查调速板外接5WIOK电压给定电位器D ，该电位器因进水，故障率较高。

(8)检查脉冲变压器初级次级线圈，以及初级线 圈并联 的续 流二极 管 D ，(型号为1N4001)是否击穿。

(1)电机整流子温度过高，是由于电刷压力过紧造成的，应调整压簧以减小压力。

(4)电机轴承温度过高，轴承损坏，应及时更换。同时由于轴承润滑油少，轴承与轴颈间隙配合不好，也能使轴承温度高。

(5)直流电机电枢绕组或励磁绕组有局部短路或开焊，绕组受潮 ，电机也会发热，应及时更换电机或驱潮。

2.2.2 电机速度失调甚至飞车(1)控制电机调速板上的可控硅BT151被击穿，造成速度无法控制(2)无励磁电流，使电机在失磁的状态下运行，造成飞车。因此，在直流电机励磁回路中不允许装保险器 ，电机励磁回路不允许断线，消磁。

2.23 电机电枢整流子形成环火(1)主要是因为电刷严重偏离几何中心线，电刷与磁极之间气隙不均，应重新调整。

(2)电刷引线回路的接触电阻大，造成负载分配不均，检查紧固螺栓是否松动。

(4)电刷质地过软，尺寸不规范，磨损大，压力不均匀，应更换电刷。

2-2.4 电机转速过快检查电路板给定电位器Dw以及3V给定电压，然后检查可控硅BT151，该管可用CR15或CR20代换。

2.2.5 电机转速过慢(1)检查电压负反馈电位器W2调整是否正确，适当减少负反馈电压，使电机的电枢电压提高。

2.2.6 电机运行时偷停当电机运行时，突然停车，会使研磨板合板，造成钢球烧伤，影响钢球质量，同时使转动板沟道损坏 ，重新压好板沟需要很长时间，对生产影响大，所以在检修时要特别注意。

正常情况下，该电压从0～220V可调 ，但考虑到电机寿命和加工不同尺寸钢球所需的转速不同，- 般控制在0～160V。

(2)如符合要求，进-步检查电机的碳刷或换向器是否正常，有时会出现碳刷-侧能接触到换向器，而另-面不能接触。检查换向器表面是否光滑，有时因为环境潮湿或使用时间过长，在换向器铜头表面形成碳化物，造成电枢绕组得不到电压而停车。电机电枢因为铜头表面不平也会(下转第25页 )第 1期 李文静，等：角接触球轴承配套径向游隙与接触角的关系曲率半径的进-步的关系：Pd1[1-cosCc1]×(0.09×D -0.005) (5)P，l2[1-cos 2×(0.08×D 0.005) (6)3 典型接触角结构分析根据 同内-般接触角取C：1 5。 、AC：25。、A：30。 、B：40。、760(国外BS)为O 20 l8O l60 l412冀o-0 08O06Oo40.02 - - /， l/ 、 、0 5 10 15 2O 25 30 35 40球径/mmC：15。配套径向游隙表 1 C系列接触角用游隙区、 、 /l/ / ；、 、 j ” ：：/ ， .. -- i，- - 、0 5 10 15 2O 25 30 35 40球径/raml·41·2ll 0.8塞烽0 6O.40.2球径/mmB：40。配套径向游隙表4 B系列接触角用游隙：：- - - - - - 1 - - - - - - - - - - - - - U Z 4 O J 12 14 IO J 20球径/ram6O。配套径向游隙表 5 760系列接触角用游隙60。，在不考虑轴承接触角特殊要求外，设计角度公差为 ±3。，根据公式 (5) (6)计算轴承不同角度的配套径向游隙为c：0.0219和0.0489，AC：0.0728和0.1I71，A：0.109和0.1613，B：0.2014和0.2686，760：0.4554和0.546，将这些值和钢球进行综合考虑，可得不同钢球时对应的不同的游隙值，如表 1～5所示。

AC：25。配套径向游隙表2 ! 4 结束语0 5 10 15 20 25 30 35 40球径/ramA：30。配套径向游隙表 3 A系列接触角用游隙根据以上图形及已有设计对照验证，该表值符合设计配套径向游隙取值规律。故以上分析可帮助设计人员很快选择配套径向游隙范围，大大缩短设计时间。通过上图也可以看出，在不同的系列中，接触角的变化范围相同，而配套径向游隙的变化范围不成比例，配套径向游隙范围随接触角的增大而增大；同时，配套径向游隙随钢球变化的增加比例逐渐减校(编辑：林协 )(上接第11页 )造成转速不稳，用细砂纸打磨后，方可使用。

(3)如果电枢电压不稳，则重点检查LM3248脚输出电压是否有波动，4JN供电电压12V是否正常，如有则更换该件。

3 结束语在维修过程中，故障现象是多种多样的，应多观察，多询问，多测量，多总结，只有理论和实践相结合，出现的故障就-定能排除。在处理其他设备中的直流电机故障中也可借鉴参考。