旧机加设备电气现代化改造经验

唐嘉序， 辛君武， 欧阳息良

（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，哈尔滨150046）

0 引言

哈尔滨锅炉厂有限责任公司自1954年建厂以来已连续运转60余年，在用机加设备数百台。这些机加设备从最初的苏制、进口到后来的国产化，其设计和开始使用年代跨度很大。很多设备的电器元件是20世纪七八十年代制式的，有些甚至是20世纪六七十年代苏联制式的。那时的配盘工艺、元件型号与现代常用型号差别很大，这给各个分厂对设备的维修、维护带来困难。机修分厂计划在每台旧式机床大修期间，对这部分年代较久的机床电器部分进行现代化改造与更新。

1 动力部分改造

机床电源一般取自附近的配电柜，多数老式机床采用苏式蜡克线或铝线作为电源线，经过多年的氧化和腐蚀，电线的性能堪忧，应根据额定电流换算并更换为相应线径的铜芯聚氯乙烯绝缘软护套电线或铜芯橡套软电缆，穿镀锌钢管暗铺或桥架明铺。

各种型号的电动机为机加设备提供切削动力以及走刀动力。我厂在用机床中有部分仍在使用JO2、JO3系列电动机，这类电机能耗高、启动性差、过载能力差、不好维护，已经是国家明令淘汰的型号。现在用现代常用的Y系列电动机进行替换，Y系列电动机具有高效节能、过载能力强、性能可靠等特点，更加适合我厂机加设备运行时间长工作量大的需求。将JO系列电动机更换为Y系列电动机，虽然一次投入稍高但可以节约能源获得更好的动力，在经济上是很合理的。

在实际操作中，首先要通过查设计手册得到JO2、JO3系列电动机对应的Y系列电动机替代型号，以及其相关安装尺寸。最终确定具体执行的技术方案。根据电机安装尺寸的对比可以看出作为替换Y系列电机与原JO系列电机大部分具有相同的中线高，只有部分规格电机的轴伸直径D和键槽尺寸F×GD不相同。只要将与其相配的盘类零件（联轴器、皮带轮、齿轮等）的内孔与键槽加以改制就可以直接替换。有些中心高、安装尺寸不同的电机可以采用重做和调整安装板等方法完成，虽然需要更多工作量，但是从长远角度去看仍是值得的。

2 控制部分改造

机加设备的控制部分由按钮旋钮、接触器继电器、控制线路等部分组成。老式机加设备一般采用万能转换开关作为总电源开关，安装于床身上易接触的地方。对于工作状况良好的万能转换开关，可以进行维护确定工作性能后继续使用。如果开关有烧蚀、腐蚀、螺丝秃扣、塑料老化变脆等情况，可选择常见型号进行更换。如进口施耐德的K1系列或者国产正泰的LW5D系列，方便后期维护。在以往的维修经验中，老式机床的控制按钮往往损坏比较严重，少有工作状态良好的，如果机床日常工作量较大，建议更换为施耐德XB2系列按钮，此系列按钮安装简单性能可靠，损耗部分采用金属结构，使用寿命一般是国产按钮的3～5倍，价格并不高太多。如果为了节约单次维修成本，也可采用国产LA39或LAY系列，但是安装前务必进行测试，不可靠的按钮会给试车带来困难。

部分老式机床采用吊篮式接触器或触点裸露在外的继电器，此种电器件维护困难、可靠性差务必更换为新式的。还有部分机床采用CJ0系列接触器、JL系列继电器。虽然这类电器件经过手工调节仍然可以正常工作，仍然建议更换为新式，因为这类电器件市面库存少，采购更换周期长，容易耽误生产任务。另外它们采用盘面攻丝螺丝安装，与现代的卡轨安装的元件相比现场安装维护困难，不利于整体配盘和后期维护。对于接触器和继电器的选择仍然建议采用施耐德LC1系列和RX系列，因为同样功率的接触器施耐德LC1和RX系列的外观尺寸很小可靠性较高。由于旧配电盘一般采用BV硬线直接弯成适当角度连接电器件，电线在空中走线，盘面往往比较小。现代配盘采用线槽加BVR软线（如图1），好维护但配电盘面积需求变大。此时施耐德LC1和RX系列接触器体积小的优势就非常明显了，它们会使盘面非常整洁。

老式机床的时间继电器多数是气囊式的，少数是游丝式的。这些时间继电器的机械结构大多已经老化。建议更换为现代通用型号或接触器延时辅助头，不但使盘面性能可靠还方便维修更换。大部分旧机床变压器都能正常工作，根据损坏情况酌情更换，注意选择相应伏安数。有时为了节约控制盘面积，可将原盘上的老式接线端子更换为菲尼克斯系列卡轨安装接线端子。重新配控制盘务必根据图纸标清线号，便于维修改错。

图1

3 保护部分改造

机加设备一般用热继电器保护电机，热继电器分为三极型和双极型，其中三极型有不带断相保护和带断相保护两种选择。三极型的热继电器主要用于三相交流电动机的过载与断相保护。一般选用三极型热继电器作为定子绕组星形接法的电动机的保护器。三极型热继电器可保证无论电动机是过载运行还是断相运行都及时动作，因为星形接法的电动机，相电流等于线电流。如果要保护定子绕组为三角形接法的电动机，请选用带断相保护的热继电器。因为三角形接法的电动机，当其引出线上发生一相断线（熔断）而缺相运行时，线电流是相电流的1.5倍，线电流无法正确反映出相电流大小，热元件不能及时动作切断电机绕组的过载，必须选择带断相保护的热继电器。

由于有了热继电器保护电动机，老式机床上的熔断器主要起短路保护和接地故障保护的作用。熔断器保护功能单一，故障后必须更换熔断体，发生一相熔断时会对三相电机产生不良后果。建议将旧式机床的熔断器更换为现代常用的断路器，如施耐德C65N系列。

4 结语

哈锅装备分公司在进行全厂机床电器大修工作中，在遇到需要改造的旧式机床时，采取上文所述方法进行更新改造。目前已改造多台设备，通过各大分厂使用，反响良好值得推广。