SKLCR50/500型纏繞機電氣故障分析及改進

張 輝 陳湘棟 孫 杰 劉 建 莊建興 王旭華

（1.山東大學 濟南 2.山東非金屬材料研究所 濟南）

1.問題的提出

山東非金屬材料研究所使用的SKLCR50/500型纏繞機用于生產碳纖維纏繞制品，設備投用至今7年，電氣故障較多，平均3～4個月燒毀1次電源模塊，以及電機伺服控制器和張力儀電機變頻器等損壞。纏繞機主要電氣故障分析見表1，故障原因主要是電氣部件內進入碳纖維，導致短路燒毀；控制信號干擾嚴重。

2.纏繞機改進措施

技術人員參照某進口纏繞機電控柜，從以下幾個方面對纏繞機進行改進。

（1）使電控柜的防護級別在IP54以上。全面拆解原電控柜，使用密封條對柜體連接部位進行密封處理，使防護等級≥IP54（GB 4208-2008，外殼防護等級）。將電纜從電控柜底部進入柜內方式，改為使用航空插頭等從電控柜兩側、底部進入，將柜底部進行完全密封，提升密閉性（圖1）。

（2）升級電控柜冷卻方式。國家標準規定使用溫度-20℃～+55℃，一般廠家建議在+26℃左右，甚至更低。原電控柜為風扇循環冷卻，冷卻效果和密封性差。現改用柜體空調機（圖2），對柜內進行冷卻，使柜內柜外形成兩個循環系統，讓冷風在柜內密閉循環。同時，用密封性和除塵性更好的無紡過濾布替代原機紗網（圖3），防止進入碳纖維、粉塵等，定期清洗、更換。

（3）將控制信號電纜進行防干擾處理。纏繞機線路較多，原電控柜線路凌亂，強電和弱電電纜距離較近，對控制信號形成干擾。現將強電和弱電電纜進行隔離和分開布線，滿足 GB/T 7427-87《通訊電纜的一般要求》的要求。

表1 纏繞機主要電氣故障原因分析

圖1 電纜進線方式

（4）將壓縮空氣管道引至張力儀內，安裝消音泄壓裝置，使張力儀內形成對外正壓，阻止碳纖維、粉塵等進入。

3.改進效果

（1）纏繞機采取上述改進措施后，投入運行幾年，未發生嚴重電氣故障，效果明顯（表2）。

（2）燒毀1塊電源模塊的維修成本約為3.5萬元，設備改進后年節約維修費用10多萬元。

（3）據統計，設備改進后因設備故障停機造成的廢品率由4%左右降至1%。

圖2 電控柜加裝空調機

圖3 安裝無紡過濾布

表2 纏繞機常見電氣故障發生率 次/1年

4.結語

現已將改進推廣到單位其他碳纖維制品生產設備，均取得了很好效果。同時與國內某纏繞機廠家交流溝通后，將該技能創新應用到新型纏繞機中，效果改進明顯，得到一致好評。

本文作者還有：任萬杰2