淺析數(shù)控機床電氣安全檢測技術(shù)

羅仁

摘要：數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)比較復雜，而數(shù)控機床的穩(wěn)定性和安全性對企業(yè)的生產(chǎn)效率又起著至關(guān)重要的影響，因此數(shù)控機床安全檢測技術(shù)的有效性對于生產(chǎn)企業(yè)來說非常重要。當前，提升數(shù)控機床電氣安全檢測技術(shù)水平的關(guān)鍵在于完善操作制度和突出管理的時效性。文章對數(shù)控機床電氣安全檢測技術(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；電氣安全檢測技術(shù)；機械結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)企業(yè)；自動化機床 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2016）27-0073-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.034

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的生產(chǎn)企業(yè)從中獲得了更多的紅利，而生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)壓力也因此越來越大。數(shù)控機床是一種自動化機床，是當前應(yīng)用最為廣泛的生產(chǎn)機器。數(shù)控機床由于其復雜性，很容易在運行過程中出現(xiàn)故障甚至事故，這樣就給生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全帶來很大阻礙。數(shù)控機床電氣安全檢測技術(shù)對于保障數(shù)控機床的正常運行、保障企業(yè)的生產(chǎn)效率都起到了非常重要的作用。

1 數(shù)控機床電氣安全檢測技術(shù)簡述

機床指的是制造機器的機器，而數(shù)控機床則是指實現(xiàn)數(shù)字化控制的機床，通過特定的控制程序?qū)C床實行自動化控制，使之按照要求制造產(chǎn)品。數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)是非常復雜的，它具備機電和液壓兩大技術(shù)，并將其完美融合。隨著如今生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，越來越多的生產(chǎn)企業(yè)開始依賴數(shù)控機床進行企業(yè)的生產(chǎn)制造活動，因此數(shù)控機床能否穩(wěn)定、安全地運行，決定了生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率，更影響著現(xiàn)場工作人員的安全。對于數(shù)控機床的電氣安全來說，設(shè)計師和實驗檢測人員都必須依據(jù)國家標準，選擇適合的安全標準進行規(guī)范。數(shù)控機床電氣安全檢測包含電氣系統(tǒng)檢查及實驗兩大主要內(nèi)容，電氣系統(tǒng)檢查包含14個檢查項目，而實驗則有3個。根據(jù)要求，只有所有的項目檢測和實驗結(jié)果都通過了相應(yīng)標準后，數(shù)控機床才可以投入生產(chǎn)和使用、

運行。

2 數(shù)控機床電氣安全檢測的項目

電氣安全檢測項目按照等級劃分，分為A級、B級和C級。A級項目包括6個項目，如表1；B級包括5個項目，如表2；C級包括3個項目，如表3。

3 電氣的實驗項目

3.1 保護聯(lián)結(jié)電路的連續(xù)性實驗

此項實驗的目的在于驗證數(shù)控機床所有運作部件的保護聯(lián)結(jié)點是否都與保護電路相連，而保護導線的橫截面積和聯(lián)結(jié)點是否正確，其核心目的在于保護使用者，使得數(shù)控機床即使發(fā)生漏電情況，也不會威脅到周圍的人。此項實驗的保護原理如下：如果有操作人員出現(xiàn)誤操作的情況導致設(shè)備漏電，那么保護聯(lián)結(jié)導線就會將設(shè)備外殼上的電流分流，避免操作人員在觸摸外殼時出現(xiàn)觸電情況。此項實驗的結(jié)果應(yīng)確保外殼電壓小于50V。

保護聯(lián)結(jié)電路的連續(xù)性實驗需要在保護聯(lián)結(jié)電路部件和外部保護接地端之間進行，任何一個保護聯(lián)結(jié)電路的電阻都應(yīng)保證在空載時，獨立電壓源的電壓不會超過24V，而電流在10A以內(nèi)（最低0.2A）。由于實驗前要測量所有的保護聯(lián)結(jié)點，因此會面臨巨大的工作量，這樣實驗的可操作性差。為了提高操作效率，避免安全隱患，在實驗時，應(yīng)按照最易接近且最危險的原則選擇測量點，典型的有變壓器、驅(qū)動器、電柜門、電源等部位。

保護聯(lián)結(jié)電路的回路線長不能超過28m，經(jīng)測量的電阻值如表4所示：

3.2 絕緣電阻實驗

此實驗的主要目的在于對數(shù)控機床各組成部分（如控制電路和動力電路）的部件在外露時的絕緣性能加以驗證，對數(shù)控機床的漏電水平加以評價。此項實驗為數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的電阻實驗，包括整機測試、動力電路測試、控制電路測試三個主要方面（數(shù)控機床的最終驗收的合格標準是以整機測試的結(jié)果為主）。進行整機測試時，主要在設(shè)備外部的保護接地端和相線之間進行，整機測試的電壓調(diào)節(jié)為500V。

在對整機的絕緣性測試時，有一個難點：調(diào)整需要測試的數(shù)控機床的電氣結(jié)構(gòu)。通常在測試時，會對數(shù)控機床的電氣結(jié)構(gòu)做以下調(diào)整：用短接線短接動力回路所執(zhí)行的電動機、電磁離合器或電磁鐵等部件的電源切斷裝置、繼電器和接觸器等控制器使得動力電路處于接通的狀態(tài)；短接或接通控制電路的開關(guān)，同時將動力回路與控制回路相連接。解決的方法如下：進行測試時，需要在測量回路中連接上電源切斷裝置；斷開電路中的高阻抗濾波器；對斷開的外部保護接地端進行檢查，保證其與數(shù)控機床的保護接地點相連；測量并聯(lián)的電源切斷開關(guān)輸入端；需要進行短接或斷開的開關(guān)器件應(yīng)將輸入或輸出端的全部短接或斷開。

除此之外，在進行此項測試前，應(yīng)首先對此次接受實驗的數(shù)控機床配電系統(tǒng)做深入的了解，要對TN-S和TN-C系統(tǒng)進行準確區(qū)分。而接下來的耐壓性能實驗也同絕緣電阻實驗一樣，都是針對相線和接地端之間的測量。

3.3 耐壓實驗

考驗數(shù)控機床絕緣性能的重要指標之一，便是耐壓實驗的測量結(jié)果。如果外界的電流發(fā)生高壓滲入的狀況，數(shù)控機床的電氣安全系統(tǒng)要能夠保證整個電路良好的絕緣效果，這是為了避免出現(xiàn)高壓電流擊穿正在運行的設(shè)備的情況，從而避免觸電或火災(zāi)等事故的出現(xiàn)。要進行耐壓實驗，首先要通過對絕緣電阻的測試，而耐壓實驗主要是在外部保護接地端和相線之間進行。在實驗過程中，電壓從0V均勻上升至1000V，耗時10s，升到1000V后，持續(xù)5s時間，只要在此過程中從未出現(xiàn)電流擊穿設(shè)備的現(xiàn)象，則此次測驗通過，證明數(shù)控機床的電氣安全技術(shù)是合格的。耐壓實驗只能檢測動力電路，因為對控制電路進行的耐壓實驗結(jié)果不能作為評價的指標。進行耐壓實驗的電路調(diào)整除了將整個控制電路都斷開外，其他步驟幾乎和絕緣電阻的實驗步驟是等同的。

此外，耐壓實驗的電壓由當時當?shù)氐拇髿鈼l件決定，空氣密度增加時，放電電壓升高。如果當時的空氣濕度超過了75%，耐壓實驗的電壓的空氣密度修正系數(shù)就應(yīng)通過以下公式加以確定：

k=×（0.9≤≤1.1）

式中：k是環(huán)境空氣密度的修正系數(shù)，設(shè)相對濕度≤75%，k=1；p0是標準大氣壓，為101.3kPa；p是當前環(huán)境的大氣壓；t0是標準溫度，為20℃；t是當前環(huán)境的溫度。

最終算得實驗電壓應(yīng)為U=1000×k。

4 提升數(shù)控機床電氣安全檢測水平的策略

4.1 完善操作制度

在對數(shù)控機床進行電氣安全技術(shù)實驗和檢測時，必須要嚴格按照操作標準進行。根據(jù)實驗設(shè)備的實際情況，選擇最適宜的測試和實驗標準，從而保證實驗和測試的準確性、合理性、科學性。而在明確了操作標準后，所有的操作人員必須嚴格按照操作標準執(zhí)行實驗或檢測，任何人不得以任何理由違規(guī)，保證測試和實驗結(jié)果的可靠性，同時也能及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，并突出專業(yè)性。

4.2 體現(xiàn)管理時效性

在對數(shù)控機床進行電氣安全技術(shù)的檢測和實驗時，一定要時刻細化流程，通過程序化控制，使得管理的時效性得以充分體現(xiàn)出來。對數(shù)控機床的電氣安全技術(shù)檢測工作一定要始終貫穿于設(shè)備的使用中，但凡正式啟動之前，都要對其進行驗證。對數(shù)控機床的電氣安全技術(shù)檢測應(yīng)成為生產(chǎn)企業(yè)的常態(tài)，生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)簡化檢測的標準和流程，保證運行效率。

5 結(jié)語

科技在發(fā)展、時代在進步，更多的企業(yè)開始使用自動化程度更高的數(shù)控機床進行日常運行和生產(chǎn)活動。自動化程度提高的同時，安全隱患也隨之凸顯，重視對數(shù)控機床的電氣安全技術(shù)檢測將成為生產(chǎn)企業(yè)未來的主要研究對象。

參考文獻

[1] 李麟，汪俊文，余緯，等.數(shù)控機床電氣安全檢測技 術(shù)探討[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2015，35（2）.

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（責任編輯：王 波）