劉鑫 高大友 何燕春 李艷 白羽

摘要：文章針對噴砂設備（CCR2000）不噴砂的故障現(xiàn)象進行研究，對壓縮空氣不達標、開門保護開關故障、備件質(zhì)量不達標、噴砂通道堵塞等可能引發(fā)不噴砂故障的因素進行排查和分析；通過分析診斷，提出對關鍵參數(shù)實施顯性化改進，使設備處于可以直觀掌握的狀態(tài)，便于高效判別易發(fā)故障；對設備維保管理采取預防性維修的改進措施，從而保證噴砂設備始終處于正常的運行狀態(tài)。

關鍵詞：噴砂設備；故障；維修；改進對策

中圖分類號：TG1? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）04-0059-04

0 引言

設備是生產(chǎn)的必備條件和物質(zhì)基礎，目前很多企業(yè)花重金購買國外先進的生產(chǎn)設備，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是，進口的生產(chǎn)設備零部件繁多，操作復雜，存在一定的技術壁壘，加之維保經(jīng)驗缺乏，使此類設備故障頻繁發(fā)生?，F(xiàn)有一臺進口CCR2000去涂層設備，近半年內(nèi)多次發(fā)生不噴砂故障，檢查維修多次后，故障仍無法完全排除。本文以該去涂層設備為例，對設備不噴砂故障進行分析研究，提出相應的改進對策，旨在對此類設備的維保管理提供借鑒。

1 噴砂設備現(xiàn)狀及故障排查

經(jīng)了解，國內(nèi)CCR2000型號的去涂層設備市場保有量低，國內(nèi)缺乏廠家售后及技術支持。此設備包含電、氣控制及機械等不同機構(gòu)件，因此影響不噴砂故障的因素較多。噴砂去涂層的原理是將特殊的介質(zhì)（一般為有機玻璃或二氧化硅的微粒）導入壓縮氣流，在ESD 平衡離子風的環(huán)境下，經(jīng)壓力系統(tǒng)將介質(zhì)噴射到所需清除三防涂層的部位，將PCB 電路板及元器件上的三防涂層快速、有效地清除［1］?，F(xiàn)對可能引起CCR2000去涂層設備不噴砂故障的主要原因按由簡到難、由外至內(nèi)的順序進行排查和分析。

1.1 操作人員工作經(jīng)驗不足

噴砂崗位的3名員工在崗時間均超過3年，對設備操作及日常點檢、保養(yǎng)熟練，工作經(jīng)驗豐富，設備操作及使用方法正確，并未發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作和誤操作的現(xiàn)象。設備不噴砂故障并非操作人員工作經(jīng)驗不足所導致，故排除此末端因素。

1.2 缺少噴砂

噴砂多次使用會出現(xiàn)損耗，塑料砂經(jīng)反復使用后砂粒破碎變小直至變成粉末，褪漆能力變?nèi)?。通常箱式噴砂設備均配有真空除塵裝置，設備產(chǎn)生的粉末與油漆粉末混雜，被抽入真空除塵裝置中，因此箱內(nèi)的塑料砂需要定期補充添加［2］。如果設備噴砂料罐缺少噴砂，無噴砂介質(zhì)的情況下無砂粒噴出，易判斷為設備不噴砂故障。打開設備噴砂料罐發(fā)現(xiàn)，料罐中噴砂并未消耗殆盡，仍有40%的料位。噴砂干凈，無引起管道堵塞的粉塵、多余物，因此可排除此末端因素。

1.3 壓縮空氣不達標

CCR2000設備噴砂原理是將壓縮空氣作為動力源，將微粒介質(zhì)噴出。若設備所需的壓縮空氣的壓力及流量不滿足設備要求，無法推動微粒介質(zhì)，也會出現(xiàn)不噴砂故障。檢查設備壓縮空氣供給，管道壓力為0.8 MPa，空氣流量達14 m?/h；CCR2000設備壓縮空氣要求為大于0.6 MPa，空氣流量大于4 m?/h，可見外部壓縮空氣供給滿足設備的需求，不噴砂故障非壓縮空氣不達標造成，故排除此因素。

1.4 開門保護開關故障

此臺設備前期因開門保護開關故障，發(fā)生過不噴砂的現(xiàn)象，現(xiàn)再次排查是否因為開門保護開關故障導致不噴砂。使用萬用表單獨測量設備的開門保護開關及電路，輸入電壓為直流24 V。開關接近閉合，輸出直流電壓為24 V；開關遠離斷開，輸出電壓為0；經(jīng)多次測試，開門保護開關性能正常。關閉倉門試機，不噴砂故障依舊，而此時的噴砂設備發(fā)生了新的故障現(xiàn)象，吹掃管路失去了吹掃功能，吹掃管口感受不到壓縮空氣的吹掃壓力。根據(jù)設備原理及控制圖（如圖1所示），對設備新的故障點進行排查。

吹掃管路的壓縮空氣氣源控制由電磁閥3的通斷實現(xiàn)，而電磁閥3的電路是由開門保護開關和腳踏開關串聯(lián)控制。開門保護開關經(jīng)排查性能完好，壓縮空氣達標，因此需排查是否由腳踏開關引起故障，排查過程如下。

（1）拆卸腳踏開關連接器，使用萬用表測量腳踏開關控制引腳。經(jīng)測試，腳踏開關正常，開門保護開關和腳踏開關性能良好的情況下，管路卻無壓縮空氣，由圖1的管路圖分析可知，問題應該出在控制電磁閥通斷的電路上，因此需要分段測量電磁閥控制電路輸入到輸出的供電情況。

（2）閉合倉門，測量開門保護開關至腳踏開關間的電路供電。多次閉合倉門測量輸出電壓，輸出時好時壞并無規(guī)律。開門保護開關自身性能良好，但倉門閉合時控制電路的電壓通斷不穩(wěn)定，唯一能導致此故障的原因就是開門保護開關未到達要求的感應閉合位置，開關不吸合，控制電路無法實現(xiàn)無通斷控制。

（3）閉合倉門，觀察倉門機械構(gòu)件發(fā)現(xiàn)，閉鎖開關緊固螺母松動，機械閉鎖機構(gòu)變形，倉門閉合間隙大，導致開門保護開關無法到達感應位置，由此可判斷控制電路的輸入電壓不穩(wěn)定是此原因造成。

（4）調(diào)整開門閉鎖機構(gòu)，緊固閉鎖開關螺母，倉門可完全閉合，控制電路供電工作正常。踩動腳踏開關試機，電磁閥2和電磁閥3吸合，吹掃動作正常，有吹掃壓縮空氣，但設備依舊不噴砂。故障未排除，仍需進一步排查故障原因。

1.5 備件質(zhì)量不達標

經(jīng)了解，此噴砂設備此前發(fā)生過不噴砂故障，進行了多次維修，現(xiàn)需要排除維修更換過的備件出現(xiàn)損壞，再次引發(fā)不噴砂故障的可能性。檢查設備近1年的維修記錄，更換的備件有濾網(wǎng)、視窗、接地手鏈、開門保護開關。維修記錄中的備件（濾網(wǎng)、視窗、接地手鏈）與設備不噴砂故障無關，開門保護開關與設備故障強相關，但此備件已在上述開門保護開關故障中排查。此設備維修更換所用備件質(zhì)量可靠，并非由此引起的故障，故排除備件質(zhì)量不達標這項因素。

1.6 缺少點檢保養(yǎng)

通過相關人員對機械設備進行周期性檢查發(fā)現(xiàn)，機械設備安全隱患，及時排除故障，保證機械設備正常運行。日常維修保養(yǎng)點檢制度的主要內(nèi)容是加強機械設備的運行、清潔、保養(yǎng)，檢查和處理簡單的機械故障，并做好日常點檢記錄工作，保障日常維修保養(yǎng)點檢制度的正常進行［3］。點檢、保養(yǎng)規(guī)定執(zhí)行不到位，也會引起設備故障。CCR2000涂層設備編制有《CCR2000去涂層系統(tǒng)操作保養(yǎng)作業(yè)指導書》，其中規(guī)定了設備日常點檢、設備月度二級保養(yǎng)的要求。依據(jù)設備操作保養(yǎng)作業(yè)指導書要求，查設備近6個月的“CCR2000去涂層系統(tǒng)日常點檢及一級保養(yǎng)記錄表”“CCR2000去涂層系統(tǒng)定期點檢及二級保養(yǎng)記錄表”發(fā)現(xiàn)，設備點檢、保養(yǎng)均按要求進行，因此可排除設備不噴砂故障是由缺少點檢保養(yǎng)造成。

1.7 噴砂通道故障

一般機械設備出現(xiàn)故障之后，都會產(chǎn)生一些特殊的聲音，不同的聲音代表不同部位的不同故障。維修人員應該對機械設備運行過程中產(chǎn)生的聲音仔細聽診，具體分析機械設備出現(xiàn)的故障［4］。清空設備中的介質(zhì)顆粒，拆解噴砂管，檢查噴砂管路通暢無堵塞；復位管路連接，出砂、吹掃管路在通氣的情況下無漏氣聲，表明管路無老化破損，連接處無泄漏。試機依舊不噴砂，由設備控制圖（如圖1）可知，故障點若不在出砂、吹掃管路，那么就有可能在噴砂料灌的前端。排除故障過程如下：在安靜環(huán)境中，踩腳踏開關，可聽到噴砂電磁閥2和吹掃電磁閥3的吸合聲，電磁閥2吸合聲較電磁閥3弱小（對比電磁閥1吸合聲也較弱?。?。此型號電磁閥為雙線圈并聯(lián)設計，2個線圈并聯(lián)，阻值?。蝗綦姶砰y中一組線圈斷路，則實測阻值大。用萬用表分別測量電磁閥2、3的電阻（型號相同），噴砂電磁閥2電阻為299 Ω，吹掃氣路電磁閥3電阻為144 Ω，說明電磁閥2有一組線圈斷路。由此可判定，推動噴砂的壓縮空氣流量不足，噴砂時泄壓太快，無法保證噴砂所需壓力，是不噴砂的主要原因。這也說明了電磁閥2雖然有吸合動作，但是無法推動閥體行程全開，排查時發(fā)現(xiàn)管路中有壓力，容易忽略電磁閥故障，而將排查重點放在了管路和其他方面。更換損壞的電磁閥2，踩腳踏開關，閥體運動全開，壓縮空氣輸出正常。加入噴砂試機，出砂穩(wěn)定，去除涂層質(zhì)量達標，故障排除。

2 改進對策

2.1 開門保護燈光指示改進

為防止噴砂設備倉門誤開，噴砂帶壓傷害操作人員，廠家在手套箱增加了開門保護裝置。當打開手套箱時，開門保護開關斷開進氣電磁閥電路，噴砂系統(tǒng)就會被切斷氣源，防止噴砂傷及操作者。此種設計方法雖是有效的安全措施，但在實際應用中，隨著閉門機構(gòu)磨損變形，開門保護開關損壞、閉合不到位，使設備噴砂狀態(tài)缺乏指示，給操作者的使用及維修帶來困擾?，F(xiàn)給噴砂設備接入“輔助指示燈電路”（如圖2所示），輔助指示燈電路由紅燈、綠燈及一個繼電器組成，接入開門保護開關電路。

綠燈接設備繼電器常閉引腳，當開倉門（開門保護開關未吸合）時，噴砂電路、氣路斷開，無法噴砂。綠燈亮表示不噴砂，處于安全狀態(tài)，可開倉門。當關倉門（開門保護開關吸合）時，輔助指示燈電路繼電器通電吸合，綠燈+24 V斷電，紅燈+24 V接通；噴砂電路接通，紅燈亮表示設備進入噴砂狀態(tài)，處于非安全狀態(tài)，不可開倉門。

通過增加輔助指示燈電路，以簡單低成本的改造，將設備的電路控制狀態(tài)以紅綠燈光的形式直觀地顯示，避免了實際使用過程中，倉門開關不到位、保護開關未吸合造成的虛擬故障；同時，也讓操作者在使用噴砂設備時多了一道安全保障。

2.2 管路壓力指示改進

如果在設備控制系統(tǒng)發(fā)生故障時即能第一時間發(fā)現(xiàn)故障點，則更容易采取適合的維修方法。因此，設備設計時需要考慮到設備操控系統(tǒng)的可測試性，例如在系統(tǒng)中加設合理的測試點，便于測試故障位置［5］。通過設備原理可知，設備噴砂動力源頭為壓縮空氣，噴砂在壓縮空氣的作用下開始流動、噴出，表現(xiàn)為噴砂作業(yè)。分析設備自身原因?qū)е碌墓收?，當設備發(fā)生不噴砂故障，50%的原因是管路壓力不達標造成。按照此思路，在設備料罐進氣前端設置管路，安裝壓力表Y2，以表顯的方式監(jiān)控噴砂管道壓力（如圖3所示）。

當發(fā)生不出砂故障時，以圖3為依據(jù)，通過管路壓力Y2表的讀數(shù)，作為故障排查的切入點。當氣壓達標，可判定為缺少噴砂，噴砂管堵塞；當氣壓欠缺，可判定為電磁閥故障、管道破損。此方法將解決不噴砂的問題簡便化，使操作人員在日常使用中就可以簡單快捷地找到不噴砂的故障點。

2.3 維保制度改進

當設備發(fā)生故障，使用部門目前只是將故障的機械型號、現(xiàn)象上報，缺乏設備日常工作狀態(tài)、運行情況的統(tǒng)計。良好的維修檢測制度，可以很好地預防漸進式故障，避免因檢查不到位和配件損耗而產(chǎn)生的故障［6］。隨著設備維保要求進一步提升，設備故障的維修思路要逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵O備故障預防。建議設備主管部門修訂相關“設備管理規(guī)定”，要求設備使用部門收集本月的設備運行情況，以月報的形式反饋至設備主管部門。設備主管部門綜合各個設備故障記錄和設備運行狀況月報，安排維修人員對設備進行定期巡檢，以監(jiān)測設備狀態(tài)的方法維護和保養(yǎng)設備，使設備故障問題得以通過預防措施解決，降低維修頻率，提升運行效率。

3 結(jié)語

設備發(fā)生故障后，需要根據(jù)設備故障表現(xiàn)形式，逐條分析和排查影響因素，找到根本的故障點。設備出現(xiàn)的一部分系統(tǒng)故障很難直觀判斷，可采取設備參數(shù)顯性化及預防性維護等對策，提高操作人員、維修人員排查故障的準確度與效率，保證噴砂設備始終處于正常的運行狀態(tài)。

4 參考文獻

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