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振动时效设备是一种高技术产品,新技术的应用将结束老式产品的寿命,更新换代的产品其技术特征非常明显,在介绍产品选型之前先作个简要说明:
1、IGBT技术的应用改变了设备的驱动方式和延长设备使用寿命
老式设备采用可控硅技术,由于驱动纹波大因此必须采用笨重的抗器,而电源同步也采用铁芯变压器,控制器重达十几公斤,并且故障率高居不下,主驱动电路为一路,因此在其故障后即只可停机待修,而由于老式设备软件原因,主电路驱动电机启动频繁,加剧了此类故障的出现。
IGBT技术可组合目前最先进的主路驱动电路,此项技术在振动时效设备上的应用最明显的改变是可以增加主驱动电路的双回路备份,正常情况下双回路均摊驱动电流,一路故障时可自动转换为单路工作,仅这一项就可使设备的平均无故障时间提高到5000小时以上。IGBT技术的应用也使新型产品甩掉了笨重的铁芯电抗器和变压器,控制器重量仅5-6公斤,这也是直接区别老式设备和新式设备的简单方法。软件设计的改进也改变了电机频繁启动的状况,使电机寿命较老式设备延长2-3陪。
2、新型加速度传感器的应用使占老式设备的使用故障90%得到解决
老式加速度传感器是压电式传感方式,为分体封装,目前主要是国产。而新型设备使用的加速度传感器是采用进口芯片封装的一体化传感器。详情后面有介绍。
3、转速的无差检测是保证产品基本性能的重要功能
老式设备采用磁感应式或多齿有差光电转速检测方式,因此在产品性能上大打折扣,控制的精确度是由检察的精确度来保证,而控制的精确是振动时效工艺对设备的基本要求。因此在新型设备的设计上采用了15齿的高精度(无差)检测方式,可完全满足振动时效工艺对设备性能的要求。
振动时效设备的选型对广大用户来说是比较注重的问题,主要体现在价格优惠的同时获得好的产品性能、控制工艺过程和售后服务,下面我们分别予以说明:
一、设
备 性 能
1.全自动、半自动和手动
首先我们必须清楚振动时效设备是一种现场加工设备,操作者是普通工人或技术工人,而振动时效的工艺过程是相当复杂的,除非使用工艺经验丰富的振动时效专业人员,在手动和半自动(包括所谓的超级手动)情况下很难掌握。RSR2000(G)、RSR3000系列产品中,全自动功能非常强大,可自动提示工艺过程的操作、工艺修正和故障处理方法等。同时此系列产品兼顾了手动和半自动,其功能也相当完善(超过所谓的“超级手动”功能),可通过设置参数、人工控制的情况下运行,也可以在特殊要求场合、调试、工艺试验的情况下使用。
全自动是最先进的产品功能。由于计算机技术的不断发展,使用高级的计算机软件功能,可以将振动时效技术的工艺几十年的经验积累、操作方法和工艺参数分析输入计算机程序,普通的操作工就可以使用简单的操作实现“专家”才能完成的复杂的振动时效工艺过程,这就是“全自动振动消除应力专家系统”。全自动功能的实现,可以有效减少人为的操作失误,提高和保证每一件产品的加工质量。
全自动产品同时也具备较强功能和操作简便的半自动和手动功能,由于全自动功能的增强,因此其使用率不高,仅在调试和非常特殊的情况下使用。
全自动产品功能的实现需要很好的技术支持,包括计算机软件和硬件、长期的经验积累、不断的技术开发和技术升级,这是早期产品和仿制产品所无法做到的,所谓的“超级手动”就是在其技术条件无法实现全自动功能而出现的欺骗用户的说法,“手动”功能人文因素影响大,加工质量很难保证其一致性和稳定性,就是加上“超级”终归还是“手动”。
全自动产品的特点是使用很少的功能键完成所有的操作功能,最早是五键,后来简化成三键,在操作简便的同时还同样可以完成半自动和手动的全部操作过程。其他多键控制的产品均不是完全的全自动产品,其主要是仿制TZ21(A)系列的编程自动(人工设置)或改头换面的产品,有的甚至演化成十几种,但实际上是同一种,其功能键标准为15键,演化产品有12键、9键等。
全自动产品在提高性能的同时提高了产品的使用寿命,如在一次完全的振动时效加工过程中电机只启动一次,而其他产品电机需启动三次,电机的频繁启动是降低使用寿命的根本所在,因此全自动产品有三倍于其他产品的使用寿命,同时故障率也大幅度降低。
2.设备的配套和配件
振动时效设备成套的主要包括控制器、激振器、加速度传感器和基本配件,其配套和配件的技术也是不容忽视的,配套和配件的质量直接关系到产品质量和使用寿命。
控制器是用户选型中重点注意的部分,一般不会忽略,下面我们对其他配套和配件的技术作一个详细介绍;
激振器包括偏心箱体和电机两个主要部分,偏心箱体主要部件是可调偏心轮,目前市场上有两种,即有档调节和无级调节,有档调节即不方便又容易卡档,因此早已被大多数生产厂淘汰,但仍然有部分厂家产品使用。无级调节是一种专利技术,为目前大多数生产厂使用,由于采用无级调节,因此无卡档和调节死位。电机是激振器的关键部件,目前主要是先进的直流永磁电机,早期的他励或复励直流直流电机基本被淘汰。
加速度传感器是关键的配件,传感器的好坏直接影响数据判断和加工质量,压电式加速度加速度是最早也是使用最普遍的,但其缺点太多,如:接口太娇气容易坏、使用磁座时是组合连接容易松动而影响加工过程、连接线太细容易拉断和信号传输放大器后置于控制器而容易受干扰等等,在新式传感器出现之前是设备故障最集中的配件。新式传感器开发完成于2003年,采用进口集成传感电路、磁座和传感器一体封装、无娇嫩的接口、传感器为集成电路前置放大,因此其具有明显的优越性能,使困扰振动时效设备多年的难题迎刃而解。
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压电式加速度传感器组合
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压电式加速度传感器分拆图
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新式一体化加速度传感器
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3.产品的工业化设计
工业化设计是可以适用工业现场环境的产品设计。早期的振动时效设备由于条件的限制采用的是民用和商用设计,除机箱采用普通的电脑机箱外,主要还体现在使用的集成电路、电源组合和布线方法都不一定符合工业产品的一般要求,因此在抗污损、抗干扰、故障率和使用寿命等方面不尽人意,仿制品甚至完成不了现场环境恶劣的振动时效加工。我们1995年开始投入工业化设计的产品,在RSR系列中完成了内部元器件、电源组合、电路驱动和整机布线的工业化设计,RSR2000(G)系列中又进一步完善,投入市场后证实在抗产品污损、抗现场电磁干扰方面有很大的改善,能在任何现场环境正常工作,并且故障率大幅度降低和使用寿命更长。
4.产品的人性化设计
人性化设计包括采用中文系统(显示、打印)、直观的操作方法和故障处理指导。早期产品和现在市场上的仿制由于技术水平的限制,只能使用LED数码显示和使用针式打印机,因此不能采用中文控制系统,打印速度奇慢和需要定期更换色带。随着计算机技术的发展,RSR2000(G)系列产品已完全采用中文控制系统,在显示和打印上使用中文,并自动提示一般性故障和误操作的处理方法,使产品具备人性化功能。
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