ME1332A外圓磨床安全性改造

王兵華，王銀良，車展展，張金輝

（第一拖拉機(jī)股份有限公司第一裝配廠，河南 洛陽 471003）

ME1332A外圓磨床安全性改造

王兵華，王銀良，車展展，張金輝

（第一拖拉機(jī)股份有限公司第一裝配廠，河南 洛陽 471003）

ME1332A外圓磨床是陜西機(jī)床廠生產(chǎn)的機(jī)械精加工設(shè)備，近年來，由于其本身設(shè)計缺陷，再第一拖拉機(jī)股份有限公司第一裝配廠已出現(xiàn)多起人身、設(shè)備事故。為了保證人身、設(shè)備安全，決定對該設(shè)備進(jìn)行安全性能改造。

外圓磨床；事故；安全性改造

ME1332A外圓磨床是陜西機(jī)床廠生產(chǎn)的機(jī)械精加工設(shè)備，主要進(jìn)行軸承外圈磨削、精加工軸類零件外圓等。由于軸承類零件加工屬于大批量生產(chǎn)，故該機(jī)床主要用于流水線加工。

1 存在的問題

由于軸承類零件大批量生產(chǎn)的特點，使ME1332A外圓磨床承擔(dān)著工序流水線加工的任務(wù)，操作工人每天幾百次、甚至上千次地重復(fù)著幾個單調(diào)的動作。由于動作太機(jī)械、太單一，在實際生產(chǎn)過程中，操作者易產(chǎn)生疲勞，往往會出現(xiàn)誤操作，即：在零件加工完成后，只將砂輪架機(jī)動退回，而沒有將砂輪架的手動進(jìn)刀手輪退回，當(dāng)使用液壓頂尖把下一個未加工的零件裝上后，直接將砂輪架的機(jī)動進(jìn)給手柄撥到快速進(jìn)給位置上，導(dǎo)致砂輪與未加工的零件碰撞，砂輪爆裂、零件飛出，造成人員傷害或設(shè)備損壞的人身設(shè)備事故。

2 改造思路

針對存在的問題，結(jié)合設(shè)備的原有結(jié)構(gòu)和保持該設(shè)備的性能及生產(chǎn)能力，改造方案主要是：增加一套控制系統(tǒng)：當(dāng)加工完一個軸承外圈，砂輪架進(jìn)刀手輪未退回原位，裝夾下一個軸承外圈，液壓頂尖頂緊時，加裝的警示燈亮并發(fā)出鳴叫，提醒操作人員沒有將砂輪架進(jìn)刀手輪退回，此時砂輪架無法快速進(jìn)刀。如需砂輪架正常快速進(jìn)刀，必須使砂輪架進(jìn)刀手輪退回原位（即退出磨削量），才能回到正常情況下。

2.1 電器方面

利用接觸器、中間繼電器、時間繼電器、行程開關(guān)等組成兩個新的控制系統(tǒng)。圖1為加裝的兩個新的控制系統(tǒng)控制電路圖。

圖1 加裝的兩個新的控制系統(tǒng)控制電路圖

（1）操作失誤防撞擊電路系統(tǒng)（SQ2、SQ3、KA1、KA2、L1、L2、YA1、KM2、橋堆組成）。通過安裝在使頂尖后退踏板上方頂桿處相連的行程開關(guān)SQ2和安裝在砂輪架手動進(jìn)給輪處的行程開關(guān)SQ3的斷開與閉合、分別控制著中間繼電器KA1、KA2的得電與失電、通過中間繼電器KA1與KA2的互鎖又使L1（警示燈）、YA1（電磁鐵）、L2（原位燈）的得電與失電，做到了操作者誤操作時的提醒、砂輪架機(jī)動進(jìn)刀油路的切斷，有效控制了因操作者疲勞使砂輪架砂輪與零件相撞的問題，避免了事故的發(fā)生。

正常情況下：（砂輪架進(jìn)刀手輪退回原位）

SQ3閉合：①KA2常閉點斷開——L1不亮（警示燈）；②KA2得電——KA2常閉點閉合——L2接通亮（原位燈）；③KA2常開點閉合——KA1得電——YA1得電（油路接通）。

頂尖后退：SQ2斷開——KA1失電——YA1失電（油路斷開）；頂尖頂緊：SQ2閉合——KA1得電——YA1得電（油路接通）。此時，原位燈接通、警示燈未報警、砂輪架快速進(jìn)刀油路接通操作者正常工作。

失誤狀態(tài)下：（砂輪架進(jìn)刀手輪未退回原位）

頂尖后退：SQ2斷開——KA1失電——YA1失電（油路斷開）；SQ3斷開——KA2失電——L2失電（原位燈不亮）；由于：KM2常開點閉合——KA2常閉點閉合——KA1常閉點閉合——L1得電（警示燈亮）。

頂尖頂緊：由于SQ3斷開不在原位、使YA1失電（砂輪架快速進(jìn)刀油路斷開），警示燈亮并發(fā)出鳴叫，提醒操作人員沒有將砂輪架進(jìn)刀手輪退回，此時砂輪架無法快速進(jìn)刀。如需砂輪架正?？焖龠M(jìn)刀，必須使砂輪架進(jìn)刀手輪退回原位（即退出磨削量），才能回到正常情況下。

（2）撥盤電機(jī)的能耗制動電路系統(tǒng)（KT1、KM5、KM3、SQ1、SA2、橋堆、M3組成）。能夠使撥盤電機(jī)快速停轉(zhuǎn)，起到了一定的安全作用，生產(chǎn)效率有所提高（能耗制動的原理不再敘述）。

SQ1斷開：①KM3失電——KM3常閉點閉合——KM5常閉點斷開（與KM3互鎖），過一會時間，KT1延時斷開的動合觸點斷開，能耗制動結(jié)束；②KT1失電——KT1常閉點閉合——KT1延時斷開的動合觸點閉合——KM5得電（能耗制動開始）。

2.2 機(jī)械方面

結(jié)合該設(shè)備自身的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，通過合理的位置設(shè)計安裝，對砂輪架手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造。

（1）在刻度盤與砂輪架進(jìn)刀手輪之間加裝一個連接盤，保證刻度盤與連接盤緊密連接，并在限位銷與限位擋塊相碰時，搖動砂輪架進(jìn)刀手輪帶動刻度盤退出0.6mm（刻度盤刻度六十格），在連接盤上SQ3（行程開關(guān)）的位置上開出原位槽槽寬0.1mm（刻度盤刻度十格），確保限位銷到達(dá)磨削終點時，連接盤上的原位槽離開SQ3（行程開關(guān)）原位點有0.6mm（刻度盤刻度六十格）的磨削量。如操作者在工作后未將砂輪架進(jìn)刀手輪退回原位而進(jìn)行換零件操作，這時處于壓緊狀態(tài)的行程開關(guān)SQ3未閉合，使發(fā)送的未退刀信號接通，進(jìn)而使警示燈發(fā)出報警。通過連接盤與SQ3行程開關(guān)相互配合，在工作性能沒有改變的情況下，實現(xiàn)了強(qiáng)制砂輪架進(jìn)刀手輪退出磨削量，解決了實際工作中，因操作者疲勞誤操作，造成人員傷害或設(shè)備損壞的人身設(shè)備事故。圖2為砂輪架手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造圖。

圖2 砂輪架手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造圖

（2）砂輪架進(jìn)刀手輪退出磨削量的確定。從表1可以看出，砂輪架進(jìn)刀手輪退出磨削量R=0.60mm，可以滿足實際需要，確保砂輪架機(jī)動進(jìn)給后砂輪與被加工零件有一定量的間隙。

表1 外圓的磨削余量（半徑余量mm）

2.3 液壓系統(tǒng)方面

由于機(jī)械、電器方面的變化，結(jié)合設(shè)備的運行功能，對原砂輪架液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造，重新設(shè)計出砂輪架液壓工作原理圖，在砂輪架油缸進(jìn)刀油路中增加了一個兩位兩通電磁換向閥、單向閥和管路，所有液壓元件均安裝在砂輪架進(jìn)刀油缸的下部空間內(nèi)，滿足了原有設(shè)備結(jié)構(gòu)空間的局限性，實現(xiàn)了對砂輪架油缸進(jìn)刀油路的控制。圖3為改造后的砂輪架液壓油路簡圖。

圖3 改造后的砂輪架液壓油路簡圖

3 結(jié)語

單臺改造費用3000元，生產(chǎn)效率有所提高，杜絕了同類安全事故的發(fā)生，其產(chǎn)生的隱性經(jīng)濟(jì)效益無法估量。通過對ME1332A外圓磨床的安全技術(shù)改造，可以杜絕這種生產(chǎn)品種單一、批量大流水作業(yè)的磨床，因人的不安全行為造成砂輪與加工的零件碰撞而導(dǎo)致人員及設(shè)備事故，提高了外圓磨床的安全保護(hù)等級，保證了員工的生命安全和設(shè)備安全。

［1］鄭國偉.機(jī)修手冊（第三卷）金屬切削機(jī)床修理（上冊）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

［2］陸望龍.液壓維修工速查手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

Safety Reconstruction of ME1332A Cylindrical Grinder

WANG Bing-hua，WANG Yin-liang，CHE Zhan-zhan，ZHANG Jin-hui
（First Tractor Co.，Ltd.First Assembly Factory，Luoyang，Henna 471003，China）

ME1332A cylindricalgrinder is themachine tooling equipmentproduced by ShaanxiMachine Tool Plant.In recent years，due to its own design flaws，F(xiàn)irst Tractor Co.，Ltd.First Assembly Factory have beenmany personal and equipment accidents in the factory.In order to ensure personaland equipmentsafety，itdecides tranform the safety performance of theequipment.

cylindricalgrinder；accident；safety transformation

TG581.1

A

2095-980X（2017）05-0100-02

2017-04-23

王兵華，主要研究方向：機(jī)械加工。