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1、高级技师维修电工专业论文 浅谈车身涂装线电烘干室强制热风循环系统的维修改造摘 要：本文介绍广州五十铃客车有限公司车身涂装线电烘干室强制热风循环搅拌系统电空气加热器多次出现电热棒大面积损坏的故障，笔者通过对该系统进行仔细的检查和分析，找出该系统存在多个造成电热棒大面积损坏的原因，并针对发现的问题提出解决方案予以实施，圆满解决车身涂装线电烘干室强制热风循环搅拌系统电空气加热器电热棒屡屡大面积损坏的顽疾。关 键 词： 电热棒 循环风机 联锁 调功控制器 过热保护广州五十铃客车有限公司车身涂装线电烘干室属于客车生产线的重点设备，主要用于客车车身涂胶、湿打磨及喷漆后烘干。1.设备技术参数：1）工件最大尺
2、寸：1200025004000 （mm）2）室体尺寸：1400044005000 （mm）3）生产节拍：100min/台4) 烘干温度:60-1205) 工件及工艺车质量:13355kg/台2.设备的组成电烘干室由室体，平台，内风箱，供热循环系统，废气排放装置，电动对开门等组成。室体由型钢做 骨架并以钢板为屏壁，中间添以保温材料，起绝缘 保温作用。强制热风循环搅拌系统由风机，电空气加热器，抽风管道和送风管道组成。整个系统起强制循环搅拌作用，使室休内部的空气温度均匀一致。废气送至柴油烘干室中的焚烧炉进行直燃处理。图1 车身涂装线电烘干室3工作原理其原理是应用对流传热的方式对工件进行加热。工作时，
3、供热循环系统从烘干室顶部吸入室体内的循环空气，经过电空气加热器加热后，通过风管送往烘干室的两侧风箱内，再经过风嘴吹到工件上，如此往复循环来加热工件。图2 电空气加热器电热棒广州五十铃客车有限公司车身涂装线自2001年3月投入使用后, 电烘干室曾多次发生强制热风循环搅拌系统电空气加热器电热棒大面积损坏的故障,具体表现为强制热风循环搅拌系统经较长时间（100min）运行亦未达到额定烘干温度（110）,继而引发电空气加热器主回路DW17-1600空气断路器跳闸事故.用兆欧表测量电空气加热器主回路对地绝缘电阻几乎为零。由于车身涂装线尚在厂家保修期内,保修期内发生故障都是由厂家负责维修，厂家技术人员经检
4、查后认为故障为电热棒质量不良引起。于是由厂家委派维修人员更换损坏的电热棒了事。但经多次更换不同厂家生产的电热棒，但车身涂装线电烘干室强制热风循环搅拌系统电空气加热器电热棒还是不时出现大面积损坏的故障，成为车身涂装线设备保全人员的一个“老大难” 问题。由于广州五十铃客车有限公司车身涂装线一个拥有3个烘干室（2个电烘干室，1个柴油烘干室），再加上广州五十铃客车有限公司成立初期产品销量不大，电烘干室发生故障对生产任务影响微不足道。上级领导未予真正的重视。电烘干室电空气加热器电热棒在较长时间内处于“损坏更换再损坏再更换”状态。但是随着厂家保修期限届满、广州五十铃客车有限公司产品销售量的增加，上级领导对
5、电烘干室电空气加热器电热棒屡屡损坏的问题日益重视起来。 图3 电空气加热器电热棒接线部2007年6月25日，2#电烘干室发生烘干温度不足的故障，维修人员用MF-47万用表检查2#电烘干室1#电空气加热器对地绝缘值为仅1k，2#电空气加热器对地绝缘值为仅100K，初步确认电空气加热器电热棒再次损坏。由于每个电烘干室电空气加热器电热棒数量多达360支，逐一检测更换电热棒耗时较长，严重影响生产进度，再加上电空气加热器位于电烘干顶部，维修人员要冒着45以上高温下工作苦不堪言。上级领导要求我们在较短时间内必须找出造成电空气加热器电热棒屡屡损坏的原因，并针对发现的原因对电烘干室进行整改，减少故障的发生。图
6、4 电空气加热器空气过滤器部笔者主动接受对电烘干室进行维修整改的任务。 打开电空气加热器中央电热棒接线部检查门，先后将连接电缆、铜排，电热棒固定螺母全部拆下，逐一将电热棒抽屉式支架拉出，拉出支架过程中，2#电空气加热器一支架拉出无法拉出，拉出其他支架后，打开电空气加热器空气过滤器检查门打开，将块状空气过滤器逐格拆下，发现该支架电热棒中性点连接铜棒已经在末端烧熔约10cm一段，其烧熔一段铜棒将支架与导轨一小块焊成一体，焊点十分坚硬，动用电动角磨机将其削去才将支架拉出。用500V兆欧表逐一测量电空气加热棒绝缘值，其中2#电空气加热器约一百四十支电热棒绝缘值在1M 以下，有的电热棒绝缘值更是接近0。
7、其余的电热棒绝缘值大多为3M。2#电空气加热器60支电热棒绝缘值更是接近0，其余 120支电热棒绝缘值在3M，其中大部份集中在AB两相。由于电热棒使用过多个厂家的产品，亦向上述厂家咨询过他们的产品在其它的用户鲜有发生电热棒大面积损坏的案例，因此，笔者认为电热棒质量不佳的可能性较小，而做成电热棒大面积损坏的原因，很可能是电热棒长期处于超温工作状态。应在电烘干室结构方面及控制电路找原因。笔者一方面组织维修人员更换已损坏的电热棒，一方面对电烘干室进行详细的检查分析，分析结果大致认为做成电热棒超温工作因素有： 1.电空器加热器调功控制器，经检查TCW-32A调功控制器时发现该调功器及Pt100热电偶已
8、于2007年7月由广州市计量局进行校验并付有合格证，调功控制器测量 温度失准的可能性不大。图5调功控制器热电偶安装位置2. 检查热电偶安装位置时，发现Pt100热电偶安装于电空气加热器循环风机回气口附近，笔者认为电烘干室所有设备正常运转时，Pt100热电偶当然可以准确地测量电烘干室内的实际温度，但当循环风机因机械（传动皮带松动或脱落，空气过滤器堵塞）或电气（电机缺相转速下降）等原因做成循环风量减少甚至停止时，电空气加热器温度急剧往上升，但安装在循环风机回气口附近，其循环风机回气口位于电空气加热器底部，Pt100热电偶所测量的温度的温度大大低于电空图6 TCW-32A调功控制器气加热内部的实际温
9、度，这样会造成电空气加热器温度较低的假象，调功器继续处于大功率的工作状态做成电热棒因超温而大面积损坏。3.检查电空气加热器循环风机前，先将各电空气加热器循环风机主回路接线断开，分别按下各循环风机按钮完成Y-启动后，按电空气加热器主回路接触器合闸。完成合闸后按调功控制器面板RUN键启动调功器，电空气加热器启动。但当按下循环风机停止按钮，电空气加热主回路接触器并未跳开，调功控制器亦未停止运行。说明电空气加热电空气循环风机与空气加热器控制回路无电气联锁。当现场人员开关机操作次序出现失误时（包括开机操作时未首先启动电空气加热器循环风机，关机操作时未首先关闭电空气加热器）做成电热棒因超温造成大面积损坏。
10、图7 电空气加热器主回路接触器根据发现的问题点，第一个问题有效解决办法，加装电空气加热器超温保护电路，当电空气加热器超温时，能跳开电空气加热器主回路接触器，但由于笔者手头上无电空气加热器的相关工作温度的参数，对于超温温度传感器的安装方式在短时间是无法确定。再加上时间紧迫确定匆忙中决定将第一个问题留到最后解决。针对第二个问题。解决方案为加装电空气加热器循环风机，与电空气加热器的联锁电路实现开机时先启动电空气加热器正常后才能启动电空气加热器。分别在1#电空气加热器循环风机主回路接触器1KM3，2#电空气加热器循环风机主回路接触器2KM3加装辅助触头，分别将其串入1#，2#主回路电空气加热器主回路接
11、触器控制回路，有效防止现场操作人员误操作造成电空气加热器电热棒大面积损坏的故障。经过两天的紧张工作，我们终于将2#电烘干室所有360支电空气加热器电热棒如数更换成合格品，由于对调功器的性能存在疑虑，笔者先用3只220V100W灯泡连接成Y形，接入调功器输出端，分别先启动电空气加热器循环风机，后启动各调功控制器，观察3只灯泡的发光情况，其中1#电空气加热器连接的3个灯泡全部正常闪亮，2#电空气加热器1只灯泡正常闪亮，另2只灯泡长期熄灭，马上将1#调功控制器调换至2#调功器上再开机试验，3只灯泡均正常闪亮，确认原2#调功控制器损坏无疑。图8 循环风机接触器加装辅助触头由于时间紧迫短时间内跟本无法采
12、购到新的调功控制器，笔者决定自行对调功控制器进行维修，该调功控制器为上海国龙仪器仪表厂生产的数显式TCW-32A调功控制器，打开调功器后盖的2颗螺丝露出主电路板，其电路板核心是由AT89C52单片机，ICL7135CP1 A/D转换器构成。由于LED数码管显示正常，对应的面板操作正常，核心应无故障，故障部份可能在接口部份，由于连接到调功器后C相灯泡正常闪亮，AB相灯泡熄灭，原因可能是C相TC端触发信号正常，而TA，TB端无触发信号造成，沿TA，TB端与主电路板的连接线检查相关元件，发现电路板上两只511W金属膜电阻中央有轻微的烧焦的痕迹，用电烙铁焊下上述两只电阻，用万用表检测其阻值均是，更换两
13、个电阻后，将调功控制器再接好连线，再重启电空气加热器循环风机，电空气加热器调功器故障依旧，再次拆下调功控制器检测相关元件，检查沿TA，TB端对应两只MOC3081光电耦合图9 TCW-32A调功控制器电路板器存在疑点，用吸锡器将两只光电耦合器从电路板拆下，分别用万用表检测确认为损坏，马上更换上述元件，更换后将调功控制器再接好连线，再重启电空气加热器循环风机，电空气加热器调功器3只灯泡正常闪亮。调功控制器确认已排除故障。调功控制器故障排除后，笔者并未急于马上真实试机，先将Pt100热电偶从烘干室上拆下，用另外的导线连接在调功控制器上，然后用1000W的电炉加热1盛满液压油1000 ML烧杯，烧杯
14、中同时放入水银温度计和Pt100热电偶，先重启电空气加热器循环风机，后启动电空气加热器调功器，再接通1000W电炉电源观察3只灯泡的闪亮状况，水银温度计在40时3只灯泡闪烁的频率较高，80时3只灯泡闪烁的频率较低，110时3只灯泡基本熄灭。经上述的简单测试对调功器的性能可确认为正常。调功器测试正常后，先将Pt100热电偶恢复原状后，检查所有的相关连接线连接准确无误后，启动电烘干室风机后启动电空气加热器，运行约30min，调功控制器显示温度为115。继续运行120min，电烘干室设备运行一切正常。次日2#电烘干室投入正常生产。经约一周工作日的持续运行，电烘干室设备运转状况良好，电烘干室的顽疾似乎
15、已经解决，但笔者认为电空气加热器若无超温保护电路，存在极大的隐患，万一电空气加热器循环风机故障或电空气加热器空气过滤器出现堵塞，就会立即造成电空气加热器电热棒超温损坏。加装电空气加热器超温保护电路，主要问题是涉及温度传感器安装位置及安装方式的问题。由于笔者手头上无电空气加热器内部温度的任何数据，电烘干室也已经投入正常生产，且上生产任务紧迫，无法对无电空气加热器内部温度测量上，只能借用其他途径获取电空气加热器温度的数据。图10 KSD301系列常闭型温控开关笔者经现场仔细观察，发现电空气加热器顶部表面3排6颗M10 热镀锌螺丝与周边热镀锌钢板相比颜色较深，疑受电空气加热器加热引起，用红外线测温器
16、测量（电烘干室正常生产中）M10 热镀锌螺丝表面温度。6颗M10 热镀锌螺丝表面温度在104115之间，而且随电烘干室内温度变化而变化，而周边热镀锌钢板仅比环境温度高58。经过数天的测量和对比，电烘干室在正常工作时，6颗M10 热镀锌螺丝表面最高温度为：中央1颗热镀锌螺丝约121，四周其余5颗热镀锌螺丝约108。于是笔者产生在6颗M10 热镀锌螺丝表面安装温度传感器的念头。经上级领导同意后。笔者开始进行加装电空气加热器超温保护电路的工作。在选用温度传感器时选用了最常用KSD301系列常闭型温控开关，KSD301系列产品是一种用双金属片作为感温组件的温控器,温度正常工作时,双金属片处于自由状态,触点处于闭合状态,当温度达到动作温度时,双金属片受热产生内应力而迅速动作,打开触点,切断电
