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等离子切割机易损件保护技术的探讨 我公司使用的PC-250-D空气等离子切割机是一种用于切割金属 板材和钢管的切割设备,该机是以廉价的空气作为电离介质,通过气 体电离形成的高温高速的等离子弧将金属熔化并吹走而形成切口,实 现切割金属的过程。 等离子切割机在我厂流水线作业时,使用强度大、使用电流大。 现场在线切割时存在电极、喷碗和切割枪易损坏的严重问题。例如, 以生产® 1016X 11.4mm为例,每根管切割3分钟时,一天24小时 内使用电极20个、喷碗16个,一月平均使用4把切割枪。而我们知 道一个电极的市场价格为10.4元、一个喷碗为6.5元、一把切割枪为 900元,那么我们一个月的使用费用为: 20 x10.4x30+16x6.5x30+900 x4=12960 (元)。 这样以来,电极、喷碗、切割枪成为等离子切割机的易损件,一 年一台等离子切割机就要耗材15万左右,而公司拥有15台左右的在 线等离子,它们一年耗材就需要200多万的投入。所以,等离子易损 件保护技术的研究成为我公司一项重要的课题。 为了降低如此高的材料费,我们自行选题研究开发空气等离子电 极、喷碗以及切割枪的保护技术,通过反复观察、参数测定发现,冷 却用的自来水随着切管次数的增加,温度逐渐地升高而使冷却效果大 打折扣,再加上不稳定的风压的影响,电极、喷碗和切割枪在高温和 大电流的影响下极易损坏。但是,为了增加保护措施后,不影响等离 子切割机的切割参数,我们测量了原来在线使用切割机的切割参数, 如下表。 表1在线使用切割机原切割参数 测试项目 第一天 第三天 第五天 1 冷却水温度 10°C 25 °C 48 °C 2 冷却水压 0. 3MPa 0. 3MPa 0. 2MPa 3 输入风压 0. 45〜0. 6MPa 0. 45〜0. 6MPa 0. 35〜0. 5 MPa 4 输出电流 230〜260A 230〜260A 200〜240A 拥有原始参数后,经过反复的研究和试验我们找出原因并制定了 解决措施。 造成电极、喷碗以及切割枪易损坏的原因有: 1、在线切割时间长、切割电流大,客观原因无法解决。 2、冷却用的循环水在多次切割后,温度增高,无法起到冷却的 效果,这是主要因素,可以研究分析,用技术手段解决。 3、冷却用的循环水含氟量高,造成冷却水路极易形成水垢堵塞 水路,冷却效果欠佳。 4、风压的不稳定性会造成离子弧的变化和风冷效果的不佳。 5、根据切割的厚度,适当扩大下喷碗的孔径,以便切割避免损 坏喷碗。 针对这些现场实际观察和分析出的问题,找出了相应的解决措 施: 1、在循环水回路中增加一台工业冷却机以使水温由40~50°C降 至10°C左右,并保证水压在0.2MPa。 2、用纯净水代替自来水来改变冷却水的质量,有效减小水对电 极、水电缆以及水路三通的腐蚀危害,使冷却水路畅通无阻。 3、在风路入口增加一个风压调节阀以保证稳定的风压以减小不 稳定的风压对电极的影响并提高切割质量。 4、在切割时,根据观察切割电流情况可以适当的调整割枪与工 件的距离,割枪与工件距离越低切割电流越大,反之电流适当减小。 根据这些解决措施,我们对一台等离子切割机做了试验,试验效 果非常的好。还以生产01016X 11.4mm为例,每根管切割3分钟时, 一天24小时内使用电极4个、喷碗4个,一月平均使用2把切割枪。 而我们知道一个电极的市场价格为10.4元、一个喷碗为6.5元、一把 切割枪为900元,那么我们一个月一台等离子切割机的节省费用为: 16x10.4x30+12x6.5x30+900 x2=9132 (元)。 采取这些解决措施后,不仅在易损件使用量做了统计,我们再次 对生产线上切割® 1016X 14.6mm规格钢管时再次对该机线使用五 天内的主要参数再次进行了测量如表2O 表2数据显示,等离子切割机在提高冷却水和输入气体的质 量后工作状态良好,各主要参数保持稳定不变。另外我们对其它 规格钢管进行等离子切割的参数反复试验确定,除了在选择不同 电流切割时,注意选用不同孔径的喷碗,使用易损件保护技术, 就可以延长电极、喷碗和割枪的使用寿命,到降本增效的作用。 表2在线使用切割机使用易损件保护技术后的参数 序 号 测试项目 第一天 第五天 1 冷却水温度 10°C 10°C 2 冷却水压 0. 3MPa 0. 3MPa 3 输入风压 0. 45MPa 0. 45MPa 4 输出电流 200〜240A 200〜240A 烧坏的喷碗 损坏的电极 改造后的电极和喷碗使用 在线等离子切割机易损件保护技术的研究,我们从分析研究问 题,找出解决措施到作出样机试验,到在线试验,都认真的听取各方 的意见,并总结分析。最终我们给出这一个比较完美的方案。而且这 个方案,在投入使用以来创造了可观的经济效益。同时避免了每班频 繁更换电极、喷碗,减少了多次没必要的停车现象,受到广大员工的 好评。