Наиболее легко упускаемый из виду источник неисправностей в системах подачи воздуха для лазерной резки: винтовой воздушный компрессор.

В мастерских лазерной резки более половины аварийных простоев связано не с лазером или режущей головкой, а с системой сжатого воздуха.

У нас есть многочисленные случаи сотрудничества по лазерной резке, включая заводы в Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке и в Африке, и мы видели мастерские лазерной резки различной конфигурации. Независимо от местоположения, проблемы, вызванные сжатым воздухом, практически одинаковы. Сегодня мы не будем обсуждать возможности воздушных компрессоров или проблемы заводов; вместо этого мы поговорим о проблемах, которые вызывают у вас самую большую головную боль, когда вам звонят посреди ночи.

Проблема 1: Заусенцы и шлак на поверхности реза, после расследования причина оказалась в нестабильном давлении газа.

Это самая легко диагностируемая неисправность. Поверхность среза желтеет и увеличиваются заусенцы; Первый инстинкт — отрегулировать фокус, сменить насадку и проверить объектив. Но после долгих работ оно оказывается бесполезным — настоящая причина в том, что колебания давления питающего газа вызывают нестабильность расхода вспомогательного газа.

Для лазерной резки требуется стабильный, сухой и непрерывный вспомогательный газ.

Мы провели полевые испытания на заводе автомобильных запчастей в Таиланде: стандартная промышленная частотавинтовой воздушный компрессорПри давлении на выходе бензобака, установленном на 0,8 МПа, фактические колебания давления составляли 0,72-0,85 МПа во время цикла загрузки и разгрузки. При одинаковых параметрах резания высота заусенцев деталей, разрезаемых в периоды низкого давления, была на 0,15 мм выше, чем в периоды высокого давления. Качество деталей, вырезанных из цельного листа, было нестабильным, что удваивало рабочую нагрузку на последующий процесс удаления заусенцев.

Позже мы заменили ее на модель переменной частоты с постоянным магнитом, контролирующую колебания давления в пределах ±0,01 МПа, и однородность поверхности среза значительно улучшилась. Этот уровень контроля давления является важным индикатором, позволяющим отличить базовый уровень от промышленного уровня.винтовые воздушные компрессоры.

Проблема 2. Частое повреждение линз во влажных летних условиях связано с содержанием влаги в сжатом воздухе.

Эта проблема особенно остро стоит в тропических и субтропических регионах мира. Индонезийские клиенты сталкиваются с сокращением частоты замены линз с одного раза в две недели до одного раза в два дня в сезон дождей, иногда даже приходится заменять две или три линзы в день.

Причина ясна: сжатый воздух не полностью сухой. Однако проблема заключается в том, что содержание влаги насыщения удваивается на каждые 10°C повышения температуры воздуха. Одно и то же сушильное оборудование зимой и летом работает существенно по-разному.

Еще одним фактором, который легко упустить из виду, является температура выхлопных газов.винтовой воздушный компрессорсам. Клиент из Ближнего Востока сообщил о ржавчине внутри режущей головки; при разборке на байонете объектива были обнаружены явные пятна от воды. В конечном итоге проблема возникла из-за воздушного компрессора: старые модели постоянно поддерживали температуру выхлопных газов выше 110°C, с чем не могла справиться последующая система охлаждения.

В этом отношении винтовые компрессоры имеют конструктивное преимущество, поскольку имеют относительно более низкие температуры выхлопных газов. Однако длительная работа на низких частотах также может привести к проблемам. Серия PMS специально разработана с учетом этих условий эксплуатации и использует управление векторным преобразованием частоты для поддержания разумной температуры ротора и предотвращения осаждения конденсата в резервуаре для нефти и газа.

Проблема 3: незапланированный простой, отключение воздушного компрессора из-за перегрузки, вынужденная остановка производственной линии

Самая неприятная ситуация: заказы на аутсорсинг спешат уложиться в сроки, и во время ночной смены винтовой компрессор внезапно отключается на полпути резки. После перезапуска подрезает несколько досок, затем снова спотыкается.

Проблемы такого типа распространены на заводах по всему миру, и причины по существу двояки:

Выбор компрессора увеличенной мощности привел к длительной работе при небольшой нагрузке. Многие люди считают, что чем больше воздушный компрессор, тем лучше, и выбирают модели, значительно превышающие фактическое потребление воздуха. В результате компрессор большую часть времени проводит в разгруженном состоянии, при этом частая нагрузка и разгрузка двигателя приводит к сильному перегреву и срабатыванию защиты от перегрузки.

Неисправность системы трансмиссии. В моделях с ременным приводом старение ремня снижает трение, вызывающее проскальзывание. Это приводит к тому, что система управления неправильно интерпретирует возросшую нагрузку, вызывая срабатывание защиты от перегрузки. Мы столкнулись с ситуацией на производственной линии в Польше, когда система отключалась пять раз в течение трех месяцев; В конечном итоге выяснилось, что причиной стал резкий износ канавок шкивов, приводящий к резкому падению эффективности трансмиссии.

Записи о техническом обслуживании показывают, что модели с прямым приводом имеют значительно меньший процент отказов в этом отношении. Вот почему винтовые воздушные компрессоры промышленного класса обычно имеют конструкцию с прямым приводом, что позволяет уменьшить количество компонентов трансмиссии и снизить потенциальные точки отказа за счет конструкции. В серии PMS используется двигатель с постоянными магнитами, напрямую соединенный с ротором, без ремней и редукторов; эта упрощенная структура приводит к повышению надежности.

Проблема 4: Затраты на электроэнергию чрезмерно высоки, воздушные компрессоры становятся крупнейшим энергопотребляющим агрегатом на производственной линии

Это не новая тема. На многих заводах системы сжатого воздуха составляют 15–25% общих затрат на электроэнергию. В цехах лазерной резки из-за более длительного времени работы и большего объема воздуха этот процент еще выше.

Однако расчеты многих людей ошибочны. Они смотрят только на номинальную мощность оборудования, указанную на паспортной табличке, игнорируя фактическую эффективность работы.

Номинальная промышленная частота 37 кВт.винтовой воздушный компрессор, работающий непрерывно в течение 8000 часов в год, при средней мировой цене на промышленную электроэнергию 0,12 доллара США за кВтч, годовая стоимость электроэнергии составит примерно: 37 × 0,12 × 8000 = 35 520 долларов США.

Энергоэффективный инверторный компрессор с постоянными магнитами 1-го класса при тех же условиях эксплуатации экономит примерно 30–35 % электроэнергии в год, что означает экономию от 10 000 до 12 000 долларов США в год. Экономии электроэнергии за два года хватило бы на покупку новой машины.

Наиболее легко упускаемая из виду стоимость здесь — это устранение потерь. Когда газовая турбина сетевой частоты находится под нагрузкой и разгрузкой, двигатель продолжает вращаться во время разгрузки, потребляя примерно 30–40% тока холостого хода по сравнению с полной нагрузкой; эта энергия полностью тратится впустую. Однако модели с регулируемой частотой и постоянными магнитами регулируют скорость в режиме реального времени в зависимости от потребления газа, что приводит к почти нулевым потерям при разгрузке.

Проблема 5. Частые мелкие неисправности и большое количество заказов на техническое обслуживание влияют на общую эффективность оборудования.

Это сложный вопрос. Система сжатого воздуха включает винтовой воздушный компрессор, осушитель, фильтр, воздушный резервуар и трубопроводы; проблема в любом из этих компонентов повлияет на качество резки.

Мы проанализировали данные 32 пользователей лазерной резки по всему миру, которые обслуживались в период с 2023 по 2024 год. Распространенные проблемы, связанные с винтовыми воздушными компрессорами, упорядоченные по частоте возникновения:

■ Проскальзывание или поломка ремня (29%)

■ Засорение маслоотделителя, приводящее к чрезмерному перепаду давления (24 %)

■ Неисправность клапана регулирования температуры, вызывающая отключение из-за высокой температуры (16%)

■ Неисправность впускного клапана (13%)

■ Износ подшипников двигателя и ненормальный шум (10 %)

■ Проблемы, связанные с контроллером (8%)

Проблемы с ремнями и клапанами составляют более половины из них. Эти проблемы практически отсутствуют в более простых моделях с прямым приводом на постоянных магнитах.

Указанные выше проблемы неоднократно возникали на производственных линиях в разных странах и регионах. В настоящее время наиболее зрелым решением в отрасли является замена корпусов старого образца с фиксированной частотой или тяговым приводом на энергоэффективный прямой привод с регулируемой частотой и постоянными магнитами.винтовые воздушные компрессоры.

Это не означает, что эта серия корпусов полностью безупречна, а, скорее, ее конструкция позволяет избежать нескольких основных проблем: исключение тягового привода, исключение разгрузки с помощью регулирования частоты и использование интеллектуального управления техническим обслуживанием для поддержания стабильности выхлопа. Двигатели с постоянными магнитами класса энергоэффективности IE5 сами по себе выделяют мало тепла, но имеют относительно высокий уровень отказов.

Мы провели сравнительное исследование на трех производственных линиях лазерной резки во Вьетнаме, Мексике и Турции в одинаковых условиях эксплуатации: после использования корпусов с постоянными магнитами и регулируемой частотой неплановые происшествия, связанные со сжатым воздухом, снизились как минимум на 76%, годовые затраты на электроэнергию снизились на 30–34%, а жалобы, связанные с качеством резки, снизились более чем на 60%.

Данные в этой статье взяты из множества наборов измерений на месте и статистики отзывов пользователей; Результаты могут различаться в зависимости от условий эксплуатации и условий окружающей среды.

Если у вас в настоящее время возникают проблемы со сжатым воздухом, пришлите нам текущие рабочие параметры — расход воздуха, требования к давлению, существующие модели оборудования и количество режущих станков. Наша техническая команда может предоставить бесплатный анализ энергопотребления и устранение неполадок. Контактная информация доступна в форме на этой странице; Решение будет предоставлено в течение 24 часов.