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機床加工精度的“守護（hù）者”-- 三河同飛變頻（pín）製冷機

2021-9-29 來源：機床協（xié）會作者：-

【編者按】今天，中國機床工具（jù）行業正處於向高質量（liàng）發展的轉型期。麵對（duì）錯綜複雜的國際環境和市場（chǎng）形勢，機（jī）床工具企業通過不懈努力贏得更多用戶的信任和青睞，既是可持續發展的需要，也是實現（xiàn）國產（chǎn）機床（chuáng）自主可控的根本路徑。為了使用戶更好地了解機床產品的發展（zhǎn）和進步，中國機床（chuáng）工具工（gōng）業協會傳媒部向部分（fèn）企（qǐ）業（yè）征集了“產品應用故事”，旨在擴大企業及產品的影響（xiǎng）麵，提升品牌效（xiào）應，使更多用（yòng）戶（hù）增強對國產裝備的信心。

隨著我國經濟的飛速（sù）發展，數控機床作為工業母機，在工業製造中已經得到廣泛的應用。在航空航天、汽車、船舶、精密模具、3C等行業發展的（de）帶動下，五軸加工中心（xīn）、高精度磨床、高精（jīng）度雕銑機的需求量越來（lái）越多，精密加工技術的迅速發展和零件加工精（jīng）度的不斷提高，對數控機床的加工精（jīng）度（dù）也提出了更高的要求，工業（yè）製冷機對於數控機床的作用愈發凸顯出來。在數控（kòng）機床主軸電機和伺服電機高速運轉中，累（lèi）積的熱量變化會造成主軸熱伸縮量變化進而影響工（gōng）件的加工精度，目前普通（tōng）的溫控精度（dù）已（yǐ）經不能滿足要求，因而（ér）推出高效節能、溫（wēn）控精（jīng）度更高的製冷機（jī）勢在必行。

目前，工業製冷（lěng）行業通用的精度控製方式為壓縮機啟停式，液溫控製精度一般在±1-2℃，隻能滿足數（shù）控機床加工精度要求不（bú）太高的情況。部分廠家的製冷機高精度控製方式采用的（de）是壓縮機常轉，利用電磁閥熱氣旁通原理平衡製冷和製熱比例，雖（suī）然可以實現最高±0.1℃的精度，但是（shì）此種方（fāng）式的弊端是電磁閥的機械動作壽命會影響整機的壽命和可靠性，同時壓縮機常轉也增大了能耗。

1. 以精準（zhǔn）服務贏得客戶信任

在華（huá）東某數（shù）控機床生產廠（chǎng）家的高精度加工中心裝配車間內，一群技術人（rén）員正拿著加工出來的模具和客戶要求的樣品作比較。經過測量，加工出來的模具比客戶的樣品（pǐn）表麵粗糙度明顯大了2個量級。粗糙度是該零部件的主要性能指標，客（kè）戶對其要求非常高。

客戶的要求就（jiù）是軍令，一點折（shé）扣也不能打。機床廠家相關技術人員緊急討論解決方案（àn），從係統加工參數的調整到機床主軸的裝配，能試（shì）驗調整（zhěng）的措施都試了個遍也沒有找（zhǎo）到（dào）改善方法（fǎ）。隨著客（kè）戶交機（jī）時間的不斷臨近，該（gāi）機床公司組織了主軸、係統、水冷機提供商的多方會談。三河同飛製冷（lěng）股（gǔ）份有限公司技術人員（yuán）在與客（kè）戶的技術溝通中了解（jiě）到（dào），客戶送樣的樣品加工用的（de）機（jī）床（chuáng）為某日係（xì）品牌，根據技術人（rén）員對（duì）該品牌機床的了解，該機床配套的應該是變頻製冷機。而現場（chǎng）配套的水冷卻機是電磁閥熱氣旁通控製的高（gāo）精（jīng）度水冷卻機。在正（zhèng）常加工下，水溫波動範圍為+0.25~-0.2℃之間，推測可能是水溫的波動範圍比較（jiào）大，影響（xiǎng）了機床加工精度的進一步提高。

經過同飛公司的緊急（jí）生產和調配，新款變頻（pín）式高精度水冷卻機送到了客戶試機現場。連（lián）接（jiē）好設備後開始正（zhèng）常樣品試（shì）製，經過連續幾（jǐ）個新樣品的檢測，加工精度明顯（xiǎn）提高，滿足了客戶的使（shǐ）用要求。鑒於客戶的信任，在後麵的二期設備采購時直接指定了該品牌的設備，並繼（jì）續配套三河同飛公司提供的變（biàn）頻水冷（lěng）機，贏得了較好的口碑。

2 . 以創新產品打開應用新局麵（miàn）

目前國際上使用變頻壓縮機控製的製冷機廠家主要是以日本為主，歐洲的市場還是以電磁閥（fá）熱氣旁通形式控溫為主，中國企（qǐ）業的變頻製冷機技術研究也剛剛起步。三河同飛製冷股份有限公司在變（biàn）頻製冷機設計中（zhōng），引入了一種全新的技術——熱氣旁通補償技術。變頻壓縮機最低工作轉速一（yī）般是700-900 r/min，在係統無負載（zǎi）或（huò）者負載很低的情況下，低速運轉的壓縮機依然出現製冷量大於（yú）發熱量的現象，這（zhè）時候熱氣補（bǔ）償閥控製板會控製熱（rè）蒸發補償（cháng）閥將未冷凝的（de）高溫高壓製冷劑補償（cháng）到蒸發器中，以中和製冷量，保證在低負載或者零負載下製冷機依然有較高的控溫精度。

熱氣旁通補償技術的創新點為：變頻製冷機根據外界負載的變化率、壓（yā）縮機的轉速和環境溫度等條件判斷（duàn）出當前製冷係統是否可以滿足精度。當負載降低、壓縮機接（jiē）近最低轉速（sù）、環境溫度低於係統設定值時，熱蒸（zhēng）汽補償的電子膨脹閥（fá）就會開啟，利用壓縮機排出的熱蒸汽抵消通過節流電子膨（péng）脹閥到蒸發器的冷量。控製係統會根據溫度的（de）變化量及速率調整節流電子膨（péng）脹閥和熱蒸汽補償（cháng）電子膨脹閥的（de）開度，使變（biàn）頻製冷機在0-100%的負載情況下（xià）都能保持較高的溫度控製。變頻製冷機熱汽旁通補償（cháng）技術有效地解決了低負（fù）載運轉（負載率＜20%）精度控製問題，同時大大降低了能耗。相比較之前通過加熱管（guǎn）補償的形（xíng）式，在（zài）同等使用條件下能耗總體降低50%。

變頻製冷機的開發打開了高端數控機床對製冷機需求的新局麵，同時越來越多新的領域也需要（yào）高精（jīng）度的溫控係統。目前，變頻製冷機在（zài）顯示成像（xiàng）設備和激光微加工設備的應用效（xiào）果得到了行（háng）業（yè）的認可。變頻製冷機的製（zhì）冷量（liàng）、水（shuǐ）壓力、水流量（liàng）、水溫控製精度（dù）等多項技術指標都能滿足顯示成像設備和激（jī）光微加工設（shè）備的使用要求。對水溫的高精度控製有效保證了UV燈（dēng）冷卻效果，大大延長了UV燈的使用壽命，達到了更高的曝光效果要求。高精度溫（wēn）控的水進（jìn）入激光器內部水冷板，可保證激光器穩定地輸出功率和激光頻率，能夠實現（xiàn）更加精密的激光加工。

3. 為民族（zú）品牌發展賦能

變（biàn）頻製冷機是為高端數控機床專門設計配套的精密溫控裝置，針對伺服電（diàn）機和高速電主軸能夠實現（xiàn）高精（jīng）度的冷卻溫度控製。變頻製冷（lěng）機冷卻功率從1-20kW可供選擇，溫（wēn）度（dù）控製精度可達到±0.1℃以內，電源適用範圍更廣，能夠滿足不同地區客戶的電壓和頻率的需求，水流量值（zhí）從6-100l/min連（lián）續穩定輸出。

同飛製冷的（de）變頻製冷機主要有以下特點：（1）與普（pǔ）通定頻製冷係統相（xiàng）比，同等運行工況下耗（hào）電量可（kě）節約10-20%；（2）可實現在一（yī）定的（de）轉速範圍內連續調（diào）節，改變輸出能量；（3）電子（zǐ）膨脹閥的調節（jiē）範圍（wéi）寬、反應快，配合（hé）自主開發的專用軟件（jiàn），實時控製（zhì）可以實現溫控精度達到±0.1℃以內；（4）啟動電流小，可以有效避（bì）免對電網造（zào）成的衝擊；（5）采用（yòng）新型環保冷媒R410A，不破（pò）壞臭氧層，工作壓力為普通R22冷媒的1.6倍，製冷效率更（gèng）高；（6）具有多種控製模式和報警功能，為客戶提供更多的運行信息，確保設備良（liáng）好運行。

目前，同飛製（zhì）冷的變頻製冷機技術已基本成熟，可以替代進口產品，打破了國外技術壟斷的局麵，增強了中國在這個領域的競爭力，為民族品牌樹立一麵旗幟。同時在價格和服務（wù）及時性方麵相比進口產品具有明顯優勢，產品質量經客戶使用後獲得一致認可，在提升市場占有（yǒu）率的同時，也顯著提高了經濟效益，為我國在（zài）製冷機領域參與國際競爭貢獻出一份（fèn）力量。

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