高级电工技能培训讲义

发布 2021-04-23 14:49:28 阅读 5361

第一章传统b2012a龙门刨床工作原理介绍。

第一节龙门刨床的基本结构及组成。

龙门刨床主要用于对大型工件进行各种外部磨削,在大型机械加工厂中较常见。b2012a龙门刨床在上世纪六十年代就在各地络续出现,它加工精度较高,工作稳定可靠,成为许多机械加工厂的必备设备。它的体积庞大,3.

2米的高度,近10米的长度,令一些中小企业望而却步。

进入二十一世纪以后,龙门刨床的一些性能已跟不上时代发展的需要。首先它的精度满足不了新的需要,其次它的能耗大,噪音大,效率低。各地用新技术加以改造的动议提上了日程。

其中较为成功的尝试就是应用plc技术,pid技术和可控硅技术,取代了交磁扩大机,直流发电机和部分继电器、接触器,较大地节省了投资,显著地提高了工作精度和能源效率。下面是b2012a龙门刨床的结构示意图及各部件名称。

图1-1 b2012a龙门刨床结构示意图。

图中)左右侧刀架;2)横梁)左右立柱;4)顶梁)两个垂直刀架;9)工作台;10)床身。

第二节龙门刨床的交流机组电路。

b2012a龙门刨床的交流机组电路见附图1。该电路在龙门刨床中的作用是:

一、用于电力拖动。图中,主电机ma、扩大机电机mb均为拖动电机。其中ma功率60千瓦,采用y-δ起动。

它采用联轴方式拖动两台电机—直流发电机mg和直流励磁机mge。主电机起动后,意味着直流电源已经建立,可以开始工作了。mb功率为2千瓦,用于拖动扩大机,使扩大机正常工作。

二、用于实现对刀架进刀机构、横梁升降、横梁夹紧的操作。由图中可以看出,三副刀架的拖动电机,横梁升降和横梁夹紧电机,都是独立控制的。

第三节龙门刨床的直流主拖动控制电路。

b2012a龙门刨床的直流主拖动控制电路见附图2。对该电路各部分的工作原理简述如下:

一、直流主电路:通过拖动直流电机,实现对工作台的运行操作。

该电路位于直流主拖动控制电路上方的中间部分。他励直流发电机m g的电枢部分,提供给它励直流电动机m驱动所需的工作电压,它的电压高低直接决定直流电动机的转速,电压的极性则决定直流电动机的转向。

主电路具有过流保护fa1。

二、直流控制电路:通过继电器控制电路,实现对直流电机转速和转向的控制。

1、励磁发电机电路:(见附图2右侧电路。)

2、交磁扩大机电路:(见图1-2及附图2左侧电路。)

1) 交磁扩大机基本结构和工作原理:(见图1-2,图1-3。)

2) 交磁扩大机在本电路中的作用:(见附图2)。

改变加在oⅲ绕组的电压大小和极性,可改变直流发电机的励磁电压,达到改变输出电压大小甚至极性的目的。用较小的控制电压和控制电流,通过扩大机,去控制较大的输出电压,相当于电子电路中三极管的功率放大作用;又由于它利用了电机定子中的交轴磁场,故命名为“交磁扩大机”。

3、给定电压电路:

直流电动机在不同工作状态下给定电压电路各部分的电流通路如下:

图1-2 交磁扩大机工作原理图。

图1-3 电机扩大机定子上各绕组的分布。

图1-4 工作台自动循环工作时的速度图。

1) 正**正向给定电压取自221-210之间,通过(223-225-220-200)接到控制绕组oⅲ1端,从oⅲ2端出来,经(270-250-230-210)形成回路。因此给定电压u221-210是正值,中间穿了电压负反馈uf200-h ,加在控制绕组上的控制电压uc=u221-210-uf200-h。

2) 反**反向给定电压取自222-210之间,而u222-210是负值,于是uf200-h也是负值,这样加在oⅲ绕组上的就是负电压,即uc=u222-210-uf200-h是负值。电流回路学员可以自己分析。

3) 转速的控制:通过调节r-q、r-h两个大磁盘上的旋臂来实现。工作台自动循环工作时各段行程的速度见图1-4。

4)停车:按sb10a按钮,由于kji,kq(或kh)失电释放,此时给定电压等于零, oⅲ绕组上的控制电压uc=-uf200-h,该负电压促使电机迅速停车。

kt延时约1秒。其作用是当执行停车操作后,能使给定电压回路继续通电吸合约1秒,使其中的标准电压u205-210,u206-210继续存在,以防止电流截止负反馈发生作用。

为克服停车时的爬行现象,专门设置了图中的(kt-282-rt7)和(280-kt-270)两条支路。前一条支路的作用是把交磁放大器的输出直接短接,后一条支路的作用是给输入控制电压回路接入深度负反馈电压,从而把由于剩磁电压引起的爬行现象消除掉。

4、各种稳定和反馈环节:

该直流电路采用了一系列的稳定工作点措施:

1)电压负反馈:

组成:由r2的中心抽头(200)至(h)的这部分电阻组成;

作用:稳定输出电压。

2)电流正反馈:

组成:由绕组oⅱ及绕线电阻rt9、板型电阻r4组成;

作用:在大负载情况下补偿电机的转速降落;

3)电流截止负反馈:

组成:由大功率整流二极管vd1、vd2,及板型电阻r1组成;

作用:当负载出现过载或短路时及时动作,限制过载电流在1.7倍额定电流以下;当过载或短路现象消失时,能自动恢复正常运行状态。

4)桥式稳定环节:

组成:由绕组oⅰ及板型电阻r3,发电机励磁绕组wc,绕线电阻rt10组成;

作用:起阻尼作用,克服整个系统可能出现的振荡现象。

以上各种反馈共同作用,才使得该设备具有反应灵敏,稳定可靠的优点。

5、抬刀电路:

本电路中以指示灯1t-4t代替实际电路中抬刀电磁铁的线圈。

第四节交流继电、接触器控制电路。

b2012a龙门刨床的交流继电、接触器控制电路见附图3。工作过程分析如下:

一、用按钮实现主机ma的起动控制:

其起动过程:

按sb2a→kca吸合並自锁,同时kta、ky通电吸合,主电机may接起动→延时3~5秒后→kta(常闭延时断开)断,同时kta(常开延时闭合)合,为y-δ转换作准备→当直流电源建立后,kt△通电吸合,kt△(常闭延时闭合)断开,kt△(常开延时断开)合→ky断电释放,同时kcb通电吸合並自锁,kt△断电,延时约1秒后,kt△(常闭延时闭合触点)闭合, k△通电吸合→主电机maδ接运行,扩大机投入运转,为直流电机起动运行作准备。

kta 的作用是,决定ky的吸合时间;kt△的作用是,在ky断开至k△吸合之间设置一个适。

当的延时时间,这个时间约为1秒,它可防止短路现象的发生。

二、用按钮实现工作台的自动往复循环和其它各种运行状态操作:

图1-5 龙刨行程开关的状态与工作台速度对应图。

注:上图中:①前进启动(慢速切入);②工作行程(前进加速);③工作行程(后退复位);④前进减速;⑤前进换向转后退;⑤ 工作台终止点;⑥后退加速;⑦后退行程(前进复位);⑧后退减速;⑨后退换向(慢速切入,重复①)。

上图带“ ”下划线的行程开关表示工作台在起始位置时处于复位状态。)

三、自动控制刀架进刀机构进行进刀、复位、抬刀操作:

1、以前进启动为例,分析工作台在前进启动后的自动往复运行中,工作台的状态与电路各部分元件的配合情况(见附图3,同时参考图1-5):

在位置①时,按下sb9a→kji通电吸合→kji(107-129)闭合,实现自锁→由于shh在工作台启动时处于动作(置位)状态,shh(129-153)闭合,kiq通电吸合→kiq(303-305)闭合→kqc吸合,垂直刀架进刀机构进刀;又由于shj此时也处于置位状态,shj(129-157)闭合,通过kiq(161-163)触点(此时已闭合)→kj通电吸合;同时kji(111-113)闭合→kq通电吸合→直流电路中,kt吸合→接通直流给定电压电路,经过231-237-225-220-200-oⅲ1- oⅲ2-270-212-210,建立正向给定电压(u231-210)→工作台正向启动,进入慢速切入运行段;(左右侧刀架可与垂直刀架同时进刀,读者可自行分析。以下分析同。)

运行至位置②,shh 复位→shh(129-153)断开→kiq断电释放→kiq(303-305)断开。

kqc断电释放;同时由于kiq(161-163)断开,kj断电释放→直流回路中,给定电压通路。

变为从221-223-225-220-200-oⅲ1- oⅲ2-270-250-230-210,正向给定电压为。

u221-210,工作台进入工作行程(其运行速度主要取决于大磁盘旋臂的位置)。

运行至位置③时,shj复位→shj(129-157)断开,shj(211-210)闭合。由于kj早已失电,回路(270-250-230-210)仍旧闭合,工作台的运行状态不改变,它的功能只是为后面的后退减速作准备,称为前进复位。

继续运行至位置④时,s**置位→s**(129-159)闭合→kj通电吸合→直流电路中,kj(270-250)断开,s**(212-210)断开,给定电压通路至这一段时,走(270-211-210)线;同时kj(223-225)断,而kj(237-225)闭合,此时给定电压为u231-210,与慢速切入速度差不多,进入前进减速运行段;

至位置⑤时,sqh置位→sqh(129-155)闭合→kih通电吸合→kih(305-307)闭合→khc吸合→垂直刀架进刀机构复位操作;同时sqh(107-109)断开→kq断电释放→kq(123-125)闭合→kh通电吸合→直流通路中,kq(225-220)断开,kh(226-220)闭合,施加于oⅲ绕组的给定电压变为负极性电压(u222-210<0),直流电机经反接制动进入后退行程,由于此时kih(230-210)断开,给定电压通路至这一段时,走(270-211-210)线,后退开始段的稳定速度虽高于慢速切入速度,但低于后退中间段行程的速度;同时kh(1-5)闭合,kq(5-7)闭合→k2h通电吸合→k2h(1-11)、k2h(12-2)闭合→抬刀电磁铁吸合→所有刀架的进刀机构在进入后退行程时处于抬刀状态;

至位置⑥时,sqh复位→sqh(129-155)断开→kih断电释放→kih(305-307)断开→khc断电释放→进刀机构复位操作停止;同时直流电路中,kih(230-210)闭合→给定电压通路至这一段时,走(270-250-230-210)线,后退加速;

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