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SRD调速系统改造龙门刨床 | 发布者:admin 日期:2013-2-22 点击:708 | | | 介绍了龙门刨主拖动系统的性能,沈阳机床配件将F-D调速系统和SRD的特性进行了对比,提出了对改造龙门刨床主拖动系统的见解。
龙门刨是加工大型工件的刨削和磨削两用机床,其主运动是工作台的直线往复运动,主拖动系统完全依靠发电机组-扩大机组-直流电动机组成的调速系统(简称F-D调速系统)来实现自动工作。这种调速系统有以下缺点:①设备大,占地面积大:②价格昂贵:③工作效率低:④能源利用率低、生产成本高:沈阳机床配件⑤噪音大:⑥故障率高:⑦线路复杂,维修难度大、工作量大。
由于F-D调速系统有以上缺点,所以长期以来人们十分关注龙门刨床主拖动系统的改造。怎样改造才合适,下面就这一问题进行讨论,希望能给机床电气工作者点滴启发。
1主拖动系统的特殊性
为满足刨削和磨削的加工工艺要求,主拖动系统有如下的特殊性:①具有较宽的调速范围,调速比为1:45:②具有较硬的机械特性,静差率小于10%:③具有较好的挖土机特性,自动将过载电流限制在1.4倍的额定电流内:④具有较强、较快的启动、换向、停车过程,响应时间小于0.5秒:⑤前进、后退有一定的自动平滑减速:⑥工作台能自动、频繁地往返运动。要改造龙门刨的主拖动系统,必须在保留原特性的基础上,提高性能,降低生产成本。
2龙门刨主拖动系统的改造
改造方案
根据上述特性和要求,从性能、价位和经济适用等综合指标的考核,沈阳机床配件目前能达到和超过原技术指标的调速系统唯有SRD,SRD又称为开关磁阻电动机调速系统,其性能好,技术指标高,是国际上80年代推出的新型无刷无级调速系统,主要由SR电动机,功率变换器,控制器,位置检测器四大部分组成。可直接用于龙门刨床,也适用于各种调速机械设备。由于SR电动机转子无绕组,电动机可高速旋转而不致变形:转子转动惯量小,易于加速、减速、停车,并在宽广的转速和功率范围内均具有高输出和高效率。SRD体积小,占地面积小,易于安装,而且传输效率高,发热量小,散热好。其性能远远优越于F-D调速系统。原B2016A主拖动使用60kW直流电动机,根据SRD的特点,改造B2016A龙门刨主拖动应选用SRD-L-55kW开关磁阻电动机调速系统,现将SRD-L-55kW与F-D-60kW调速系统的性能进行比较如右表。
机械设计
由于原直流电动机的额定转速为1000r/min对应的高速档为90m/min,低速档为45m/min,沈阳第一机床厂在磨削工作时要求最低速度为1m/min,所对应的电动机转速为22r/min,而SR-L-55kW开关磁阻电动机的调速范围为30-1350r/min,所以需将减速箱的第一组减速主动齿轮由23齿改为18齿,从动齿轮由64齿改为69齿,保证了1:45的调速比。
电气设计
取消发电机组、扩大机组、直流电动机,将55kW开关磁阻电动机直接安装在原直流电动机的机座上,与减速箱直接联接。
抬刀系统由激励发电机供电,改为单相桥式整流、加续流二极管的直流电源供电。取消全部的直流继电器和直流接触器,增设一只20A交流接触器,编号仍然为2H,由Q、H交流中间继电器控制2H,2H主触点接通抬刀线圈。
取消Y、△交流接触器和SJ-A时间继电器,保留AC交流接触器,由AC接通SRD-控制功率转换器电源。用AC辅助触点接通BC交流接触器,由BC控制开关磁阻电动机的通风用电动机。
由ZJ、J、LQ、R-Q、R-H、b-q、b-H、Q-JS、H-JS、M和两只电阻等元件组成速度自动调整线路,沈阳第一机床厂调节SRD——控制功率转换器的速度给定信号。
将原1R、2R改制成6W、10kW的制动电阻,接在控制功率转换器的R1、R2端子上,作为释放电动机在停转时反送回的能量。
取消直流电流表、转速表,将面板显示安装于此,用以显示开关磁阻电动机正常运行时的转速和SRD调速系统发生各种故障后的故障类型。
3主拖动的工作原理
SRD系统启动和停止。当按动“主机启动”按钮,AC吸合并自锁,SRD控制功率转换器得电准备,主电机的通风用电动机运转,按动“主机停止”按钮,AC释放,切断SRD控制功率转换器和通风机电源。SRD系统和通风机任何一个过载,热保护动作,能保证工作台自动停止运行,并能保证工作台始终停止在后退终了的位置上,以防止损坏刀具和工作表面。
工作台的启动和停止。当Q或H吸合接通工作台启动信号和给定信号,由Q的闭合与释放决定工作台前进和后退,由“工作台停止”按钮接通复位信号。
工作台的运行。改造后工作台仍保持原有工作方式、工作曲线、工作条件,步进、步退、自动循环、刨削和磨削运行与原来相同。
4改造结果
用SRD改造龙门刨床主拖动系统,既保持了F-D调速系统的功能,提高了各项技术指标,增加了缺相保护,给定转速为零时电动机输出对抗转矩,程序控制、自诊断功能。并且使龙门刨床工作更可靠,不再有飞车、爬行、蠕动现象出现。既可保持原操作方式,又简化了电气线路,减小故障率,减少维修工作量。改造后的龙门刨可节约10平方米的厂房,提高厂房的利用率,降低噪声,提高生产率,降低生产成本。改造后的龙门刨可减少9千瓦的空载损耗,减少6千瓦的铜损,减少21%的负载传输损耗,沈阳第一机床厂年节约能源费1.4万元,而改造投资费用为4.5~6.9万元,可在五年内收回。
用SRD改造龙门刨主拖动系统,使龙门刨主拖动系统的技术参数优化,结构优化,功能和性能优化。改善了静态、动态特性。新的调速系统将会带动机械设备的改造,增加社会经济效益。
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