摘 要:本文就龙门刨床换向冲击噪音较大、减速箱和传动轴易损伤的问题,根据龙门刨床的速度曲线要求设计了换向电路;介绍并分析了重新设计的龙门刨床的循环过程和电路及其工作原理,经试用取得理想效果。
我公司的几台龙门刨床经多年使用后,大都改成了双环控制的可控硅直流调速系统。但由于机械结构的限制及换向频繁的特点,其换向冲击噪音较大,减速箱和传动轴容易损伤,为此根据龙门刨床的速度曲线要求设计了换向电路,经试用效果明显。一、龙门刨床对换向的要求
龙门刨床的工作循环过程如图1,前进(低速切入)→前进→前进减速→换向→后退→后退减速→换向→前进(低速切入)。
过程分析
1.前进减速时,给定突然降低,电机全负荷制动,然后再低速前进,减速箱和传动轴经过两次冲击。
2.前进减速换向时,由于给定突然反向,电机全负荷制动,然后换向,减速箱和传动轴又经过一次冲击。
3.同理,后退减速时,也经过两次冲击。
4.同理,后退减速换向时,经过一次冲击。
由分析可知,一个循环过程中,减速箱和传动轴共经过六次冲击。
二、降低冲击的可行性
冲击是由传动间隙造成的,要减轻冲击,就要保证排除换向间隙时的相对速度要慢,并尽量减少一个循环过程的冲击次数。
三、重新设计的龙门刨床循环过程
循环过程如图2,前进(低速切入)→前进→前进(逐渐减速)→换向→后退→后退(逐渐减谏)→换向→前进(逐渐加速)。
过程分析
1.前进减速时,给定逐渐降低,以避免电机全负荷强烈制动,降低齿轮冲击强度。撞击换向开关后变为后退给定,调速系统全负荷制动(此时不需要排除齿轮间隙,无冲击产生),电机很快减速,然后变为后退,在整个过程中,只经历一次冲击,冲击也较轻。
2.同理,后退减速及换向也只经历一次撞击。
3.由分析可知,一个循环过程中,减速箱和电机只经历两次轻微撞击。
四、重新设计的电路及工作原理分析
为满足重新设计的龙门刨床循环过程,在给定和调速器之间加入如下电路(图3)。
减速电位器w1的调整。保证撞换向之前一直减速且速度已经降下来,只要调整合适,可以保证从减速到换向平稳过渡基本无撞击。
工作原理如下
1.继电器23接通,输出如图4。
2.继电器13接通,输出如图5。
调整w1、w2,可改变输出跟随输入的时间。
另外,根据控制要求对主控制电路增加如图6的电路。
分析如下
1.点退、点20d4进时,继电器j不吸和,23接通,输出跟随输入较快,不影响点退、点进时的灵敏性。
2.前进减速、后退减速时,继电器j吸和,13接通,输出跟随输入较慢,制动时速度调整器不饱和,消除满电流制动时引起的撞击。
3.对应于给定的速度循环图如图7。
4.此电路减轻了冲击,但要达到较好的使用效果,电位器w1、w2的调整是关键。