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變頻器在懸鏈通過式強化拋丸清理機中的應用

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摘要:介紹了懸鏈通過式拋丸清理機的用途,及變頻器的對拋丸機的控制,選擇合適的所適用變頻 器,可降低拋丸機設備的故障率,并實現多品種共線生產。
關鍵詞-變頻器;拋丸機;控制;調速 中圖分類號:TG234 文獻標識碼:A 文章編號:1003.773X(2015)07.0082.02 DOI:10.16525/j.cnki.cnl4.1134/th.2015.07.032
0 引言
拋丸清理機是通過拋丸器將鋼砂鋼丸高速拋 落沖擊在材料物體表面的一種處理技術,種類很 多,有履帶式、轉臺式、懸鏈通過式等等,而懸鏈通 過式作為一種大批量生產方式的強化拋丸清理 機,加之拋丸器的變頻調速,使它在機械行業得到 廣泛應用。

1 懸鏈通過式強化拋丸清理機的用途與優點

懸鏈通過式拋丸清理機是利用高速旋轉的葉 輪,將彈丸以一定的速度拋向工件,從而有效地清 理、強化工件表面的設備,因生產效率高,適用于 大量生產。其優點如下:
1)采用懸鏈、多吊鉤、步進式周期作業,工件 互不磕碰、變形,可在有效空間內盡可能掛足,生 產效率高。
2)采用單進單出形式,借助于四個大功率拋 丸器的合理配置,輪流拋射工件,很好地達到了 TES一020—2標準強化技術要求,取得了預期的強化 效果。
3)電氣控制系統采用進口PLC進行整套設 備的啟動、停車過程控制,自動化程度較高,并且 對整套設備各個系統進行自動監測保護,具有聲光報警和自動處理故障的功能。
4)清理室頂面、底面及拋頭對面均采用高鉻耐 磨鑄鐵材料,壽命長。采用一主兩輔清理室;頂縫及 工作門采用多層密封,結構合理,密封性能好。
5)除塵系統采用二*除塵,采用旋風除塵和 脈沖濾筒除塵的結合,大大提高了除塵效果,粉塵 排放濃度低于國家相應標準。
2 變頻器簡介
各國使用的交流供電電源,無論是用于家庭 還是用于工廠,其電壓和頻率均為400V/50 Hz 或200V/60Hz(50Hz)等等。通常,把電壓和頻 率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交 流電的裝置稱作“變頻器”。為了產生可變的電壓 和頻率,該設備*先要把電源的交流電變換為直 流電(DC)。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的 裝置,其科學術語為“inverter”(逆變器)。由于變 頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫 “inverter”,故該產品本身就被命名為“inverter”, 即:變頻器。

3 懸鏈通過式強化拋丸清理機的結構及變頻器的控制

懸鏈通過式拋丸清理機主要由清理室、氣動 門、拋丸器、懸鏈、吊鉤、自轉機構、提升機、螺旋 絞龍、分丸器、除塵機、電控箱等部分組成。其工 作流程為:除塵機工作一4個拋丸器依次啟動并 運行一各左、右門依次開啟、自轉機構轉鉤分 開一懸鏈行進到位自停一各左、右門依次關閉一 丸閥打開、轉鉤閉合、提升機、螺旋機工作,同時 定時計時開始(拋丸清理工作正常進行)一預設 的清理時間一到,丸閥及關閉一各左、右門依次 開啟,自轉轉鉤分開懸鏈行進,隨后,第二個周期 開始〔】〕。其中,懸鏈行進速度、拋頭出丸的速度 及吊鉤自轉速度都由變頻器進行無極調速,這樣 充分保證工藝的要求和生產要求,且可以根據不 同的零件設計不同的打擊速度,實現多品種共線 生產。
1)懸鏈的行進速度可調,由變頻器調節,一般 控制在4~6m/min,根據生產需要和動作安全兩 方面因素確定。
2)四個拋頭拋丸掃射的速度可調,根據工件 的材料和工藝要求確定,通常為90~100m/s,由4 個變頻器分別控制。
3)自轉機構由電機、減速器、鏈傳動組成,吊 鉤自轉速度由變頻器進行無極調速,一般為 5.2 r/min。

4 變頻器的選型及連接

變頻器選型通常考慮變頻器類型、容量、性價 比選擇和售后服務。懸鏈通過式強化拋丸清理機 通常選擇通用型的變頻器,如:西門子變頻器MI- CRClMATER440和三菱變頻器MITSUBISHI A700等,見圖1 MITSUBISHIA700
圖1 MITSUBISHIA700和MICRoMAn:R440
西門子MM440本身就具備對負載類型的選 擇和設定,且控制功能很多,可以任意地選擇和組 態,用起來很靈活,功能可拓展〔3〕。而三菱FR A700的優勢在于性價比相對高,且散熱孔不在頂 部,而在側方,比較適應灰塵相對大的環境。三菱 變頻器MITSUBISHIA700應用于懸鏈通過式強 化拋丸清理機,不僅能保證工藝要求,且能大大降 83低變頻器故障率,將變頻器電路板維護周期由兩 個月升至半年,縮短了設備的停機時間。 變頻器的輸入信號,以三菱變頻器MITSUB— ISHIA700為例,通過連接STF正轉啟動、STR 反轉啟動和SD正轉和反轉的公共端來控制,無極 調速通過連接電位器來實現,輸出為繼電器輸出, 如圖2所示〔4〕。 MITSUBISHIA700輸入輸出連接圖
圖2 MITSUBISHIA700輸入輸出連接圖
5 結語
懸鏈通過式拋丸清理機使用變頻器,不僅可以 讓設備更加穩定,而且可以根據工藝要求和生產要 求調整設備的很多功能參數,調整設備生產節拍,使 其在各大加工企業得到越來越多的使用。

參考文獻
QZG-T200懸鏈通過強 化拋丸清理機使用說明書Es〕.北京:中國標準出版社, 2003:3-7. 三菱電機自動化(上海)有限公司.三菱通用變頻器 FR-A700使用手冊Es〕.北京:中國標準出版社,2011: 6;17. 大連大森數控技術有限公司.西門子MicroMaster440 標準變頻器使用說明書Is〕.北京:中國標準出版社, 2003:3;28. 三菱電機自動化(上海)有限公司.三菱通用變頻器 FR-AT00功能說明書〔S〕.北京:中國標準出版社, 2011:2—4

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