wd-200鏜床電氣系統(tǒng)的改造

1、WD200鏜床電氣系統(tǒng)的改造鏜床電氣系統(tǒng)的改造閆玉光（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司150046）一、一、概述概述WD200鏜床是60年代初期由蘇聯(lián)引進(jìn)的重型機(jī)床，主軸直徑200MM，最大鏜孔深度1800MM，該機(jī)床適用于鉆孔、擴(kuò)孔、取芯鉆（用空心鉆鉆削）及鉸孔，以及進(jìn)行平面加工，銑削平面、帽和進(jìn)行線切割（螺紋加工），擔(dān)負(fù)著我公司大件加工的生產(chǎn)任務(wù)。機(jī)床的主傳動(dòng)是由一臺(tái)59KW直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，并由一臺(tái)65KW直流發(fā)電機(jī)供電，主軸、徑向刀架和

2、上滑板分別由兩臺(tái)6.6KW直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸箱和下滑板分別由兩臺(tái)9KW直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們由一臺(tái)13KW直流發(fā)電機(jī)供電，主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)都分別采用交磁放大機(jī)作為調(diào)節(jié)控制器的拖動(dòng)系統(tǒng)，電氣線路采用繼電器控制方式，使用幾十年后，由于元件老化，（有些已無備件），近幾年故障頻繁，影響設(shè)備的正常生產(chǎn)。為此我公司按照節(jié)能、穩(wěn)定、可靠、安全的原則，并考慮應(yīng)用新技術(shù)的可能性，綜合大修進(jìn)行技術(shù)改造，使設(shè)備在大修改造后，各種性能指標(biāo)不低于修前水平。為此我

3、們提出了電氣改造的具體方案：1、原有的機(jī)組供電，采用兩臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)，總功率為90KW，能耗、維修量和噪音都大，改用可控硅整流調(diào)速裝置代替，主傳動(dòng)采用6RA27V57（400V，250A）裝置，進(jìn)給采用兩套KSA23（400V，60A）裝置。2、原控制線路中各種繼電器近百個(gè)，維修量大故障多，現(xiàn)采用日本OMRON可編程控制器(CQM1HCPU21)作為電氣控制。3、原5套直流電動(dòng)機(jī)使用30多年，整流子及碳刷磨損嚴(yán)重特性變軟，現(xiàn)

4、采用最新Z4系列電機(jī)(測(cè)速機(jī)與電機(jī)同軸連接)代替。4、利用上述驅(qū)動(dòng)裝置及可編程控制器，設(shè)計(jì)符合機(jī)床要求的全套電氣圖紙(包括電氣原理圖、電柜配線圖、機(jī)床電氣安裝圖、懸掛按鈕站接線圖及電氣設(shè)備明細(xì)表等)。5、原5個(gè)坐標(biāo)10個(gè)方向全部增設(shè)數(shù)字顯示。主軸及徑向刀架采用軸環(huán)表數(shù)字顯示，主軸箱及上下滑板采用SF32感應(yīng)同步器數(shù)字顯示。6、制作新的懸掛按鈕站及面板，更換原懸掛按鈕站所有按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)。電氣原理框圖如下：流可逆方式，可以四象限運(yùn)行?？刂?/p>

5、部分由一個(gè)16位的微處理器構(gòu)成。裝置的全部功能由微處理器及接口電路實(shí)現(xiàn)，所有參數(shù)的更改均有一個(gè)鍵盤和顯示單元來完成。在懸掛按鈕站上，用模擬電位器實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)調(diào)速，依靠正反轉(zhuǎn)按鈕來確認(rèn)模擬電位器調(diào)速生效，其他按鈕完成機(jī)床最基本得一部分操作功能。三、三、進(jìn)給傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)給傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)WD200鏜床的進(jìn)給傳動(dòng)由四臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下:上滑板主軸電動(dòng)機(jī)：Z41124111KW3000轉(zhuǎn)分電樞：440V28.9A勵(lì)磁：180V2.39

6、A下滑板主軸箱電動(dòng)機(jī)：Z4132118.5KW3000轉(zhuǎn)分電樞：440V47.4A勵(lì)磁：180V2.39A圖3進(jìn)給傳動(dòng)電氣原理圖根據(jù)機(jī)械加工要求及電動(dòng)機(jī)的參數(shù)我們選用了KSA23（220V，60A）的可控硅整流調(diào)速裝置下面對(duì)該系統(tǒng)作簡(jiǎn)略說明:1KSA23直流調(diào)速裝置是一種單閉環(huán)邏輯無環(huán)流電樞可逆的調(diào)速系統(tǒng)該系統(tǒng)的調(diào)速裝置具有調(diào)速范圍寬(1:10000)低速性能好響應(yīng)快結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊可靠性高體積小重量輕易于操作便于維修等特點(diǎn).該裝置采用一

7、個(gè)帶并聯(lián)限流環(huán)節(jié)的速度調(diào)節(jié)器還設(shè)有相序監(jiān)視、相位監(jiān)視、欠電壓監(jiān)視等檢測(cè)電路.2.主回路采用三相橋式反并聯(lián)電路借助于邏輯無環(huán)流可逆方式，可以四象限運(yùn)行。四、用四、用OMRONOMRON可編程控制器可編程控制器(CQM1HCPU21)(CQM1HCPU21)改造鏜床電氣系統(tǒng)改造鏜床電氣系統(tǒng)。主控PLC選用OMRONSYSMACCQM1H型，CQM1H是一種功能完善的緊湊型PLC，能為分散控制等提供高性能機(jī)器控制，利用先進(jìn)的內(nèi)裝板（包括高速計(jì)

8、數(shù)器板、串行通信板、脈沖IO板、模擬量IO板等）可靈活地配置系統(tǒng)，通過中央個(gè)人計(jì)算機(jī)監(jiān)控PLC操作、編輯PLC程序、及讀寫PLC數(shù)據(jù)等，以及Windows環(huán)境下的CX—Programmer編程軟件，具有高效的軟件開發(fā)能力，程序容量、DM容量和IO點(diǎn)數(shù)都較同類產(chǎn)品優(yōu)越，且性能穩(wěn)定，是一款性價(jià)比極高的工程型中小型PLC產(chǎn)品。WD200鏜床選用CQMIHCPU21為主控CPU，選用模擬量IO作為與6RA27V57、KSA23直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行模