■北方重工集團公司傳動設備分公司 (遼寧沈陽 110141)
韓 沖
我公司于20世紀70年代從德國引進的ZFWZ3150滾齒機,該設備加工精度好,效率高。但由于是70年代設計的產(chǎn)品,電氣控制采用繼電器邏輯,不僅體積大、結(jié)構(gòu)復雜,且繼電器點損嚴重,電氣及液壓系統(tǒng)老化;液壓伺服系統(tǒng)因變量泵、伺服缸和溢流閥等原件磨損,系統(tǒng)的內(nèi)泄和外泄均很嚴重。所以故障頻繁出現(xiàn),導致機床效率大為下降,機床的加工精度也受到影響,加工的齒輪等級不合格等種種原因,且維修困難,備件耗盡,導致該設備報廢了近20年。但由于潤滑充分,該機床的導軌、絲杠、絲母、滑臺及工作臺的蝸輪蝸桿等損壞不大,機床機械精度保持較好。所以,決定對這臺設備進行改造。
筆者采用日本歐姆龍PLC系統(tǒng)對其進行了改造。ZFWZ3150滾齒機機床參數(shù):加工齒輪最大外徑3 150m m,最大齒寬1 000mm,最大加工模數(shù)M30,刀具鞍座可擺動角度195°。
(1)開關的選擇。目前一般有自動空氣斷路器、刀開關與熔斷器的組合和組合開關三種。根據(jù)電動機的容量(主軸電動機、快速移動電動機和冷卻泵電動機),選用組合開關HZ10-25P/3型作機床電源的引入開關。
(2)控制變壓器的選擇。在機床的控制電路中需要用到不同的電壓,例如:PLC的外電路及電器元件,機床上的照明電路需要電壓,接觸器的電壓等需要不同的電壓等級,提高系統(tǒng)的安全性。選用控制變壓器的型號為
JBK300 380/220。
(3)熔斷器的選擇。熔斷器是一種用于過載與電路保護的電器,當超出限定值得的電流通過熔斷器的熔體時將其熔化而分開電路。本次改造選用的型號為RL1—60和RL1—15型。
(4)熱繼電器的選擇。熱繼電器的作用是過載保護,根據(jù)主軸電動機、快速移動電動機的工作情況和技術參數(shù),所選熱機電器的型號為JR36—20。
(5)導線的選擇。主回路中導線截面積較大,不用考慮機械強度而只按允許載電流選擇。機床上電源盒主電動機使用BVR25軟線,快速移動電動機用BVR6軟線,其他的控制線均采用BVR2.5軟線。
(6)I/O字分配。繪制I/O端子接線圖(見附圖、附表):根據(jù)I/O分配結(jié)果,繪制I/O端子接線圖;在端子接線圖中,X0、X1等共用一個COM端,Y0、Y1和Y2各用一個COM端;其余的共用一個COM端。按鈕一端并接在AC110V電路上,另一端分別接在相應的PLC輸入端子上。接線時注意PLC輸入、輸出COM端極性。接觸器的線圈工作電壓若為交流220V,則接觸器線圈可共用一個COM端,而應分開使用。
I/O字分配功能說明表
該滾齒機改造以來,因為提高了機械傳動精度,加之合理使用間隙和螺距誤差補償能力,工件加工精度和工作效率有所提高。機床性能穩(wěn)定可靠,運行以來未發(fā)生重大故障,使這臺已經(jīng)報廢了近20年的老設備重新煥發(fā)了青春。據(jù)初步統(tǒng)計,僅改造一項為公司節(jié)約超出20萬元,設備產(chǎn)出價值100萬元。填補了公司加工大直徑、大模數(shù)齒輪的空白。
[1] 熊葵容. 電器邏輯控制技術[M]. 北京:科學出版社,2002.
[2] 廖常初. 可編程序控制器應用技術[M]. 重慶:重慶大學出版社,2002.
[3] 黃義源. 機械設備電氣與數(shù)字控制[M]. 北京:中央廣播電視大學出版社,1993.