對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)于,機(jī)電,電機(jī),系統(tǒng),設(shè)計(jì) 黃河科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 工 學(xué)院 機(jī)械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 2008 級(jí) 1 班 學(xué)號(hào) 學(xué)生 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)）、參考資料（文獻(xiàn)）以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等）（紙張不夠可加頁(yè)） 主要內(nèi)容： 1、對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)的類型與分析研究； 2、對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與組成； 3、對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)與設(shè)計(jì)圖紙； 4、寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述，翻譯外文資料。 基本要求： 1、所設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)符合生產(chǎn)實(shí)際，工作可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，維修方便； 2、所設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)有創(chuàng)新點(diǎn)，并選1—2個(gè)典型器件進(jìn)行校核； 3、在設(shè)計(jì)中應(yīng)發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，綜合運(yùn)用在校期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能。 主要參考資料： 對(duì)輥機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)資料、機(jī)械電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、教科書(shū)及相關(guān)中外文期刊。 時(shí)間及任務(wù)安排： 1、1----2周：考察調(diào)研，實(shí)習(xí)參觀，收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 2、3----4周：完成文獻(xiàn)翻譯，文獻(xiàn)綜述，初步擬定總體設(shè)計(jì)方案； 3、5----9周：完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿，基本完成課題設(shè)計(jì)、計(jì)算繪圖等工作； 4、10-11周: 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙，整理完成所有設(shè)計(jì)文件； 5、第12 周：做好答辯前的所有準(zhǔn)備工作。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2012年 2 月 13 日至 2012 年 5 月 15 日 計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 2012年 5 月 19 日 專業(yè)（教研室）審批意見(jiàn)： 審批人（簽字）： 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告表 課題名稱 對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 教師擬訂 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 一、資料準(zhǔn)備 1、通過(guò)到啟源公司和相關(guān)機(jī)械廠實(shí)習(xí)，初步了解了對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成及工作原理； 2、參考了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、現(xiàn)代電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)、電機(jī)與電力拖動(dòng)、電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、AutoCAD的二維及三維繪圖等相關(guān)書(shū)籍，查閱了與對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)有關(guān)的資料與中外文期刊； 3、通過(guò)實(shí)習(xí)和資料、資源整合，具備了輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路。 二、設(shè)計(jì)目的及要求 1、設(shè)計(jì)對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)，使其具有一定的實(shí)用性、先進(jìn)性； 2、所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)具有安全防護(hù)裝置，達(dá)到節(jié)能降耗的目的； 3、電器元器件應(yīng)盡量選用國(guó)產(chǎn)元件，并按連續(xù)工作制選擇、校核； 4、在設(shè)計(jì)中應(yīng)發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，綜合運(yùn)用在校期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能。 三、設(shè)計(jì)思路與預(yù)期成果 1、通過(guò)資料收集和信息整合，進(jìn)行輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是控制電路的設(shè)計(jì)和相關(guān)的理論計(jì)算； 2、所設(shè)計(jì)的電路具有一定的創(chuàng)新性，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力、增強(qiáng)創(chuàng)新能力； 3、完成文獻(xiàn)綜述、外文資料翻譯、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)各一份，繪制設(shè)計(jì)圖紙。 四、設(shè)計(jì)任務(wù)完成的階段及時(shí)間安排 1、1---2周 考察調(diào)研，實(shí)習(xí)參觀，收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 2、3---4周 完成文獻(xiàn)翻譯，文獻(xiàn)綜述，初步擬定總體設(shè)計(jì)方案； 3、5---9周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿，基本完成整體設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖等工作； 4、10-11周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙，整理完成所有設(shè)計(jì)文件； 5、第12 周 做好答辯前準(zhǔn)備工作。 五、完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素 1、實(shí)習(xí)和相關(guān)資料的查閱、消化、整合； 2、在以前的學(xué)習(xí)中進(jìn)行過(guò)多次的課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的 進(jìn)行打下了基礎(chǔ)； 3、現(xiàn)代機(jī)械控制技術(shù)的不斷發(fā)展可以為設(shè)計(jì)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持； 4、良好的設(shè)計(jì)環(huán)境和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)。 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題來(lái)源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會(huì)征集；（4）科研單位提供 課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)（藝術(shù)設(shè)計(jì)）；B—技術(shù)開(kāi)發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報(bào)告 （2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題 要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 III 頁(yè) 對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 對(duì)輥機(jī)也叫雙輥破碎機(jī)或者輥式破碎機(jī)，是利用高強(qiáng)度耐磨合金磨輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高擠壓力來(lái)破碎物料。物料進(jìn)入破碎腔以后，受到磨輥的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的擠壓力作用，在擠軋和嚙磨下，將物料破碎成理想顆粒排出。用于在水泥，化工，電力，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門(mén)，破碎中等硬度的物料。 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造，使工業(yè)生產(chǎn)邁入了機(jī)電一體化的發(fā)展階段，也為對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)硬的技術(shù)支持。本次設(shè)計(jì)中，在安全性方面，采用了對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，并且通過(guò)在控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置啟動(dòng)、停止按鈕來(lái)進(jìn)一步對(duì)安全性進(jìn)行提高；在可靠性方面，采用先起動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)的控制方法，很大程度上延長(zhǎng)了對(duì)輥機(jī)的使用壽命。 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有四部分： 首先，通過(guò)對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)的調(diào)查分析和實(shí)際情況，確定最合理的電氣控制系統(tǒng)； 其次，通過(guò)框架系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和間隙調(diào)整系統(tǒng)的分析比較，確定傳動(dòng)形式及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)； 再次，通過(guò)計(jì)算各電氣元器件的參數(shù)，確定其型號(hào)； 最后，電氣控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)和電氣控制柜的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)是在已有的對(duì)輥機(jī)電氣控制系統(tǒng)和實(shí)際工程需要的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞 ：電氣控制，傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)輥機(jī) The Electrical System Design for the Roller Machine Author : Mo Yanli Tutor : Mu Guohua Abstract The roller machine is also called as roll-on roll crusher or dual-roll crusher,which squeezes the material to use the high pressure of high trength wear-resi-stant alloys roller relative rotation.After the material enters the crushing chamber,the material is squeezed by the roller of the relative rotation.In rolling mill,the materials will be broken into particles. It is used in cement, chemicals, power, metallurgy, building materials, refractories, and other industrial sectors, for braking middle hardness of materials. The continuous development of science and technology, which greatly promoted the cross-penetration of different disciplines, has led to the technological revolution and the transformation of the fields of engineering, industrial production has entered a stage of development of mechatronics , but also for the roller machine electrical control system designa strong technical support. This design, in terms of security, control of the photoelectric switch on the radio, and through the control field is set to start and stop buttons to improve further on the security; in terms of reliability, the first motor starter cooling pump start the main motor control method, greatly extending the service life of the roller machine. The design elements have four parts. Firstly,through the investigation and analysis of the electrical control system of the roller machine,I determine reasonably the disign plan of the electrical control system. Secondly, through the compare and analysis of the frame system, transmission system and gap adjustment system ,I determine the transmission form and model of electromotor. Thirdly, through the parameters of the electrical components ,I determine their type. Finally,I finish the design of the electrical control system and the design of electrical control cabinet. This design is based on the electrical control system of the roller machine and the actual works. Through improving,it can be applied to industrial production and have a certain value. Keywords: Electrical Control, Drive System, The Roller Machine 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 6 頁(yè) 輥壓機(jī)概述與電氣系統(tǒng)原理 摘要：輥壓機(jī)是８０年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新型粉磨設(shè)備。它利用相反方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)輥?zhàn)訉?duì)物料進(jìn)行擠壓來(lái)粉磨物料，粉磨力可通過(guò)液壓系統(tǒng)調(diào)整，壓力可達(dá)４００ｋＮ。實(shí)驗(yàn)證明采用這種方法粉磨物料節(jié)能效果較好。把輥壓機(jī)作為粉磨系統(tǒng)的預(yù)破碎設(shè)備組成一個(gè)破碎粉磨系統(tǒng)，可以使原來(lái)的粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量增產(chǎn)８０％～８５％、單產(chǎn)電耗可降低２０％～２５％、這樣的破碎粉磨工藝方面有著顯著的效果。所以成為發(fā)展粉磨工藝的一項(xiàng)新技術(shù)。為保證輥壓機(jī)整體技術(shù)的先進(jìn)性，我們?cè)谶M(jìn)行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了看干擾能力較強(qiáng)的PLC控制技術(shù)和新型儀表技術(shù)，保證輥壓機(jī)安全平穩(wěn)地運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：輥壓機(jī), 電氣系統(tǒng), 發(fā)展 1 輥壓機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展 輥壓機(jī)是八十年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新型粉碎設(shè)備。以它為主組成的擠壓粉磨新工藝在節(jié)能方面有著顯著的效果，受到國(guó)際水泥界的普遍重視，成為發(fā)展粉磨工藝的一項(xiàng)新技術(shù)。 該機(jī)應(yīng)用高壓料層粉碎能耗低原理，采用單顆粒粉碎群體化的工作方式。脆性物料經(jīng)過(guò)高壓擠壓（該機(jī)在壓力區(qū)的壓力約為150Mpa）使物料的粒度迅速減小，0.08mm的細(xì)粉含量達(dá)到20～30%，小于2mm的物料達(dá)到70%以上，并且在所有經(jīng)擠壓的物料中在在有大量的裂紋，使物料在下一個(gè)工序中粉磨時(shí)，所需的能耗大幅度降低。根據(jù)國(guó)外有關(guān)資料的報(bào)導(dǎo)和我們已取得的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，采用此設(shè)備的粉磨系統(tǒng)比未采用該設(shè)備的粉磨系統(tǒng)可增產(chǎn)50～200%，單產(chǎn)電耗可降低20～35%。并且由于磨輥的磨損小，使得單位磨耗大為降低，同時(shí)設(shè)備工作的噪音、粉塵等均較小，改善了工人勞動(dòng)環(huán)境，充分顯示出其卓越的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 輥壓機(jī)裝備技術(shù)在發(fā)展中得到優(yōu)化。輥壓機(jī)粉磨技術(shù)經(jīng)過(guò)國(guó)家“七五”、“八五”、“九五”近20年的重大科技攻關(guān)，可以說(shuō)其裝備技術(shù)已取得突破性進(jìn)展，設(shè)備的運(yùn)行可靠性、輥面的耐磨設(shè)計(jì)與修復(fù)、工藝與裝備參數(shù)的優(yōu)化和水泥顆粒形態(tài)與分布等一系列關(guān)鍵技術(shù)日趨成熟，水泥主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率已達(dá)到球磨系統(tǒng)的水平，工藝系統(tǒng)吸收了打散分級(jí)機(jī)、高細(xì)磨、高效選粉機(jī)等多種先進(jìn)技術(shù)，使擠壓粉磨的高效節(jié)能特點(diǎn)得以更充分地發(fā)揮，因而成為目前日產(chǎn)1000噸、2000噸、2500噸熟料等大型水泥生產(chǎn)線粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選方案。自1999年至2002年上半年，HFCG型輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)有近50條生產(chǎn)線投用，對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)起到了促進(jìn)作用。 2 輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 輥壓粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，載荷很大，系統(tǒng)、部件較多。為了更好地使用該設(shè)備，必須對(duì)其各個(gè)部件和每夜和必要的了解。該設(shè)備是由軸系、主機(jī)架，進(jìn)料裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、輥罩、檢測(cè)系統(tǒng)組成。 現(xiàn)將該設(shè)備中主要部件簡(jiǎn)介如下： 2.1 主軸軸系 該部件由堆焊有一定厚度耐磨材料的磨輥主軸、雙列球面滾子軸承，軸承座，以及內(nèi)、外軸承端蓋、定位環(huán)、端面熱電阻、水冷系統(tǒng)等零部件組成。見(jiàn)軸系裝配示意圖。 主軸采用分體式，由軸體和軸套兩部分組成，軸套表面堆焊了一層耐磨層，在耐磨層磨損后可在其上直接進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)，若軸套使用到無(wú)法修復(fù)的程度，則可更換一新軸套。主軸兩軸承支承處，均為圓錐段，使主軸承的拆卸可借助于超高壓油泵進(jìn)行，便于檢修更換。 主軸承采用具有自動(dòng)調(diào)心功能的雙列球面滾子軸承。該軸承具有承載能力大，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。并采用集中干油潤(rùn)滑，保證其具有良好的潤(rùn)滑條件。 端面熱電阻是用以檢測(cè)主軸承工作溫度的，它緊貼在主軸承的外圈上，保證連續(xù)檢測(cè)，報(bào)警，控制主軸承溫度。 水冷系統(tǒng)是用來(lái)降低主軸及軸承的工作溫度，從而使軸系能穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)行。 2.2 主機(jī)架 主機(jī)架是整個(gè)擠壓粉碎基礎(chǔ)，擠壓粉碎力由其承受。為便于減輕重量全部采用焊接結(jié)構(gòu)，由上、下橫梁、左、右立柱、承載銷、定位銷、導(dǎo)軌及聯(lián)接螺栓組成。見(jiàn)主機(jī)架裝配示意圖。上、下橫梁及左、右立柱均在焊接后作了整體退火處理，以消除其焊接應(yīng)力。 上、下橫梁采用工字型結(jié)構(gòu)，具有較大的剛度和強(qiáng)度，左、右立柱和工字型與箱型結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，同樣具有較高的剛度，使整個(gè)機(jī)架可連接成為一個(gè)剛性的整體。 承載銷主要直到將立柱上所受的粉碎力傳遞到上、下橫梁上去的作用。在安裝時(shí)應(yīng)注意其標(biāo)記。 定位銷的主要作用是用于確定兩側(cè)上、下橫梁的中心距。 導(dǎo)軌是作為活動(dòng)輥軸承座的導(dǎo)向裝置而設(shè)置的，兩側(cè)的軌寬度有所不同，靠近傳動(dòng)側(cè)的導(dǎo)軌應(yīng)寬些。 螺栓組是確保機(jī)架聯(lián)接的關(guān)鍵所在。因此該高強(qiáng)度螺栓不可用普通螺栓代用，并且在擰緊時(shí)應(yīng)控制擰緊力矩。 2.3 進(jìn)料裝置 進(jìn)料裝置是保證物料能均勻，定量地進(jìn)入壓力區(qū)，并使物料受到良好擠壓的一個(gè)重要裝置。在工作中，物料始終充滿整個(gè)進(jìn)料裝置，由其導(dǎo)向進(jìn)入磨輥的壓力區(qū)。 2.4 主電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng) 主電機(jī)是整部輥壓機(jī)主動(dòng)力源。采用兩臺(tái)高壓三相異步電動(dòng)機(jī)，用戶可自購(gòu)或委托制造商配套。 傳動(dòng)系統(tǒng)采用國(guó)際上先進(jìn)的行星減速器懸掛傳動(dòng)裝置。通過(guò)縮套聯(lián)軸器將行星減速器的輸出軸剛性地固定在磨輥主軸上。減速器的安裝定位基礎(chǔ)為磨輥主軸，并且減速器可以承受主軸作水平移動(dòng)。 2.5 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)是為磨輥提供所需的擠壓粉碎力而設(shè)置的，其主要作用是液壓彈簧，兼有液壓保護(hù)功能。它的性能直接影響到擠壓粉碎物料的質(zhì)量和設(shè)備的安全。該系統(tǒng)由泵站，閥臺(tái)和油缸三大部分組成（見(jiàn)液壓系統(tǒng)圖）。閥臺(tái)，泵站和油缸直接安裝在機(jī)架上，結(jié)構(gòu)緊湊。 2.6 潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng)用于主軸承的潤(rùn)滑，密封以及活動(dòng)輥軸承座的潤(rùn)滑，該套潤(rùn)滑系統(tǒng)能適應(yīng)多粉塵的工作環(huán)境，可保證主軸承和活動(dòng)輥軸承座在良好的潤(rùn)滑狀況下工作。 潤(rùn)滑泵打出的潤(rùn)滑脂由遞進(jìn)式分配器按比例分配給各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)分油器，主機(jī)架兩側(cè)各一個(gè)。 該種分油器是一較為先進(jìn)的分油器，其特點(diǎn)是：所分出的各路中任何一路受阻，則整個(gè)系統(tǒng)停止工作。這樣避免了有一個(gè)或某幾個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)斷油，而操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的致命弱點(diǎn)。在分油器上設(shè)置了一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，一旦分油器停止工作，可立即發(fā)出信號(hào)，通知操作者。 2.7 檢測(cè)系統(tǒng) 檢測(cè)系統(tǒng)作為檢測(cè)控制各個(gè)信號(hào)和而分布在各系統(tǒng)中。由檢測(cè)元件檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的聯(lián)鎖，指示和報(bào)警。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制。包括兩磨輥間的輥隙檢測(cè)、主軸承溫度檢測(cè)、液壓系統(tǒng)壓力檢測(cè)、潤(rùn)滑系統(tǒng)工作檢測(cè)、液壓泵站濾油器壓差報(bào)警 2.8 輥罩 輥罩的主要作用：其一是防止發(fā)生意外的人員傷亡和設(shè)備損壞事故；其二是起到密封、減少揚(yáng)塵的作用。在兩輥罩上均開(kāi)有觀察檢修門(mén)孔，可以在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)隨時(shí)檢查輥面磨損情況。 3 輥壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)原理 驅(qū)動(dòng)兩個(gè)輥?zhàn)拥尿?qū)動(dòng)電機(jī)采用自耦減壓起動(dòng)方式起動(dòng)，設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作和控制室遙控操作功能，遙控操作時(shí)由PLC控制兩臺(tái)電機(jī)分時(shí)起動(dòng)以降低電機(jī)起動(dòng)是對(duì)電網(wǎng)的沖擊。還設(shè)有電機(jī)過(guò)流保護(hù)裝置，其接點(diǎn)接到PLC裝置中來(lái)控制停機(jī)，進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)。 液壓泵電機(jī)的控制方式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。手動(dòng)操作方式下建立起液壓系統(tǒng)初始?jí)毫?，之后改為自?dòng)方式。在自動(dòng)方式下，系統(tǒng)壓力由PLC根據(jù)液壓壓力檢測(cè)儀表電接點(diǎn)在壓力設(shè)定區(qū)間進(jìn)行自動(dòng)控制，以保證輥壓機(jī)的合理工作壓力。液壓壓力測(cè)量的一次儀表采用擴(kuò)建硅壓力變送器，具有較長(zhǎng)的工作壽命。為保證液壓系統(tǒng)正常進(jìn)行，液壓油油箱上安裝了鉑熱電阻測(cè)溫元件，用來(lái)檢測(cè)油溫，當(dāng)油溫過(guò)高或過(guò)低都會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。油溫上的加熱器可以在發(fā)出油溫過(guò)低報(bào)警后起動(dòng)，來(lái)對(duì)液壓油加熱。液壓系統(tǒng)回油濾油器裝有阻塞報(bào)警開(kāi)關(guān)，濾芯較臟時(shí)濾油器阻塞發(fā)出報(bào)警通知操作人員及時(shí)更換濾芯。 甘油潤(rùn)滑用于對(duì)輥?zhàn)又鬏S承潤(rùn)滑?？墒謩?dòng)控制潤(rùn)滑端電機(jī)起動(dòng)和停止。起動(dòng)電機(jī)時(shí)必須起動(dòng)潤(rùn)滑端電機(jī)。起動(dòng)主電機(jī)時(shí)必須起動(dòng)潤(rùn)滑端電機(jī)，保證潤(rùn)滑良好。輥?zhàn)虞S承的外圈端面上安裝了端面鉑熱電阻，用于測(cè)量軸承溫度，監(jiān)視軸承潤(rùn)滑和冷卻效果，防止軸承超溫?fù)p壞。 輔助驅(qū)動(dòng)電阻用于檢修輥?zhàn)訒r(shí)慢速拖動(dòng)輥?zhàn)有D(zhuǎn)。他可單獨(dú)手動(dòng)控制起動(dòng)與停止，并且與主電機(jī)控制連鎖。 為監(jiān)視輥壓機(jī)實(shí)際工作情況，安裝了用于測(cè)量?jī)奢侀g隙的傳感器。采用的傳感器是差動(dòng)式位移傳感器。機(jī)架兩側(cè)各裝一個(gè)，測(cè)的數(shù)值直接反映了兩輥間被擠壓物料的厚度。機(jī)架兩側(cè)還安裝了間隙過(guò)大限位保護(hù)開(kāi)關(guān)，PLC通過(guò)檢測(cè)它決定是否進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。 在輥?zhàn)拥姆球?qū)動(dòng)側(cè)，個(gè)安裝有一個(gè)接近開(kāi)關(guān)。液壓了系統(tǒng)控制方面還設(shè)置了系統(tǒng)“卸荷”和“工作”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，一切操作信號(hào)、聯(lián)鎖信號(hào)、故障信號(hào)都要送到PLC中，由PLC統(tǒng)一處理，最后發(fā)出實(shí)際的控制信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。 參考文獻(xiàn) [1]張良才，張榮君 .《中國(guó)建材裝備》. 1994年第03期 [2]王思明,張金敏.《電氣傳動(dòng)自動(dòng)化》. 1998 年03期 [3]郝衛(wèi)軍.《輥壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)》. 西安建筑科技大學(xué)?????發(fā)表時(shí)間:2008-05-01??? 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機(jī)電一體化及電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展 6 3.1 機(jī)電一體化的發(fā)展 6 3.1.1 “機(jī)電一體化”的發(fā)展歷程 6 3.1.2 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 6 3.1.3 發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的任務(wù) 6 3.1.4 “機(jī)電一體化”的核心技術(shù) 7 3.2 電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 7 4 對(duì)輥機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 4.1 電氣控制方案的確定及控制方式的選擇 10 4.1.1 電氣控制方案設(shè)計(jì)的基本原則 10 4.1.2 電氣控制方案的選擇 10 4.1.3 控制系統(tǒng)的工作方式 11 4.1.4 控制線路的電源 11 4.2 電氣傳動(dòng)形式的確定 11 4.2.1 傳動(dòng)方式 11 4.2.2 確定調(diào)速方案 12 4.3 電動(dòng)機(jī)的選擇及電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和反向要求 12 4.3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 12 4.3.2 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和反向要求 13 4.4 電氣線路中的保護(hù)措施 14 4.4.1 短路保護(hù) 14 4.4.2 過(guò)載保護(hù) 15 4.4.3 過(guò)流保護(hù) 15 4.4.4 零電壓和欠電壓保護(hù) 15 4.4.5 安全保護(hù) 16 4.5 電氣元器件的選用 16 4.5.1 電阻的選擇 16 4.5.2 各種按鈕、開(kāi)關(guān)的選用 17 4.5.3 接觸器的選擇 18 4.5.4 繼電器的選擇 19 5 對(duì)輥機(jī)電氣控制板的設(shè)計(jì) 22 5.1 電氣設(shè)備總體配置設(shè)計(jì) 22 5.2元器件布置圖的設(shè)計(jì)及電器部件接線圖的繪制 23 5.3電氣箱及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的設(shè)計(jì) 23 結(jié)語(yǔ) 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)翻譯） 第 6 頁(yè) CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)用軟件在沖模鑄造模具中應(yīng)用 摘要：本文根據(jù)并行工程（CE）的理念，建立了一個(gè)面向沖壓模具設(shè)計(jì)制造的CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)，并對(duì)該集成系統(tǒng)進(jìn)行了初步的應(yīng)用。該集成系統(tǒng)可以利用現(xiàn)成的CAD/CAM集成的軟件平臺(tái)Pro/ENGINEER， MAGMASOFT模擬軟件和用于沖壓模工藝設(shè)計(jì)的初步的專家系統(tǒng)來(lái)建立。本文作者開(kāi)發(fā)一個(gè)含有一系列的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和技術(shù)方案及沖模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的初步的專家系統(tǒng)軟件包。該集成系統(tǒng)已經(jīng)成功地被應(yīng)用于沖壓鋁和鎂鑄件的模具的設(shè)計(jì)和制造，例如生產(chǎn)桑塔納轎車的水泵。使用該集成系統(tǒng)能縮短沖模設(shè)計(jì)和制造周期，而且可以在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)高質(zhì)量沖模，大大縮短了沖模鑄造的生產(chǎn)時(shí)間。 1.前言 沖模鑄造的軟件正在不斷地發(fā)展。沖模鑄造的產(chǎn)品正在向復(fù)雜的、大型的、生產(chǎn)周期短的方向發(fā)展。該如何在一個(gè)比較短時(shí)期用較低的費(fèi)用生產(chǎn)高質(zhì)量的沖模鑄造已經(jīng)成為沖模鑄造企業(yè)重要和緊急工作。最近協(xié)作工程學(xué) (CE)已經(jīng)進(jìn)入沖模鑄造的產(chǎn)品，和建立完整的投沖模鑄造CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。在 CE 程序中，第一個(gè)步驟是為產(chǎn)品的使用創(chuàng)建一個(gè) 3D零件數(shù)據(jù)庫(kù)程序。下一個(gè)步驟是設(shè)計(jì)沖模鑄造程序，包括禁足系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、溢出系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整個(gè)沖模鑄造剛體的設(shè)計(jì)。為了避免鑄造中出現(xiàn)缺點(diǎn)，用鑄造仿真軟件仿真金屬的流動(dòng)和凝固過(guò)程，也就是進(jìn)行CAE。數(shù)據(jù)庫(kù)需要提供CAM在制造沖模的粗加工和最終處理CNC程序的數(shù)據(jù)，而且被連接到測(cè)量機(jī)械測(cè)量坐標(biāo) (CMMs)。由于在整個(gè)過(guò)程使用統(tǒng)一的 3D模型數(shù)據(jù)庫(kù)，所以能同時(shí)完成所有步驟。整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期很大程度上縮短 [2]。因此,整個(gè)模具系統(tǒng)沖模鑄造的重點(diǎn)是CAD/CAE/CAM，它表達(dá)了CE觀念模型的先進(jìn)制造技術(shù)。完整的沖模鑄造CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的計(jì)劃在圖1中顯示。一個(gè)CAD /CAM 軟件包含一個(gè) CAE 模擬 軟件和一個(gè)沖模專用系統(tǒng)。 圖1. 完整的沖模鑄造CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的全部步驟 由于鑄件的復(fù)雜形狀, 3D實(shí)體模型和制造要求大型的CAD/CAM的軟件。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的CAD/CAM軟件是PTC生產(chǎn)的Pro/ENGINEER CAD/CAM軟件，EDS生產(chǎn)的Unigraphics II CAD/CAM軟件，和美國(guó)SDRC生產(chǎn)的IDEAS CAD/CAM軟件。 2.制定完整的沖模鑄造CAD/CAE/CAM系統(tǒng) 完整的沖模鑄造CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的計(jì)劃在圖1中顯示。一個(gè)CAD /CAM 軟件包含一個(gè) CAE 模擬軟件和一個(gè)沖模專用系統(tǒng)。 由于鑄件的復(fù)雜形狀，3D實(shí)體模型和制造要求大型的CAD/CAM的軟件?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的CAD/CAM軟件是PTC生產(chǎn)的Pro/ENGINEER CAD/CAM軟件，EDS生產(chǎn)的Unigraphics II CAD/CAM軟件，和美國(guó)SDRC生產(chǎn)的IDEAS CAD/CAM軟件。 鑄件CAE模擬的基礎(chǔ)原則是通過(guò)用有限微分(FDM)和有限元分析(FEM)解決流動(dòng)平衡和熱轉(zhuǎn)換(像是連續(xù)性相等，Navier–Stokes相等和傅立葉相等) 。通過(guò)計(jì)算可以獲得鋼模在注射和凝固過(guò)程中金屬流動(dòng)的速度和鋼模溫度的散發(fā)。用CAE模擬系統(tǒng)模擬沖模鑄造的金屬流動(dòng)和鋼模鑄件的凝結(jié)。經(jīng)常用到的鑄件模擬軟件有EKK的CAP，流體自然學(xué)的流體3D，美國(guó)UES的Pro/CAST，和巖漿，德國(guó)Magmad 的MAGMASOFT， 等等 [3]。 在這篇文章中，用Pro/ENGINEER CAD/CAM軟件、MAGMASOFT模擬軟件平臺(tái)和設(shè)計(jì)沖模鑄造的專家系統(tǒng)建立完整的沖模鑄造的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用在鋁合金的水泵和鎂合金的屋子蓋子的沖模鑄件。 3.應(yīng)用完整的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)建立沖模鑄件零件的3D實(shí)體模型 3.1模具和工藝表的CAD模型和設(shè)計(jì) 用Pro/ENGINEER CAD/CAM軟件建立的沖模鑄件3D模型包含了機(jī)械加工量、收縮率、加工斜度的消息（在圖2描述）。在數(shù)據(jù)庫(kù)2選擇加工的厚度、收縮率和錐度的數(shù)據(jù)應(yīng)該和合金的類型、零件的結(jié)構(gòu)零件的精度和零件的表面積精度等級(jí)。 圖2.水泵的3D實(shí)體模型 用一個(gè)主要的專家系統(tǒng)包設(shè)計(jì)鋼模鑄造的科學(xué)的計(jì)劃程序，那由創(chuàng)建者揭露的程序參數(shù)，合適選擇合適的注射壓力，注射速度，注射的頻率和注射時(shí)間等等，和根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 圖3.在開(kāi)模狀態(tài)下水泵模具3D實(shí)體模型 考慮相等鑄件的厚度和鑄件的結(jié)構(gòu)與合金的類型的一致性。沖模鑄件的科學(xué)的計(jì)劃程序包括控制系統(tǒng)、溢出系統(tǒng)和冷卻通道的設(shè)計(jì)、形腔面積的計(jì)算和熱平衡計(jì)算。然后確定沖模鑄造的計(jì)劃。在數(shù)據(jù)庫(kù)1中儲(chǔ)存各種鋼模標(biāo)準(zhǔn)成份零件的數(shù)據(jù)，而且一些鋼模設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)，如鑲嵌物的厚度,和形腔到模具外表面距離。在專門(mén)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)1包括，最后整個(gè)鑄件3D立體實(shí)體，模具的合模和開(kāi)模機(jī)構(gòu)，抽心機(jī)構(gòu)，注射系統(tǒng)，溢出系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等等(在圖 3 中顯示)。然后所有的這些模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)文件。 水泵的鋼模的形狀是比較復(fù)雜的合成物。包括復(fù)雜的外形，不同的高度凹槽，扭曲的轉(zhuǎn)變區(qū)域連接像球體一樣的彎曲橫截面，這些對(duì)實(shí)體來(lái)說(shuō)是困難的。 3.2 CAE的模擬和分析 用IP 550標(biāo)準(zhǔn)模具機(jī)械生產(chǎn)水泵鋼模鑄件。在這個(gè)模具中有二種類型的缺點(diǎn)：通氣 圖4.水泵在最初的工藝方案金屬澆注的模擬(50% 注射) 孔和多孔性。用 MAGMASOFT 軟件模仿鋼模的金屬的澆注和凝固過(guò)程。分析幾個(gè)理 圖 5.水泵在修訂的工藝方案金屬澆注的模擬(50% 注射) 論計(jì)劃的仿真結(jié)果。通過(guò)模擬能直接觀察到金屬的澆注和凝固過(guò)程。在最初的水泵設(shè)計(jì)計(jì)劃中水泵的澆注系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致在澆注的時(shí)候金屬液體溢出和氣體泄露 (在圖4中顯示)。 結(jié)果會(huì)形成氣泡和氧化物。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的修改和參數(shù)的處理能減少這些缺點(diǎn)。(在圖5)除此之外，最初的方案時(shí)常在鋼模鑄件熱不平衡的地方生產(chǎn)多個(gè)氣泡(在圖 6 中顯示)。因此，在修改計(jì)劃合適地調(diào)整注射從慢到快速的轉(zhuǎn)換，和縮短壓力上升時(shí)間，保證液體在凝固之前熱不平衡區(qū)的壓力達(dá)到需要。因此，氣孔的缺點(diǎn)基本上除去。水泵復(fù)雜的形狀模具圖 4.而且它的壁厚不相等產(chǎn)生氣孔和氣泡的缺點(diǎn)，水泵模具密封要求比較高，和鑄件必須通過(guò)一個(gè)水壓測(cè)試而且沒(méi)有一點(diǎn)泄露。用CAE的模擬和分析設(shè)計(jì)出最佳的鋼模鑄造程序，和鋼模產(chǎn)品的合格率在短時(shí)間內(nèi)得到很大程度上的提高。 圖6.由最初的科技方案水泵模具的熱不穩(wěn)地區(qū).(80% 凝固) 3.3計(jì)算機(jī)輔助教育的實(shí)現(xiàn) 根據(jù)模具鑄件的形腔3D立體固體的數(shù)據(jù)，用Pro/ENGINEER CAD/CAM 軟件的 創(chuàng)建加工操作表列出的內(nèi)容有：加工參數(shù)，裁刀具，切割路徑等等，和數(shù)控切割程序(數(shù)字的控制)和 CL(刀具定位) 數(shù)據(jù)文件的創(chuàng)建。由于使用數(shù)控檢查模數(shù)，檢查加工的刀具路徑和顯示當(dāng)時(shí)加工的過(guò)程。修改每個(gè)數(shù)控割切程序的CL數(shù)據(jù)文件，直到達(dá)到滿意的結(jié)果。能很快識(shí)別這些數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)送和轉(zhuǎn)換輸入數(shù)控機(jī)床CAM能很快地被識(shí)別。機(jī)架蓋子模具鑲嵌物的加工刀具路徑在圖7中顯示。 圖7.機(jī)架頂蓋模具鑲嵌在機(jī)械中的加工路徑 4.整合系統(tǒng)應(yīng)用的成效 依照上面提到的，通過(guò)使用Pro/ENGINEER CAD/CAM軟件和主要的專家系統(tǒng)，創(chuàng)建模具的3D實(shí)體模型和設(shè)計(jì)科技的方案。使用MAGMASOFT 軟件完成模具金屬的注射和凝固的分析與仿真；修正和優(yōu)化模具的科技方案和加工參數(shù)。然后整個(gè)模具的3D實(shí)體模型完成。 最后產(chǎn)生模具的復(fù)雜表面的CAM加工數(shù)據(jù)和型心，和在CNC機(jī)械上完成全部過(guò)程。在整個(gè)過(guò)程由于使用單一的3D立體模型的數(shù)據(jù)庫(kù)，一些步驟可能同時(shí)運(yùn)行，和模具的設(shè)計(jì)和制造的周期明顯地縮短。 通過(guò)CAE模擬修正和優(yōu)化模具科技方案和加工參數(shù)投，能在非常短時(shí)間的內(nèi)提高模具的質(zhì)量。舉例來(lái)說(shuō)，由于使用CAE 模擬，上述的水泵鑄件產(chǎn)品合格率在短時(shí)間內(nèi)從60提高到90%。 CAE 模擬結(jié)果表示鋼模流道散發(fā)熱量不平衡。鋼模熱的平衡和熱散發(fā)通過(guò)調(diào)節(jié)澆道大小，澆注速度，冷卻速度率等等，和發(fā)生裂縫的頻率在很大程度上減少，度上縮短。因?yàn)殇撃ｈT件的合格率能在短時(shí)間內(nèi)得到很大程度上提高，并縮短了整個(gè)鋼模鑄件的制造時(shí)間。 5.結(jié)論 證明的完整的模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)已成功的應(yīng)用轎車的設(shè)計(jì)和制造，比如水泵和變速箱。明顯縮短模具的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間。用CAE 模擬能優(yōu)化加工參數(shù)和技術(shù)方案。能在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)高質(zhì)量模具，使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得到縮短。然而，這個(gè)綜合系統(tǒng)正向更深的研究和體系發(fā)展，尤其是那些專門(mén)的系統(tǒng)。這將會(huì)使專業(yè)系統(tǒng)更完美。更多鋼模鑄件的情形是成功地在制造中分析產(chǎn)品，而且他們的數(shù)據(jù)也將會(huì)存在專門(mén)的系統(tǒng)中。 參考文獻(xiàn) [1] K. 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