变频器在悬链通过式强化抛丸清理机中的应用

2015-03-20李春美

机械管理开发 2015年7期

关键词：清理机悬链抛丸

李春美

（中国重汽集团大同齿轮有限公司，山西大同 037305）

引言

抛丸清理机是通过抛丸器将钢砂钢丸高速抛落冲击在材料物体表面的一种处理技术，种类很多，有履带式、转台式、悬链通过式等等，而悬链通过式作为一种大批量生产方式的强化抛丸清理机，加之抛丸器的变频调速，使它在机械行业得到广泛应用。

1 悬链通过式强化抛丸清理机的用途与优点

悬链通过式抛丸清理机是利用高速旋转的叶轮，将弹丸以一定的速度抛向工件，从而有效地清理、强化工件表面的设备，因生产效率高，适用于大量生产。其优点如下：

1）采用悬链、多吊钩、步进式周期作业，工件互不磕碰、变形，可在有效空间内尽可能挂足，生产效率高。

2）采用单进单出形式，借助于四个大功率抛丸器的合理配置，轮流抛射工件，很好地达到了TES－020－2标准强化技术要求，取得了预期的强化效果。

3）电气控制系统采用进口PLC进行整套设备的启动、停车过程控制，自动化程度较高，并且对整套设备各个系统进行自动监测保护，具有声光报警和自动处理故障的功能。

4）清理室顶面、底面及抛头对面均采用高铬耐磨铸铁材料，寿命长。采用一主两辅清理室；顶缝及工作门采用多层密封，结构合理，密封性能好。

5）除尘系统采用二级除尘，采用旋风除尘和脉冲滤筒除尘的结合，大大提高了除尘效果，粉尘排放浓度低于国家相应标准。

2 变频器简介

各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V／50Hz或200V／60Hz（50Hz）等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”（逆变器）。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。

3 悬链通过式强化抛丸清理机的结构及变频器的控制

悬链通过式抛丸清理机主要由清理室、气动门、抛丸器、悬链、吊钩、自转机构、提升机、螺旋绞龙、分丸器、除尘机、电控箱等部分组成。其工作流程为：除尘机工作—4个抛丸器依次启动并运行—各左、右门依次开启、自转机构转钩分开—悬链行进到位自停—各左、右门依次关闭—丸阀打开、转钩闭合、提升机、螺旋机工作，同时定时计时开始（抛丸清理工作正常进行）—预设的清理时间一到，丸阀及关闭—各左、右门依次开启，自转转钩分开悬链行进，随后，第二个周期开始［1］。其中，悬链行进速度、抛头出丸的速度及吊钩自转速度都由变频器进行无极调速，这样充分保证工艺的要求和生产要求，且可以根据不同的零件设计不同的打击速度，实现多品种共线生产。

1）悬链的行进速度可调，由变频器调节，一般控制在4～6m／min，根据生产需要和动作安全两方面因素确定。

2）四个抛头抛丸扫射的速度可调，根据工件的材料和工艺要求确定，通常为90～100m／s，由4个变频器分别控制。

3）自转机构由电机、减速器、链传动组成，吊钩自转速度由变频器进行无极调速，一般为5.2r／min。

4 变频器的选型及连接

变频器选型通常考虑变频器类型、容量、性价比选择和售后服务。悬链通过式强化抛丸清理机通常选择通用型的变频器，如：西门子变频器MICROMATER 440和三菱变频器MITSUBISHI A700等，见图1［2］。

图1 MITSUBISHI A700和MICROMATER 440

西门子MM440本身就具备对负载类型的选择和设定，且控制功能很多，可以任意地选择和组态，用起来很灵活，功能可拓展［3］。而三菱 FR A700的优势在于性价比相对高，且散热孔不在顶部，而在侧方，比较适应灰尘相对大的环境。三菱变频器MITSUBISHI A700应用于悬链通过式强化抛丸清理机，不仅能保证工艺要求，且能大大降低变频器故障率，将变频器电路板维护周期由两个月升至半年，缩短了设备的停机时间。

变频器的输入信号，以三菱变频器MITSUBISHI A700为例，通过连接STF正转启动、STR反转启动和SD正转和反转的公共端来控制，无极调速通过连接电位器来实现，输出为继电器输出，如图2所示［4］。