電氣培訓部件

1、1 攤鋪機電氣控制系統(tǒng) 2 電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)是瀝青混凝土攤鋪機(以下簡稱攤鋪機)的一個重要組 成部分，它在保證攤鋪機作業(yè)速度恒定，供料速度與行走速度合 理匹配，浮動熨平板隨道路狀況變化而自動找平，以及在攤鋪機 監(jiān)控報警等方面，電控系統(tǒng)起著重要作用。電控系統(tǒng)的性能如何 直接影響了攤鋪機的可靠性、攤鋪作業(yè)效率及施工路面的質(zhì)量。 目前機電液一體化控制技術(shù)已經(jīng)在攤鋪機上得到成功的應(yīng)用， 帶自動找平系統(tǒng)的攤鋪機已非常普及。由于自動找平系統(tǒng)的應(yīng)用， 使路面平整度達到了3mm2m或更高的精度，大大提高了攤鋪機 的路面施工質(zhì)量。目前自動找平系統(tǒng)已成為鋪設(shè)高等級路面攤鋪 機的必備系統(tǒng)，攤鋪機幾乎都配備有自動調(diào)

2、平系統(tǒng)，許多攤鋪機 目前還配有平衡梁自動調(diào)平系統(tǒng)供用戶選擇。微機控制技術(shù)目前 也已廣泛應(yīng)用到攤鋪機的電控系統(tǒng)中。 1.概述 3 電控系統(tǒng) 總之，電控系統(tǒng)是現(xiàn)代化攤鋪機不可缺少的組成部分，也是 衡量攤鋪機水平的一個重要標志。 攤鋪機電控系統(tǒng) 按功能可分為以下幾部分： 1車輛電氣系統(tǒng)：即自行式車輛通常所配備的電氣設(shè)備，包括 起動與供電、儀表與報警以及行駛照明等。 2行駛電控系統(tǒng)：用以控制攤鋪機的行駛速度。 3供料電控系統(tǒng)：用以調(diào)節(jié)供料量，使攤鋪機熨平板前的料堆 高度基本保持不變。 4. 找平電控系統(tǒng)：根據(jù)路基不平度的變化，調(diào)節(jié)熨平板的仰角， 使所鋪設(shè)路面的平整度符合要求。 5加熱電控系統(tǒng)：使熨平板

3、的底部保持一定溫度，防止攤鋪過 程中熨平板粘結(jié)瀝青混合料而影響攤鋪質(zhì)量。 4 電控系統(tǒng) 6其它功能電控系統(tǒng)：如攤鋪機料斗、料門、熨平板的升降，熨 平板伸縮油缸的動作以及振動、振搗的控制等，這些簡單動作的 控制通常是通過開關(guān)量直接控制電磁閥來實現(xiàn)的。 2.攤鋪機電氣控制常用器件介紹 筑路機械電氣控制系統(tǒng)常用的器件可分為常用控制電器、執(zhí)行常用控制電器、執(zhí)行 機構(gòu)、和檢測器件、電源等機構(gòu)、和檢測器件、電源等。它們在控制系統(tǒng)中完成不同的任務(wù)， 下面我們就分別介紹它們各自的工作原理和在控制系統(tǒng)中的作用。 (一)、常用控制電器 常用控制電器在電路中起著開關(guān)、控制、保護和調(diào)節(jié)等重要作 用，它們的品種繁多，結(jié)

4、構(gòu)各異，本節(jié)將簡要介紹攤鋪機電氣系 統(tǒng)控制電路中常用電器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 5 電控系統(tǒng) 按鈕開關(guān)、旋鈕開關(guān)及搬鈕開關(guān)。 開關(guān)電器是一種最簡單的電器，用來接通或斷開控制電路，我們將以按鈕開關(guān)為 例來說明開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。下圖為控制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖。在常態(tài)(未加外力) 時，靜觸點1、2秘橋式動觸點5閉合，習慣上我們稱之為 1.按鈕開關(guān)、旋鈕開關(guān)及搬鈕開關(guān)。 開關(guān)電器是一種最簡單的電器，用來接通或斷開控制電路， 我們將以按鈕開關(guān)為例來說明開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。下圖為控 制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖。在常態(tài)(未加外力)時，靜觸點1、2 秘橋式動觸點5閉合，習慣上我們稱之為常閉觸點。靜觸 點3、4與橋式動觸點5分斷，

5、稱之為常開觸點。當按下按 鈕時，動觸點5先將靜觸點1、2分斷，再將靜觸點3、4閉 合，所以它也稱為動合觸點。 6 電控系統(tǒng) 按鈕的主要技術(shù)參數(shù)為：規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式、觸點對數(shù)、按 鈕的顏色等。通常按鈕的額定電壓為500V，額定電流5-10A。 結(jié)構(gòu)形式有多種上，以適應(yīng)各種場合。緊急式裝有突出的蘑 菇形鈕帽，以便緊急操作；旋鈕式，用手旋轉(zhuǎn)進行操作；指 示燈式在透明的彩色按鈕內(nèi)裝入信號燈，以供顯示用。 7 電控系統(tǒng) 鑰匙式為使用安全起見，用鑰匙插入進行旋轉(zhuǎn)操作 等等。按鈕主要用于操縱接觸器、繼電器、或電氣聯(lián) 鎖線路，以實現(xiàn)對各種運動的控制。 8 電控系統(tǒng) 搬鈕開關(guān)我們習慣稱之為鈕子開關(guān)，它的結(jié)構(gòu)原理與

6、按鈕開 關(guān)相差無幾，只是在操作方式上存在區(qū)別。它由于具有定位作 用，因此它的結(jié)構(gòu)大致有如下形式：二位、三位和、自復(fù)位以 及單刀，雙刀等。下面為鈕子開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。 9 電控系統(tǒng) 2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)(在攤鋪機又叫主開關(guān)) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)可同時控制許多條電路的通斷，廣泛應(yīng)用于 交直流控制電路、信號電路和測量電路。由于它能控制多 個回路，適用復(fù)雜線路的要求，故有“萬能”轉(zhuǎn)換開關(guān)之 稱。 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)以手柄旋轉(zhuǎn)的方式進行手動操作，手柄有2一 12個位置，分定位式和自復(fù)位式兩種。下圖是萬能轉(zhuǎn)換開 關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖，圖中僅畫出面板和開關(guān)的一節(jié)。在面板上 以黑色圓點標志著操作手柄2的位置。在每節(jié)塑料盤3上對 稱地

7、安裝著兩套觸點系統(tǒng)，中部選裝著兩個凸輪8和10。 方軸9穿過凸輪中心的八角孔，并與手柄相連。當轉(zhuǎn)動手 柄時，方軸帶著凸輪轉(zhuǎn)動 。圖中凸輪8的凸部將推桿4推 出，使觸點6與7斷開；而凸輪10的凹部對準推桿ll，觸點 彈簧14使觸點l 3與12接通。 10 電控系統(tǒng) 選用不同形狀的凸輪或以不同方位將方軸穿入八角孔， 就可使觸點的通斷順序滿足電路的要求。一個萬能轉(zhuǎn)換開 關(guān)由許多節(jié)(可達l 6節(jié))用兩個螺栓分別穿過左、右孔組裝 而成。緊靠面板還有一節(jié)定位裝置，它不但使手柄只能停 留在指定的位置，而且有一定的速動作用，有利于提高分 斷能力。 11 電控系統(tǒng) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號表示方式，如下圖所示。用

8、觸點 通斷狀態(tài)表來表示，表中“”表示觸點閉合，無“”時表 示觸點斷開。 在我們的攤鋪機上用的是3位(定位式)16觸點開關(guān)，其本身包含有四組開關(guān)系。 12 電控系統(tǒng) 3.行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱作限位開關(guān)。它是利用機械運動部件的 碰撞來控制觸點動作的小電流開關(guān)電器。它通常用于檢測 機械運行狀態(tài)、限制機械的運動或?qū)崿F(xiàn)安全保護電氣聯(lián)鎖 和程序控制。 13 電控系統(tǒng) 如我們公司的S1502上用途工作檔/行走檔的轉(zhuǎn)換狀態(tài)檢測。 行程開關(guān)的種類很多有直動式，微動式滾輪旋轉(zhuǎn)式等。 1)、直動式行程開關(guān) 由圖24可知，直動式行程開關(guān)的動作原理與控制按鈕類 似，所不同的是它用運動部件上的撞塊來碰撞行程開關(guān)的推 桿

9、。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，缺點是觸點的分合速度取 決于撞塊移動速度。若撞塊移動速度太慢，則觸點就不能瞬 時切換電路，使電弧在觸點上停留時間過長，易燒鉵觸點。 因此這種觸點不宜用在撞塊移動速度小于0.4m/min的場合。 14 電控系統(tǒng) 2)、微動式行程開關(guān) 為了克服直動式結(jié)構(gòu)的缺點，微動式行程開關(guān)采用具有彎 片關(guān)彈簧的瞬動機構(gòu)，如下圖所示。 15 電控系統(tǒng) 由于采用瞬動機構(gòu)，當開關(guān)的推桿被壓下到一定距離時，橋 式動觸點即瞬時動作，使常閉觸點4分斷，常開觸點3閉合。當 外力去掉后，推桿1在恢復(fù)彈簧5的作用下迅速復(fù)位，常閉觸點 也即轉(zhuǎn)入常態(tài)。采用瞬動機構(gòu)，可以便開關(guān)觸點的換接速度不 受推桿壓下速

10、度的影響。這樣不僅可以減輕電弧對觸點的燒蝕， 而且也能提高觸點動作的準確性。 微動行程開關(guān)的體積小、動作靈敏，適合在小型機構(gòu)中使用。 但由于推桿所允許的極限行程很小，以及開關(guān)的結(jié)構(gòu)強度不高， 因此，在使用時必須對推桿的最大行程在機構(gòu)上加以限制，以 免壓壞開關(guān)。 3)、滾輪式行程開關(guān) 下圖滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖。金屬外殼3的內(nèi)部分兩層， 下層安裝著機械信號傳遞裝置，如圖a)；上層安裝著觸點 16 電控系統(tǒng) 裝置，如圖b)。當撞塊相對運動碰撞滾輪9時，通過外轉(zhuǎn)臂8、 帶狀彈簧7、內(nèi)轉(zhuǎn)臂6，滾珠ll、丁字桿2、軸l、搖臂13這套機 械信號傳遞裝置最后撥動橋式動觸點動作。滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開 關(guān)復(fù)位

11、方式分為自動和非自動復(fù)位兩種。自動復(fù)位式是依靠本 身的恢復(fù)彈簧來復(fù)位；非自動復(fù)位式在U形的傳動擺桿上裝有 兩個滾輪。當撞塊通過其中的一個滾輪時，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)過一定舶角 度，使開關(guān)動作。撞塊離開滾輪后，轉(zhuǎn)臂并不自動復(fù)位，直到 撞塊在返回行程中再撞及另一滾輪時，轉(zhuǎn)臂才回到原始位置， 使開關(guān)復(fù)位。這種開關(guān)由于具有能“記憶”曾被壓動過的特性， 因此在某些情況下可以使線路簡化。 17 電控系統(tǒng) 滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)觸點動作迅速程度，與生產(chǎn)機械的 運動速度無關(guān)，有利于滅弧，運動比較可靠。 18 電控系統(tǒng) 4、接觸器 接觸器是用來頻繁接通和切斷電動機或其它負載主電路的 一種自動切換電器，通常分為交流接觸器與直流接觸

12、器。主 觸點控制交流電路的稱為交流接觸器，主觸點控制直流電路 的稱為直流接觸器。 1接觸器的工作原理 接觸器由觸點、電磁機構(gòu)、彈簧、滅弧裝置和支架等部分組 成。下圖為CJO-20型交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖。 19 電控系統(tǒng) 20 電控系統(tǒng) 觸點包括三對主觸點和數(shù)對輔助觸點，一般采用橋式結(jié)構(gòu)。 主觸點體積較大，因此，用于通斷主電路；輔助觸點體積小， 只能用以通斷控制電路。接觸器是根據(jù)電磁吸鐵原理制成的。 線圈通電時動鐵芯被吸引，帶動著橋式動觸點與靜觸點接通， 這個狀態(tài)習慣上稱為接觸器“動作”。反之，線圈斷電時動 鐵芯在彈簧的作用下復(fù)位，這個狀態(tài)叫做“釋放”。 5、繼電器 繼電器是一種根據(jù)某種輸入信

13、號的變化，而接通或斷開控 制電路，實現(xiàn)控制目的的電器。繼電器的輸入信號可以是電 流、電壓等電學量，也可以是溫度、速度、時間、壓力等非 電量，而輸出通常是觸點的動作。 繼電器的種類很多，目前工程機械中常用的有中間繼電器、 時間繼電器等。 21 電控系統(tǒng) 1)、中間繼電器 中間繼電器屬于電磁式繼電器，其輸入信號為線圈的通電 和斷電，輸出信號是觸頭的動作。本公司機的攤鋪機所用多 為中間繼電器，特點是觸點多，通過它可增加控制回路或起 到信號的放大作用。85-86觸點為一組吸合線圈，電流大約 為100ma，而30和87、87a分別組成一對常開常閉觸點，負 載能力達10A以上。線圈的通電與斷電選通不同的回

14、路。 22 電控系統(tǒng) 時間繼電器是一種用來實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的控制電器， 按其動作原理與構(gòu)造不同，可分為電磁式、空氣阻尼式、電動 式和晶體管式等類型。 6、鑰匙開關(guān) 鑰匙開關(guān)具有安全性，一般控制主供電系統(tǒng)的電源，有的鑰 匙開關(guān)還控制發(fā)動機的啟動與熄火，另外還兼有燈光控制功能。 本公司生產(chǎn)的攤鋪機上用的為五檔機械定位鑰匙開關(guān)，共有30、 15、56a、56b、58為五個觸點，五個機械檔位。各檔位分別選 通不同的觸點，其中30為輸入主觸點。五個檔位功能如下： “P”位：30、58通 僅儀表燈，停車燈亮。 “1”位：30、15通 除燈光外的所有功能。 “2”位：30、15、58通 除大燈外的所有

15、功能。 “3”位：30、15、56B、58 除遠光外。 “4“位：30、15、58、56A 除近光外。 23 電控系統(tǒng) (二)、執(zhí)行機構(gòu) 任何一個電氣控制系統(tǒng)都必須有產(chǎn)生目標運動或動作的執(zhí) 行機構(gòu)，如柴油機的電機啟動，料斗的開啟與關(guān)閉所用的 驅(qū)動器就是執(zhí)行機構(gòu)。它是一種轉(zhuǎn)換裝置，能在電子裝置 的控制下，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能，如電 動機、液動機、氣缸、電磁鐵等分別把輸入的電能、液壓 (氣壓)能和化學能轉(zhuǎn)化為機械能。 1.電動式執(zhí)行機構(gòu) 電動式執(zhí)行機構(gòu)以電能為動力，可把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰苹蜣D(zhuǎn) 角等，以實現(xiàn)對被控對象的速度流量和壓力等參數(shù)的控制。 電動式執(zhí)行機構(gòu)包括交流(直流)伺服電動機、

16、步進電動機 等各種電動機和電磁鐵。在此介紹最常用的發(fā)動機的啟動 電機。 在工程機械上，電力起動被廣泛地采用，它以蓄電池為電 24 電控系統(tǒng) 源，以直流電動機為動力，通過控制機構(gòu)和傳動裝置進行工 作。它在工作時有二個顯著特點：一是扭力大，因而通過的 電流大，一般在5001000A范圍內(nèi)；二是工作時間短，一般 每次連續(xù)使用時間不超過5-10S，再次起動應(yīng)間隔15S以上時 間，否則對起動機對蓄電池都有影響。起動機按操縱機構(gòu)的 不同可分為直接操縱式和電磁操縱式兩種。因而被廣泛采用。 1)、電磁操縱式起動機工作原理 電磁式起動機是利用電磁鐵的電磁吸力(即電磁開關(guān))來接通起 動機的，同時在電磁力的作用下，

17、拔叉帶動單向嚙合器在電 摳軸前后移動，從而操縱驅(qū)動齒輪與飛輪的嚙合或分離。 如圖所示，為ST614型電磁式起動機的起動工作電路圖。 工 作原理如下： 當合上電源總開關(guān)9，按下起動按鈕8時，接通 吸拉線圈6和保位線圈5的電路，這時活動鐵芯4在兩個線圈的 25 電控系統(tǒng) 電磁吸力下，克服回位彈簧2的彈力而向右移 動，帶動傳動叉 3，驅(qū)動小齒輪1使之飛輪齒圈嚙合，這時由于吸拉線圈的電流 流經(jīng)激磁繞組和電樞繞組，產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩。當齒輪嚙合 好后，接觸盤13將觸點14、15接通，于是蓄電池的大電流流經(jīng) 起動機的電摳和激磁繞組，產(chǎn)生正常的轉(zhuǎn)短，帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 起動發(fā)動機。與此同時，吸拉線圈被短路，齒輪

18、的嚙合位置由 保位線圈5的吸力來保持。 當發(fā)動機起動后，松開起動按鈕瞬間，保位線圈中的電流只能 經(jīng)吸拉線圈獲得，這時流經(jīng)兩個線圈所產(chǎn)生的磁通方向相反， 互相抵消，于是活動鐵芯4在回位彈簧2的彈力作用下，迅速回 復(fù)原位，驅(qū)動小齒輪退出嚙合接觸盎13脫離接觸，切斷起動電 路，起動機停止運轉(zhuǎn)。 2)、電磁式起動機的故障及原因 26 電控系統(tǒng) 一、起動按鈕按下后，電磁開關(guān)出現(xiàn)打“機檢”，而起動不 了發(fā)動機其原因是： 1、蓄電池存電不足； 保位線團斷路或嚴重短路； 3、起動繼電器張開電壓過高； 4、蓄電池連接導線接觸不良； 二、起動按鈕按下后，起動機不轉(zhuǎn)，其原因是： 1、線路斷開或接觸不良； 2、起動繼電器線圈斷路或短路； 3、起動按鈕接觸不良； 4、起動機電磁開關(guān)線圈斷路或短路； 5、蓄電池存電不足或內(nèi)部有故障； 6、起動機磁場線圈或電樞線圈斷路或短路； 27 電控系統(tǒng) 7、電刷與換向器接觸不良； 8、機械卡死。 三、起動電機燒壞其原因是： 1、起動開關(guān)(按鈕)起動后不回位； 2、起動繼電器觸點燒蝕不能脫開； 3、起動機定、轉(zhuǎn)子相碰； 4、起動時間過長或短時間內(nèi)多次起動； 5、由蓄電池存電不足，導致起動機驅(qū)動齒輪與飛輪咬死 2)、液動式執(zhí)行