MZ－1－1000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析及故障處理

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析及故障處理內(nèi)容提要目錄第1 章 埋弧焊機(jī)簡(jiǎn)介01.1基本分類01.2 焊接特點(diǎn)11.3 操作規(guī)程11.4 注意事項(xiàng)2第 2 章 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析42.1 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊主要參數(shù)與結(jié)構(gòu)42.2 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊操作程序及電路原理62.3 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析11第3 章 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)故障處理143.1 故障原因及處理方法表143.2常見(jiàn)故障分析及處理15參考文獻(xiàn)20致謝212525第1

2、 章 埋弧焊機(jī)簡(jiǎn)介1.1基本分類埋弧焊機(jī)由焊接電源、埋弧焊機(jī)和輔助設(shè)備構(gòu)成。其電源可以使用交流、直流或交直流并用。埋弧焊機(jī)分為自動(dòng)焊機(jī)和半自動(dòng)焊機(jī)兩大類。半自動(dòng)埋弧焊機(jī) 半自動(dòng)埋弧焊機(jī) ； 半自動(dòng)埋弧焊機(jī)是由焊接小車、埋弧焊機(jī)組成，焊接小車可以前后行走，速度可調(diào)。半自動(dòng)埋弧焊機(jī)的主要功能是：(1)將焊絲通過(guò)軟管連續(xù)不斷地送入電弧區(qū)；(2)傳輸焊接電流；(3)控制焊接起動(dòng)和停止；(4)向焊接區(qū)鋪施焊劑。因此它主要由送絲機(jī)構(gòu)、控制箱、帶軟管的焊接手把及焊接電源組成。軟管式半自動(dòng)埋弧焊機(jī)兼有自動(dòng)埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)及手工電弧焊的機(jī)動(dòng)性。在難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊的工件上(例如中心線不規(guī)則的焊縫、短焊縫、施焊空間狹小的

3、工件等)，可用這種焊機(jī)進(jìn)行焊接自動(dòng)埋弧焊機(jī)自動(dòng)埋弧焊機(jī)是由埋弧焊機(jī)，輔助設(shè)備組成，可以達(dá)到自動(dòng)焊接，自動(dòng)埋弧焊機(jī)的主要功能是；(1)連續(xù)不斷地向焊接區(qū)送進(jìn)焊絲；(2)傳輸焊接電流；(3)使電弧沿接縫移動(dòng)；(4)控制電弧的主要參數(shù)； (5)控制焊接的起動(dòng)與停止；(6)向焊接區(qū)鋪施焊劑；(7)焊接前調(diào)節(jié)焊絲端位置。常用的自動(dòng)埋弧焊機(jī)有等速送絲和變速送絲兩種。它們一般都由機(jī)頭、控制箱、導(dǎo)軌(或支架)以及焊接電源組成。等速送絲自動(dòng)埋弧焊機(jī)采用電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)；變速送絲自動(dòng)埋弧焊機(jī)采用電弧電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。自動(dòng)埋弧焊機(jī)按照工作需要，做成不同的形式。常見(jiàn)的有：焊車式、懸掛式、機(jī)床式、懸臂式、門(mén)架式等。使用

4、最普遍的是MZ1000焊機(jī)，該焊機(jī)為焊車式。MZ1000焊機(jī)采用電弧電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)(變速送絲)系統(tǒng)，送絲速度正比于電弧電壓。1.2 焊接特點(diǎn)一般埋弧焊多采用粗焊絲，電弧具有水平的靜特性曲線。按照前述電弧穩(wěn)定燃燒的要求，電源應(yīng)具有下降的外特性。在用細(xì)焊絲焊薄板時(shí)，電弧具有上升的靜特性曲線，宜采用平特性電源。埋弧焊電源可以用交流(弧焊變壓器)、直流(弧焊發(fā)電機(jī)或弧焊整流器)或交直流并用。要根據(jù)具體的應(yīng)用條件，如焊接電流范圍、單絲焊或多絲焊、焊接速度、焊劑類型等選用。一般直流電源用于小電流范圍、快速引弧、短焊縫、高速焊接，所采用焊劑的穩(wěn)弧性較差及對(duì)焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定性有較高要求的場(chǎng)合。采用直流電源時(shí)，不

5、同的極性將產(chǎn)生不同的工藝效果。當(dāng)采用直流正接(焊絲接負(fù)極)時(shí)，焊絲的熔敷率最高；采用直流反接(焊絲接正極)時(shí)，焊縫熔深最大。采用交流電源時(shí)，焊絲熔敷率及焊縫熔深介于直流正接和反接之間，而且電弧的磁偏吹最小。因而交流電源多用于大電流埋弧焊和采用直流時(shí)磁偏吹嚴(yán)重的場(chǎng)合。一般要求交流電源的空載電壓在65V以上。為了加大熔深并提高生產(chǎn)率，多絲埋弧自動(dòng)焊得到越來(lái)越多的工業(yè)應(yīng)用。目前應(yīng)用較多的是雙絲焊和三絲焊。多絲焊的電源可用直流或交流，也可以交、直流聯(lián)用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時(shí)焊接電源的選用及聯(lián)接有多種組合。1.3 操作規(guī)程一、埋弧焊機(jī)操作人員必須經(jīng)過(guò)電弧焊接工作的專門(mén)培訓(xùn)，持證上崗，非本機(jī)操作人員，

6、嚴(yán)禁擅自操作設(shè)備。二、作業(yè)前檢查電纜絕緣情況，如有損壞立即停止使用，確認(rèn)各部導(dǎo)線連接良好，控制箱外殼和接線板上的罩殼蓋好。三、作業(yè)過(guò)程中，操作人員要精神集中，正確操作，注意機(jī)械情況，不得擅自離崗或?qū)C(jī)器交給其他無(wú)證人員操作，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。四、作業(yè)工程中，任何人員均不得蹬上龍門(mén)架頂層平臺(tái)進(jìn)行觀察、檢修或檢查工作。如必須蹬頂作業(yè)，必須先停車斷電。五、焊接進(jìn)行中，不許鏟藥皮、清渣，鏟藥皮清渣時(shí)要戴護(hù)目鏡。六、認(rèn)真及時(shí)做好保養(yǎng)工作，保持機(jī)械完好狀態(tài)，機(jī)械不得帶病工作，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)不正常，立即停機(jī)斷電檢查，排除故障方可使用。七、操作人員下班時(shí)，要將機(jī)械停放在待命位置，關(guān)機(jī)斷電，鎖好電閘箱，清理現(xiàn)

7、場(chǎng)雜物，焊渣。1.4 注意事項(xiàng)1.電源與小車控制盒上的“平特性/降特性”設(shè)置必須一致。降特性為恒流變速送絲，平特性為恒壓等速送絲。埋弧焊正常焊接時(shí)，焊接電流和焊接電壓兩個(gè)參數(shù)只有其中一個(gè)較穩(wěn)定，而另外一個(gè)會(huì)有一定范圍內(nèi)的波動(dòng)，如果使用降特性焊接，則電流較穩(wěn)定，變化不超過(guò)3A，而電壓會(huì)有35V范圍內(nèi)的波動(dòng)，因?yàn)榻堤匦詾楹懔鞑缓銐?，如果使用平特性焊接，則電壓較穩(wěn)定，變化不超過(guò)1V，而電流會(huì)有20-50A范圍內(nèi)的波動(dòng)，因?yàn)槠教匦詾楹銐翰缓懔鳌?.細(xì)焊絲(3mm)小電流(500A)焊接只能用平特性，粗焊絲大電流焊接可用降特性或平特性。6mm以下的薄板焊接只能用平特性，并且只能用MZ-ZK-630B小車

8、細(xì)絲焊接。厚板焊接一般用降特性。3.焊接參數(shù)(包括行走速度或行走電壓、焊接電流、焊接電壓)設(shè)置必須嚴(yán)格按照焊接規(guī)范(詳看說(shuō)明書(shū))執(zhí)行。焊接規(guī)范參數(shù)是實(shí)際焊接時(shí)參數(shù)而非預(yù)置參數(shù)。實(shí)際焊接時(shí)如果參數(shù)不對(duì)，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。電流電壓工作點(diǎn)也可大致按以下公式來(lái)計(jì)算?U=20+0.04I。4.本焊機(jī)有焊接電流和焊接電壓預(yù)置功能。焊機(jī)未焊接前小車數(shù)顯表值為焊接電流和焊接電壓的預(yù)置值，實(shí)際焊接時(shí)小車數(shù)顯表值為焊接電流和焊接電壓的實(shí)際值。預(yù)置值可能較準(zhǔn)確也可能不準(zhǔn)確?這跟焊接特性和焊絲直徑有關(guān)，降特性焊接時(shí)(注意降特性為恒流不恒壓)，焊接電流預(yù)置值與實(shí)際值差距不大，而焊接電壓預(yù)置值會(huì)比實(shí)際值稍低，平特性

9、焊接時(shí)(注意平特性為恒壓不恒流)，焊接電壓預(yù)置值與實(shí)際值差距不大，而焊接電流預(yù)置值會(huì)與實(shí)際值有或大或小的差距(在相同的焊接電流預(yù)置值下，焊絲直徑越大則焊接電流實(shí)際值越大)。必須注意：平特性焊接當(dāng)使用大直徑焊絲時(shí)，焊接電流預(yù)置不能過(guò)大，否則焊接電流實(shí)際值有可能會(huì)超過(guò)焊機(jī)最大額定焊接電流并損壞焊機(jī)?務(wù)必避免此情況出現(xiàn)。5. 埋弧焊送絲小車有三種型號(hào)?各自有使用范圍。6.不同直徑焊絲焊接時(shí)實(shí)際焊接電流不能超出該焊絲適用電流范圍。7.不同直徑焊絲必須選用與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電嘴和送絲輪。8.所有電位器調(diào)節(jié)方法：(一)電源PCB板與數(shù)顯表? R96(V34負(fù)-P7?右旋增大)-調(diào)節(jié)埋弧焊最大電流?調(diào)到2.92K

10、? R88(P24-P28?右旋減小)-調(diào)節(jié)埋弧焊最小電流?調(diào)到3.32K? 焊接電壓數(shù)顯表內(nèi)部電位器-調(diào)節(jié)使電壓表值最大? R11(右旋R10方向增大?表值增大)-調(diào)節(jié)校準(zhǔn)焊接電壓表與實(shí)際值一致(帶載)? RP1(右旋減小?表值增大)-調(diào)節(jié)校準(zhǔn)焊接電流表與實(shí)際值一致? RP2(右旋增大)-調(diào)節(jié)平衡電抗兩側(cè)電流平衡度? R5(右旋R13方向增大?表值增大)-調(diào)節(jié)使預(yù)置電流與實(shí)焊電流一致? R95(V34負(fù)-P5?右旋增大?表值減小)-調(diào)節(jié)使最大預(yù)置電流為最大額定焊接電流值? R85(P4-P28?右旋減小?表值減小)-調(diào)節(jié)使最小預(yù)置電流為100A?(二)小車PCB板與數(shù)顯表? CW102(D1

11、04正-R109?右旋減小)-調(diào)到2.36K? CW301(24V-Q302E?右旋減小)-調(diào)到133? 焊接電壓數(shù)顯表內(nèi)部電位器-調(diào)節(jié)使放大倍數(shù)為2.30V/24.0V? CW101(右旋R111方向增大,電壓減小?手動(dòng)送絲速度增大)-調(diào)節(jié)手動(dòng)送絲和起弧瞬間送絲速度?調(diào)到使IC4-7腳電壓為7.75V? R47(右旋增大?表值增大)-調(diào)節(jié)校準(zhǔn)行走電壓表與實(shí)際值一致? 焊接電流數(shù)顯表電位器-調(diào)節(jié)校準(zhǔn)焊接電流表與實(shí)際值一致? R20(右旋增大?表值增大)-調(diào)節(jié)校準(zhǔn)焊接電壓表與實(shí)際值一致? R52(右旋減小?表值增大)-調(diào)節(jié)使最大預(yù)置焊接電流為最大額定焊接電流值? R54(右旋減小?表值增大)-調(diào)

12、節(jié)使最大預(yù)置焊接電壓為48V?9.焊劑必須用細(xì)小顆粒的焊劑，焊劑重復(fù)使用必須用過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾干凈，不能有一點(diǎn)雜質(zhì)。10.地線、焊接電纜線與工件連接必須牢固可靠。11.工件必須要墊平不能有晃動(dòng),工件表面需較平整。12.焊接前最好讓交流接觸器先接通(打到手工焊再打回埋弧焊)，交流接觸器有8分鐘的延時(shí)。13.埋弧焊起弧必須用短路起弧(焊接前先清理焊絲頭部粘住的焊劑熔渣?然后按住“手動(dòng)進(jìn)絲”直到焊絲與工件短路并自動(dòng)停止送絲為止)。14.焊接結(jié)束時(shí)會(huì)有2秒的延時(shí)焊接收弧過(guò)程，以避免粘絲。15.小車正在行走時(shí)不能改變行走方向。16.焊劑流量取決于出料套距離工件的高度，而出料套距離工件的高度取決于焊接電流的大小

13、，焊接電流越小，出料套距離工件的高度越小，焊劑流量也越小，不同電流焊接時(shí)必須調(diào)試找到最佳高度(小電流焊接時(shí)焊劑流量過(guò)多可能會(huì)產(chǎn)生氣孔，需調(diào)試找到最佳高度)。17.電源正負(fù)輸出端必須帶負(fù)載，不能直接短路，否則電流會(huì)很大且不可調(diào)。2第 2 章 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析2.1 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊主要參數(shù)與結(jié)構(gòu)2.2 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊操作程序及電路原理2.3 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)電路原理分析1 系統(tǒng)原理 2 電路原理分析 電路控制原理圖 第3 章 MZ11000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)故障處理 3.1 故障原因及處理方法表3.2常見(jiàn)故障分析及處理 一、焊機(jī)振蕩故障 1、

14、現(xiàn)象 焊機(jī)振蕩故障現(xiàn)象表現(xiàn)為在焊機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,送絲電機(jī)或焊接小車出現(xiàn)無(wú)規(guī)則涌動(dòng)現(xiàn)象, 使焊接過(guò)程難以正常進(jìn)行。這種故障現(xiàn)象一般出現(xiàn)在焊機(jī)連續(xù)使用時(shí)間較長(zhǎng)或因維修等原因更換了控制面板的元器件和改變焊機(jī)工作法的情況下。送絲電機(jī)和焊接小車可能同時(shí)或單獨(dú)發(fā)生振蕩現(xiàn)象。 (1)焊接小車振蕩故障現(xiàn)象。將控制電源開(kāi)關(guān)K1撥到“通”的位置, 把“焊接調(diào)試”開(kāi)關(guān)K2撥到“調(diào)試”位置, 或按“起動(dòng)”按鈕AN1時(shí), 焊接小車開(kāi)始運(yùn)行, 但會(huì)出現(xiàn)無(wú)規(guī)則涌動(dòng), 即焊接小車振蕩現(xiàn)象。將這種振蕩現(xiàn)象用坐標(biāo)圖表現(xiàn)出來(lái), 如圖: 當(dāng)焊接小車振蕩時(shí), 調(diào)整“焊接小車速度”旋鈕W2, 振蕩頻率加快或減慢, 有時(shí), 若使焊接電樞電壓

15、大于60 V時(shí), 焊接小車振蕩現(xiàn)象消失, 焊車運(yùn)行恢復(fù)正常。 (2)送絲電機(jī)振蕩故障現(xiàn)象。將控制電源開(kāi)關(guān)K1撥到“通”的位置, 按“起動(dòng)”按鈕AN1 或點(diǎn)動(dòng)送絲、抽絲, 送絲電機(jī)出現(xiàn)無(wú)規(guī)則涌動(dòng)送絲或抽絲現(xiàn)象, 即送絲電機(jī)振蕩現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在焊接過(guò)程中出現(xiàn), 使焊絲抽出過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短, 而無(wú)法正常焊接。調(diào)節(jié)電弧電壓調(diào)整旋鈕W1, 只能改變送絲電機(jī)振蕩頻率, 而不能消除振蕩。 2、振蕩故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析(1)續(xù)流二極管D25 斷路或出現(xiàn)較大的接觸電阻。如果將D25取消, 那么電機(jī)M1 轉(zhuǎn)子繞組和晶閘管KP1 的回路可以用下圖的簡(jiǎn)圖來(lái)示意。當(dāng)KP1剛被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí), 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生阻礙電流變化的感應(yīng)電動(dòng)

16、勢(shì)e2(極性為上負(fù)下正), 使電路中電流不能躍變, 電流由零逐漸上升。當(dāng)電流達(dá)到最大值時(shí), 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eL=0, 而后電流減小, 極性變化。eL經(jīng)過(guò)電樞電路加給KP1。當(dāng)電樞電壓(由變壓器B1提供)提供的電流小于晶閘管導(dǎo)通的維持電流時(shí), eL可以使KP1 的電流得到補(bǔ)償而繼續(xù)導(dǎo)通。由于導(dǎo)通角隨電弧電壓隨時(shí)變化, 因此晶閘管關(guān)斷。導(dǎo)通的狀態(tài)不會(huì)在每個(gè)周期內(nèi)完全一致, 而且由于eL使KP1導(dǎo)通電流增大, 因此, 就使送絲電機(jī)產(chǎn)生涌動(dòng)加快的振蕩現(xiàn)象。為避免這種現(xiàn)象, 可在下圖回路中并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管D25, 它可以使eL經(jīng)D25而消化。如果D25斷路或虛接, 送絲電機(jī)都會(huì)馬上出現(xiàn)涌動(dòng)加快的振蕩現(xiàn)象。

17、 (2)脈沖變壓器B2觸發(fā)脈沖信號(hào)出現(xiàn)異常。可知,B3提供觸發(fā)脈沖信號(hào)要經(jīng)過(guò)一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程, 即D4經(jīng)過(guò)D12D15給G3提供分置電壓,R22和R21給C6充電,C6 電壓達(dá)到C4 觸發(fā)電壓時(shí),G4導(dǎo)通給B3產(chǎn)生脈沖, 如果某個(gè)元件的性能發(fā)生變化, 比如G3、G4性能改變, 反饋電位器R59阻值過(guò)小等, 可以使B3的脈沖信號(hào)出現(xiàn)異常, 從而使KP1導(dǎo)通角發(fā)生變化, 致使送絲電機(jī)發(fā)生振蕩故障。這種原因產(chǎn)生的振蕩故障現(xiàn)象可能是無(wú)規(guī)律的涌動(dòng)加快, 也可能是涌動(dòng)減慢。 (3)晶閘管自身性能變化或不適應(yīng)觸發(fā)電路對(duì)其性能的要求。經(jīng)過(guò)對(duì)不同技術(shù)性能的晶閘管分別安裝在電路中實(shí)驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)晶閘管門(mén)極觸發(fā)電壓值的

18、高低, 直接影響送絲電機(jī)的性能。凡門(mén)極觸發(fā)電壓小于等于0.9V的晶閘管, 均可使送絲電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn);而門(mén)極觸發(fā)電壓大于0.9V的晶閘管, 均不同程度地產(chǎn)生振蕩故障現(xiàn)象。另外, 送絲機(jī)構(gòu)的機(jī)械故障使送絲電機(jī)負(fù)載過(guò)大, 也會(huì)使電機(jī)涌動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn), 產(chǎn)生“振蕩”。焊接小車產(chǎn)生振蕩故障的原因與以上分析基本相同。焊車電樞電壓大于60V時(shí), 焊車振蕩消失, 是因?yàn)榇藭r(shí)B4產(chǎn)生的脈沖電壓使晶閘管KP2在全部周期內(nèi)導(dǎo)通。在長(zhǎng)期的維修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn), 在導(dǎo)致振蕩的諸多原因中, 晶閘管損壞后更新的元件門(mén)極觸發(fā)電壓較高(大于1.0V)所造成的振蕩故障幾率最高, 因而正確使用晶閘管元件尤為關(guān)鍵。 3、 振蕩故障排除方法 (1)先

19、檢查送絲電機(jī)和焊接小車是否有機(jī)械故障或超負(fù)載, 如有, 則將機(jī)械故障或超負(fù)載排除。 (2)機(jī)械故障或超負(fù)載排除后, 仍有振蕩故障現(xiàn)則要檢查續(xù)流二極管D25或D32是否完好, 有無(wú)斷路或虛接現(xiàn)象。若二極管已損壞則更換, 若虛接則將虛接點(diǎn)焊好。 (3)排除二極管故障后仍有振蕩故障現(xiàn)象, 則要檢查晶閘管KP1或KP2是否損壞。若晶閘管損壞以后, 選擇新晶閘管元件, 其門(mén)極觸發(fā)電壓小于等于0.9V最可靠。 (4)晶閘管元件更換后仍有振蕩現(xiàn)象, 則要檢查觸發(fā)電路中各個(gè)元器件, 主要是G3G6、B3、B4以及幾個(gè)可調(diào)電位器。如有損壞則要更換。檢查或更換新元件之后, 再按MZ-1-1000說(shuō)明書(shū)介紹的工作點(diǎn)

20、校正法, 重新校正工作點(diǎn)。按以上方法操作, 一般情況可排除振蕩故障。2、 其它常見(jiàn)故障 對(duì)于其它常見(jiàn)現(xiàn)象，其分析方法和處理辦法應(yīng)可參照3.1表。參考文獻(xiàn)1 李青.火力發(fā)電廠煤傳輸系統(tǒng)J.微計(jì)算機(jī)信息，1997（04）：15-162 山西省電力局.燃料設(shè)備運(yùn)行（初級(jí)工）M.北京：中國(guó)電力出版社，1997.3 劉愛(ài)忠.300MW 級(jí)火力火電機(jī)組培訓(xùn)叢書(shū)燃料管理及設(shè)備M.北京：中國(guó)電力出版社，2003.4 張磊，馬明禮.600MW 級(jí)火力發(fā)電機(jī)組叢書(shū)燃料運(yùn)行與檢修M.北京：中國(guó)電力出版社，2006.10 田效伍.電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.11 王兆義.可編程控制

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