火焰切割機(jī)的電氣設(shè)計(jì)（一）

1、火焰切割機(jī)的電氣設(shè)計(jì)（一）             論文關(guān)鍵詞： 火焰切割機(jī)火焰切割機(jī)電氣控制火焰切割機(jī)PLC 論文摘要：火焰切割機(jī)是利用燃?xì)夂脱鯕鈱㈣T坯快速燃燒，達(dá)到切斷鑄坯的目的，其優(yōu)點(diǎn)是在線設(shè)備輕，一次性投資省，適應(yīng)鑄坯的溫度寬；缺點(diǎn)是切割渣不易處理，金屬損耗大，但當(dāng)鑄坯較長時(shí)，金屬損耗則較少。本次課題實(shí)際內(nèi)容主要是針對(duì)火焰切割機(jī)的電氣控制部分進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，本文引用電氣控制PLC原理，通過各種電氣元件的選型和計(jì)算，以及PLC程序的編譯，簡(jiǎn)單的介紹了該火焰切割機(jī)電氣控制

2、方面的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法?；鹧媲懈顧C(jī)的電氣設(shè)計(jì)包括PLC、變頻器、控制變壓器、低壓電氣元件的選型以及STEP 7的程序編譯。1 緒論1.1 連續(xù)鑄鋼的概念連續(xù)鑄鋼是一項(xiàng)把鋼水直接澆鑄成形的節(jié)能新工藝，它具有節(jié)省工序、縮短流程，提高金屬收得率，降低能量消耗，生產(chǎn)過程機(jī)械化和自動(dòng)化程度高，鋼種擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量高等許多傳統(tǒng)模鑄技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。自從20世紀(jì)50年代連續(xù)鑄鋼技術(shù)進(jìn)入工業(yè)性應(yīng)用階段后，不同類型、不同規(guī)格的連鑄機(jī)及其成套設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)70年代以后，連鑄技術(shù)發(fā)展迅猛，特別是板、方坯連鑄機(jī)的發(fā)展對(duì)加速連鑄技術(shù)替代傳統(tǒng)的模鑄技術(shù)起到了決定性作用。1.2 連鑄比的概念連鑄坯的噸數(shù)與總鑄坯(

3、錠)的噸數(shù)之比叫做連鑄比，它是衡量一個(gè)國家或一個(gè)鋼鐵工廠生產(chǎn)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，也是連鑄設(shè)備、工藝、管理以及和連鑄有關(guān)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)。1.3 國內(nèi)外連鑄技術(shù)的發(fā)展20世紀(jì)50年代，連鑄開始用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)。連鑄坯產(chǎn)量僅有110萬t左右，連鑄比約為0.34%20世紀(jì)60年代，弧型連鑄機(jī)問世，連鑄進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。年產(chǎn)鑄坯能力達(dá)4000萬t以上，連鑄比達(dá)5.6%。20世紀(jì)70年代，世界范圍的兩次能源危機(jī)促進(jìn)了連鑄技術(shù)大發(fā)展，連鑄進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期。鑄坯產(chǎn)量已逾2億t，連鑄比上升為25。8%。20世紀(jì)80年代，連鑄進(jìn)入完全成熟的全盛時(shí)期。世界連鑄比由1981年的33。8%上升到

4、1990年的64。1%。連鑄技術(shù)的進(jìn)步主要表現(xiàn)在對(duì)鑄坯質(zhì)量設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制方面達(dá)到了一個(gè)新水平。20世紀(jì)90年代以來，近終形連鑄受到了實(shí)際各過的普遍關(guān)注，近終形薄板坯連鑄與連扎相結(jié)合，形成緊湊式短流程，其發(fā)展速度之快，非人們所料及。進(jìn)入新世紀(jì),連鑄生產(chǎn)發(fā)展更快.2001年連鑄坯產(chǎn)量達(dá)13820萬噸,連鑄比達(dá)92.8%,比2000年猛增2370萬噸,增長21%,連鑄比增長4.72個(gè)百分點(diǎn)。2002年預(yù)計(jì)將產(chǎn)連鑄坯16500萬噸連鑄比將達(dá)94%左右,全連鑄單位將達(dá)157個(gè),占當(dāng)前有連鑄的單位總數(shù)175的89.7%.2002年預(yù)計(jì)將新增連鑄機(jī)60臺(tái)200流,產(chǎn)能3500萬噸以上.到2002年在線連鑄機(jī)

5、將達(dá)444臺(tái),產(chǎn)能共19450萬噸.預(yù)計(jì)到2005年連鑄機(jī)產(chǎn)能將達(dá)23500萬噸,產(chǎn)量將達(dá)21000萬噸,連鑄比將達(dá)97%.現(xiàn)在新建的鋼長起步都是全連鑄,新建的連鑄機(jī)基本上都是高效的,而且達(dá)產(chǎn)很快。1.5 連鑄機(jī)的組成連鑄機(jī)主要由鋼包運(yùn)載裝置、中間包、中間包運(yùn)載裝置、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置、二次冷卻裝置、拉坯矯直機(jī)、引錠裝置、切割裝置和鑄坯運(yùn)出裝置等部分組成。圖1.1 弧形連鑄機(jī)1-鋼包轉(zhuǎn)臺(tái); 2-中間罐; 3-結(jié)晶器; 4-二次冷卻及導(dǎo)向裝置; 5-結(jié)晶器振動(dòng)裝置6-拉矯機(jī); 7-引錠存放裝置; 8-切割裝置; 9-鑄坯運(yùn)出裝置1.6 弧形連鑄機(jī)的生產(chǎn)流程連續(xù)澆注時(shí)，鋼水罐中的鋼液經(jīng)過中間罐

6、注入水冷銅板結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器的底部由引錠頭承托，使引錠頭與結(jié)晶器壁密封后便可開始澆注。注入結(jié)晶器的鋼水受到水冷銅模的強(qiáng)烈冷卻，迅速成為具有一定厚度坯殼的鑄坯。當(dāng)鋼液澆至規(guī)定高度時(shí)，開動(dòng)拉矯機(jī)，拉錕夾住引錠桿以一定速度把鑄坯連續(xù)拉出結(jié)晶器。為了防止鑄坯坯殼被拉斷，并減少結(jié)晶器內(nèi)的拉坯阻力，在澆注過程中，結(jié)晶器始終要進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)。鑄坯拉出結(jié)晶器以后，進(jìn)入二次噴水冷卻區(qū)，直到完全凝固。當(dāng)鑄坯拉出拉矯機(jī)后，脫去引錠裝置，鑄坯經(jīng)過矯直，再經(jīng)過割機(jī)切成定尺長度，由輸送錕道運(yùn)走，這一整個(gè)過程是連續(xù)進(jìn)行的。   鑄坯切割裝置處于整個(gè)連鑄裝置的末端，也是整個(gè)連鑄流程的結(jié)尾部分，負(fù)責(zé)把連鑄坯按

7、照軋鋼機(jī)的要求切割成定尺或倍尺長度。鑄坯是在連續(xù)運(yùn)行中完成切割，因此切割裝置必須與鑄坯同步運(yùn)動(dòng)。1.7切割設(shè)備的技術(shù)要求1把被矯直的鑄坯，按要求切割成一定長度。2鑄坯切口應(yīng)與鑄坯長度方向垂直，切面平整，切頭不應(yīng)有大于原鑄坯斷面的變形。3切割能力應(yīng)適應(yīng)鑄坯溫度的變化。1.8切割設(shè)備的類型及特點(diǎn)小方坯連鑄機(jī)采用的切割設(shè)備種類較多，有電動(dòng)機(jī)械剪，液壓剪，火焰切割機(jī)等?；鹧媲懈顧C(jī)是利用燃?xì)夂脱鯕鈱㈣T坯快速燃燒，達(dá)到切斷鑄坯的目的，其優(yōu)點(diǎn)是在線設(shè)備輕，一次性投資省，適應(yīng)鑄坯的溫度寬；缺點(diǎn)是切割渣不易處理，金屬損耗大，但當(dāng)鑄坯定尺較長時(shí)，金屬損耗則較少，因而目前有些中、小企業(yè)又趨向建火焰切割機(jī)?；鹧媲懈顧C(jī)

8、用于小方坯鑄機(jī)的機(jī)型目前有三種：其一自動(dòng)化程度較高，投資也較大的為全自動(dòng)化的火焰切割機(jī)，切割槍的擺動(dòng)，切割小車的隨動(dòng)及返回，以及自動(dòng)計(jì)數(shù)定尺，都由微機(jī)控制。電動(dòng)或氣壓做動(dòng)力源。另兩種近來較流行的經(jīng)濟(jì)型的火焰切割機(jī)：一種稱無動(dòng)力型火焰切割機(jī)，另一種稱夾坯型火焰切割機(jī)。（1）無動(dòng)力型火焰切割機(jī)這種火焰切割機(jī)不同于全自動(dòng)的火焰切割機(jī)，除切割小車返回使用液壓缸外，其余全無動(dòng)力源，是靠鑄坯帶動(dòng)產(chǎn)生各種動(dòng)作，當(dāng)撞頭落在錕道線上，鑄坯運(yùn)行一個(gè)定尺長度至撞頭處，則頂動(dòng)撞頭并帶著切割小車前進(jìn)，切割小車上裝切割槍，切割槍的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)來源于擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上有一個(gè)導(dǎo)輪，當(dāng)切割小車被鑄坯帶動(dòng)前進(jìn)時(shí)，此導(dǎo)輪將沿著一個(gè)固定的靠模曲

9、線前進(jìn)，因曲線的起伏使導(dǎo)輪帶動(dòng)切割槍，產(chǎn)生切割擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。定尺撞頭的上部裝在定尺導(dǎo)桿上，由于定尺不同，撞頭在定尺導(dǎo)桿上的位置可以通過調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)桿的末端有釋放導(dǎo)模，當(dāng)撞頭走到導(dǎo)桿末端時(shí)，完成尺切割后，撞頭將因?qū)５淖饔?，自?dòng)釋放抬起。則被切斷的鑄坯經(jīng)錕道送出。撞頭及切割小車又被液壓缸帶動(dòng)返回原處，而撞頭落下成等待位置，全部切割過程結(jié)束。該切割機(jī)的動(dòng)力來源是鑄坯，鑄坯不頂?shù)阶差^，則切割小車不會(huì)行走，切割槍不會(huì)擺動(dòng)，無法進(jìn)行切割，顯然該機(jī)不能進(jìn)行非定尺的切割，如切頭、切尾，或事故切割，這是該機(jī)的最大弱點(diǎn)。（2）夾坯型火焰切割機(jī)為了克服上述切割機(jī)的缺點(diǎn)，一種新型的切割機(jī)對(duì)隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)作了改進(jìn)，不用

10、被動(dòng)的頂坯方式，而改為主動(dòng)的夾坯隨動(dòng)方式，并用汽缸作動(dòng)力，解決了不能切頭、切尾的問題。夾坯型火焰切割機(jī)，切割機(jī)前設(shè)置里夾坯錕，夾坯夾頭，火焰切割槍的擺動(dòng)仍是由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和靠模完成，切割小車返回用液壓缸或用氣動(dòng)馬達(dá)，夾坯夾頭杠桿通過轉(zhuǎn)軸，靠汽缸傳動(dòng)，產(chǎn)生夾緊或放松的動(dòng)作，而氣缸的進(jìn)排氣則由工人遙控，或由定尺裝置發(fā)出信號(hào)，顯然該機(jī)應(yīng)另配備定尺發(fā)信號(hào)裝置。目前小方坯連鑄機(jī)采用這種帶有主動(dòng)夾坯機(jī)構(gòu)的火焰切割機(jī)日漸增多。割炬又稱為切割槍，是火焰切割機(jī)的重要部件。切割槍是由槍體和切割嘴組成。而切割嘴是它的核心部件。外混式切割槍，它形成的火焰焰心為白色長線狀，切割嘴可距鑄坯50100mm內(nèi)切割；外混式切割槍具

11、有鑄坯熱清理效率高，切縫小，切割槍壽命長等優(yōu)點(diǎn)。切割槍是用銅合金制造，并通水冷卻。一般當(dāng)鑄坯寬度小于600mm時(shí)，用單槍切割；寬度大于600mm的鑄坯，用雙槍切割。但要求兩支切割槍在同一條直線上移動(dòng)，以防切縫不齊。切割時(shí)割槍應(yīng)能橫向運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鑄坯寬大于300mm時(shí)，切割槍可以平移，見圖a，當(dāng)坯寬小于300mm時(shí)，割槍可做平移或扇形運(yùn)動(dòng)，見圖b，割槍的扇形運(yùn)動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是切割先從鑄坯角部開始，使角部得到預(yù)熱有利于縮短切割時(shí)間，同時(shí)在板坯切割時(shí)先做約 5°的扇形運(yùn)動(dòng)，割槍轉(zhuǎn)到垂直位置后，再做快速平移運(yùn)動(dòng)，見圖C。 圖1.2 割槍運(yùn)動(dòng)錕子通過氣缸與鑄坯接觸，鑄坯帶動(dòng)錕子轉(zhuǎn)

12、動(dòng)并發(fā)出脈沖信號(hào)，由計(jì)數(shù)器按定尺發(fā)出信號(hào)開始切割。1.9 切割機(jī)的選用火焰切割機(jī)，在線設(shè)備簡(jiǎn)單,一次性投資低，切頭比較平整，不受鑄坯溫度的限制，但金屬損耗高,有煙塵和切割渣的污染，需要增加額外的投資。這里選用了夾坯型火焰切割機(jī)。 圖1.3 火焰切割裝置圖1.4 夾鉗式同步機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.10 課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn) 這次課題關(guān)鍵問題及主要難點(diǎn)有1.工作環(huán)境溫度高,零部件的選用與保護(hù)。2.變頻器的參數(shù)設(shè)置。3. 電氣元件的選用。4火焰切割機(jī)機(jī)械部件與PLC控制系統(tǒng)的搭配。5.電氣圖主要技術(shù)參數(shù)的計(jì)算。6.STEP 7的編程。2 火焰切割機(jī)機(jī)械控制21 切割機(jī)機(jī)架由軌道和軌道梁、走行和檢查平臺(tái)、

13、橫梁和立柱、能介管道和電纜等組成。1軌道采用高架形式，每流兩根。安裝軌道的軌道梁斷面為“日”字形，內(nèi)部通有冷卻水，火切機(jī)軌道梁公用一個(gè)大機(jī)架。2行和檢修平臺(tái)。平臺(tái)蓋板上部為鋼制花紋板，下部為鋼板。3分布在鑄流兩側(cè)，為了保證切割操作工有良好的操作視線，橫梁采用下置式安放。4機(jī)能介管道和電纜設(shè)置在遠(yuǎn)離拉矯機(jī)一側(cè)，如配置測(cè)量輥裝置空氣管和電纜設(shè)置靠拉矯機(jī)一側(cè)。22 車體   由下箱體、安裝板、上箱體、箱蓋和前箱體組成。1箱體和上箱體是一個(gè)箱形雙壁構(gòu)件，通有冷水，可保護(hù)安裝在其中的各部件，防止機(jī)下鑄流熱輻射的損害。2安裝板在上、下箱體之間，火切機(jī)的各部件都裝在此板上。3箱蓋在上箱體

14、上方，是一可折的輕型蓋子，便于安裝和維修。4前箱體是單壁箱體，用來保護(hù)切割槍、夾鉗裝置。23 傳動(dòng)裝置兩傳動(dòng)火焰切割機(jī)的傳動(dòng)裝置由三相交流電機(jī)、兩極蝸輪減速器、齒輪傳動(dòng)副、切割車行走和割槍驅(qū)動(dòng)等部件組成。1電機(jī)：火焰切割機(jī)上，采用8極交流電機(jī)加變頻器調(diào)速，使割槍在起切速度時(shí)，電機(jī)不會(huì)在低頻帶工作。2減速器組件：火焰切割機(jī)的減速器是本廠自制件，有兩極蝸輪減速。在第一級(jí)蝸輪出軸上，裝有開式傳動(dòng)齒輪，與帶有電磁離合器（A）。在第二級(jí)蝸輪出軸上裝有電磁離合器（B）。3切割車行走：切割車行走由傳動(dòng)部件與車輪組成，車輪安裝在水冷箱體兩側(cè)，前端兩個(gè)從動(dòng)輪，后端兩個(gè)主動(dòng)輪，一側(cè)車輪為槽型導(dǎo)向輪，另一側(cè)車輪為平

15、輪。傳動(dòng)部分安裝在水冷箱體的中部，通過小車傳動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)自動(dòng)車輪，來完成切割機(jī)到滬運(yùn)動(dòng)。4割槍驅(qū)動(dòng)：火焰切割機(jī)的割槍驅(qū)動(dòng)由割槍傳動(dòng)電機(jī)來控制。24 同步機(jī)構(gòu)火焰切割機(jī)的同步機(jī)構(gòu)由帶閥氣缸、上夾臂、旋轉(zhuǎn)軸和夾鉗組成，氣缸安裝在水冷箱體內(nèi)，通過電磁閥的換向帶動(dòng)上夾臂，再由旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)安裝在前箱體的通有冷卻水的夾鉗作夾緊和松開動(dòng)作,來實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄坯的夾緊和切割機(jī)的同步運(yùn)行。工作程序:待機(jī)時(shí),電磁閥失電,夾緊松開,處于極限待機(jī)位置(最大開口)。當(dāng)鑄坯運(yùn)行到切割定尺時(shí)，氣缸換向閥得電，氣缸使夾鉗夾緊鑄坯，同時(shí)切割車傳動(dòng)電機(jī)失電，切割車即隨鑄坯同步運(yùn)行。當(dāng)切割完畢時(shí)，氣缸換向閥失電，夾鉗松開，氣缸縮回至極限待機(jī)

16、位置，夾緊極限位置接近開關(guān)發(fā)訊，機(jī)器處于待機(jī)位置。25 邊緣探測(cè)裝置方坯火焰切割機(jī)在邊緣探測(cè)方面作了很大改進(jìn)。割槍對(duì)鑄坯邊緣的定位是通過夾鉗對(duì)鑄坯的夾緊將割槍邊緣（不同的鑄坯需要調(diào)整在夾緊時(shí)夾鉗和割槍的相對(duì)位置，這樣解決了鑄坯跑偏時(shí)，割槍的預(yù)熱點(diǎn)偏差大的問題。工作原理：待機(jī)時(shí)，切割機(jī)傳動(dòng)電機(jī)均失電，割槍停留在原位。當(dāng)鑄坯運(yùn)行到切割定尺時(shí)，氣缸換向閥得電。夾鉗帶動(dòng)割槍，迅速達(dá)到鑄坯邊緣位置，對(duì)鑄坯進(jìn)行預(yù)熱。26  管路由車間氧氣、燃?xì)?、壓縮空氣、冷卻水等管道供應(yīng)的各種介質(zhì)經(jīng)過能源介質(zhì)箱后，通過機(jī)外配管、機(jī)內(nèi)配管送到機(jī)上各使用點(diǎn)。1.路。氧氣進(jìn)入能源介質(zhì)箱，在箱內(nèi)經(jīng)過濾器后分成割槍預(yù)熱氧

17、、切割氧二路，分別減壓至設(shè)定壓力，由電磁閥控制出能源介質(zhì)箱后，經(jīng)硬管送至拖鏈上的軟管再接到主、副割槍上，高溫區(qū)割槍的連接采用不銹鋼波紋軟管，預(yù)熱氧管道進(jìn)入割槍前裝有氧氣回火防止器。2.燃?xì)夤苈贰Ｈ細(xì)膺M(jìn)入能源介質(zhì)箱，在箱內(nèi)經(jīng)過濾器并減壓至設(shè)定壓力，由電磁閥控制出能源介質(zhì)箱后，經(jīng)硬管送至拖鏈上的軟管再接到主、副割槍上，高溫區(qū)割槍的連接采用不銹鋼波紋軟管。燃?xì)膺M(jìn)入割槍前需裝有回火防止器。3.壓縮空氣灌錄。壓縮空氣進(jìn)入能源介質(zhì)箱在箱內(nèi)經(jīng)氣源三聯(lián)件（過濾、減壓、油霧器）以設(shè)定壓力出能源介質(zhì)箱，經(jīng)硬管送至拖鏈上的軟管后進(jìn)入機(jī)內(nèi)配管，由換向閥控制進(jìn)入同步氣缸，使夾鉗作夾緊與放開動(dòng)作?；鹧媲懈顧C(jī)的冷卻水進(jìn)、出

18、水管路SHAPE  “* MERGEFORMAT  圖 2.1 冷卻水進(jìn)、出水管路示意圖冷卻水經(jīng)機(jī)外硬配管、拖鏈軟管引上切割機(jī)后，分兩路進(jìn)入割槍、上箱體下箱體和夾鉗，然后進(jìn)入拖鏈回水管，最后通過機(jī)外硬配管系統(tǒng)排放。另一路由電磁換向閥控制進(jìn)入長度測(cè)量裝置氣缸，使測(cè)量輥?zhàn)骺繑n鑄坯與脫離鑄坯動(dòng)作。27  切割車行程控制切割車行程控制由接近開關(guān)與感應(yīng)片組成。接近開關(guān)裝在切割機(jī)上箱體的水套中，以防在高溫狀態(tài)下的失靈，感應(yīng)片焊接在機(jī)架上。28  長度測(cè)量裝置1. 度測(cè)量裝置為一由氣缸推動(dòng)可擺動(dòng)的空心軸，空心軸上裝有一個(gè)表面經(jīng)特殊硬化處理的測(cè)量輪，其擺動(dòng)支撐座安裝在切

19、割機(jī)機(jī)架上。鑄坯到達(dá)測(cè)量點(diǎn)之前，空心軸應(yīng)擺動(dòng)至上位。當(dāng)上位機(jī)發(fā)出鑄坯到位信號(hào)后，氣缸推動(dòng)其擺動(dòng)至下位，測(cè)量輪與鑄坯側(cè)面接觸，鑄坯靠摩擦力通過測(cè)量輪帶動(dòng)空心軸旋轉(zhuǎn)。在空心軸上端通過一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)副連接一個(gè)增量式光電編碼器。測(cè)量輪的周長與脈沖發(fā)生器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是匹配的，通過光電編碼器將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋到PLC中去。冷卻水流經(jīng)測(cè)量輪、空心軸后排出。2.產(chǎn)度測(cè)量裝置也可以配置紅外線熱金屬探測(cè)器，探測(cè)器每流一套安裝在長度測(cè)量機(jī)架上，探測(cè)器需要一路壓縮空氣、冷卻水出口和出口管路。3.度測(cè)量裝置也可選用DC24VP碰錘，碰錘每流一套安裝在測(cè)量機(jī)架上，并與機(jī)架絕緣。29 能源介質(zhì)控制箱29.1 概述 

20、  能源介質(zhì)控制箱的功能是將用戶管道來的各種不同壓力的能源介質(zhì)調(diào)整到火焰切割機(jī)正常切割所需的工作壓力。本廠提供的能源介質(zhì)控制箱具有這樣的特點(diǎn)：在進(jìn)口壓力波動(dòng)較大，切割所需的氣源流量也很大的情況下，通過具有先進(jìn)水平的減壓閥的調(diào)壓，使出口氣壓控制在正常切割所需的工作壓力，并持續(xù)穩(wěn)定地供應(yīng)各種氣源。安裝位置：一般安放在離火焰切割機(jī)切割區(qū)域不太遠(yuǎn)（10米以內(nèi)）的兩側(cè)。這樣既可以使火焰切割機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)配管長度比較合理，又便于在進(jìn)行壓力調(diào)整的時(shí)候，操作工可看清割槍的火焰。結(jié)構(gòu)形式：為立式箱形結(jié)構(gòu)。箱體的前后均可開門，便于維修。箱體的一側(cè)配有電氣端子箱（地上接線端子箱），將切割機(jī)上所有電控元器件和能源

21、介質(zhì)箱內(nèi)電磁閥的接線電纜連接到此端子箱。29.2  簡(jiǎn)介（1）箱體。為立式箱形結(jié)構(gòu)。所有的控制元器件及聯(lián)接管路均可安裝在該箱體內(nèi)，箱體下部為能源介質(zhì)的進(jìn)口，上部為能源介質(zhì)的出口。如用戶特殊需要，也可進(jìn)、出口換向設(shè)計(jì)。箱體的前后均為雙開門，便于維修。箱體的一側(cè)配有一個(gè)電氣端子箱（地上接線端子箱），將切割機(jī)上所有電控元器件和能源介質(zhì)箱內(nèi)電磁閥的電纜連接到此端子箱。（2）閥門類。共有六種類型。1. 安裝在能介箱內(nèi)各進(jìn)氣總管和分路管道上的球閥。其總管所用型號(hào)為Q11F-16TG2；分管所用型號(hào)為Q11F-16TG3/4。2. 安裝在燃?xì)饪偣苌系闹够亻y。型號(hào)為MF，其功能一是防止燃?xì)饣鼗?，二?/p>

22、過濾氣體種的雜質(zhì)。3. 安裝在氧氣和燃?xì)夥止苌系臏p壓閥。切割氧減壓閥型號(hào)為MD200；預(yù)熱氧減壓閥型號(hào)為RE25-HG；燃?xì)鉁p壓閥型號(hào)為RE4PM-G。4. 安裝在氧氣和燃?xì)夥止苌希刂泼恳宦窔庠撮_、關(guān)的二位二通電磁閥（德國進(jìn)口件）。5. 安裝在預(yù)熱氧管和燃?xì)夤芘月飞系臍怏w調(diào)節(jié)閥。其型號(hào)為DP5。6. 安裝在壓縮空氣管路上的三聯(lián)件氣源處理裝置。其型號(hào)為399293。（3）管路。分為進(jìn)氣總管和各供氣分管。各種介質(zhì)的進(jìn)氣總管各一根。其中在氧氣和燃?xì)饪偣苌涎b有過濾器和壓力表。氧氣總管在箱體內(nèi)分成預(yù)熱氧和切割氧兩路然后根據(jù)該箱體控制切割槍的數(shù)量再分成相應(yīng)的十路分管。在每一路預(yù)熱氧分管上，裝有Q11F-

23、16TG3/4球閥、MD200氧氣減壓閥和二位二通電磁閥。在每一路預(yù)熱氧分管上，裝有Q11F-16TG3/4球閥、RE25-HG預(yù)熱氧減壓閥和二位二通電磁閥，在電磁閥的下部配有一旁路，上裝有DP5氣體調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)割槍點(diǎn)火火焰之用。燃?xì)饪偣茉谙潴w內(nèi)根據(jù)該箱體控制切割槍的數(shù)量分成相應(yīng)的五路分管。在每一路燃?xì)夥止苌?，裝有Q11F-16TG3/4球閥，RE4PM-G燃?xì)鉁p壓閥和二位二通電磁閥，在電磁閥的下部也配有一旁路，上裝有DP5氣體調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)割槍點(diǎn)火火焰之用。2.10  技術(shù)參數(shù)1切割參數(shù)鑄坯規(guī)格120×120mm-250×250mm鑄坯溫度600切割定尺2.5

24、m切割區(qū)最小行程2400mm2運(yùn)動(dòng)參數(shù)切割機(jī)運(yùn)行速度11.0m/min(快進(jìn)、快退)2.5m/min（慢進(jìn)、慢退）割槍運(yùn)行速度0700mm/min（可調(diào)）割槍正常切割速度300450mm/min3結(jié)構(gòu)參數(shù)軌距800mm輪距750mm輥道面與軌道面高差1000mm割槍行程300mm切割槍數(shù)每臺(tái)1把4能源介質(zhì)參數(shù)種類壓力(MPa)耗量(Nm³/h)備注氧氣1.058（每把槍）純度燃?xì)?6（每把槍）熱值57458KJ/Nm³乙炔0.070.1035-40（每把槍）熱值16800KJ/Nm³焦?fàn)t煤氣0.250.50911（每把槍）熱值95900KJ/Nm³高能氣

25、0.050.073（每臺(tái)車）熱值94100KJ/Nm³石油液化氣0.050.0710（每臺(tái)車）無油污雜質(zhì)壓縮空氣0.400.606（每臺(tái)車）工業(yè)凈化水冷卻水0.600.803  電氣控制的設(shè)計(jì)火焰切割機(jī)電氣設(shè)計(jì)要求包括六流火焰切割機(jī)的供配電設(shè)計(jì)，傳動(dòng)設(shè)計(jì)和控制操作功能設(shè)計(jì)。3.1 電氣控制工藝要求火機(jī)行走傳動(dòng)電機(jī)（380V交流變頻控制快慢調(diào)速，0.37KW）另帶DC24V失電制動(dòng)器、火切機(jī)割槍擺動(dòng)傳動(dòng)電機(jī)（380V交流變頻控制快慢調(diào)速，0.25KW）、同步夾緊臂電磁閥、預(yù)熱氧電磁閥、切割氧電磁閥、燃?xì)怆姶砰y、小車行程開關(guān)（原位、前位、PNP二線制）、切槍限位接近開關(guān)（原位、

26、終位、PNP二線制）、夾緊臂原位限位開關(guān)（PNP二線制）。（1） 手動(dòng)位小車前進(jìn)：傳動(dòng)電機(jī)制動(dòng)器釋放火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)指示燈亮 碰到小車前位限位 火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)、小車前進(jìn)指示燈滅。小車后退：傳動(dòng)電機(jī)制動(dòng)器釋放火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退指示燈亮 碰到小車原位限位 火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)小車后退指示燈滅,小車停止運(yùn)行。小車停止：火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)停止。切割槍快進(jìn)（切割速進(jìn)）：火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)快速（以切割速度前進(jìn)，調(diào)節(jié)操作臺(tái)上的調(diào)速電位器改變切割速度）運(yùn)轉(zhuǎn) 切割槍快進(jìn)（切割速進(jìn)）指示燈亮 碰到割槍終位限位 火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)，切割槍快進(jìn)（切割速進(jìn)）指示燈滅。切割槍停止：火切機(jī)傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)，割槍停止

27、運(yùn)行。切割槍退回：傳動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)。切割槍夾緊：切槍夾緊臂電磁閥得電，切割槍夾緊指示燈亮。切割槍松開：切槍夾緊臂電磁閥失電，切割槍夾緊指示燈滅。預(yù)熱火焰開：預(yù)熱氧電磁閥得電，燃?xì)怆姶砰y得電，預(yù)熱火焰開指示燈亮。預(yù)熱火焰關(guān)：預(yù)熱氧電磁閥失電，燃?xì)怆姶砰y失電，預(yù)熱關(guān)火焰關(guān)指示燈亮。切割火焰開：切割氧電磁閥得電，燃?xì)怆姶砰y得電，切割火焰開指示燈亮。切割火焰關(guān)：切割氧電磁閥失電，燃?xì)怆姶砰y失電，切割火焰關(guān)指示燈亮。（2）自動(dòng)位定尺裝置發(fā)出切割指令或手動(dòng)切割指令 切槍夾緊臂電磁閥得電、切割槍夾緊，預(yù)熱氧電磁閥得電、燃?xì)怆姶砰y得電，預(yù)熱火焰打開 經(jīng)延時(shí)6秒 切割氧電磁閥得電（切割火焰打開，割槍傳動(dòng)電機(jī)以切割速

28、度正轉(zhuǎn)（調(diào)節(jié)操作臺(tái)上的調(diào)速電位器改變切割速度），切割槍向前運(yùn)行。碰到割槍終位限位 切槍夾緊電磁閥失電（切割槍松開）割槍傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)、切割氧電磁閥失電、預(yù)熱氧電磁閥失電、燃?xì)怆姶砰y失電（切割火焰關(guān)閉） 割槍傳動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)、割槍返回原位 經(jīng)延時(shí)3秒小車傳動(dòng)電機(jī)快速反轉(zhuǎn)，小車向后退行 碰到小車原位限位小車傳動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)、小車停止運(yùn)行。（1）   盡量減少電氣線路的電源種類。（2）   盡量減少電氣元件的品種、規(guī)格、數(shù)量。（3）   合理安排觸點(diǎn)位置。（4）   盡可能減少通電電器的數(shù)量。（5）   正確聯(lián)

29、接電路的線圈。（6）   防止出現(xiàn)寄生電路。（7）   設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)考慮各種連鎖關(guān)系以及電氣系統(tǒng)中具有的各種電氣保護(hù)措施，如過載、短路、欠壓零壓、限位超程保護(hù)等。同時(shí)還要考慮信號(hào)指示，故障檢測(cè)及報(bào)警等。3.2  電氣傳動(dòng)方式的選擇電氣傳動(dòng)形式的選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是以后各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)和先決條件。一個(gè)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)一般由電動(dòng)機(jī)、電源裝置及控制裝置三部分組成，電源裝置和控制裝置緊密相關(guān)，一般放在一起考慮，三部分各自有多種設(shè)備或線路可供選擇，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性、工藝要求及環(huán)境條件和工程技術(shù)條件選擇電氣傳動(dòng)方案。它是由工

30、程技術(shù)條件來確定的。在交流電動(dòng)機(jī)能滿足生產(chǎn)需要的場(chǎng)合都應(yīng)采用交流電動(dòng)機(jī)。具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。（1） 需調(diào)速的機(jī)械，包括長期工作制、短時(shí)工作制和重復(fù)短時(shí)工作制機(jī)械，應(yīng)采用交流電動(dòng)機(jī)。僅在某些操作特別頻繁、交流電動(dòng)機(jī)在發(fā)熱和制動(dòng)特性不能滿足要求時(shí)，才考慮直流電動(dòng)機(jī)，只需幾級(jí)固定速度的機(jī)械可采用多速交流電動(dòng)機(jī)。（2）需要調(diào)速的機(jī)械，宜采用交流電動(dòng)機(jī)。目前交流調(diào)速裝置的性能、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間與成本已能和直流調(diào)速裝置競(jìng)爭(zhēng)，越來越多的直流調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域已采用通用變頻器控制。（3）在環(huán)境惡劣場(chǎng)合，例如高溫、多塵、多水氣、易燃、易爆等場(chǎng)合，宜采用交流電動(dòng)機(jī)。（4）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)當(dāng)適應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求，再考慮到現(xiàn)場(chǎng)

31、環(huán)境、可選用防護(hù)式、封閉式、防腐式、防爆式以及變頻器專用電動(dòng)機(jī)等結(jié)構(gòu)型式。直接啟動(dòng)直接起動(dòng)就是直接加額定電壓起動(dòng)，也叫全壓起動(dòng)。這是一種簡(jiǎn)單的起動(dòng)方法，不需要復(fù)雜的起動(dòng)設(shè)備，但起動(dòng)電流大，一般可達(dá)額定電流的47倍。所以只適用于小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。         這里所指的“小容量”，不僅取決于電動(dòng)機(jī)本身容量的大小，而且還與供電電源的容量有關(guān)。電源容量越大允許直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量也就越大。電源允許的起動(dòng)電流倍數(shù)可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算Ist/IN=3/4+電源總?cè)萘浚↘VA）/4電動(dòng)機(jī)容量（KW）式中：Ist為電源允

32、許的起動(dòng)電流；IN為電動(dòng)機(jī)定子額定電流。只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)小于或等于電源允許的起動(dòng)電流倍數(shù)時(shí)，才允許采用直接起動(dòng)的方法。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子饒組斷電后，由于慣性作用，電動(dòng)機(jī)不能馬上停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而很多生產(chǎn)機(jī)械，如起吊重物的行車，機(jī)床上需要迅速停車、準(zhǔn)確定位的機(jī)構(gòu)等，都要求電動(dòng)機(jī)斷電后立即停轉(zhuǎn)。這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，強(qiáng)迫其立即停車。常用的制動(dòng)方式有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。（1）機(jī)械制動(dòng)所謂機(jī)械制動(dòng)就是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷電后立即停轉(zhuǎn)。目前使用較多的機(jī)械制動(dòng)裝置是電磁抱閘，它的主要工作部分是電磁鐵和閘瓦制動(dòng)器。電磁鐵由電磁線圈、靜鐵心、銜鐵組成；閘瓦制動(dòng)器由閘瓦、閘輪、彈簧、杠桿等組成。其中閘輪與電

33、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，閘瓦對(duì)閘輪制動(dòng)力矩的大小可通過調(diào)整彈簧彈力來改變。采用電磁抱閘制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是通電時(shí)制動(dòng)裝置松開，斷電時(shí)它能起制動(dòng)作用，適用于要求斷電時(shí)能進(jìn)行制動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械和其他機(jī)械裝置。（2）電氣制動(dòng)所謂電氣制動(dòng)，就是電動(dòng)機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，通過電路的轉(zhuǎn)換或改變供電條件使其產(chǎn)生與實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩制動(dòng)力矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)方式。小車因?yàn)閷?duì)起動(dòng)制動(dòng)位置精度要求較高，固選用帶有機(jī)械制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)。割槍選用電氣制動(dòng)。表3-1 交流電動(dòng)機(jī)的電流計(jì)算公式分類額定功率（KW）估算電流（A）備注計(jì)算公式單相電動(dòng)機(jī)18cos以0.75計(jì)算以0.75計(jì)算三相電動(dòng)機(jī)12cos以0.85計(jì)算以0.85計(jì)算

34、注：（1）計(jì)算公式中，如無功率因數(shù)cos,效率的數(shù)據(jù)時(shí)；單像電動(dòng)機(jī)均以0.75計(jì)算；三相電動(dòng)機(jī)以0.85計(jì)算。（2）電動(dòng)機(jī)功率如以馬力HP表示時(shí)，與千瓦KW的折算關(guān)系為：1HP=0.746KW。Y802-80.25KW×2=0.5 AYEJ7124   0.37KW×2=0.74A表3-2電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)額定功率電壓額定電流割槍電動(dòng)機(jī)Y802-80.25KW380V0.5A小車電動(dòng)機(jī)YEJ71240.37KW380V0.74A3.3  電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的，在調(diào)速中從高速到低速都可以保持較小的轉(zhuǎn)差率，因而消耗轉(zhuǎn)差功率小，效率高?？梢哉J(rèn)為，變頻調(diào)速是異步電動(dòng)機(jī)的唯一最為合理的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)和微機(jī)應(yīng)用的不斷發(fā)展，能夠提供一種合乎異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速要求的變頻電源裝置，與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的異步電動(dòng)機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)，在調(diào)速性能上已能和直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)相媲美。異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為 &