放線輔助牽引的機電改造

王偉強（焦作鐵路有限責任公司，河南 焦作 454001）

放線輔助牽引的機電改造

王偉強
（焦作鐵路有限責任公司，河南 焦作 454001）

原有金屬管焊接軋紋生產線放線輔牽采用的是諧波減速機搭載伺服電機和伺服變頻器結構，這種結構并不是很合適生產現場的需要，因為輔助放線部分所需要最重要的性能是穩定性和可靠性，原有結構并不是很具備，需要進行重新設計其機電部分來使用這種需求。

輔助牽引；穩定；可靠；機電改造；優化

0　引言

原有金屬管焊接軋紋生產線放線輔牽部分經常出現變頻器報警停機的故障，造成無法放線，由于在故障時焊接電流相對于纜芯實際速度瞬時出現過大，纜芯被過大的電流燒斷，造成電纜短段，形成損失。后來情況繼續惡化，有時變速箱會突然有輸入無輸出，與變速箱制造商反復詳細溝通，確認其使用壽命已到報廢，需更換，后來脫開減速箱空轉電機，也時常出現報警，可見驅動部分也在這種異常狀態下自身的狀態也出現異常，需一起更換。為了徹底扭轉這種被動的局面，機電部分的改造勢在必行。

1　放線輔助牽引機械部分的設計

1.1減速機的選型

放線輔助牽引原有的傳動部分選用的是諧波減速機，諧波減速機雖然具有傳動速比大；承載能力高；傳動精度高；傳動效率高等優點；但這類減速機也有一些不足之處，比如柔輪周期性地發生變形，因而產生交變應力，使之易于產生疲勞破壞；還有就是長時間運行發熱量大，維修難度大周期長。這些顯然這與穩定連續的生產實際需要不相符。經過對比選擇，最后確定選擇蝸輪減速機，因其具有以下優勢性能：機械結構緊湊、體積輕巧、小型高效；熱交換性能好，散熱快；安裝簡易、易于維護檢修；扭矩大、承受過載能力高；運行平穩，噪音小，經久耐用；安全可靠性大；使用壽命長，允許輸入的轉速范圍很低，減速的范圍很大。根據現場結構位置、需要的輸出轉矩等要求，進行選型確定wpx70-40-c型蝸輪減速機。

1.2減速機與輸出軸的兼容設計

由于原有的諧波減速機是以輸出軸方式輸出，設備所留接口為軸孔形式，wpx70-40-c型蝸輪減速機為孔輸入，孔輸出方式，所以需要設計一個過渡用的輸出軸來配合這種結構圖。其外徑配合減速機與放線輔助牽引輸入接口，采用過渡配合，軸向依靠軸肩定位。此外，還需要設計一個減速機固定座來給減速機支撐和定位，設計力求簡潔，可靠。圖1為減速機固定座示意圖。綜合考慮了空間上的合理布局，機械強度，加工的難易程度等多方面因素。采用四條螺栓固定在輔助牽引機的立柱部分。設備輸入孔與減速機端面圓周臺階和圓周均布的螺栓共同保證減速機軸向、徑向定位。

2　放線輔助牽電氣部分的設計

2.1硬件的選擇

放線輔助牽引機的驅動部分根據空間尺寸、輸入形式、輸出轉矩和功率等因素采用的是Y90L4型1.5KW電機，變頻器選用丹佛斯變頻器容量為2.6KVA（冗余設計），綜合考慮了所選配件的通用性、可靠性和性價比。

2.2電氣線路的設計

根據生產實際需要，要實現單動與聯動的切換，聯動是以放線輔助牽引舞蹈輪信號作為信號輸入經變頻器來控制放線輔助牽引電機。單動主要是具有正向點動與反向點動來方便生產準備階段的引線，圖2為變頻器與外部線路的原理圖。

3　調試需要注意的問題

第一是校正放線輔助牽引舞蹈輪對應的轉角位置，在0V～10V電壓的范圍內，最低點電位器信號電壓應略高于0V電壓，最高點應略低于10V電壓，可采用舞蹈輪導桿加裝機械限位的方法。以保證轉速輸入信號給定連續可調。第二是設置變頻器參數309（最小標度）略大于0V，這里設置為0.5V，參數310（最大標度）略小于10V，設置為實際測量最高點對應電壓。參數204（最小參考值）設置為0Hz，參數205（最大參考值）設置為略高于生產線設計速度對應電機頻率與所生產纜芯中心高對應電壓的10倍數值。這樣設置既保證了正式生產前舞蹈輪在最低處出現勿動，又保證了放線輔助牽引的速度足以覆蓋實際生產中所需的速度，不至于因速度跟不上主牽引速度而“拖后腿”。第三是要注意蝸輪減速機的磨合期到期換油，一般規定有200小時左右的磨合期（超過時間必須換油），以便排出磨合期間，以便及時排出發動機中出現的金屬磨合細屑，否則，這些細屑會夾雜進嚙合面，進一步加劇嚙合面的磨損，形成間隙，加劇空回現象，另一方面會混進軸承內部，磨損軸承，影響軸承使用壽命。

4　結語

本改造完全達到了預期效果，選用的通用件大大增強了配件的可換性，不再受制于特殊配件，在時間和經濟上都做到了最優，另外在機械設計根據可選件的性能結構進行了優化設計，壓縮了占用空間，減少了容易發生故障的薄弱環節；電氣方面選用容量較大的變頻器增強了可靠性，通過線路的改造，運行調試，更貼合生產實際的需要，為此后設計此類機構和機電方面的結合積累了寶貴的經驗。系統運行很穩定，硬件的可靠穩定為生產合格優質的產品保駕護航，降低了短的段發生幾率，減少了浪費，選用通用配件，價格方面更具優勢，時間上也更快捷，減少了定做備件的等待時間。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.169

王偉強（1979-），男，本科，工程師，主要從事設備管理技術工作。