放线辅助牵引的机电改造

王伟强（焦作铁路有限责任公司，河南 焦作 454001）

放线辅助牵引的机电改造

王伟强
（焦作铁路有限责任公司，河南 焦作 454001）

原有金属管焊接轧纹生产线放线辅牵采用的是谐波减速机搭载伺服电机和伺服变频器结构，这种结构并不是很合适生产现场的需要，因为辅助放线部分所需要最重要的性能是稳定性和可靠性，原有结构并不是很具备，需要进行重新设计其机电部分来使用这种需求。

辅助牵引；稳定；可靠；机电改造；优化

0　引言

原有金属管焊接轧纹生产线放线辅牵部分经常出现变频器报警停机的故障，造成无法放线，由于在故障时焊接电流相对于缆芯实际速度瞬时出现过大，缆芯被过大的电流烧断，造成电缆短段，形成损失。后来情况继续恶化，有时变速箱会突然有输入无输出，与变速箱制造商反复详细沟通，确认其使用寿命已到报废，需更换，后来脱开减速箱空转电机，也时常出现报警，可见驱动部分也在这种异常状态下自身的状态也出现异常，需一起更换。为了彻底扭转这种被动的局面，机电部分的改造势在必行。

1　放线辅助牵引机械部分的设计

1.1减速机的选型

放线辅助牵引原有的传动部分选用的是谐波减速机，谐波减速机虽然具有传动速比大；承载能力高；传动精度高；传动效率高等优点；但这类减速机也有一些不足之处，比如柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏；还有就是长时间运行发热量大，维修难度大周期长。这些显然这与稳定连续的生产实际需要不相符。经过对比选择，最后确定选择蜗轮减速机，因其具有以下优势性能：机械结构紧凑、体积轻巧、小型高效；热交换性能好，散热快；安装简易、易于维护检修；扭矩大、承受过载能力高；运行平稳，噪音小，经久耐用；安全可靠性大；使用寿命长，允许输入的转速范围很低，减速的范围很大。根据现场结构位置、需要的输出转矩等要求，进行选型确定wpx70-40-c型蜗轮减速机。

1.2减速机与输出轴的兼容设计

由于原有的谐波减速机是以输出轴方式输出，设备所留接口为轴孔形式，wpx70-40-c型蜗轮减速机为孔输入，孔输出方式，所以需要设计一个过渡用的输出轴来配合这种结构图。其外径配合减速机与放线辅助牵引输入接口，采用过渡配合，轴向依靠轴肩定位。此外，还需要设计一个减速机固定座来给减速机支撑和定位，设计力求简洁，可靠。图1为减速机固定座示意图。综合考虑了空间上的合理布局，机械强度，加工的难易程度等多方面因素。采用四条螺栓固定在辅助牵引机的立柱部分。设备输入孔与减速机端面圆周台阶和圆周均布的螺栓共同保证减速机轴向、径向定位。

2　放线辅助牵电气部分的设计

2.1硬件的选择

放线辅助牵引机的驱动部分根据空间尺寸、输入形式、输出转矩和功率等因素采用的是Y90L4型1.5KW电机，变频器选用丹佛斯变频器容量为2.6KVA（冗余设计），综合考虑了所选配件的通用性、可靠性和性价比。

2.2电气线路的设计

根据生产实际需要，要实现单动与联动的切换，联动是以放线辅助牵引舞蹈轮信号作为信号输入经变频器来控制放线辅助牵引电机。单动主要是具有正向点动与反向点动来方便生产准备阶段的引线，图2为变频器与外部线路的原理图。

3　调试需要注意的问题

第一是校正放线辅助牵引舞蹈轮对应的转角位置，在0V～10V电压的范围内，最低点电位器信号电压应略高于0V电压，最高点应略低于10V电压，可采用舞蹈轮导杆加装机械限位的方法。以保证转速输入信号给定连续可调。第二是设置变频器参数309（最小标度）略大于0V，这里设置为0.5V，参数310（最大标度）略小于10V，设置为实际测量最高点对应电压。参数204（最小参考值）设置为0Hz，参数205（最大参考值）设置为略高于生产线设计速度对应电机频率与所生产缆芯中心高对应电压的10倍数值。这样设置既保证了正式生产前舞蹈轮在最低处出现勿动，又保证了放线辅助牵引的速度足以覆盖实际生产中所需的速度，不至于因速度跟不上主牵引速度而“拖后腿”。第三是要注意蜗轮减速机的磨合期到期换油，一般规定有200小时左右的磨合期（超过时间必须换油），以便排出磨合期间，以便及时排出发动机中出现的金属磨合细屑，否则，这些细屑会夹杂进啮合面，进一步加剧啮合面的磨损，形成间隙，加剧空回现象，另一方面会混进轴承内部，磨损轴承，影响轴承使用寿命。

4　结语

本改造完全达到了预期效果，选用的通用件大大增强了配件的可换性，不再受制于特殊配件，在时间和经济上都做到了最优，另外在机械设计根据可选件的性能结构进行了优化设计，压缩了占用空间，减少了容易发生故障的薄弱环节；电气方面选用容量较大的变频器增强了可靠性，通过线路的改造，运行调试，更贴合生产实际的需要，为此后设计此类机构和机电方面的结合积累了宝贵的经验。系统运行很稳定，硬件的可靠稳定为生产合格优质的产品保驾护航，降低了短的段发生几率，减少了浪费，选用通用配件，价格方面更具优势，时间上也更快捷，减少了定做备件的等待时间。

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

王伟强（1979-），男，本科，工程师，主要从事设备管理技术工作。