книги из ГПНТБ / Гейлер Л.Б. Электрооборудование и электроавтоматика кузнечно-прессовых машин

ГЛАВА 10

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫХ МАШИН

§47. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Всостав проекта электрического оборудования кузнечно-прес­ совой машины входят следующие составные части:

1)технические условия на проектирование;

2)принципиальная электросхема;

3)спецификация электрического оборудования;

4)схема размещения электрооборудования на машине;

5)чертежи узлов с размещением электрооборудования;

6)проект шкафа управления;

7)монтажная электросхема;

8)чертежи электроаппаратуры и приспособлений, изготовляемых специально для электрификации данного объекта;

9)описание электрооборудования.

Указанные этапы проектирования рассмотрены ниже, на примере проектирования электрооборудования кривошипного ковочно-штам­ повочного пресса с усилием 630 т, выпускаемого Воронежским заво­

необходимость их реверса или торможения, а также требуемые формы управления электродвигателями, необходимые блокировки, степень

При составлении принципиальной схемы стремятся к наимень­ шему числу аппаратов и контактов. При этом уменьшается стоимость и возрастает надежность схемы.

Желательно, чтобы возможно большее число элементов одного и того же аппарата соединялось друг с другом и чтобы контакты одного и того' же аппарата присоединялись к одному полюсу сети. Это упрощает монтаж и повышает надежность схемы.

Схему следует построить так, чтобы по возможности не проис­ ходило никакого действия при неправильном нажатии кнопок. Кроме того, нужно, чтобы в случае перегорания предохранителей, приваривания контактов или при неожиданных поломках аппара­ туры не могло бы возникнуть аварий или травм.

180

У кузнечно-прессовых машин со сложной схемой цепи рабочего тока и цепи управления должны быть защищены предохранителями.

Непосредственное присоединение к сети цепей управления про­ изводится только при весьма простых схемах. Обычно цепи управле­ ния присоединяют через трансформатор, понижающий напряжение цепей управления до 127 в, а у некоторых кузнечно-прессовых машин и до 36 в. При этом повышается безопасность и надежность

работы системы. Повышение надежности связано с тем, что при пали-

Фиг. 105. Принципиальная схема кривошипного ковочно-штамповочного пресса,

чии такого трансформатора цепи управления не имеют электриче­ ского соединения с сетью цеха.

По этой причине соединение с землей одной из точек схемы управления не может вызвать .срабатывания какого-либо из аппа­ ратов, несмотря на наличие заземления в сети цеха.

Действие схемы, представленной на фиг. 105, заключается в следующем.

При включении вводного рубильника Р включается промежу­ точное реле РП-2, потому что последовательно с катушкой реле включены только н. з. контакты кнопок хода ползуна IX, 2Х и промежуточного реле РП-3.

При этом н. о. контакт РП-2 в цепи н. о. контактов кнопок IX и 2Х замыкается. Замыкание другого н. о. контакта РП-2 в цепи путевого переключателя КА-1 осуществляет блокировку реле РП-2.

18!

При нажатии на кнопку 1П включается контактор К1 и двига­ тель начинает вращаться. Вследствие шунтирования кнопки 1П н. о. контактом Kl обеспечивается самоблокировка контактора К1.

Если кнопки I X и 2Х нажаты, то включается промежуточное реле РП-1. Это реле н. о. контактами РП-1 включает два электро­ магнита ЭМ-1 и ЭМ-2, которые осуществляют оттормаживание

коленчатого вала пресса и включение фрикционной муфты с пневма­ тическим управлением. Ползун пресса после этого начинает дви­ гаться вниз. Когда он достигает крайнего нижнего положения, кулачок командоаппарата (см. фиг. 111) нажи.мает путевой пере­ ключатель КА-1 и его н. о. контакт в цепи катушки РП-1 замы­ кается. Кулачок имеет такую форму, что путевой переключатель КА-1

остается нажатым в течение всего хода ползуна вверх. После за­ мыкания н. о. контактов путевого переключателя КА-1 реле РП-1

самоблокируется и движение ползуна вверх происходит незави­ симо1 от того, нажаты кнопки хода или нет.

Когда ползун дойдет до своего верхнего положения, н. о. кон­ такт КА-1 размыкается. При этом промежуточное реле РП-1 отклю­

чается и пресс останавливается.

Непрерывное нажатие кнопок I X и 2Х не вызовет повторения

хода пресса. Это объясняется тем, что в нижнем положении ползуна размыкается также н. з. контакт путевого переключателя КА-1. Если при этом кнопки I X и 2Х нажаты и их н. з. контакты разом­ кнуты, то реле РП-2 отключается и его контакт, включенный после­ довательно с н. о. контактами кнопок I X и 2Х, разомкнется. Для

осуществления следующего хода необходимо вновь нажать кнопки

IX и 2Х.

Если рукоятку универсального переключателя поставить в поло­ жение «Педаль», то, кроме контакта УП-1, замкнется также и кон­

РП-3 замкнет цепь н. о. контакта 2П педали, замыкание которого производит действие, аналогичное замыканию кнопок I X и 2Х.

При нажиме педали также произойдет только один ход пресса независимо от того, будет рабочий нажимать педаль или нет.

При постановке универсального переключателя в положение «Наладка» контакт УП-2 этого переключателя замкнет накоротко кнопку I X и н. о. контакт РП-2, а контакт УП-1 разомкнется. После

этого движение ползуна делается возможным только пока нажимают на кнопку 2Х.

Поворачивая переключатель ПУ, взамен контактора К1 в схему вводим контактор К2, и двигатель получает возможность вращаться

в обратную сторону. Это бывает необходимым в некоторых случаях работы пресса (например, при «распоре»).

Пресс имеет четыре сигнальные лампы ЛС1, ЛС2, ЛСЗ и ЛС4. Эти лампы включены на напряжение 12 е. Из них ЛС1 включена последовательно с н. з. контактом РП-3 и, следовательно, лампа ЛС1

горит в тех случаях, когда управление осуществляется посредством кнопок, а не педали. Напротив, лампа ЛС2 начинает гореть в тех

! Я2

случаях,, когда включается управление от педали, так как последо­ вательно с этой лампой включен н. о. контакт реле РП-3.

При переходе на наладочный режим работы замыкается контакт УП-4 и загорается лампа ЛСЗ. Лампа ЛС4 горит непрерывно и ука­

зывает на наличие напряжения в сети.

Переносная лампа ЛО присоединяется посредством штепсельной

розетки и служит для целей освещения.

Следует заметить, что для местного освещения на производствен­ ных машинах применяют лампы напряжением не свыше 36 в. Это

определяется требованиями безопасности.

Обычно для включения ламп местного освещения используют либо отдельный трансформатор, либо отдельную обмотку трансфор­ матора, питающего цепи управ­ ления. Показанная на фиг. 105

и 2) если нить перегорела.

Более целесообразной является схема, представленная на фиг. 106, в которой при отсутствии команды лампа ЛС горит неполным нака­

лом, так как последовательно с ней включено добавочное сопроти­ вление СД. Когда контакт УК, подающий сигнал, замыкается, лампа ЛС начинает гореть полным накалом. Если в такой схеме лампа ЛС не горит вовсе, это указывает на перегорание ее нити.

Принципиальная схема обычно снабжается диаграммами или таблицами положений переключателей.

Схема, представленная на фиг. 106, снабжена диаграммой уни­ версального переключателя УП (фиг. 107).

В этой диаграмме крест указывает, что в данном положении переключателя контакт замкнут, а тире — что он разомкнут.

Принципиальная схема электрооборудования обычно снабжается перечнем аппаратуры с указанием условных обозначений, принятых в данной схеме.

183

Как видно из схемы (фиг. 105), все зажимы аппаратов и провода, постоянно соединенные друг с другом, обозначаются одним и тем же буквенным, цифровым или комбинированным индексом. Так, линей­ ные провода обозначены индексами Л1г Л 2, Л3. После того как зти

цепи пройдут через контакты тех или иных аппаратов, включенных

единенные к этим зажимам, у первого двигателя обозначаются индек­ сами 1Си 1Сг, 1С3, у второго — 2СХ, 2С2, 2С3 и т. д. Если двигатель

один, номер его не проставляется.

Фиг. 108. Схема управления мощным приводом прессов.

Зажимы аппаратов и провода цепей управления обычно имёют порядковые цифровые обозначения.

При больших мощностях электродвигателей или при необхо­ димости обеспечить большую степень безопасности нередко поль­ зуются схемой, представленной на фиг. 108.

В этом случае под напряжение 127 в (а иногда и 36 в) вторичной обмотки трансформатора Тр управления включают не катушку мощного контактора К, а катушку промежуточного реле РП. При нажатии кнопки П реле РП срабатывает и н. о: контактом РП замыкает цепь катушки контактора К, включенную непосредственно в сеть напряжением 380 в.

При такой схеме включения мощность трансформатора Тр может быть меньшей, так как катушка реле РП потребляет значительно

водится после его выбора и составления принципиальной схемы. Одним, из способов размещения электроаппаратуры является встройка ее в специальные ниши, предусмотренные в станине или

других частях машины,

184

Однако у ряда кузнечно-прессовых машин станина подвергается во время работы значительным сотрясениям, которые могут нару­ шить нормальную работу электроаппаратуры. Поэтому размещение ее в нишах станины в этих случаях нежелательно.

Наиболее часто электроаппаратуру размещают в так называемых шкафах управления или электрошкафах, которые устанавливают вблизи машины. Далеко от машины ставить шкафы нецелесообразно, так как при этом удорожается монтаж и увеличивается падение напряжения в проводах.

Шкафы стандартизируют, и в случае невозможности размещения всего электрооборудования в одном шкафу его размещают в двух или трех стандартных шкафах. При этом не исключены случаи непол­ ного использования внутреннего пространства шкафов.

Площадь вертикальной стенки шкафа управления, занятой аппа­ ратурой и электрическими соединениями,' может^быть приближенно

где / и h — размеры отдельных аппаратов в вертикальной плоскости (длина и высота) в мм;»

1,6 — коэффициент, учитывающий площадь, занятую электри­ ческими соединениями между отдельными аппаратами.

Наименьшая возможная глубина шкафа определяется наиболь­ шим из размеров электрических аппаратов, перпендикулярных к плоскости крепления.

Кнопочные станции устанавливают там, где это удобно для рабо­ чего, на высоте 1 — 1,7 ж от пола.

На фиг. 109 показано размещение электрооборудования на рас­ сматриваемом ковочно-штамповочном прессе.

Как показано на фиг. 109, на внешних поверхностях пресса раз­ мещены электродвигатель 5, электромагнит 4, панель управления 3 с кнопками и сигнальными лампами, путевой переключатель 9, штепсельная розетка 2 для присоединения педали 1, вторая штеп­ сельная розетка 6 для присоединения переносной лампы, разветви-

тельная коробка с клеммами 7, к которой производится подводка проводов от шкафа управления 8, где установлены контакторы и реле.

К шкафу 8 производится подвод электроэнергии от цеховой сети.

Вместо цифр, показанных на фиг. 109, на заводских чертежах обычно делают выноски с указанием наименования и типа оборудо­ вания. Кроме того, обычно указывают, как выполнять проводку между элементами электрооборудования.

5. Ч е р т е ж и в с е х у з л о в с р а з м е щ е н и е м э л е к ­ т р о о б о р у д о в а н и я обычно специально не изготовляются. Вместо этого при конструктивной разработке того или иного узла машины вычерчивают также и установленное на этом узле электро­ оборудование. Специально изготовляют лишь дополнительные пояс­ няющие чертежи.

6. П р о е к т и м о н т а ж ш ^ а ф а у п р а в л е н и я . В шкафах управления электрические аппараты без кожухов с перед-

185

изолированные стальные полосы, заключенные в общий кожух, укрепленный на стенах, колоннах цеха или на специальных стойках.

В отдельных случаях ввод делается от кабельной сети цеха, открытой проводки и проводов, уложенных в каналах.

7. М о н т а ж н а я э л е к т р о с х е м а составляется на осно­ вании принципиальной схемы и эскиза размещения электрообору­ дования. Перед составлением монтажной схемы выбирают способ прокладки проводов на различных частях машины. Для защиты проводов, прокладываемых по машине, от механических поврежде­ ний и вредных воздействий охлаждающей жидкости, масла и стружки, их прокладку производят в газовых трубах.

Трубы изгибают в холодном и горячем состоянии с помощью специальных трубогибов. Трубе при этом придают форму проволоч­ ного шаблона, который перед тем выгибают так, как это нужно. При изгибании труб в горячем состоянии во избежание расплющи­ вания на сгибах их набивают сухим песком. Перед прокладкой проводов трубу очищают от заусенцев и окалины (путем протаски­ вания стальных ершей), окрашивают изнутри или же вместо этого наносят химическим путем противокоррозионное покрытие.

Для прокладки в трубах употребляются провода с резиновой изоляцией (марки ПРГ) или винилитбвой изоляцией (марки ПГВ).

Затягивание проводов в трубы производится посредством сталь­ ной проволоки, к которой подвязывается пучок проводов, посыпан­ ных тальком. Соединение проводов внутри трубы не допускается.

Соединение труб производится при помощи специальной герме­ тической арматуры: разветвительных коробок, тройников, уголь­ ников, муфт и пр.

В тех местах, где приходится делать много изгибов, применяется проводка в гибких металлорукавах или резино-тканевых шлангах, на которые надевают защитную проволочную плетенку. Такая про­ водка применяется и в тех случаях, когда необходимо осуществить подвижное соединение. Наиболее часто применяют металлорукава с внутренним диаметром от 11 до 50 мм. Эти металлорукава скру­

чены из оцинкованной стальной ленты с хлопчатобумажным уплот­ нением между витками. Металлорукава не обеспечивают такой герметичности, как газовые трубы. Поэтому, в местах, подверженных воздействию указанных выше жидкостей, для прокладки в металло­ рукавах следует применять провода с маслостойкой изоляцией. В этих случаях обычно употребляют гибкие провода с винилитовой изоляцией (марки ПГВ).

Вцепях управления применяют только медные провода (сече: нием 1 или 1,5 мм2). Алюминиевые провода иногда употребляют

для монтажа цепей рабочего тока (при отсутствии гибких соеди­ нений).

Концы труб и металлорукавов должны иметь уплотнения, не допу­ скающие попадания жидкости внутрь трубы.

Внекоторых случаях элементы электрооборудования необхо­ димо устанавливать на подвижных частях производственной машины.

187

Подвод тока к таким частям обычно осуществляют путем примене­ ния гибких проводов с резиновой или винилитовой изоляцией, проложенных в резинотканевом рукаве.

Резинотканевые рукаЕа состоят из внутренней резиновой трубки, оплетенной несколькими слоями прорезиненной ткани, и верхнего резинового слоя. При малых и редких перемещениях подвижных узлов используют металлические рукава.

Монтаж электрического оборудования на машине производится согласно монтажной схеме. В отличие от принципиальной схемы на монтажной схеме расположение отдельных аппаратов и их эле­ ментов должно точно соответствовать их будущему фактическому размещению.

При составлении монтажной схемы соблюдаются те же обозна­ чения, что и на принципиальной схеме. Аппаратура, расположенная в шкафу, обычно обводится общей прямоугольной рамкой. Провода, идущие в одном направлении, объединяются в пучки и вычерчиваются на монтажной схеме одной жирной линией.

При прокладке в одной трубе или в одном металлорукаве боль­ шого числа проводов в той же трубе помещают резервные провода. На каждые 7— 10 проводов обычно берут один резервный провод. Провода, выходящие из трубы или из металлорукава, в случае их разветвления снабжаются выносками с указанием их нумерации согласно схеме.

Над каждым металлорукавом или газовой трубой, в которых проложены проводники, на монтажной схеме делается запись, ука­ зывающая внутренний диаметр трубы или металлорукава, марку, число, поперечные сечения, а часто и длину проложенных внутри проводов, и числа, соответствующие их индексам.

Например, если около линии, изображающей трассу проводов, имеется запись вида Тр 3/4 ПГВ 10 X 1,5, то такая запись означает, что здесь проложена труба с внутренним диаметром 3/4 дюйма, в которую заключены десять проводов марки ПГВ сечением по 1,5 мм2

каждый. При монтаже на конце каждого провода укрепляется кольцо (бирка), на котором проставляется индекс провода.

При монтаже электрооборудования производственных машин широко применяют клеммники, представляющие собой пластмассо­ вые рейки с зажимами, к которым присоединяются концы проводов. С помощью таких клеммников внешние провода присоединяются к электроаппаратуре, установленной, например, в шкафу управле­ ния производственной машины.

На фиг. 110 представлена монтажная схема кривошипного ковочно­ штамповочного пресса с максимальным усилием 630 т. Размещение

элементов электрооборудования на этой схеме примерно соответ­ ствует их действительному расположению на прессе. Цифры на схе­ мах, представленных на фиг. 105 и ПО, соответствуют друг другу. В нижней части монтажной схемы (фиг. ПО) представлена схема разветвительной коробки с клеммниками. Проект электрического оборудования дополняется также монтажной схемой шкафа упра­ вления.

138