变频器在悬链通过式强化抛丸清理机中的应用

摘要：介绍了悬链通过式抛丸清理机的用途，及变频器的对抛丸机的控制，选择合适的所适用变频 器，可降低抛丸机设备的故障率，并实现多品种共线生产。
关键词－变频器；抛丸机；控制；调速 中图分类号：ＴＧ２３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３．７７３Ｘ（２０１５）０７．００８２．０２ ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎｌ４．１１３４／ｔｈ．２０１５．０７．０３２
0 引言
抛丸清理机是通过抛丸器将钢砂钢丸高速抛 落冲击在材料物体表面的一种处理技术，种类很 多，有履带式、转台式、悬链通过式等等，而悬链通 过式作为一种大批量生产方式的强化抛丸清理 机，加之抛丸器的变频调速，使它在机械行业得到 广泛应用。

1 悬链通过式强化抛丸清理机的用途与优点

悬链通过式抛丸清理机是利用高速旋转的叶 轮，将弹丸以一定的速度抛向工件，从而有效地清 理、强化工件表面的设备，因生产效率高，适用于 大量生产。其优点如下：
１）采用悬链、多吊钩、步进式周期作业，工件 互不磕碰、变形，可在有效空间内尽可能挂足，生 产效率高。
２）采用单进单出形式，借助于四个大功率抛 丸器的合理配置，轮流抛射工件，很好地达到了 ＴＥＳ一０２０—２标准强化技术要求，取得了预期的强化 效果。
３）电气控制系统采用进口ＰＬＣ进行整套设 备的启动、停车过程控制，自动化程度较高，并且 对整套设备各个系统进行自动监测保护，具有声光报警和自动处理故障的功能。
４）清理室顶面、底面及抛头对面均采用高铬耐 磨铸铁材料，寿命长。采用一主两辅清理室；顶缝及 工作门采用多层密封，结构合理，密封性能好。
５）除尘系统采用二*除尘，采用旋风除尘和 脉冲滤筒除尘的结合，大大提高了除尘效果，粉尘 排放浓度低于国家相应标准。
2 变频器简介
各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭 还是用于工厂，其电压和频率均为４００Ｖ／５０ Ｈｚ 或２００Ｖ／６０Ｈｚ（５０Ｈｚ）等等。通常，把电压和频 率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交 流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压 和频率，该设备*先要把电源的交流电变换为直 流电（ＤＣ）。把直流电（ＤＣ）变换为交流电（ＡＣ）的 装置，其科学术语为“ｉｎｖｅｒｔｅｒ”（逆变器）。由于变 频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫 “ｉｎｖｅｒｔｅｒ”，故该产品本身就被命名为“ｉｎｖｅｒｔｅｒ”， 即：变频器。

3 悬链通过式强化抛丸清理机的结构及变频器的控制

悬链通过式抛丸清理机主要由清理室、气动 门、抛丸器、悬链、吊钩、自转机构、提升机、螺旋 绞龙、分丸器、除尘机、电控箱等部分组成。其工 作流程为：除尘机工作一４个抛丸器依次启动并 运行一各左、右门依次开启、自转机构转钩分 开一悬链行进到位自停一各左、右门依次关闭一 丸阀打开、转钩闭合、提升机、螺旋机工作，同时 定时计时开始（抛丸清理工作正常进行）一预设 的清理时间一到，丸阀及关闭一各左、右门依次 开启，自转转钩分开悬链行进，随后，第二个周期 开始〔】〕。其中，悬链行进速度、抛头出丸的速度 及吊钩自转速度都由变频器进行无极调速，这样 充分保证工艺的要求和生产要求，且可以根据不 同的零件设计不同的打击速度，实现多品种共线 生产。
１）悬链的行进速度可调，由变频器调节，一般 控制在４～６ｍ／ｍｉｎ，根据生产需要和动作安全两 方面因素确定。
２）四个抛头抛丸扫射的速度可调，根据工件 的材料和工艺要求确定，通常为９０～１００ｍ／ｓ，由４ 个变频器分别控制。
３）自转机构由电机、减速器、链传动组成，吊 钩自转速度由变频器进行无极调速，一般为 ５．２ ｒ／ｍｉｎ。

4 变频器的选型及连接

变频器选型通常考虑变频器类型、容量、性价 比选择和售后服务。悬链通过式强化抛丸清理机 通常选择通用型的变频器，如：西门子变频器ＭＩ－ ＣＲＣｌＭＡＴＥＲ４４０和三菱变频器ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ Ａ７００等，见图１
图1 ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩＡ７００和ＭＩＣＲｏＭＡｎ：Ｒ４４０
西门子ＭＭ４４０本身就具备对负载类型的选 择和设定，且控制功能很多，可以任意地选择和组 态，用起来很灵活，功能可拓展〔３〕。而三菱ＦＲ Ａ７００的优势在于性价比相对高，且散热孔不在顶 部，而在侧方，比较适应灰尘相对大的环境。三菱 变频器ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩＡ７００应用于悬链通过式强 化抛丸清理机，不仅能保证工艺要求，且能大大降 ８３低变频器故障率，将变频器电路板维护周期由两 个月升至半年，缩短了设备的停机时间。 变频器的输入信号，以三菱变频器ＭＩＴＳＵＢ— ＩＳＨＩＡ７００为例，通过连接ＳＴＦ正转启动、ＳＴＲ 反转启动和ＳＤ正转和反转的公共端来控制，无极 调速通过连接电位器来实现，输出为继电器输出， 如图２所示〔４〕。
图2 ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩＡ７００输入输出连接图
5 结语
悬链通过式抛丸清理机使用变频器，不仅可以 让设备更加稳定，而且可以根据工艺要求和生产要 求调整设备的很多功能参数，调整设备生产节拍，使 其在各大加工企业得到越来越多的使用。

参考文献
ＱＺＧ－Ｔ２００悬链通过强 化抛丸清理机使用说明书Ｅｓ〕．北京：中国标准出版社， ２００３：３－７． 三菱电机自动化（上海）有限公司．三菱通用变频器 ＦＲ－Ａ７００使用手册Ｅｓ〕．北京：中国标准出版社，２０１１： ６；１７． 大连大森数控技术有限公司．西门子ＭｉｃｒｏＭａｓｔｅｒ４４０ 标准变频器使用说明书Ｉｓ〕．北京：中国标准出版社， ２００３：３；２８． 三菱电机自动化（上海）有限公司．三菱通用变频器 ＦＲ－ＡＴ００功能说明书〔Ｓ〕．北京：中国标准出版社， ２０１１：２—４