電氣培訓(xùn)部件

1、1 攤鋪機(jī)電氣控制系統(tǒng) 2 電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)是瀝青混凝土攤鋪機(jī)(以下簡稱攤鋪機(jī))的一個(gè)重要組 成部分，它在保證攤鋪機(jī)作業(yè)速度恒定，供料速度與行走速度合 理匹配，浮動(dòng)熨平板隨道路狀況變化而自動(dòng)找平，以及在攤鋪機(jī) 監(jiān)控報(bào)警等方面，電控系統(tǒng)起著重要作用。電控系統(tǒng)的性能如何 直接影響了攤鋪機(jī)的可靠性、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)效率及施工路面的質(zhì)量。 目前機(jī)電液一體化控制技術(shù)已經(jīng)在攤鋪機(jī)上得到成功的應(yīng)用， 帶自動(dòng)找平系統(tǒng)的攤鋪機(jī)已非常普及。由于自動(dòng)找平系統(tǒng)的應(yīng)用， 使路面平整度達(dá)到了3mm2m或更高的精度，大大提高了攤鋪機(jī) 的路面施工質(zhì)量。目前自動(dòng)找平系統(tǒng)已成為鋪設(shè)高等級(jí)路面攤鋪 機(jī)的必備系統(tǒng)，攤鋪機(jī)幾乎都配備有自動(dòng)調(diào)

2、平系統(tǒng)，許多攤鋪機(jī) 目前還配有平衡梁自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)供用戶選擇。微機(jī)控制技術(shù)目前 也已廣泛應(yīng)用到攤鋪機(jī)的電控系統(tǒng)中。 1.概述 3 電控系統(tǒng) 總之，電控系統(tǒng)是現(xiàn)代化攤鋪機(jī)不可缺少的組成部分，也是 衡量攤鋪機(jī)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 攤鋪機(jī)電控系統(tǒng) 按功能可分為以下幾部分： 1車輛電氣系統(tǒng)：即自行式車輛通常所配備的電氣設(shè)備，包括 起動(dòng)與供電、儀表與報(bào)警以及行駛照明等。 2行駛電控系統(tǒng)：用以控制攤鋪機(jī)的行駛速度。 3供料電控系統(tǒng)：用以調(diào)節(jié)供料量，使攤鋪機(jī)熨平板前的料堆 高度基本保持不變。 4. 找平電控系統(tǒng)：根據(jù)路基不平度的變化，調(diào)節(jié)熨平板的仰角， 使所鋪設(shè)路面的平整度符合要求。 5加熱電控系統(tǒng)：使熨平板

3、的底部保持一定溫度，防止攤鋪過 程中熨平板粘結(jié)瀝青混合料而影響攤鋪質(zhì)量。 4 電控系統(tǒng) 6其它功能電控系統(tǒng)：如攤鋪機(jī)料斗、料門、熨平板的升降，熨 平板伸縮油缸的動(dòng)作以及振動(dòng)、振搗的控制等，這些簡單動(dòng)作的 控制通常是通過開關(guān)量直接控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)的。 2.攤鋪機(jī)電氣控制常用器件介紹 筑路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)常用的器件可分為常用控制電器、執(zhí)行常用控制電器、執(zhí)行 機(jī)構(gòu)、和檢測器件、電源等機(jī)構(gòu)、和檢測器件、電源等。它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中完成不同的任務(wù)， 下面我們就分別介紹它們各自的工作原理和在控制系統(tǒng)中的作用。 (一)、常用控制電器 常用控制電器在電路中起著開關(guān)、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)等重要作 用，它們的品種繁多，結(jié)

4、構(gòu)各異，本節(jié)將簡要介紹攤鋪機(jī)電氣系 統(tǒng)控制電路中常用電器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 5 電控系統(tǒng) 按鈕開關(guān)、旋鈕開關(guān)及搬鈕開關(guān)。 開關(guān)電器是一種最簡單的電器，用來接通或斷開控制電路，我們將以按鈕開關(guān)為 例來說明開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。下圖為控制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖。在常態(tài)(未加外力) 時(shí)，靜觸點(diǎn)1、2秘橋式動(dòng)觸點(diǎn)5閉合，習(xí)慣上我們稱之為 1.按鈕開關(guān)、旋鈕開關(guān)及搬鈕開關(guān)。 開關(guān)電器是一種最簡單的電器，用來接通或斷開控制電路， 我們將以按鈕開關(guān)為例來說明開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。下圖為控 制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖。在常態(tài)(未加外力)時(shí)，靜觸點(diǎn)1、2 秘橋式動(dòng)觸點(diǎn)5閉合，習(xí)慣上我們稱之為常閉觸點(diǎn)。靜觸 點(diǎn)3、4與橋式動(dòng)觸點(diǎn)5分?jǐn)啵?/p>

5、稱之為常開觸點(diǎn)。當(dāng)按下按 鈕時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)5先將靜觸點(diǎn)1、2分?jǐn)?，再將靜觸點(diǎn)3、4閉 合，所以它也稱為動(dòng)合觸點(diǎn)。 6 電控系統(tǒng) 按鈕的主要技術(shù)參數(shù)為：規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式、觸點(diǎn)對(duì)數(shù)、按 鈕的顏色等。通常按鈕的額定電壓為500V，額定電流5-10A。 結(jié)構(gòu)形式有多種上，以適應(yīng)各種場合。緊急式裝有突出的蘑 菇形鈕帽，以便緊急操作；旋鈕式，用手旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作；指 示燈式在透明的彩色按鈕內(nèi)裝入信號(hào)燈，以供顯示用。 7 電控系統(tǒng) 鑰匙式為使用安全起見，用鑰匙插入進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作 等等。按鈕主要用于操縱接觸器、繼電器、或電氣聯(lián) 鎖線路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)的控制。 8 電控系統(tǒng) 搬鈕開關(guān)我們習(xí)慣稱之為鈕子開關(guān)，它的結(jié)構(gòu)原理與

6、按鈕開 關(guān)相差無幾，只是在操作方式上存在區(qū)別。它由于具有定位作 用，因此它的結(jié)構(gòu)大致有如下形式：二位、三位和、自復(fù)位以 及單刀，雙刀等。下面為鈕子開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。 9 電控系統(tǒng) 2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)(在攤鋪機(jī)又叫主開關(guān)) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)可同時(shí)控制許多條電路的通斷，廣泛應(yīng)用于 交直流控制電路、信號(hào)電路和測量電路。由于它能控制多 個(gè)回路，適用復(fù)雜線路的要求，故有“萬能”轉(zhuǎn)換開關(guān)之 稱。 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)以手柄旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行手動(dòng)操作，手柄有2一 12個(gè)位置，分定位式和自復(fù)位式兩種。下圖是萬能轉(zhuǎn)換開 關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖，圖中僅畫出面板和開關(guān)的一節(jié)。在面板上 以黑色圓點(diǎn)標(biāo)志著操作手柄2的位置。在每節(jié)塑料盤3上對(duì) 稱地

7、安裝著兩套觸點(diǎn)系統(tǒng)，中部選裝著兩個(gè)凸輪8和10。 方軸9穿過凸輪中心的八角孔，并與手柄相連。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手 柄時(shí)，方軸帶著凸輪轉(zhuǎn)動(dòng) 。圖中凸輪8的凸部將推桿4推 出，使觸點(diǎn)6與7斷開；而凸輪10的凹部對(duì)準(zhǔn)推桿ll，觸點(diǎn) 彈簧14使觸點(diǎn)l 3與12接通。 10 電控系統(tǒng) 選用不同形狀的凸輪或以不同方位將方軸穿入八角孔， 就可使觸點(diǎn)的通斷順序滿足電路的要求。一個(gè)萬能轉(zhuǎn)換開 關(guān)由許多節(jié)(可達(dá)l 6節(jié))用兩個(gè)螺栓分別穿過左、右孔組裝 而成。緊靠面板還有一節(jié)定位裝置，它不但使手柄只能停 留在指定的位置，而且有一定的速動(dòng)作用，有利于提高分 斷能力。 11 電控系統(tǒng) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號(hào)表示方式，如下圖所示。用

8、觸點(diǎn) 通斷狀態(tài)表來表示，表中“”表示觸點(diǎn)閉合，無“”時(shí)表 示觸點(diǎn)斷開。 在我們的攤鋪機(jī)上用的是3位(定位式)16觸點(diǎn)開關(guān)，其本身包含有四組開關(guān)系。 12 電控系統(tǒng) 3.行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱作限位開關(guān)。它是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的 碰撞來控制觸點(diǎn)動(dòng)作的小電流開關(guān)電器。它通常用于檢測 機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)、限制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)安全保護(hù)電氣聯(lián)鎖 和程序控制。 13 電控系統(tǒng) 如我們公司的S1502上用途工作檔/行走檔的轉(zhuǎn)換狀態(tài)檢測。 行程開關(guān)的種類很多有直動(dòng)式，微動(dòng)式滾輪旋轉(zhuǎn)式等。 1)、直動(dòng)式行程開關(guān) 由圖24可知，直動(dòng)式行程開關(guān)的動(dòng)作原理與控制按鈕類 似，所不同的是它用運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊來碰撞行程開關(guān)的推 桿

9、。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，缺點(diǎn)是觸點(diǎn)的分合速度取 決于撞塊移動(dòng)速度。若撞塊移動(dòng)速度太慢，則觸點(diǎn)就不能瞬 時(shí)切換電路，使電弧在觸點(diǎn)上停留時(shí)間過長，易燒鉵觸點(diǎn)。 因此這種觸點(diǎn)不宜用在撞塊移動(dòng)速度小于0.4m/min的場合。 14 電控系統(tǒng) 2)、微動(dòng)式行程開關(guān) 為了克服直動(dòng)式結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，微動(dòng)式行程開關(guān)采用具有彎 片關(guān)彈簧的瞬動(dòng)機(jī)構(gòu)，如下圖所示。 15 電控系統(tǒng) 由于采用瞬動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)開關(guān)的推桿被壓下到一定距離時(shí)，橋 式動(dòng)觸點(diǎn)即瞬時(shí)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)4分?jǐn)?，常開觸點(diǎn)3閉合。當(dāng) 外力去掉后，推桿1在恢復(fù)彈簧5的作用下迅速復(fù)位，常閉觸點(diǎn) 也即轉(zhuǎn)入常態(tài)。采用瞬動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以便開關(guān)觸點(diǎn)的換接速度不 受推桿壓下速

10、度的影響。這樣不僅可以減輕電弧對(duì)觸點(diǎn)的燒蝕， 而且也能提高觸點(diǎn)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。 微動(dòng)行程開關(guān)的體積小、動(dòng)作靈敏，適合在小型機(jī)構(gòu)中使用。 但由于推桿所允許的極限行程很小，以及開關(guān)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高， 因此，在使用時(shí)必須對(duì)推桿的最大行程在機(jī)構(gòu)上加以限制，以 免壓壞開關(guān)。 3)、滾輪式行程開關(guān) 下圖滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖。金屬外殼3的內(nèi)部分兩層， 下層安裝著機(jī)械信號(hào)傳遞裝置，如圖a)；上層安裝著觸點(diǎn) 16 電控系統(tǒng) 裝置，如圖b)。當(dāng)撞塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)碰撞滾輪9時(shí)，通過外轉(zhuǎn)臂8、 帶狀彈簧7、內(nèi)轉(zhuǎn)臂6，滾珠ll、丁字桿2、軸l、搖臂13這套機(jī) 械信號(hào)傳遞裝置最后撥動(dòng)橋式動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開 關(guān)復(fù)位

11、方式分為自動(dòng)和非自動(dòng)復(fù)位兩種。自動(dòng)復(fù)位式是依靠本 身的恢復(fù)彈簧來復(fù)位；非自動(dòng)復(fù)位式在U形的傳動(dòng)擺桿上裝有 兩個(gè)滾輪。當(dāng)撞塊通過其中的一個(gè)滾輪時(shí)，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)過一定舶角 度，使開關(guān)動(dòng)作。撞塊離開滾輪后，轉(zhuǎn)臂并不自動(dòng)復(fù)位，直到 撞塊在返回行程中再撞及另一滾輪時(shí)，轉(zhuǎn)臂才回到原始位置， 使開關(guān)復(fù)位。這種開關(guān)由于具有能“記憶”曾被壓動(dòng)過的特性， 因此在某些情況下可以使線路簡化。 17 電控系統(tǒng) 滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作迅速程度，與生產(chǎn)機(jī)械的 運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，有利于滅弧，運(yùn)動(dòng)比較可靠。 18 電控系統(tǒng) 4、接觸器 接觸器是用來頻繁接通和切斷電動(dòng)機(jī)或其它負(fù)載主電路的 一種自動(dòng)切換電器，通常分為交流接觸器與直流接觸

12、器。主 觸點(diǎn)控制交流電路的稱為交流接觸器，主觸點(diǎn)控制直流電路 的稱為直流接觸器。 1接觸器的工作原理 接觸器由觸點(diǎn)、電磁機(jī)構(gòu)、彈簧、滅弧裝置和支架等部分組 成。下圖為CJO-20型交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖。 19 電控系統(tǒng) 20 電控系統(tǒng) 觸點(diǎn)包括三對(duì)主觸點(diǎn)和數(shù)對(duì)輔助觸點(diǎn)，一般采用橋式結(jié)構(gòu)。 主觸點(diǎn)體積較大，因此，用于通斷主電路；輔助觸點(diǎn)體積小， 只能用以通斷控制電路。接觸器是根據(jù)電磁吸鐵原理制成的。 線圈通電時(shí)動(dòng)鐵芯被吸引，帶動(dòng)著橋式動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通， 這個(gè)狀態(tài)習(xí)慣上稱為接觸器“動(dòng)作”。反之，線圈斷電時(shí)動(dòng) 鐵芯在彈簧的作用下復(fù)位，這個(gè)狀態(tài)叫做“釋放”。 5、繼電器 繼電器是一種根據(jù)某種輸入信

13、號(hào)的變化，而接通或斷開控 制電路，實(shí)現(xiàn)控制目的的電器。繼電器的輸入信號(hào)可以是電 流、電壓等電學(xué)量，也可以是溫度、速度、時(shí)間、壓力等非 電量，而輸出通常是觸點(diǎn)的動(dòng)作。 繼電器的種類很多，目前工程機(jī)械中常用的有中間繼電器、 時(shí)間繼電器等。 21 電控系統(tǒng) 1)、中間繼電器 中間繼電器屬于電磁式繼電器，其輸入信號(hào)為線圈的通電 和斷電，輸出信號(hào)是觸頭的動(dòng)作。本公司機(jī)的攤鋪機(jī)所用多 為中間繼電器，特點(diǎn)是觸點(diǎn)多，通過它可增加控制回路或起 到信號(hào)的放大作用。85-86觸點(diǎn)為一組吸合線圈，電流大約 為100ma，而30和87、87a分別組成一對(duì)常開常閉觸點(diǎn)，負(fù) 載能力達(dá)10A以上。線圈的通電與斷電選通不同的回

14、路。 22 電控系統(tǒng) 時(shí)間繼電器是一種用來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的控制電器， 按其動(dòng)作原理與構(gòu)造不同，可分為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng) 式和晶體管式等類型。 6、鑰匙開關(guān) 鑰匙開關(guān)具有安全性，一般控制主供電系統(tǒng)的電源，有的鑰 匙開關(guān)還控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與熄火，另外還兼有燈光控制功能。 本公司生產(chǎn)的攤鋪機(jī)上用的為五檔機(jī)械定位鑰匙開關(guān)，共有30、 15、56a、56b、58為五個(gè)觸點(diǎn)，五個(gè)機(jī)械檔位。各檔位分別選 通不同的觸點(diǎn)，其中30為輸入主觸點(diǎn)。五個(gè)檔位功能如下： “P”位：30、58通 僅儀表燈，停車燈亮。 “1”位：30、15通 除燈光外的所有功能。 “2”位：30、15、58通 除大燈外的所有

15、功能。 “3”位：30、15、56B、58 除遠(yuǎn)光外。 “4“位：30、15、58、56A 除近光外。 23 電控系統(tǒng) (二)、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 任何一個(gè)電氣控制系統(tǒng)都必須有產(chǎn)生目標(biāo)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，如柴油機(jī)的電機(jī)啟動(dòng)，料斗的開啟與關(guān)閉所用的 驅(qū)動(dòng)器就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它是一種轉(zhuǎn)換裝置，能在電子裝置 的控制下，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，如電 動(dòng)機(jī)、液動(dòng)機(jī)、氣缸、電磁鐵等分別把輸入的電能、液壓 (氣壓)能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 1.電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)以電能為動(dòng)力，可把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰苹蜣D(zhuǎn) 角等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的速度流量和壓力等參數(shù)的控制。 電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括交流(直流)伺服電動(dòng)機(jī)、

16、步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 等各種電動(dòng)機(jī)和電磁鐵。在此介紹最常用的發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 電機(jī)。 在工程機(jī)械上，電力起動(dòng)被廣泛地采用，它以蓄電池為電 24 電控系統(tǒng) 源，以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過控制機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置進(jìn)行工 作。它在工作時(shí)有二個(gè)顯著特點(diǎn)：一是扭力大，因而通過的 電流大，一般在5001000A范圍內(nèi)；二是工作時(shí)間短，一般 每次連續(xù)使用時(shí)間不超過5-10S，再次起動(dòng)應(yīng)間隔15S以上時(shí) 間，否則對(duì)起動(dòng)機(jī)對(duì)蓄電池都有影響。起動(dòng)機(jī)按操縱機(jī)構(gòu)的 不同可分為直接操縱式和電磁操縱式兩種。因而被廣泛采用。 1)、電磁操縱式起動(dòng)機(jī)工作原理 電磁式起動(dòng)機(jī)是利用電磁鐵的電磁吸力(即電磁開關(guān))來接通起 動(dòng)機(jī)的，同時(shí)在電磁力的作用下，

17、拔叉帶動(dòng)單向嚙合器在電 摳軸前后移動(dòng)，從而操縱驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪的嚙合或分離。 如圖所示，為ST614型電磁式起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)工作電路圖。 工 作原理如下： 當(dāng)合上電源總開關(guān)9，按下起動(dòng)按鈕8時(shí)，接通 吸拉線圈6和保位線圈5的電路，這時(shí)活動(dòng)鐵芯4在兩個(gè)線圈的 25 電控系統(tǒng) 電磁吸力下，克服回位彈簧2的彈力而向右移 動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)叉 3，驅(qū)動(dòng)小齒輪1使之飛輪齒圈嚙合，這時(shí)由于吸拉線圈的電流 流經(jīng)激磁繞組和電樞繞組，產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)齒輪嚙合 好后，接觸盤13將觸點(diǎn)14、15接通，于是蓄電池的大電流流經(jīng) 起動(dòng)機(jī)的電摳和激磁繞組，產(chǎn)生正常的轉(zhuǎn)短，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。與此同時(shí)，吸拉線圈被短路，齒輪

18、的嚙合位置由 保位線圈5的吸力來保持。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，松開起動(dòng)按鈕瞬間，保位線圈中的電流只能 經(jīng)吸拉線圈獲得，這時(shí)流經(jīng)兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通方向相反， 互相抵消，于是活動(dòng)鐵芯4在回位彈簧2的彈力作用下，迅速回 復(fù)原位，驅(qū)動(dòng)小齒輪退出嚙合接觸盎13脫離接觸，切斷起動(dòng)電 路，起動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 2)、電磁式起動(dòng)機(jī)的故障及原因 26 電控系統(tǒng) 一、起動(dòng)按鈕按下后，電磁開關(guān)出現(xiàn)打“機(jī)檢”，而起動(dòng)不 了發(fā)動(dòng)機(jī)其原因是： 1、蓄電池存電不足； 保位線團(tuán)斷路或嚴(yán)重短路； 3、起動(dòng)繼電器張開電壓過高； 4、蓄電池連接導(dǎo)線接觸不良； 二、起動(dòng)按鈕按下后，起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，其原因是： 1、線路斷開或接觸不良； 2、起動(dòng)繼電器線圈斷路或短路； 3、起動(dòng)按鈕接觸不良； 4、起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)線圈斷路或短路； 5、蓄電池存電不足或內(nèi)部有故障； 6、起動(dòng)機(jī)磁場線圈或電樞線圈斷路或短路； 27 電控系統(tǒng) 7、電刷與換向器接觸不良； 8、機(jī)械卡死。 三、起動(dòng)電機(jī)燒壞其原因是： 1、起動(dòng)開關(guān)(按鈕)起動(dòng)后不回位； 2、起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)燒蝕不能脫開； 3、起動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子相碰； 4、起動(dòng)時(shí)間過長或短時(shí)間內(nèi)多次起動(dòng)； 5、由蓄電池存電不足，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪咬死 2)、液動(dòng)式執(zhí)行