摘要：本文就龍門(mén)刨床換向沖擊噪音較大、減速箱和傳動(dòng)軸易損傷的題目，根據(jù)龍門(mén)刨床的速度曲線要求設(shè)計(jì)了換向電路；介紹并分析了重新設(shè)計(jì)的龍門(mén)刨床的循環(huán)過(guò)程和電路及其工作原理，經(jīng)試用取得理想效果。
　　
　　我公司的幾臺(tái)龍門(mén)刨床經(jīng)多年使用后，大都改成了雙環(huán)控制的可控硅直流調(diào)速系統(tǒng)。但由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制及換向頻繁的特點(diǎn)，其換向沖擊噪音較大，減速箱和傳動(dòng)軸輕易損傷，為此根據(jù)龍門(mén)刨床的速度曲線要求設(shè)計(jì)了換向電路，經(jīng)試用效果明顯。
　　
　　一、龍門(mén)刨床對(duì)換向的要求
　　
　　龍門(mén)刨床的工作循環(huán)過(guò)程如圖1，前進(jìn)（低速切進(jìn)）→前進(jìn)→前進(jìn)減速→換向→后退→后退減速→換向→前進(jìn)（低速切進(jìn)）。

　　
　　過(guò)程分析
　　
　　1．前進(jìn)減速時(shí)，給定忽然降低，電機(jī)全負(fù)荷制動(dòng)，然后再低速前進(jìn)，減速箱和傳動(dòng)軸經(jīng)過(guò)兩次沖擊。
　　
　　2．前進(jìn)減速換向時(shí)，由于給定忽然反向，電機(jī)全負(fù)荷制動(dòng)，然后換向，減速箱和傳動(dòng)軸又經(jīng)過(guò)一次沖擊。
　　
　　3．同理，后退減速時(shí)，也經(jīng)過(guò)兩次沖擊。
　　
　　4．同理，后退減速換向時(shí)，經(jīng)過(guò)一次沖擊。
　　
　　由分析可知，一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，減速箱和傳動(dòng)軸共經(jīng)過(guò)六次沖擊。
　　
　　二、降低沖擊的可行性
　　
　　沖擊是由傳動(dòng)間隙造成的，要減輕沖擊，就要保證排除換向間隙時(shí)的相對(duì)速度要慢，并盡量減少一個(gè)循環(huán)過(guò)程的沖擊次數(shù)。
　　
　　三、重新設(shè)計(jì)的龍門(mén)刨床循環(huán)過(guò)程
　　
　　循環(huán)過(guò)程如圖2，前進(jìn)（低速切進(jìn)）→前進(jìn)→前進(jìn)（逐漸減速）→換向→后退→后退（逐漸減諫）→換向→前進(jìn)（逐漸加速）。
　　
　　過(guò)程分析
　　
　　1．前進(jìn)減速時(shí)，給定逐漸降低，以避免電機(jī)全負(fù)荷強(qiáng)烈制動(dòng)，降低齒輪沖擊強(qiáng)度。撞擊換向開(kāi)關(guān)后變?yōu)楹笸私o定，調(diào)速系統(tǒng)全負(fù)荷制動(dòng)（此時(shí)不需要排除齒輪間隙，無(wú)沖擊產(chǎn)生），電機(jī)很快減速，然后變?yōu)楹笸?，在整個(gè)過(guò)程中，只經(jīng)歷一次沖擊，沖擊也較輕。
　　
　　2．同理，后退減速及換向也只經(jīng)歷一次撞擊。
　　
　　3．由分析可知，一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，減速箱和電機(jī)只經(jīng)歷兩次稍微撞擊。
　　
　　四、重新設(shè)計(jì)的電路及工作原理分析
　　
　　為滿足重新設(shè)計(jì)的龍門(mén)刨床循環(huán)過(guò)程，在給定和調(diào)速器之間加進(jìn)如下電路（圖3）。

　　
　　減速電位器W1的調(diào)整。保證撞換向之前一直減速且速度已經(jīng)降下來(lái)，只要調(diào)整合適，可以保證從減速到換向平穩(wěn)過(guò)渡基本無(wú)撞擊。
　　
　　工作原理如下
　　
　　1．繼電器23接通，輸出如圖4。


　　
　　2．繼電器13接通，輸出如圖5。
　　
　　調(diào)整W1、W2，可改變輸出跟隨輸進(jìn)的時(shí)間。
　　
　　另外，根據(jù)控制要求對(duì)主控制電路增加如圖6的電路。


　　
　　分析如下
　　
　　1．點(diǎn)退、點(diǎn)20d4進(jìn)時(shí)，繼電器J不吸和，23接通，輸出跟隨輸進(jìn)較快，不影響點(diǎn)退、點(diǎn)進(jìn)時(shí)的靈敏性。
　　
　　2．前進(jìn)減速、后退減速時(shí)，繼電器J吸和，13接通，輸出跟隨輸進(jìn)較慢，制動(dòng)時(shí)速度調(diào)整器不飽和，消除滿電流制動(dòng)時(shí)引起的撞擊。
　　
　　3．對(duì)應(yīng)于給定的速度循環(huán)圖如圖7。


　　
　　4．此電路減輕了沖擊，但要達(dá)到較好的使用效果，電位器W1、W2的調(diào)整是關(guān)鍵。