摘  要：本文就龍門刨床換向沖擊噪音較大、減速箱和傳動(dòng)軸易損傷的問題，根據(jù)龍門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)的龍門刨床的循環(huán)過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)軸容易損傷，為此根據(jù)龍門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、龍門刨床對(duì)換向的要求

　龍門刨床的工作循環(huán)過程如圖1，前進(jìn)（低速切入）→前進(jìn)→前進(jìn)減速→換向→后退→后退減速→換向→前進(jìn)（低速切入）。
 

    過程分析
    1．前進(jìn)減速時(shí)，給定突然降低，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)過兩次沖擊。
    2．前進(jìn)減速換向時(shí)，由于給定突然反向，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)過一次沖擊。
    3．同理，后退減速時(shí)，也經(jīng)過兩次沖擊。
    4．同理，后退減速換向時(shí)，經(jīng)過一次沖擊。
    由分析可知，一個(gè)循環(huán)過程中，減速箱和傳動(dòng)軸共經(jīng)過六次沖擊。

    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)過程的沖擊次數(shù)。
三、重新設(shè)計(jì)的龍門刨床循環(huán)過程

    循環(huán)過程如圖2，前進(jìn)（低速切入）→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，無沖擊產(chǎn)生），電機(jī)很快減速，然后變?yōu)楹笸耍谡麄€(gè)過程中，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)過程中，減速箱和電機(jī)只經(jīng)歷兩次輕微撞擊。

    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)的龍門刨床循環(huán)過程，在給定和調(diào)速器之間加入如下電路（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，只要調(diào)整合適，可以保證從減速到換向平穩(wěn)過渡基本無撞擊。
    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，可改變輸出跟隨輸入的時(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，輸出跟隨輸入較快，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，輸出跟隨輸入較慢，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。