壓縮機曲軸涂鉬教學模型設計

金光輝

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110045）

1 壓縮機曲軸涂鉬模型開發背景源于工程項目

工程項目實訓的模型設計源于某廠壓縮機有限公司制冷壓縮機生產線上的一個設備，壓縮機曲軸涂鉬裝置，是我們學習過的實際工程項目。

生產線中曲軸的加工流程為：機械加工—刷光—清洗—磷化—鍍膜—檢驗—烘干。

2 壓縮機曲軸涂鉬設備模型的組成

2.1 機械模型部分

機械部分主要由以下幾個部分組成：（1）鏈輪、鏈條、交流伺服電機輸料機構。（2）皮帶、皮帶輪電動機自轉機構。（3）齒輪齒條電動機升降機構。（4）微型氣動噴嘴、微型靜音氣泵、電磁閥、氣動連接件，氣動系統。（5）小水槽、小水泵、噴涂鉬液攪拌系統。（6）微型水泵、水箱、水幕墻，風扇、環保系統。（7）鋁合金型材框架。（8）工程現場照片。

2.2 電氣控制部分

該設備電氣部分核心控制元件：（1）S7-200 226 西門子可編程序控制器，60 點，繼電器輸出。（2）S7-200 224西門子可編程序控制器，20 點，晶體管輸出。（3）西門子0.4kW 交流變頻調速器。（4）Panasonic（0.2kW）松下交流伺服電機及驅動器。（5）按鈕、開關、信號燈、空氣開關、接觸器、開關電源等電器元件。（6）光電開關和接近開關。（7）單相交流減速異步電動機。（8）三相交流減速制動異步電動機。（9）鋁合金立式展板架、篩孔板、腳輪等。

圖1 主電路

3 壓縮機曲軸涂鉬設備模型電氣技術

3.1 壓縮機曲軸涂鉬設備模型電氣原理

（1）主電路（圖1）

說明：原工程項目為三相供電，電機實際功率較大，實驗模型為單相供電，電機為單相電機，電機功率減小。

（2）控制電路（圖2）

圖2 控制電路

3.2 伺服電機電路

（1）伺服電機主電路（圖3）

圖3 伺服電機主電路

（2）伺服電機電纜

我在饑腸轆轆時，曾經對一條小吃店林立的街道感興趣，在妹妹兒子們的陪伴下，來到一間新開張的涮涮鍋店內用餐。新開幕的許多裝潢都顯得干凈簡約，也都在等待客人的入座。

①伺服電機電纜（圖4）

圖4 伺服電機電纜

②伺服編碼器電纜（圖5）

圖5 伺服編碼器電纜

③伺服電機電控制信號電纜（位置控制用的CN I / F電纜）（圖6）

3.3 生產線控制要求

生產線控制分為手動、單步、自動3 種模式。

（1）手動模式。按選擇行走，風機工作指示燈亮，按下啟動，風機工作，按下停止，風機停止工作。

再按一次選擇行走，水泵燈亮，按下啟動，水泵工作，按下停止，水泵停止工作。

再按一次選擇行走，皮帶燈亮，按下啟動，皮帶工作；按下停止，皮帶停止工作。

圖6 伺服電機控制信號電纜

再按一次選擇行走，鏈條燈亮，按下啟動，鏈條行走2個曲軸位置自動停止。

再按一次選擇行走，液泵燈亮，按下啟動，液泵工作；按下停止，液泵停止工作。

再按一次選擇行走，升降噴嘴燈亮，按下啟動，升降電機上下運動同時噴嘴噴出液體，進行一次噴涂過程。

（2）單步模式。燈依次亮起，按下選擇行走，鏈條轉半圈，按下噴洗升降，完成一次升降電機上下運動，同時噴嘴噴出液體，進行一次噴涂過程。

（3）自動模式。按下啟動按鈕，燈依次亮起，最后一個燈亮起后2S 鏈條行走兩個曲軸位置自動停止，此時升降電機開始工作同時噴嘴噴出液體，進行一次噴涂過程。循環往復。

需要注意的是，當從其他模式轉變為自動模式時需斷開所有工作電源。

暫停：按下暫停按鈕，一個周期執行完后停止鏈條和噴洗（皮帶等仍然工作），再按下暫停按鈕繼續工作。

停止：按下停止按鈕，一個周期執行完后全部工作停止，所有電源均斷開。重新按下啟動按鈕，開始一個新的噴涂過程。

急停：按下急停按鈕，所有電源全斷開，紅色報警燈閃爍，直到急停按鈕解除后，所以工作指示燈全亮，繼續工作。

4 結語

該工程項目實訓模型是為企業培養自主創新人材的理想設備，給學習者以啟示，學會創新設計制造，系統集成，接觸工程項目，完全符合專、本科生、研究生教育的培養目標。

該工程項目實訓模型適合機電一體化專業、機械專業、自動化專業的自動化專業、研究生作為畢業設計和研究課題，也適合高級技工職業技能培訓。電氣系統配線和機械零件加工可以作為職業技能培訓的現場實訓設備。