Шпалорезный станок ША-«Урал»

Шпалорезный станок ША-«Урал»

Автоматизированный станок ША-«Урал» принципиально отличается от ранее рассмотренных станков тем, что в нем вместе с двигателем перемещается пила, а шпальный кряж в процессе пиления находится в неподвижном положении. Кряж закрепляется на станке с торцов и распиливается круглой пилой, которая производит пиление при движении вправо и влево. Это позволило уменьшить габарит станка, упростить конструкцию механизмов закрепления, поворота и поперечного перемещения, а также снизить металлоемкость. Станок ША-«Урал» (рис. 111.30, а) состоит из питателя 8, механизма центрирования 9, суппорта 13, пильного блока 4 с электродвигателем 6, ограждения пилы 7, транспортера 10 выноса готовой продукции, рельсового пути 3, гидроцилиндра 1 перемещения пилы, полиспаста 2, цилиндра 15 зажима кряжа 14, цилиндра поворота 11, блоков 5 канатной системы и цилиндра 12 поперечного перемещения суппорта и конечного выключателя. Питатель цепной с вилочным отсекателем кряжей для поштучной подачи на механизм центрирования. Подача кряжей на питатель осуществляется из буферного запаса или штабеля.

Механизм центрирования выполнен по схеме рис. 111.28, ж, механизм зажима по схеме рис. 111.27, в, механизм поворота по схеме рис. III.28, д. Дискретная следящая система установочных перемещений суппорта с зажатым в нем кряжем задается шаговым искателем (в отличие от станка ЦДТ-6А, рис. III.29,д). Для каждой программы раскроя в системе управления имеется свой контактный ряд на шаговом искателе, который подключается при помощи одного из десяти реле, соответствующего некоторому диапазону диаметров кряжей.

Пильный блок состоит из каретки, электродвигателя, пилы, ограждения пилы, рельсового пути 3, гидроцилиндра 1 и двух полиспастов 2. Передвижение пильной каретки осуществляется по схеме рис. III.26, б. Привод пилы осуществляется непосредственно от электродвигателя.

Каретка представляет собой сварную раму, на кронштейнах которой закреплены четыре вертикальных и четыре горизонтальных катка. Установка двух горизонтальных катков регулируется специальными винтами. При помощи этих винтов устраняется зазор между горизонтальными катками и рельсами, что исключает возможность поперечного смешения пилы в процессе пиления. На раме перед каждым вертикальным катком установлены скребки для чистки головки рельсов от мусора. Ниже рельсового пути расположен механизм передвижения каретки. Согласно схеме раскроя кряжа на шпалы и выбранного порядка ее исполнения электрическая схема обеспечивает автоматически, без вмешательства оператора:

1. Включение питателя в режим подтягивания кряжей к отсекателю. После подачи кряжа на отсекатель—включение его привода на подачу кряжа на приемные вилки механизма центрирования.

2. Включение механизма подъема кряжа, центрирование, замер его диаметра и выдачу соответствующей программы раскроя.

3. После выдачи программы — включение механизма зажима кряжа.

4. По окончании зажима включение поперечного перемещения суппорта к плоскости пилы и возврат механизма подъема кряжа в исходное положение.

5. Включение поперечного перемещения суппорта и выдвижение кряжа в плоскость пилы на установочную позицию, соответствующую программе раскроя.

6. Включение надвигания пильной каретки на кряж и по окончании пропила отключение.

7. В процессе пиления регулировку скорости надвигания пилы в соответствии с нагрузкой на валу электродвигателя.

8. По окончании пиления включение механизма поворота

кряжа и перемещение его на новую установочную позицию. Если после пропила схемой предусматривается выпиловка под-горбыльной доски (вырезки), схема дает отказ на поворот и включает перемещение суппорта к плоскости пиления на выпиловку доски. - —

Некоторыми программами раскроя предусмотрены повороты кряжей после очередного пропила на 180°. В этом случае схема обеспечивает два поворота на 90° один за другим.

9. После полного раскроя кряжа возвращение механизма зажима кряжа в исходное положение (выброс шпалы).

10. Возвращение всех механизмов в исходное положение, после чего схема готова к принятию очередного кряжа.

Роль оператора-наладчика сводится к наблюдению за работой станка, поступлением сырья и отводом готовой продукции. В процессе работы станка в автоматическом режиме иногда возникает необходимость вмешательства оператора в цикл раскроя. Электрической схемой предусмотрена возможность в любой момент остановить работу без снятия невыполненных операций. Оператор при этом может произвести некоторые операции на ручном управлении, а после включения автоматического режима цикл автоматической разделки будет продолжен.

Кряжи с пороками раскраивают в режиме ручного управления с пульта. Максимальный диаметр распиливаемых кряжей 56 см, длина 2,75—3 м. Установочная мощность всех электродвигателей 90 кВт, в том числе на пиление 56 кВт. Скорость подачи от 1,2 м/с, производительность станка 90—100 шпал в 1 ч. Обслуживает станок один оператор.

Принцип работы основных узлов станка ША-«Урал» заключается в следующем. Электродвигатель пилы запускается через контактор и ограничивающие сопротивления R, включенные последовательно в каждую фазу (рис. III.30, б). Параллельно катушке Р4 подключено реле времени Р5. Через 4—5 с срабатывает контактор Р7, который подключает обмотки статора непосредственно к сети. Сопротивления R рассчитаны так, что начальный пусковой ток снижен в 2,5 раза и составляет 320 А.

Для экстренного торможения используют противовключение электродвигателя. При этом одной и той же кнопкой Кн 1-1 «Стоп» отключается контактор Р7 и включается контактор Р6. При торможении электродвигателя обмотки статора подключаются к сети также через ограничивающие сопротивления R. Кроме того, торможение контролируется визуально оператором. Поскольку тормозной момент значительно снижен за счет введения ограничивающих сопротивлений, длительность его составляет 4—5 с. Когда частота вращения диска приблизится к нулю, оператор отпускает кнопку «Стоп» Кн 1-1.

Для защиты электродвигателя от перегрузок в цепи питания статора установлен автоматический выключатель В2; при дли-
тельной перегрузке электродвигатель отключается при помощи тепловых реле. При зажиме пильного диска в пропиле и останове электродвигателя срабатывает реле максимального тока РЗ, включенное последовательно в одну из фаз статора. Это реле настраивается на ток срабатывания 450—500 А. Для регулирования скорости надвигания пилы на кряж в процессе пиления последовательно в одну из фаз включены два токовых реле Р1 и Р2, контролирующих нагрузку на валу двигателя.

Схема регулирования скорости надвигания (рис. II 1.30, в) построена по принципу регулирования скорости по величине, тока, протекающего по обмоткам статора электродвигателя. В качестве датчиков величины тока в одну из фаз статорной обмотки включены три токовых реле PI, Р2, РЗ (см. также рис. III.30,б), которые настроены на различные токи срабатывания (Р1 на 180 А, Р2 на 260 А). Эти реле регулируют скорость надвигания пилы.

Управление гидроцилиндром 4 надвигания с полиспастной системой осуществляется основным трехпозиционным золотником 5. Регулирование расхода жидкости выполняется дросселями, включенными в сливные магистрали. Изменением расхода жидкости, протекающей через золотник, меняется скорость перемещения поршня гидроцилиндра. Для изменения расхода жидкости через золотник в его сливную магистраль параллельно дросселю 6 включены два дросселя 7 и 8. К сливной магистрали они подключены через специальный дополнительный золотник 9, управляемый электромагнитами ЭмЗ и Эм4.

Кроме регулирования скорости подачи в процессе пиления, ее необходимо снижать при остановке пильной каретки с двигателем в крайних положениях, так как отключение основного золотника 5 при максимальной скорости движения каретки (около

2 м/с) приводит к значительным динамическим усилиям в канатной системе полиспастного привода. Для этой цели на рельсовом пути не доходя 0,5 м до крайних положений установлены путевые выключатели В1 и В2, которыми производится переключение на малую скорость в конце пути.

Для управления электромагнитами основного золотника 5 в электрической схеме управления предусмотрено два пускателя Р4 и Р5. Пускатель Р4 включает электромагнит Эм1, который переключает основной золотник 5 в положение, соответствующее перемещению пилы вправо, пускатель Р5 — влево.

Если каретка пилы находится в крайнем правом положении, to контакт В1 будет разомкнут. Чтобы произвести пиление, необходимо включить надвигание каретки пилы влево, что соответствует включению реле Р5. Реле Р5 н. о. контактом включит Электромагнит Эм2, а по цепи н. з. контактов Р1, Р2, В2, Р5 получит питание электромагнит Эм4 дополнительного золотника 9. Основной золотник 5 обеспечивает поступление рабочей жидкости в полость гидроцилиндра, и каретка пилы перемещается влево. В сливной магистрали в этот момент дополнительным золотником будет подключен дроссель 7 соответствующий максимальной скорости надвигания. За счет большой массы скорость каретки мгновенно нарасти до максимальной не может, поэтому пила встречается в период разгона с торцом кряжа'.

Пока электродвигатель привода пильного диска работал-аре-жиме холостого хода (до начала пиления), токовые реле PI, Р2 находились в несработанном состоянии. Как только пильный диск вошел в кряж и началось пиление, ток статора электродвигателя сразу возрос. Если мощность, потребляемая двигателем из сети, не превысит 56 кВт, пиление будет протекать на максимальной скорости подачи, равной 1,1—1,2 м/с. Если мощность возрастает выше указанной, то сработает реле тока Р1, контактами которого отключится электромагнит Эм4 и включится электромагнит ЭмЗ, который установит плунжер золотника 9 в положение, когда рабочая жидкость в сливной магистрали будет проходить через дроссель, соответствующий средней скорости 1 м/с. Если ток при этой скорости превысит 260 А, сработает реле Р2, контактором которого отключается цепь питания электромагнитов ЭмЗ и Эм4. Жидкость сливной магистрали потечет только через дроссель 6 при минимальной скорости подачи 0,4—0,5 м/с.

Для того чтобы система была чувствительна к изменениям нагрузки, необходимо токовым реле Р1 и Р2 иметь высокий коэффициент возврата (порядка 0,7—0,8) и обладать достаточным быстродействием. В конце пути пильный диск полностью выходит из пропила. Каретка специальной лыжей нажимает на выключатель В2, что всегда обеспечивает переход на малую скорость независимо от тока электродвигателя пилы. В конце пути полное отключение подачи осуществляется специальными конечными выключателями, которые отключают реле Р4 и Р5.

Питатель (рис. III.30, г) подтягивает кряжи к отсекателю при помощи двухцепного поперечного транспортера, приводимого в движение через храповое колесо гидравлическим цилиндром. Этим же гидроцилиндром приводится в действие отсека-тель. При перемещении штока гидроцилиндра примерно на ХЫ его линейного пути происходит только подтягивание кряжей. Если же гидроцилиндр переместится на полный ход, то произойдет также и выброс кряжа.

Для контроля за положением механизмов питателя на нем установлены четыре путевых выключателя, которыми осуществляется автоматическое управление питателем в двух режимах работы: подтягивание кряжей и выброс кряжей. Гидроцилиндр управляется трехпозиционным золотником с электрогидравли-ческим управлением.

Рассмотрим работу электрической и гидравлической схемы в автоматическом режиме. Перед выдачей кряжа питателем необходимо знать положение приемных вилок б это время. Для
этой цели в электросистему введен контакт путевого выключа-* теля В1 механизма центрирования. Если механизм центрирования находится в исходном положении, н. о. контакт В1 замкнут. В исходном положении гидроцилиндр 2 питателя воздействует на путевой выключатель В2, н. о. контактом которого включается цепь питания пускателя Р.

Сработав, пускатель Р становится на самоподпитку через н. з. контакты ВЗ и В4. Второй н. о. контакт Р включает электромагнит Эм1 золотника, который подает жидкость в полость гидроцилиндра 2, а груз 6 поворачивает сектор 5 блока храпового устройства поперечного транспортера питателя.

Если на отсекателе 3 отсутствует кряж, путевой выключатель В5 не нажат и находится в исходном положении, а цепь само-подпитки пускателя Р осуществляется через путевые выключатели ВЗ, В4, Вб. Выключатель ВЗ срабатывает при половине хода штока цилиндра и отключает пускатель Р. Отключенный пускатель Р н. з. контактом включит электромагнит Эм2, гидроцилиндр возвратится в исходное положение. При этом собачка зацепляется с храповым колесом и вращает ведущую звездочку транспортера. В конце хода шток воздействует на путевой выключатель В2, его н. з. контакт отключает электромагнит Эм2, н. о. контакт В2 снова включает пускатель Р. Таким образом, питатель работает циклически, подтягивая кряжи к отсекателю

3. Подача кряжа на отсекатель приводит к срабатыванию путевого выключателя В5, который отключает пускатель Р. Это вызовет прекращение подтягивания кряжей.

Путевой выключатель В6 установлен на механизме торцового закрепления кряжа. Его н. о. контакт замыкается при условии, что механизм зажима находится в исходном положении и в суппорте отсутствует кряж. В этом случае включится пускатель Р по цепочке В7, В2, Bl, В6. Гидроцилиндр будет перемещать свой шток на полный ход, пока параллелограмм не займет положение, показанное пунктиром, и не сработает путевой выключатель В4. Отсекатель приводится в действие после того, как шток цилиндра пройдет половину своего пути и упрется в параллелограмм. При этом выключатель ВЗ разомкнет свой контакт, но нарушения самоподпитки не произойдет, так как цепь сохранится через контакт В5. В верхнем положении от-секателя срабатывает путевой выключатель В4, разрывающий самоподпитку пускателя Р. Через н. з. контакт пускателя Р подается напряжение на электромагнит Эм2, причем шток гидроцилиндра возвратится в исходное положение. На этом цикл подтягивания и выброса кряжа заканчивается.

От нажатия торцом кряжа на упорную шторку приемных вилок срабатывает конечный выключатель В1 (рис. 111.30,(3). Предполагая что кряжа в суппорте в данный момент нет (и н. з. контакт В2 замкнут), реле приемных вилок Р1 получит питание. Реле Р1 становится на самоподпитку и включает электромагнит Эм1 золотника гидроцилиндра механизма центриро- 1 вания. Включение электромагнита Эм1 возможно при условии, что суппорт находится в исходном положении и конечный выключатель ВЗ нажат. Электромагнит Эм1 переключает золотник, и приемные вилки под действием гидродилиндра поднимаются вверхвместе с кряжем. Через кулисный механизм сверху опускается щуп 2, который при встрече с кряжем воздействует »а~ко-нечный выключатель В4, который отключает электромагнит Эм1. На этом подъем кряжа прекращается. Реле Р1 не отключается до тех пор, пока кряж не будет надежно зажат и шипы поворотных кулачков не войдут на достаточную глубину в торец.

Углубление шипов в торец кряжа приводит к срабатыванию выключателя В2, который отключает реле Р1. В отключенном положении реле Р1 включает электромагнит Эм2, и приемные вилки опустятся в исходное положение. В нижнем положении вилок срабатывает конечный выключатель В5 и отключает электромагнит Эм2.

Для принятия электрической схемой программы, соответствующей данному кряжу, необходимо замерить его диаметр и включить программу раскроя. Эти операции выполняются специальным устройством замера диаметров кряжей. На штоке 3 кулисного механизма центрирования установлена контактная щетка 4, которая при подъеме кряжа опускается и скользит по контактной рейке 5. Каждый контакт рейки соответствует определенной группе диаметров кряжей. Таких контактных пластин на рейке десять, соответствующих десяти программам раскроя кряжей. К каждой контактной пластине подключено реле электрической схемы (Р2—Р11). В момент подъема кряжа при центрировании щетка скользит по контактам рейки, подключай поочередно одно реле за другим. Срабатывание конечного выключателя В4 приводит к отключению подъема кряжа и подаче напряжения на щетку 4. Щетка в данный момент будет находиться на одной из контактных пластин, что обусловит подачу напряжения на катушку одного из реле (Р2—Р11). Это реле является элементом, хранящим на период раскроя информацию о диаметре кряжа и включающим соответствующую программу. Для визуального наблюдения на пульте управления установлено десять сигнальных ламп, каждая из которых показывает, какая из программ раскроя принята схемой к исполнению после замера диаметра кряжа.

Следящая система установочных перемещений суппорта шпалоавтомата ША-«Урал» (рис. 30, е) представляет собой электрогидравлическую систему релейного типа.

Дискретное перемещение суппорта с зажатым в нем кряжем задается шаговым искателем И. При этом с контактных рядов шагового искателя подается напряжение на контакт, представляющий собой катящийся по контактной поверхности шарик, со-ответствующий заданной координате. Обратная связь по перемещению осуществляется контактной поверхностью (пластиной или трубой), разделенной на две части изоляционной зоной. К каждой контактной шине подключено реле соответствующего направления перемещения. Система в целом замкнутая, релейная, а зона между пластинами является зоной нечувствительности. Следящая система работает следующим образом.

После замера диаметра кряжа сработает реле, соответствующее одной из программ раскроя. Реле Р подает напряжение на щетку 1 ротора шагового искателя И. После надежного закрепления кряжа в суппорте шаговый искатель И делает «шаг» перемещая щетку 1 на первую ламель. С ламели напряжение подается на катушку реле Р2 через шариковый контакт 2 и контактную шину 3. Реле Р2 срабатывает и н. о. контактом включает электромагнит Эм2 трехпозиционного золотника. Золотник 8 переключается и соединяет одну полость гидроцилиндра 6 с рабочей, а другую — со сливной магистралью маслонасосной станции. Равновесие сил, действующих на цилиндр в полостях, нарушается и цилиндр вместе с суппортом 7 перемещается к полости пилы, перемещая одновременно зажатый кряж. Одновременно с суппортом перемещаются в направля-ющих контактные шины 3 и 5. Шарики-контакты катятся по шинам, сохраняя электрическую цепь. Как только суппорт переместится в положение, когда шариковый контакт 2, на который подано напряжение, выйдет на изоляционную зону 4, реле Р2 обесточится и отключит электромагнит золотника. Золотник 8 становится в нейтральное положение и закроет (отсечет) полости гидроцилиндра от общей гидросистемы — наступит интенсивное торможение движущихся масс. По окончании перемещения суппорта пила надвигается на кряж и пилит. После пропила шаговый искатель делает очередной шаг, перемещая щетку 1 на другую ламель. Каждая из ламелей подключена к определенному шариковому контакту, однозначно определяющему координату установки центра закрепления кряжа относительно условной плоскости пиления. Для каждой программы раскроя в системе управления имеется свой контактный ряд на шаговом искателе, который подключается при помощи одного из десяти реле, соответствующего некоторому диапазону диаметров кряжей.

содержание .. 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ..