K190ΠΚ焊机控制系统改造及工艺研究

论文摘要

K190ПК钢轨交流闪光焊机是我国早期从前苏联引进的固定式连续闪光焊机。该焊机结构简单,维修方便,维护费用低,至今在我国一些工厂仍然得到应用。随着时间的推移和生产力的进步,原有系统逐渐不能满足焊接生产的需要。西南交通大学焊接研究所曾对设备进行多次改造,设计了电压调压和稳压系统,对液压送进系统进行了改进,但响应速度慢,不适合采用脉冲闪光焊工艺,对于现在大量使用的U75V钢轨,采用该设备进行焊接工艺调试很难合格。针对存在的问题,在K190ПК钢轨交流闪光焊机已有改造基础上主要进行了以下工作:（1）采用电磁比例阀重新设计和制作了液压系统,其中钢轨的送进与后退控制采用电磁比例阀,因为比例阀与电子控制装置结合在一起,可以十分方便地实现复杂的控制功能,而且响应速度快,能够满足脉冲闪光焊工艺对液压系统的要求;（2）按输出功率最大化控制要求,采用计算机程序柔性调节闪光全过程,保持待焊轨端之间最佳电阻值,进而实现高效焊接;（3）以TB/T1632-2005为试验标准,进行了U75V落锤试验,并进行了焊接工艺研究。经过襄樊焊轨基地的生产应用结果表明:按本设计方案改造后的系统有效地实现了脉冲闪光焊工艺,并发挥了脉冲工艺焊接U75V钢轨的优势;同时改造后热输入功率和生产效率比改造前有了大幅度的提高,节约了大量的电能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及现状
• 1.2 K190Πκ钢轨交流闪光焊机简介
• 1.3 课题研究意义及研究内容
• 1.4 闪光焊技术的原理
• 1.4.1 连续闪光焊
• 1.4.2 脉冲闪光焊
• 1.5 电液比例控制系统简介
• 1.5.1 电液比例控制系统的组成
• 1.5.2 电液比例方向阀介绍
• 第二章 速度调节控制系统改造
• 2.1 原有速度调节控制系统及存在的问题
• 2.2 系统改造要求及方案
• 2.3 液压系统的设计
• 2.3.1 负载特性分析
• 2.3.2 液压系统方案的确定及液压系统原理图的拟定
• 2.3.2.1 确定液压系统方案
• 2.3.2.2 选择基本回路
• 2.3.2.3 将液压回路综合成液压系统
• 2.3.3 选择液压元件
• 2.4 比例换向阀的选择
• 2.4.1 比例换向阀通径的选择依据
• 2.4.2 比例换向阀压降△P的求取
• 2.4.3 比例方向阀型号的选择
• 第三章 控制系统的设计及脉冲功能的实现
• 3.1 控制系统的设计方案
• 3.2 比例放大器的接口电路
• 3.3 焊接电压的控制
• 3.4 焊接电流的控制
• 3.4.1 连续闪光阶段电流控制
• 3.4.2 脉冲闪光阶段电流控制
• 3.4.3 加速闪光阶段电流控制
• 3.5 焊接过程控制
• 3.6 最大输出功率的实现
• 第四章 焊机系统调试及工艺研究
• 4.1 系统调试
• 4.1.1 稳压调压系统的调试
• 4.1.2 动架送进速度的调试
• 4.1.3 系统调试遇到的问题及处理
• 4.2 钢轨焊接性能
• 4.3 工艺试验方案
• 4.4 试验结果及分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文