HGJ-250焊机介绍

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3
4
5
6
D
D
LL1
N L
RS422
电源输入
计算机
LL2
空开1A
PLC电源变压器（100VA） 380/220
1A
三菱FX2N-48
数据采集卡
C
4DA 比例阀控制信号 DA输出2（+/-5V）
数字量输入口
电网输入电压调节信号
DA输出1（0-10V）
C
输入输出端子板 模拟量输入口
AI1
AI2
AI3
在上一个界面上选择“日报表”进入如 下界面！用户可以选择查询的日期！
在上一个界面上选择相应的日期，点击确定 显示如下界面！
在菜单中选择月报表，选择要查询的月 份，将进入下面的界面！
脉冲焊接接头过程图象！
连续焊接接头过程图象！
四 供配电系统
• 发电机组及附件（燃油箱、电气柜、 工具柜）安装在一个集装箱内； • 内部线路全部采用穿管过线结构。 控制系统安装有过载保护、漏电保 护、短路保护、过热保护等装置； • 还安装了在紧急情况下使用的急停 按钮。
连续焊接状态！
脉动焊接状态！
在焊接界面左上角设置菜单选项，你可 以选择“图形浏览与打印”、“钢轨型 号”、“接头数据”和“退出”！
在上图界面中选择“图形浏览与打印”显示 如下界面！选择查询的时间与编号！
焊接过程图象！
在菜单选项中选择“接头数据”显示用 户要查询的相关接头数据
在此菜单中可以查询“日报表”和“月 报表”！
1 .5 K R7 13
47 R7 14 D7 05
T70 1 3 DG13 0 D D7 06 4 14 8
(501)
B
2 .4 K R7 04
Tf1 Tg1
(514)
5 6
2B 7 R7 11 5 .1 K
1 5K R7 12
R7 10
R7 09
-1 5 1 00 K
1 0K
Title A Size A Date: File: 1 2 3 Nu mber
控制系统结构框图
主CPU
打印机
焊接电流、电压、 位移量等传感系统
能量控制系统 焊接电 流的恒 值控制 从CPU
时序控制系统
控制系统布局图
配电系统
网压、焊接电流、 电压等仪表
控制系统
PLC 及 A/D 、 D/A模块
焊机： 控
制盒、行程 开关、传感 器等
顺序控制继 电器板
主电 路 空 开 、 控制 电路 空 气 开关 、主 接触 器 、 控制 变压 器 电压电流变送 器 恒流控制 电路板 稳压调压板 焊接电压模拟 板
点击参数设置显示如下界面，用户可以输入正确的 密码，选择要设置的钢轨型号，点击确定进入下一 个界面！
在上一个界面选择连续焊接参数设置输入正确的密 码，进入如下界面，在此界面上可以修改焊接工艺 参数！
点击系统管理显示如下界面，用户可以添加钢轨型 号和钢轨材料，修改参数设置中的密码！
用户选择进入焊接可以焊接状态！
• • • • • • • •
Leabharlann Baidu
动、静夹具相对移动速度（mm/s) 0.1~3.0 顶锻速度（mm/s） ≥30 最大短时生产率（接头/小时） ≥10 推瘤后焊缝上瘤体残留量（mm ） 0.3~3.0 最大可焊截面(mm2) 15000 焊件最大宽度（mm） 150 机头外形尺寸（mm） 2250*1390*1530 机头重量（Kg） ≤4500
HGJ250触 发电 路电 气原 理图
A Rev isio n
艾 格机 电设 备有 限公 司
2 3-Mar-2 0 04 G:\hg j2 5 0 .d db Sheet o f Drawn By: 4
吕其兵 12/12 骆德阳
2 PLC控制系统
• 从CPU检测焊接电流、焊接电压、 闪光位移量等参数并根据焊接过程 对其进行控制； • 采用比例阀控制焊接过程，具有响 应速度快，抗干扰能力强的特点。
• 额定流量： ＞166L/min • 最大工作压力：30Mpa • 位移传感器： 内置 • 阀响应频率： 60Hz • 该液压系统还设置有油压检测、 油温检测、油箱储油量检测。
压 力 传 感 器
快速接头 快速接头
单向阀
单向阀
单向阀
压力油过滤器
回油过滤器
空气滤清器 节流柱塞
压力卸荷阀
液位--温度指示计 变量柱塞泵、电 机、钟罩和联轴器 加热器 液位开关--液位低信号 液位开关--关液压系统信号 吸滤 温度开关 空气 冷却器
2 3-Mar-2 0 04 G:\hg j2 5 0 .d db 5 Sheet o f Drawn By:
吕其兵 9/12 骆德阳
6
4 参数预设及质量判断系统
• 利用VB6.0在Windows2000环境 下开发了参数预设及质量监控系统 软件。 • 整个系统主要由工控机、显示器、 打印机、键盘与鼠标、采集卡、端 子板、互感器、传感器和信号调理 板等部分构成。
• 本焊机选用的发电机机组为上海中集内燃 发电设备有限公司生产500KW集装箱式 发电机组； • 其中柴油机为重庆康明斯柴油机发动机； • 发电机为中美合资上海马拉松电机制造公 司定制适合于焊机负荷的发电机； • 柴油发电机组及附件(进、排气系统，排 烟系统，燃油系统，输配电系统，照明系 统等)均安装在20英尺标准集装箱内。
五 液压传动系统
• 该液压系统液压泵站即向焊接机头提 供液压源，同时，也向液压吊车提供 液压源。 • 液压阀采用阀板安装结构，控制顶锻 缸工作的比例液压阀采用BOSCH产品 （包括闭环控制的放大器）。液压系 统主要技术参数：
• • • • • • •
液压系统主要技术参数： 液压泵站电机功率：30KW 泵站油箱容积：1000X650X750 最大输出压力：25Mpa 冷却方式：风冷 比例阀：0811 404 037 放大板：0811 405 060
系统布局
三 控制系统
主电路上晶闸管作为调压稳压 电力电子器件，具有体积小，噪音 低等优点；采用双CPU进行控制： 主CPU完成对从CPU中有关参数的 修改和控制，同时采集焊接过程中 的有关参数，并根据适合于钢轨闪 光焊的质量的判断准则完成钢轨质 量评定。
• • • • •
焊接电流 焊接电压 闪光量、顶锻量 油压等参数 可计算机自动数据检测，自动进行 焊接接头质量评定，且自动打印报 表。
Nu mber Rev isio n
艾 格机 电设 备有 限责 任公 司
2 3-Mar-2 0 04 G:\hg j2 5 0 .d db 5 Sheet o f Drawn By: 6
吕其兵
1 /1 2
Date: File: 1 2 3 4
骆德阳
1
2
3
4
D
D
A"
(909)
R7 01 2 .4 K
• 计算机通过采集卡将焊接过程中的 焊接电压u、焊接电流i、油压以及 动立柱的位移S记录下来，焊接完 成后对得到的数据进行分析、处理， 然后给出接头质量合格与否。若不 合格，还给出质量不合格的原因， 从而达到质量监控的目的。
开机进入界面
点击任意键或10秒钟以后自动进入下一个界面
在此界面可以选择进入焊接、参数设置和系 统设置
PT2 1 00 K
1CON
GND
1K
OFF
9
3 W/1 0 0
D7 11 FR10 1
R7 19
R
V CC
4
Q
3
R7 17
* *
M1
2 .7 K
D7 10 FR10 1
1 00 R7 20
(102)
1
B
C7 02 0 .0 1
NE55 5
3K
5
CVo lt
THR
6
R7 05
(513) (507)
1 0U E70 1 4 .7 K R7 07 1 0K R7 08
125KVA 焊接变压器1（60：1） 静夹具
g1
K1 SCR1
C 0 ~1 5 0 0A 4 ~2 0 mA 1 50 0 A/5 A SCR2
C
自藕升压变压器
空气开关（1A）
K2
g2
空气开关（1A）
输出到计算机AI1
动夹具 焊接变压器2（60：1）
1 25 KVA
输出到PLC
2 0mA=1 50 0 A
油路系统，
油压阀、油 泵电机及油 泵、油路
焊接升压变压器、 电压调节
计算机柜：
高速采集转 接板，计算 机
1 主电路
• 主电路上采用晶闸管作为调压稳压 电力电子器件。
1
2
3
4
5
6
空气开关1(1000A_带短路脱扣器)
D
A B C
LL1 LL2 LL3
4 00 ： 62 /3 15 KVA 4
D
GND
从CPU控制框图
电 网 网 压
升 压 变 压 器
晶闸管调 压稳压主 电路
焊接 变压 器
晶闸管集 成触发电 路
焊
机
液 压 阀
闪光焊顺 序控制电 路
可 编 程 PLC
闪光焊电流恒 值控制电路
动夹具
3 数据采集系统
• • • • • 焊接电流 焊接电压 闪光量、顶锻量 油压等参数 可计算机自动数据检测，自动进行 焊接接头质量评定，且自动打印报 表。
技术参数
• • • • • • • • • 供电额定电压（V） 频率（Hz） 供电网动力相数 短路阻抗（µΩ ） 短路功率（KVA） 最大一次短路电流（KA） 最大二次电流（KA） 额定二次持续电流（KA） 焊接变压器空载电流（A） 380±1938 50±0.2 2 75 1270 3.7 186 ≥26 ≤28
HGJ-250型
集装箱式移动钢轨焊机
一
概
述
• 适用范围：高速轨道无缝线路钢轨焊接工程
基地焊、单元焊、锁定焊均适用
• 系统组成：
集装箱1：机头、控制系统 、液压系统、 冷却系统、 吊车 集装箱2：发电机组
焊机主要功能
• 机头 采用夹钳式结构设计，作用边或中心轴对中 任选 。 • 发电机组三相平衡供电。 • 拉力和顶锻力 135吨，在保压状态下推凸。 • 程序柔性给定并实时控制：焊接过程中电压、电 流、位移、压力；可选多种控制方式（程控降压 控制、电流负反馈控制、恒烧化量控制等） 实现 连续 、脉冲闪光焊。 • 计算机实时检测、显示、存储、统计焊接参数； 自动判断焊接质量。 • 稳定可靠的焊接质量，高的焊接生产率，耗能耗 材少 。 • 进口液压伺服控制系统，闭环控制。
交流电流表
0 ~1 5 0 0A MOV1
电网电压隔离变压器
焊接电压隔离变压器
G1
K1
G2
K2
触发信号输出
B
整流电压输出
空气开关1A
AC1 8V COM AC1 8V
控制及同步信号输入
+15 V COM -1 5 V -
6 ：1 （2 0V A ）
6 ：1 （2 0V A ）
电压变送器 输出0-10V
4AD
B
AI4
B
输出信号4-20mA 电流变送器
输出信号0-5V 电压变送器
输出信号4-20mA 位移变送器
输出信号4-20mA 油压变送器
Title A
HGJ250焊 机数 据采 集系 统原 理图
Nu mber Rev isio n A
Size B Date: File: 1 2 3 4
艾 格机 电设 备有 限公 司
R7 16
5 2 40
7
12 10
0 .1 C7 05 C7 04 0 .0 4 7
UA
D7 09 FR10 1
C7 06
0 .3 3
8
R7 03
R7 06
1 0K
8 6
R7 18
0 .0 1 C7 03
1K
D704 4 14 8
2
TRIG
DIS
7
FR10 1 D7 03
R7 15 2 0K +15
R7 02 4 .7 K
TA
1 16 13 15 14 11
+15 E70 2 3 .3 U FR10 1 FR10 1 D7 08 D7 07 C
(908)
C7 01 0 .0 1
D701 4 14 8
D702 4 14 8
6 . 3 V / 1W
2 3 4
C +15 +12
T C A 7 8 5( 1 )
+
B
输出到PLC 输出到计算机AI2
交流电压表 0-100V输入显示0-600V
控制及同步变压器（30VA）
反馈输入
准备就绪输出
V k IN - （CO M ）
VIN-（COM）
VIN+
控制信号输入
V k IN +
A
启动输入 来自PLC
Title
A
输出至PLC
Size B
H GJ 2 50 钢轨闪光焊机主回路电气原理图
• • • • • •
发电机组的主要技术参数： 发电机组型号：500GFJ/KM 额定转速： 1500r/min 额定频率： 50Hz 功率因素： 0.8,(滞后) 供电方式： 三相四线制
• • • • •
发动机型号：KTA19G4 常用功率：500KW 备用功率：550KW 燃油消耗量：117L/h 发电机型号：MX-1000S（按焊机 要求特殊设计） • 励磁：无刷励磁
• • • • • • •
暂载率 50%时 功率（KVA） 焊机二次回路直流阻抗（ µ Ω ） 焊接变压器变压比 额定顶锻力（MN） 额定夹紧力（MN） 焊接时间（S） 导电钳口间距（mm）
≥250 ≤15 60±1 1.35 3.5 60~240 200 ±3
• 烧化与顶锻时焊件的最大移动量（mm）95