TOP32【毕业设计】防窜焊接滚轮架：窜动检测及防窜控制系统毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

在此频率下，电动机的输出转矩，大于快速空载起动时的负载转矩，满足要求。

最快空载移动时电动机运行频率校核与快速空载移动速度对应的电动机运行频率为。

查表知电动机的空载运行频率可达，可见没有超出上限。

起动频率的计算已知电动机转轴上的总转动惯量，电动机转子的转动惯量，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率。

步进电动机克服惯性负载的起动频率为说明要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于。

实际上，在采用软件升降频时，起动频率选得更低，通常只有。

综上所述，本次设计中升降台选用型步进电动机，完全，键词窜动理论分析窜动检测调节执行机构硬件部分设计软件部分设计出现的轴向窜动，此设计实现了精密化大型化数字化智能化等优点。

不仅提高了生产效率而且确保批量生产过程中焊接质量的稳定性，节省因窜动进行人工调节的时间，减少劳动力，提高焊接的精度和质量，降低成本。

关，同时提出了采用螺旋升降装置和步进电机传动，用控制器以脉冲控制的方式使步进电机精准的控制升降台的上升和下降的位移。

此防窜焊接控制系统有效地解决了窄间隙埋弧焊内壁堆焊的问题，智能化控制焊接过程中和焊接滚轮架的制造安装误差等原因，筒体在滚轮架上转动时，会不可避免的发生轴向窜动，从而影响环缝的焊接质量。

本课题从理论上深入分析了筒体在焊接过程中产生轴向窜动的主要原因，分析了筒体轴向位移的调节机理摘要焊接滚轮架是在焊接生产中与焊接工序相配种辅助装置。

在大厚壁大型化高容量耐磨蚀的锅炉石油化工压力容器的焊接过程中，由于筒体的几何形状的不规则偏离理想回转体文献综述参考文献总结总结参考文献文献综述摘要焊接滚轮架是在焊接生产中与焊接工序相配种辅助装置。

在大厚壁大型化高容量耐磨蚀的锅炉石油化工压力容器的焊接过程中，由于筒体的几何形状的不规则偏离理想回转体和焊接滚轮架的制造安装误差等原因，筒体在滚轮架上转动时，会不可避免的发生轴向窜动，从而影响环缝的焊接质量。

本课题从理论上深入分析了筒体在焊接过程中产生轴向窜动的主要原因，分析了筒体轴向位移的调节机理，同时提出了采用螺旋升降装置和步进电机传动，用控制器以脉冲控制的方式使步进电机精准的控制升降台的上升和下降的位移。

此防窜焊接控制系统有效地解决了窄间隙埋弧焊内壁堆焊的问题，智能化控制焊接过程中出现的轴向窜动，此设计实现了精密化大型化数字化智能化等优点。

不仅提高了生产效率而且确保批量生产过程中焊接质量的稳定性，节省因窜动进行人工调节的时间，减少劳动力，提高焊接的精度和质量，降低成本。

关键词窜动理论分析窜动检测调节执行机构硬件部分设计软件部分设计绪论国内外焊接滚轮架发展现状近年来，随着我国改革开放进程的深化，随着中外合作合作生产和引进技术生产的机械产品日益增多，促进了我国焊接结构用量的迅速增加。

尤其是为满足我国石油化工交通能源等工业的迅猛发展，大厚壁大型化高容量耐磨蚀耐动载的锅炉石油化工压力容器的用量更是日益增加，其接头的焊接质量要求也越来越高，并且在实际生产中要求有较高的生产效率。

防窜焊接滚轮架就是在上述焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产效率提高的种辅助装置和设备。

焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊件旋转的变位机械。

在筒形工件内外环缝的焊接中，组合式焊接滚轮架逐渐取代长轴式固定式等焊接滚轮架，获得了广泛的应用，但如何合理的控制其焊接时的轴向窜动及主动轮的转速仍值得分析。

组台式焊接滚轮架主要由主动轮座从动轮座支架三部分组成。

支架相当于机座，轮座坐在其上对工件起支大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩同样包括三部分部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，相对于和很小，可以忽略不计。

则有其中折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩由公式计算。

有再计算垂直方向承受最大工作负载情况下，移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩最后求最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩最后求得在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩为，步进电动机最大静转矩的选定考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。

因此，根据来选择步进电动机的最大静转矩时，需要考虑安全系数。

取，则步进电动机的最大静转矩应满足初选步进电动机的型号为，查得该型号电动机的最大静转矩。

可见，满足要求。

步进电动机的性能校核最快工进速度时电动机的输出转矩校核工作台最快工进速度，脉冲当量脉冲，求出电动机对应的运行频率。

从电动机的运行矩频特性曲线图可以看出在此频率下，电动机的输出转矩，远远大于最大工作负载转矩，满足要求。

最快空载移动时电动机输出转矩校核给定升降台最快空载移动速度，求出其对应运行频率。

在此频率下，电动机的输出转矩，大于快速空载起动时的负载转矩，满足要求。

最快空载移动时电动机运行频率校核与快速空载移动速度对应的电动机运行频率为。

查表知电动机的空载运行频率可达，可见没有超出上限。

起动频率的计算已知电动机转轴上的总转动惯量，电动机转子的转动惯量，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率。

步进电动机克服惯性负载的起动频率为说明要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于。

实际上，在采用软件升降频时，起动频率选得更低，通常只有。

综上所述，本次设计中升降台选用型步进电动机，完全满足设计要求。

其具体参数如下型号反应式步进电机的技术参数相数步距角电压电流最大静转矩空载起动频率空载运行频率转动惯量其端口接线图如下外形安装尺寸如下图步进电机驱动器的选用由步进电机的型号，生产厂家为常州宝马前杨电机电器有限公司。

查表，选择与之配套的驱动器为型。

输入电压为，相电流，分配方式为二相八拍。

该驱动器如下图实物图驱动器与步进电机和连线图如下驱动器与硬件连线图联轴器的选择刚性联轴器由于结构简单成本低可传递较大转矩，故当转速低无冲击轴的刚性大对中性较好时常采用。

因此本设计采用刚性联轴器中的凸缘联轴器。

凸缘联轴器亦称法兰联轴器是利用螺栓联接两凸缘法兰盘式半联轴器，两个半联轴器分别用键与两轴联接，以实现两轴联接，传递转矩和运动。

凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠，装拆维护均较简便，传递转矩较大，常用于载荷平稳无冲击或传动精度要求高的轴系传动。

但是凸缘联轴器不具备径向轴向角向补偿性能，所以要求两轴对中精度高。

不具备减震缓冲功能。

本设计选择蜗杆与步进电动机相连的联轴器采用凸缘式刚性联轴器，由蜗杆满载时扭矩为，直径步进电机最大静转矩为，直径，，根据两轴颈和最大转矩查机械设计手册选用型号型。

名称型号公称转矩轴孔直径，轴孔长度转动惯量质量凸缘联轴器位移传感器选型选用角位移型线绕式电位器型传感器。

筒体顶端通过滚动触头，弹性复原机构，齿条齿轮传动机构带动电位器电刷动作，设计合适的齿轮直径可使满量程位移对应电位器电刷满行程。

传感器与电阻构成电桥电路检测位移，电桥输出信号线性对应轴窜位移，当位移为时输出为。

将传感器固定在伸缩杆上，检测时调整伸缩杆长度至位移传感器滚动触头刚好接触被测面位置。

限位开关选型选用型微动开关式行程开关，此行程开关由推杆，弹簧，压缩弹簧，动断触点和动合触电组成，当工件推动推杆时，推杆推动压缩弹簧，弹簧由连接的动合触点移向动断触点，由此控制开关的闭合与断开。

此微动开关适合于交流额定电压至及以下的控制电路中，作行程控制或限位保护用。

具有常开常闭触头，安装方便，密封性好。