Strwythur ac Egwyddor Mecanwaith Gweithredu Torrwr Cylchdaith ABB VD4

Y VD4, torrwr cylched foltedd canol enwog ABB, wedi gwerthu bron i filiwn o unedau ledled y byd. Er gwaethaf ei ddibynadwyedd, mae namau'n digwydd, yn enwedig yn y mecanwaith gweithredu. Mae personél cynnal a chadw yn dibynnu ar lawlyfr ABB, ond mae canllawiau manwl yn brin. Drwy ddadansoddi VD4 wedi'i sgrapio, mae'r awdur yn darparu mewnwelediadau i gynorthwyo gwaith ymarferol.

Mae mecanwaith VD4 yn cynnwys sbring sgrolio planar a phrif siafft, gyda thripio aml-gam ar gyfer cynnal a throsi safle, gan allbynnu trwy lifer cam.

1. Storio Ynni:

Mae'r VD4 yn defnyddio sbringiau sgrolio planar sefydlog, gan wella effeithlonrwydd mecanwaith o'i gymharu â sbringiau traddodiadol.

Testun Golygedig:

Ffigur 1: Gwanwyn Sgrôl Plân

Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae un pen y gwanwyn sgrôl plân wedi'i sicrhau i'r prif siafft, tra bod y pen arall ynghlwm wrth gasin y gwanwyn. Yn ystod storio ynni, mae pen siafft prif y gwanwyn foliwt yn aros yn llonydd, ac mae'r modur storio ynni neu'r siglwr storio ynni yn cylchdroi casin y gwanwyn yn glocwedd (fel y'i gwelir o ochr chwith y mecanwaith; mae'r un cyfeiriadedd yn berthnasol drwyddo draw) trwy'r pawl ratchet, y gadwyn, a'r gêr mawr, gan densiwnu'r gwanwyn sgrôl.

O ran gweithrediadau agor a chau, mae pen cragen y gwanwyn sgrolio wedi'i osod, ac ar ôl rhyddhau'r mecanwaith baglu, mae'r siafft brif yn cylchdroi clocwedd o dan yriant y gwanwyn sgrolio, gan allbynnu ei egni sydd wedi'i storio.

O ystyried bod y VD4 yn defnyddio gwanwyn sgrolio planar, mae'r newid rhwng cyflyrau "heb wefr" a "wedi'i storio" y gwanwyn yn wahanol i'r rhan fwyaf o fecanweithiau a weithredir gan sbring. Mae'n cynnwys trefniant â bylchau ar gragen y gwanwyn sgrolio, wedi'i hwyluso gan gydlynu disg, cam ategol wedi'i osod ar y prif siafft, a rholer wedi'i osod ar y wialen gysylltu storio ynni. Mewn termau symlach, unwaith y bydd storio ynni wedi'i gwblhau, mae'r rholer, wedi'i yrru gan y wialen gysylltu storio ynni, yn ymgysylltu â rhic ar y ddisg. O ganlyniad, mae'r wialen gysylltu storio ynni yn cylchdroi i ongl benodol, gan ysgogi'r cyswllt ategol storio ynni cysylltiedig a'r dangosydd mecanyddol storio ynni i newid i'r cyflwr "Ynni wedi'i Storio". I'r gwrthwyneb, yn ystod proses cau'r torrwr cylched, mae radiws mwyaf y cam ategol yn croesi bwlch y ddisg, gan wthio'r rholer yn ôl i ymyl allanol y ddisg. Mae'r weithred hon yn gyrru'r wialen gysylltu storio ynni yn ôl i'w ongl wreiddiol, gan achosi i'r cyswllt ategol storio ynni a'r dangosydd mecanyddol storio ynni ddychwelyd i'r cyflwr "Heb Ynni wedi'i Storio".

Ffigur 2: Diagram Sgematig o Drawsnewid Cyflwr Storio Ynni

Mae'n bwysig nodi, yn achos switsh VD4 traddodiadol sydd yn y safle agored heb storio ynni, bod llawer iawn o ynni'n parhau i gael ei storio o fewn y gwanwyn sgrôl planar. Felly, rhaid cymryd rhagofalon diogelwch o hyd.

2. Modiwl Trip

Mae modiwl trip mecanwaith gweithredu switsh VD4 yn ymfalchïo mewn dyluniad cain a nodedig. Er gwaethaf ei gymhlethdod ymddangosiadol, ar ôl ei ddadosod a'i ddadansoddi, gellir rhannu'r modiwl trip cyfan yn dair strwythur trip sylfaenol:

Mae strwythur baglu'r cam cyntaf yn cynnwys y rholer blaen a disg brêc y plât mawr siâp ffan, sy'n gweithredu fel strwythur baglu arbenigol "cadw + rholer". Mae'r ail gam yn cynnwys y plât mawr siâp ffan a'r hanner siafft fawr, gan ffurfio strwythur baglu nodweddiadol "hanner siafft + plât siâp ffan". Mae'r trydydd cam yn cynnwys yr hanner siafft agoriadol, y plât siâp ffan agoriadol, yr hanner siafft cau, a'r plât siâp ffan cau, sydd gyda'i gilydd yn ffurfio dau set o gyfuniadau clamp baglu "hanner siafft + plât siâp ffan".

Ffigur 3: Diagram Strwythurol y Modiwl Trip

Mae modiwl tripio mecanwaith gweithredu switsh VD4 yn gwasanaethu swyddogaeth dal a thripio. Gadewch i ni ymchwilio i'r swyddogaethau hyn yn fanwl.

Swyddogaeth Dal:

Gan gymryd y safle cau fel enghraifft, unwaith y bydd y weithred gau wedi'i chwblhau, mae rholer blaen y plât mawr siâp ffan yn disgyn i'r slot cyfatebol ar y ddisg brêc. Ar y pwynt hwn, mae'r hanner siafft fawr wedi'i dal yn ei lle'n ddiogel gan y strwythur pincer a ffurfiwyd gan y platiau sector agor a chau. Mae hyn yn atal rholeri blaen y platiau sector mawr rhag cael eu codi, gan gloi'r ddisg brêc yn effeithiol a chynnal y brif siafft yn y safle cau.

Swyddogaeth Tripio:

Nawr, gadewch i ni ystyried y swyddogaeth faglu gan ddefnyddio'r weithred agor fel enghraifft. Pan fydd y mecanwaith yn derbyn gorchymyn agor, mae'r hanner echelin agor yn cylchdroi'n glocwedd trwy ongl benodol. Mae'r symudiad hwn yn achosi i'r plât ffan agor golli ei ffwlcrwm dros dro a chylchdroi'n glocwedd, gan ddadfeilio'r strwythur cynnal siâp pinsiwr a ffurfiwyd gan y platiau siâp ffan agor a chau. O ganlyniad, mae'r hanner echelin fawr yn cylchdroi'n wrthglocwedd o dan weithred y gwanwyn dychwelyd, gan ryddhau'r plât mawr siâp ffan. Yna mae'r plât mawr siâp ffan yn codi'r rholer blaen o dan weithred y gwanwyn dychwelyd, gan ryddhau'r ddisg brêc. Mae'r ddisg brêc yn cylchdroi'n glocwedd o dan weithred y gwanwyn sgrolio, gan gychwyn y weithred agor.

Yn ystod y broses agor, mae'r wialen gyswllt ar y siafft ategol yn y safle agor a chau (fel y dangosir yn Ffigur 4) yn gwthio'r plât sector agor i ailosod ac yn ei ailgysylltu â'r siafft hanner agor. Mae hyn yn ailsefydlu'r strwythur cynnal siâp clamp a ffurfiwyd gan y platiau sector agor a chau ac yn gwthio'r siafft hanner fawr yn ôl i'w ongl wreiddiol. Ar yr un pryd, mae'r disgiau ategol ar ddwy ochr y ddisg brêc yn gweithredu ar roleri cefn y plât mawr siâp ffan wrth iddynt gylchdroi gyda'r siafft brif. Mae hyn yn codi rhan gefn y plât mawr siâp ffan ac yn gostwng y rhan flaen, gan ei pharatoi ar gyfer cloi nesaf y rholer blaen i'r ddisg brêc.

Ffigur 4: Safle Agor a Chau Gwialen Gysylltu Siafft Gynorthwyol

Mae gwialen gysylltu'r siafft ategol yn chwarae rhan hanfodol yng ngweithrediad mecanwaith switsh VD4. Mae'n sicrhau'r trosglwyddiad llyfn rhwng y safleoedd agor a chau trwy gysylltu platiau'r sectorau agor a chau a hwyluso eu symudiad.

3. Modiwl Allbwn

Mae modiwl allbwn mecanwaith gweithredu VD4 yn gydran hanfodol sy'n trosi symudiad cylchdro'r prif siafft yn y symudiad llinol sydd ei angen ar gyfer agor a chau'r torrwr cylched. Mae'n cynnwys tair disg cam wedi'u gosod ar y prif siafft a thri dolen symudol dwy fraich wedi'u lleoli ar waelod y mecanwaith.

Mae'r ddolen symudol ddwy fraich yn gweithredu fel lifer, gyda'i ffwlcrwm wedi'i leoli yn y canol. Mae pen blaen y lifer yn cael ei ddylanwadu gan y ddisg cam ar y prif siafft, tra bod y pen cefn wedi'i gysylltu â gwialen dynnu inswleiddio'r swigod gwactod a'r gwanwyn agoriadol.

Yn ystod y llawdriniaeth gau, mae'r ddisg cam yn cylchdroi gyda'r prif siafft, gan bwyso i lawr ar y rholeri ym mhen blaen y ddolen symudol ddwy fraich. Mae'r weithred hon yn codi pen ôl y ddolen, gan wthio'r wialen dynnu inswleiddio i fyny a chau'r cysylltiadau deinamig a statig o fewn y swigod gwactod. Ar yr un pryd, mae'r gwanwyn agor yn cael ei gywasgu, gan storio ynni ar gyfer y llawdriniaeth agor ddilynol.

I'r gwrthwyneb, yn ystod y llawdriniaeth agor, mae'r ddisg cam yn cylchdroi i'r cyfeiriad arall, gan ryddhau'r rholeri ar ben blaen y ddolen symudol ddwy fraich. Mae hyn yn caniatáu i'r gwanwyn agor ehangu, gan wahanu'r cysylltiadau deinamig a statig ac agor y gylched.

4. Swyddogaeth Cloi

Mae mecanwaith gweithredu VD4 yn cynnwys swyddogaeth gloi gynhwysfawr sy'n gwella diogelwch a dibynadwyedd. Dyma olwg agosach ar bob un o'r nodweddion cloi:

1. Gwahardd Cau Pan fydd y Cart Llaw yn y Safle Canol:
   • Mae electromagnet cloi cau (Y1) wedi'i osod.
   • Mae switshis terfyn (S8 ac S9) wedi'u cysylltu'n gyfochrog â'r electromagnet cloi cau i ffurfio'r gylched cloi cau.
   • Pan fydd y cart llaw yn y safle prawf neu'r safle gweithio, mae naill ai S8 neu S9 yn cysylltu â'r gylched cloi cau, gan wefru'r electromagnet cloi cau a rhyddhau cloi mecanyddol yr echel hanner cau.
   • Mae switsh ategol (S2) yng nghylched cau'r torrwr cylched wedi'i gysylltu mewn cyfres â chraidd haearn symudol yr electromagnet cloi cau, gan baratoi'r gylched ar gyfer gweithredu'r gorchymyn cau. Fel y soniwyd uchod, mae'r mesur yn cyfuno cloi mecanyddol a chloi trydanol, sy'n gynllun cloi cynhwysfawr.

Mae'r disgrifiad a ddarperir yn manylu ar bwysigrwydd a swyddogaeth y switsh ategol S2 yng nghylched cau diagram gwifrau rheoli trydanol VD4 ar gyfer torrwr cylched math cart llaw. Dyma grynodeb a eglurhad cryno o'r pwyntiau allweddol:

Switsh Cynorthwyol S2 yn y Gylchdaith Gau

1. Dibynadwyedd Cloi Gwell:
   • Defnyddir y switsh ategol S2 ar y cyd â'r cloi mecanyddol a ddarperir gan yr electromagnet cloi cau Y1.
   • Mae'r mecanwaith cloi deuol hwn yn cynyddu dibynadwyedd swyddogaeth cloi'r torrwr cylched.
2. Atal Gorboethi a Difrod:
   • Os nad yw S2 wedi'i gynnwys yn y gylched gau, a bod troli llaw'r torrwr cylched yn derbyn gorchymyn cau tra ei fod yn y safle canol, byddai'r gylched gau yn cael ei egnïo.
   • Oherwydd gweithred blocio'r electromagnet cloi cau Y1, ni all yr hanner echel cau gylchdroi, gan atal y torrwr cylched rhag cau.
   • Byddai hyn yn arwain at egni hirfaith i'r electromagnet cau, gan achosi iddo orboethi ac o bosibl llosgi allan.
3. Rôl y Switsh Cynorthwyol:
   • Drwy gynnwys S2 yn y gylched, mae'n sicrhau mai dim ond pan fydd y torrwr cylched yn y safle cywir ar gyfer cau y caiff yr electromagnet cau ei egnioli.
   • Mae hyn yn atal egni diangen a difrod posibl i'r electromagnet.

Mecanwaith Rhyng-gloi Cau

1. Cloi Mecanyddol:
   • Mae'r mecanwaith cydgloi cau yn system fecanyddol yn unig sy'n defnyddio strwythur pedwar cyswllt sy'n cynnwys y plât cydgloi torrwr cylched, y lifer cydgloi, a'r lifer cloi.
   • Mae'r mecanwaith hwn wedi'i sefydlu rhwng sgriw plwm y car siasi a hanner siafft cau'r torrwr cylched.
2. Ymarferoldeb:
   • Pan fydd troli llaw'r torrwr cylched yn y safle prawf neu weithio, mae plât cydgloi'r torrwr cylched yn y siasi yn llorweddol, gan ganiatáu i'r hanner siafft sy'n cau gylchdroi'n rhydd.
   • Pan fydd y drol llaw yn y safle canol, mae'r plât cydgloi yn cael ei godi gan y sgriw plwm, gan achosi i'r lifer cloi ymgysylltu â cham plastig yr hanner siafft sy'n cau, gan gloi ei gylchdro.

I gloi, mae'r switsh ategol S2 yn y gylched gau a'r mecanwaith rhynggloi cau ill dau yn gydrannau hanfodol sy'n sicrhau gweithrediad diogel a dibynadwy'r trol llaw torrwr cylched. Maent yn gweithio gyda'i gilydd i atal gweithrediadau cau heb awdurdod neu anniogel ac amddiffyn yr offer rhag difrod posibl.

Ffigur 6 Mecanwaith Rhyng-gloi Cau

Mae'r disgrifiad a ddarperir yn rhoi trosolwg manwl o gydrannau siasi cart llaw VD4 a'u swyddogaethau, gan ganolbwyntio'n benodol ar fecanweithiau diogelwch a chyfyngiadau gweithredol. Dyma grynodeb ac esboniad o'r pwyntiau allweddol:

1. Anffurfiad a Chynnal a Chadw Siasi:
   • Datgelodd yr astudiaeth y gall anffurfiad neu jamio'r siasi atal y clo mecanyddol rhag rhyddhau'n iawn, gan arwain at losgi'r coil cau.
   • Er mwyn atal hyn, dylid archwilio a chynnal a chadw cydrannau cysylltiedig yn rheolaidd i sicrhau bod y siasi mewn cyflwr gweithio da.
2. Rhwystro Symudiad y Cart Llaw Pan fydd y Torrwr Cylchdaith ar Gau:
   • Mae'r switsh VD4 yn defnyddio mecanwaith cloi mecanyddol i atal y cart llaw rhag cael ei symud i mewn neu allan pan fydd y torrwr cylched ar gau.
   • Cyflawnir hyn trwy'r cydweithrediad rhwng y ffrâm gloi ar y plât cydgloi a rholeri blaen y ddolen symudol deuol-fraich cyfnod-B.
   • Pan fydd y torrwr cylched ar gau, mae'r rholeri blaen yn cael eu pwyso i lawr, gan greu bwlch bach gyda'r ffrâm gloi. Bydd ceisio symud y cart llaw yn achosi i'r sgriw plwm wthio yn erbyn y plât rhynggloi, sydd yn ei dro yn adweithio ar y sgriw plwm, gan rwystro symudiad.
3. Switsh Cau Blocio Heb Storio Ynni:
   • Mae'n hanfodol bod gan y torrwr cylched ddigon o ynni wedi'i storio cyn y gellir ei gau.
   • Heb storio ynni neu storio ynni anghyflawn, bydd y cyflymder a'r grym cau yn lleihau, a allai arwain at fethiant cau.
   • Mae'r switsh VD4 yn defnyddio cydweithrediad rhwng y plât cloi storio ynni a phlât estyniad y plât siâp ffan sy'n cau i rwystro cau pan nad oes storfa ynni.
   • Pan fydd storio ynni wedi'i gwblhau, mae'r rholer ar y wialen gysylltu storio ynni yn ymgysylltu â'r ddisg, gan ganiatáu i'r torrwr cylched gau'n normal.

I grynhoi, mae cydrannau siasi cart llaw VD4 yn cynnwys mecanweithiau diogelwch i atal gweithrediad amhriodol, megis rhwystro symudiad pan fydd y torrwr cylched ar gau ac atal cau heb ddigon o storio ynni. Mae cynnal a chadw ac archwilio rheolaidd y cydrannau hyn yn hanfodol i sicrhau gweithrediad diogel a dibynadwy'r offer.

Ffigur 8 a Safle plât clo storio ynni pan gaiff ynni ei storio

Testun Diwygiedig:

Mae Ffigur 8(b) yn dangos safle'r plât cloi storio ynni pan nad oes ynni wedi'i storio.

I gyd-fynd â'r mecanwaith cloi mecanyddol a grybwyllwyd uchod, mae'r switsh VD4 hefyd wedi'i gysylltu mewn cyfres â'r switsh ategol storio ynni S1 (fel y dangosir yn Ffigur 5) o fewn y gylched gau. Mae'r trefniant hwn yn gwella'r swyddogaeth cloi drydanol ac yn diogelu rhag llosgi allan posibl yr electromagnet cau.