任务四 行走机构电气控制的分析与训练

任务四行走机构电气控制的分析与训练（一）学习目标1.掌握Q161型轮胎起重机行走机构的电气组成、各电气元件的功能并叙述其工作过程。2.能正确识读Q161型轮胎起重机行走机构电气原理图，并绘制出其它型号轮胎起重机的行走机构的电气控制原理图。（二）任务引导在教师详细讲解后，学生通过网络和相关资料的学习，理解Q161型轮胎起重机行走机构的电气原理图，认真分析控制原理，理解各部分的功能，并通过网络和相关书籍了解其它品牌和型号行走机构的电气设备组成及原理。（三）相关知识Q161型轮胎式起重机行走机构的设计是比较完善的，但控制比较复杂，其电气原理见图7-4-1。行走机构由两台串励电动机M1、M2分别驱动两个后轮，低速运行时，将两台电动机串联，使每台电动机电枢所承受的电压为电源电压的一半；高速时，将两台电动机并联，以提高电动机的供电电压。下坡时采用自励能耗制动限制车速。图7-4-1Q161型轮胎式起重机行走机构电气原理图主令控制器SAl为正常行走和下坡能耗制动的选择开关。KM7、KM8和KM5、KM6为向前行走或向后行走的换向接触器。从整个控制电路分析，起重机有以下5种行驶状态：低速向前或向后行驶；高速向前或向后行驶；长距离下坡行驶。现将向前、向后和能耗制动等控制情况分述如下：1.起重机向前、向后低速正常行走首先将主令开关SAl拨向“正常”行走档，接触器KM2得电动作，向后行走时将主令控制器SA2拨至“向后”，使KM5、KM6得电，接通了两行走电动机反转供电回路，为两电动机反向起动做好准备。低速行走应再按下低速按钮SB2，低速接触器KM4动作，使两电动机电枢串联得电，电动机驱动整车向后慢速运行。KM4的辅助触头接通指示灯HL1，表示运行于低速。这时每台电动机只分到电源电压的一半，其主电路见图7-4-2。图7-4-2Q161型轮胎起重机向后低速行走主电路向前低速行走应将主令控制器SA2拨至“向前”，KM7、KM8的线圈得电，KM5、KM6线圈失电，SAl的位置不变，这时两台电动机的电枢电流方向和向后行走时相反，磁场方向不变，电动机反转，起重机反向行走。2.向前、向后高速行走如果需要提高行走速度时，按下停止按钮SB3，切断低速接触器KM4线路，使两台串联的电动机分开。再按下高速按钮SBl，高速接触器KM3得电吸合，主触头闭合，两台电动机并联，电压比串联时提高了一倍，则运行于高速。其主电路见图7-4-3。KM3的辅助触头接通指示灯HL2的电源，表示高速行走。高速时倒顺车仍由换向接触器KM5、KM6、KM7、KM8来控制。a)向前高速行驶b)向后高速行驶图7-4-3Q161型轮胎起重机高速行走主电路不论是低速运行，还是高速运行，如须停车，首先按下SB3切电源，再制动停车。3.长距离下坡能耗制动行走长距离下坡时，为了避免制动带的发热和磨损，采取能耗制动限制车速。操作过程是：先将主令开关SA1拨到“下坡”位置，接触器KMl得电动作，主触头闭合。然后将主令控制器SA2拨至“向后”档，KM5、KM6得电动作，其主触点闭合，按下低速SB2或高速SB2按钮，抬起脚制动踏板，两电动机都脱离电源，接在能耗制动电阻R2上，靠自重分力向下滑行，带动电枢旋转，使电动机处于自励能耗制动状态，重力势能转成的电能消耗在电阻R2上。其主电路如图7-4-4所示。图7-4-4Q161型轮胎起重机低速下坡自励能耗制动主电路下坡制动时，为了使电动机处于自励发电状态，而获得制动力矩，就必须保持电动机磁场方向不变，应将主令控制器SA2手柄拨到“向后”位置，将KM5、KM6接通，使自励电流与原电流同向。图7-4-5a)表示正常行走时电动机接线图(只画出一台电动机线路)，电流由电源G+经励磁绕组、KM7触头到电动机左侧电刷，由右侧电刷流出到KM7的另一触头，最后流至电源G-端。根据电流与磁场的相互作用，电动机产生电磁力矩Me，驱使轮胎起重机向前行走。N极下导体的电流方向为，S极下导体电流方向为，反电势Ef的方向与电源G+、G-的方向相反。图7-4-5b)表示下坡能耗制动时电动机接线图。起重机自重分力形成的转矩Mf，驱使起重机向下滑行，这时电动机电枢被带动旋转。为了使电机根据自励的原理建立磁场，实现能耗制动，必须使电机励磁绕组中流过的电流所产生磁场与剩磁方向一致，即要求上铁心仍为N极，下铁心仍为S极。为此必须把控制手柄SA2拨向“向后”，使KM7、KM8失电，KM5、KM6得电，使电流由右电刷流进，左电刷流出。这时在N极下导体的电流方向为，S极下方向为，由左手定则可知，这时电磁转矩Me的方向与电枢的实际转向相反，起制动作用。在下坡过程中，可以用制动踏板控制车速和停车。下坡过程结束后，将选择开关控制手柄恢复原位。a)正常向前行走时b)下坡能耗的制动时图7-4-5Q161轮胎起重机正常行走和能耗制动时电动机的接线图在整车电气控制电路中，除了上述提及的限位保护外，在行走控制电路中，KM3、KM4的线圈回路采用电气与机械连锁措施。在变幅机构、旋转机构中，虽然没有电气连锁，但由于SB5、SB6变幅主令和SB7、SB8旋转主令是一个主令操纵手柄所控制的4个不同位置，实现了机构连锁。和行走控制电路中的停止按钮SB3相串联的限位开关SQl，与脚踏制动器是联动的，在最后制动停车时使用。（四）实训内容及步骤1.通过老师详细讲解并结合课本及网上查阅的相关资料，总结出Q161型轮胎起重机行走机构的电气原理并绘制电气原理图。2.写出Q161型轮胎起重机行走机构电气原理图中各组成部分的名称及作用。3.通过网络或查阅相关书籍，绘制出同一种机械不同品牌起重机的行走机构电气原理图，并说明工作原理