WK系列大型矿用挖掘机中的主从控制
WK-10B型挖掘机推压系统故障及工作原理讲解
发电机电压接近恒压输出,使电动机在额定转速 下迅速发出较大的转矩,以满足负载的要求.电
动机以最大允许的输山功率进行挖掘.当外界负
载超过电动机过载能力时,电流截止环节起作用,
电流负反馈信号通过磁性触发器使发电机电压
迅速降低,电动机以低速大转距进行挖掘,直至
不能负捆负载力矩的要求,此时,电动机将堵转.
WK-10B 型挖掘机特性的实现 为适应挖掘机的作业特点,WK-10B 的推压系 统采用了电压连续负反馈,以保证当负载超过截 止点后能自动限制电枢电流,从而获得理想丰满 度的机械特性. 推压系统通过电位器 2W21、电阻 2R21、 2R22
上了大学，她不会再那样了，不会那样为了一个人可以让自己就
所组成的支路,取得与 2 台串联电动机电枢两靖 电压成正比的电压信号,通过磁性触发器的电压
负反馈绕组反馈到信号综合端:在电位器 2W33 上
取得与电枢电流成正比的电流信号,通过磁性触
发器的电流截止负反馈绕组(即在整流桥中串入
稳压管 2WG35),也反馈到信号综合端,构成电压
WK-10B 型挖掘机推压系统故障及原理讲解 --------------WK-10B 型挖掘机推压系统故障分析 WK-10B 型挖掘机的电气控制是具有典型挖 土特性的 F-D 控制系统.在挖掘机的提升、推压、
回转和行走 4 大部分中,推压系统运转的好坏直 接反映挖掘机特性的优良.黑岱沟露天矿的
WK-10B 型挖掘机在作业时常出现以下现象:
连续负反馈和电流截止负反馈环节.
WK-10B 型挖掘机推压系统修复调试 通过以上对推压系统电气原理的分析,考虑 应该是电流反馈丢失或失效原因导致推压发电 机换向火花大并且挖掘无力的现象. 停机检查推压系统电流反馈回路,更换电流 反馈截止稳压管.对推压系统进行电气滑试,以
WK-35挖掘机说明书(机械部分)
一、设备用途WK-35挖掘机是我公司新近开发的大型矿用机械正铲式挖掘机。
在露天矿山单斗—汽车开采工艺系统中，它可与载重量为172t～263t的矿用自卸汽车相配套，适用于年产量1500万吨以上的大型露天煤矿、铁矿及有色金属矿山的剥离和物料采装作业。
为了适应国内外露天矿山采装设备大型化发展的趋势，我公司在现有矿用挖掘机系列产品的基础上，总结几十年设计、生产大型矿用挖掘机所积累的成功经验和失败的教训，结合消化、吸收国内外先进的设计和制造技术，采用国际先进的技术手段、技术方法、技术标准、工艺和材料处理方法以及最新发展的、已经被实践证明为成熟的交流变频和PLC控制技术，适时开发出了采用交流变频电机驱动的齿轮-齿条推压式大型矿用挖掘机。
该机从整体上提高了产品的技术水平和可靠性，为国内外广大露天矿山用户提供了综合性价比更高的产品。
二、设备简介WK-35挖掘机推压机构采用齿轮-齿条推压方式，铲斗采用焊接结构，斗体采用高强度钢板与高锰钢铸造斗唇焊接而成。
斗杆采用双梁、变截面和变板厚组合式高强度斗杆，推压齿条采用高锰钢铸造齿条。
起重臂采用单梁箱形焊接结构，根脚与回转平台采用大跨距销轴联接。
推压机构采用硬齿面圆柱齿轮传动，并配有力矩限制装置。
双脚支架前压杆和后拉杆采用板梁焊接结构。
绷绳装置采用四根等长的死绷绳结构。
回转平台采用箱形焊接结构。
提升机构采用硬齿面圆柱齿轮传动装置，提升钢丝绳采用单卷筒双钢丝绳缠绕方式。
回转机构采用立式硬齿面圆柱齿轮传动加一级行星齿轮传动装置，回转立轴采用简支梁支承结构。
辊盘的辊子采用圆锥形结构。
底架和履带架采用焊接结构。
履带行走装置采用多支点支承型式，驱动方式采用左、右履带单独驱动。
行走减速机采用硬齿面圆柱齿轮传动加二级行星齿轮传动，其第一级行星传动可与回转一级行星齿轮传动完全互换。
驱动轮、张紧轮、支重轮等采用合金钢或高锰钢铸件或锻件，履带板采用高锰钢铸件。
主要承载焊接结构件：如铲斗、斗杆、起重臂、双脚支架、回转平台、底架和履带架等均采用焊接性能好，低温冲击韧性高的低合金高强度调质或正火钢板和耐磨钢板。
WK55挖掘机的运行与维护机电一体化技术毕业论文
准能公司WK-55挖掘机的运行与维护摘要： WK-55挖掘机是重工新近开发的大型矿用机械正铲式挖掘机。
它可与载重量为220t～363t的矿用自卸汽车相配套，适用于年产量2000万吨以上的大型露天矿山的岩石剥离和物料采装作业。
WK-55型大型矿用挖掘机的机械部分包括：铲斗、斗杆、起重臂与推压机构、开斗机构、提升机构、回转机构、回转平台、中央枢轴、辊盘、底架、行走机构、履带装置、压气操纵系统、润滑系统与润滑室、机棚与其通风除尘装置、司机室与其空调、梯子、栏杆、走台、配重、活地板、附件等主要部分。
关键词：挖掘机；露天煤矿；起重臂；回转机构；润滑系统。
前言1、本文叙述了设计WK-55型挖掘机主机与主要配套件的技术参数、结构原理和维护方法，容比较详尽，可作为WK-55型挖掘机的使用、维护、修理和安装调试的指导文件，也可作为WK-55型挖掘机操作与维修人员技术培训时的参考。
2、本文根据在原WK-55型挖掘机基础上并作了进一步改进的WK-55型挖掘机设计图纸与文件编写而成。
编写中还参考了各主要配套件的相应技术文件。
3、本文可与太重编制的《WK-55型挖掘机机械维修手册》配合使用，作为用户编制WK-55型挖掘机配件计划的依据。
4、由于产品的不断改进，因此挖掘机的实际状况与本文所述有所差异。
目录前言 (4)一、设备总体说明 (6)二、铲斗 (11)三、起重臂与推压机构 (20)四、开斗机构 (38)五、回转机构 (41)六、润滑系统 (57)七、附录设备的主要技术参数和性能参数 (61)八、参考文献 (64)致词 (65)一、设备总体说明WK-55型矿用机械正铲式挖掘机依靠提升、推压、回转、行走和开斗五大传动机构协同作业，完成了挖掘机对挖掘对象的切入（推压）、装满铲斗（提升）、转移（回转）、卸载（开斗）和纵深挖掘（行走）等工作。
该机具有铲斗容量大、工作围大、生产效率高、主要结构件和易损件寿命长、易于维护保养、故障率低等特点。
WK系列使用说明书
安 全该机电设备是在工业强电流的条件下使用的。
在操作中，该设备上有些裸露零件带电，同时有些零件能够运动或转动，都是很危险的。
因此，未经许可拆下所需的罩盖，不合理的使用，不正确的操作或不合适的维护，均会造成严重的人身伤害或损坏设备性能。
为了设备的安全，必须保证：——仅允许有资格的人员对这些机械和设备进行作业。
——无论何时，在上述有资格的人员对该机械和设备进行作业时，他们都应备有这些机械和设备的操作说明书或其它产品文件，以便按说明书的要求执行。
——严禁没有资格的人员对该机械和设备进行作业或在其附近进行作业。
目 录一、概述 （1）二、主要技术参数 （1）三、操作 （1）四、调整 （2）五、注意事项 （3）WK接线图 （5）一、概述整体控制式阀门电动装置（以下简称WK）是在DZW开关型电动装置的基础上，增加了电气控制部分，即WK型功率控制部分，将机械传动与电气控制合为一体，具有现场操作和远方操作控制等功能，现场调试极为方便，适用于对开环控制系统中各类阀门进行开关操作和控制。
电控部分由薄膜按键面板、功能板和交流接触器等组成，电控部分通过插件及紧固螺栓和电动装置连接，可方便拆卸或更换；也可实现分体控制。
二、主要技术参数电源：AC380V 50Hz 三相三线制阀位信号：输出4～20mA（或0～20mA）防护等级：IP55环境温度：-20℃～+60℃输出功率：0.030～15kW三、操作WK可分别在“远方”或“就地”状态下操作，当每次接通电源后均处于“远方”状态，如果需要进行“就地”操作时，按一下“就地”按键，将“远方”状态切换至“就地”状态，此时，“远方”状态指示的绿色发光管熄灭，“就地”状态指示的红色发光管亮，远方操作的“开、关、停”按键不起作用，只能在就地操作面板上操作“开、关、停”按键。
在开启阀门过程中，红灯闪，绿灯亮；在关闭阀门过程中，绿灯闪，红灯亮；阀门处于“全开”位置，红灯亮，绿灯灭；阀门处于“全关”位置，绿灯亮，红灯灭。
WK-35矿用变频挖掘机电气系统
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用了大量 国内外先进 的设计 、 工艺 、 制造和西 门子 交流变频调速系统 ，其中 Ａ Ｅ乃是 目前世界上领 Ｆ 先 的控 制技 术 。
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源环 ， 一个 接地环 。
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回馈单元 Ｉ回馈单元 逆变器０ １ 逆变器Ｉ Ｉ 逆变器Ｉ Ｉ 逆变剁Ｉ＂ ０ ２ １０
图 ６ － ５矿用变频挖掘机调速 系统通讯框图 ＷＫ ３
图 １ＷＫ ３ ． － ５型挖掘机与矿用大汽车配套示意图
１ ＷＫ ３ ． 一 ５型 矿 用 变 频 挖 掘 机 电 气传 动 系统 示 意 图见 图 ２ 其 电气 系统 主要 设备 、 频 电机 、 ． 变 变
频器 技 术参数 均见 图 ２所 示。
性， 更好地满足矿山高效装载 、 降低单位生产成本 的要 求 。 在工作装 置 、 中部平 台、 下部 等承载结 构部
关键词 ： 挖掘机
ＷＫ ３ 一 ５型 矿 用 机 械 正 铲 式 挖 掘 机 是 我 公 司 最 新 研 制 的 大 型 露 天 矿 的 采 装 设 备 ， 它 与
１２ ２４ 矿用大汽车配套使用 ，可以满足三千万 ７ —５ ｔ 吨级大型露天煤矿 、铁矿及有色金属矿山的剥离 和 采装 作业 。同时 也 为新 建矿 山建设 提 供 了一种
２ ．高压开关柜： ＿ ３ 高压电缆进线到负荷开关 ， 输出
二路 ， 路通 过熔 断器 到辅 助 变 压器 、 一路 通过 一 另 真 空断路 器到 主变压 器 。 ５２ Ｐ Ｃ可编 程逻 辑控制 器 ．． Ｌ Ｐ Ｃ是 系 统实 现 自动 控制 的核 心 ，本 系 统选 Ｌ
WK-10B电铲直流控制回路的特点
WK-10B电铲直流控制回路的特点WK-10B型挖掘机是比较大型的露天采掘设备,它可用于各种露天矿的开采以及建筑、水电等土石方工程。
为了减小输电线路上的损失和改善高压主电机供电的直流电动机来拖动的。
而各发电机的原理机是750KW的6KW的交流异步电动机。
1、电动机的励磁电路据直流电动机的工作特性知,为了防止“飞车”和负载过大烧毁电动机的事故,直流电动机工作之前必须采优先励磁的供电方式。
为此,WK-10B电铲的各直流电动机的励磁电路除行走电动机之外,都是直接接到直流电源的两端。
只要是直流电压表有指示,则提升、推压、回转电动机都已加上了励磁。
为了提高电铲的工作效率,必须加快电铲的非生产时间,为此提升电动机在下放铲斗时,采用了弱磁升速法,以加快铲斗的下放速度。
这样在提升电动机的励磁电路中加入了弱磁和强磁的控制环节。
LZCI合时,串接于励磁回路程中的电阻头小,使励磁电流加大,此时为满磁状态。
LZCI释放时,励磁电阻加大,电流减小,此时为弱磁状态。
而LZC1、LZC2同时吸合时,励磁电阻进一步减小,电流更大,此时为强磁状态。
电铲在挖掘作业时,行走作业必须停止。
这时行走电动机是没有励磁的。
只有行走作业时,4ZC1吸合,这时行走电动机才有励磁。
在电铲爬坡时,为加大行走电动机的转矩,用5HK转换开关来短接4DR1电阻,使行走电动机励磁电流加大,强磁加大了行走电机的转矩。
为节省一个滑环,行走电动机的励磁绕级与行走左右转变的电磁阀共用一个滑环。
所以它不直接接-X2,而是接-X22。
2、开斗电动机电路开斗电动机通过ZK51供电。
在挖掘作业时,5DR2、5DR3全部接入开斗电动机的电枢电路,由于电枢电流较小(约6A左右),故仅产生很小的电磁转矩,它只能随铲杆的伸缩拉紧开斗的钢丝绳。
需要开斗时,司机按压开头按钮1LK-2,使5ZC接触哭有电接通,短接了电阻5DR2,使开斗电动机电枢电流加大(约50A左右),产生足够在转矩,把斗底拉开。
太重WK-20挖掘机简介资料
图(1).红线为直流传动系统中 的电动机控制特性曲线， 黑线为变频调速电动机控制特 性曲线。
太原重工股份有限公司
3、推压驱动线路
315KW推 压 电 动 机由
500KW逆变器驱动，根据
推压机构负载特点，在 90%的额定速度范围内均 可提供最大的推压力，电
图(2).红线为直流电动机 动 机 控 制 特 性 曲 线 如 图 控制特性曲线， （2）所示。 黑线为变频电动机控制特 性曲线。
s t k Pa
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主要工作尺寸
•最大挖掘半径 ~21.2 m
•最大挖掘高度
•最大卸载半径 •最大卸载高度 •最大清道半径
~14.4 m
~18.7 m ~ 9.1 m ~15.3 m
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主要结构尺寸
• 起重臂仰角 •起重臂长度 •斗杆有效长度 •起重臂支脚距回转中心的距离 •起重臂支脚距停机平面的高度 •天轮外缘距回转中心的距离 •天轮上缘距停机平面的高度 •平台尾部回转半径 •配重箱底面距停机平面的高度 •底架梁底面距停机平面的高度 •履带装置的长度 •履带装置的最大宽度 •司机水平视线距停机平面的高度 45 0 15.5 m 9.16 m 3.36 m 4.0 m 15.45 m 16.08 m 7.950 m 2.23 m 0. 62 m 8.72 m 8.15 m 7.8 m
起重臂头部结构
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起重臂本体
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推压盘式制动器
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盘式制动器结构分解图
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开斗机构
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提升机构
• 采用双电机驱动 • 钢绳和卷筒的固定为螺栓压板结构，使 钢绳安装拆卸非常方便 • 传动齿轮均为硬齿面，提高了传动精度 和可靠性 • 提升减速箱与平台采用焊接联结，减少 了维护量 • 采用盘式制动器，可靠性高、维护量小
WK一35电铲电气控制特点以及日常维护的点滴经验
WK一35电铲电气控制特点以及日常维护的点滴经验摘要：简述WK-35电铲电控系统，动力系统，变频器的基本原理，变频器主电路，变频器的控制方式。
从西门子变频柜内部各组成部件的结构、功能、以及运行特点等方面入手，通过对各部分的介绍，了解装置的结构特点以及部件的组成，各电路板的用途，易损件及日常维护，目的是对电气维修起到帮助促进的作用，让大家尽快的熟悉与掌握维修技术。
关键词：电控 PLC 变频器1 引言WK-35电铲广泛用于黑代购露天矿、哈尔乌素露天矿、神华北电露天矿、大唐锡林矿业、新疆等大型露天矿，其先进性、可靠性越来越被用户所认可。
由于电铲在工作时灰尘、振动较大，而电气连接点又很多，既有电气的连接也有光纤的连接，既有动力回路的连接也有控制回路的连接，这些连接点很容易发生接触不良出现故障。
本文通过对电控原理以及6SE70变频器电气控制系统的分析以及日常维护的叙述，希望对处理电铲电气故障时起到点滴的促进作用。
2 控制系统、原理及控制方式2.1 电控系统WK一35电铲的电控系统由“综合监控HMI+PLC+变频传动”组成。
HMI综合监控系统检测和显示电铲的运行状态，PLC实现整铲运行的时序逻辑控制，公用直流母线变频传动驱动各机构协调动作，实现电铲的可控运行。
2.2 动力系统由矿山采场变电所提供的高压(6 kV)电源，经过高压集电器、高压控制柜及主变压器降压后，接至两套AFE整流回馈柜。
两套AFE整流回馈柜并联运行，并联后的直流输出母线作为公用直流母线，为各机构逆变器提供直流电源，逆变器通过电动机给电铲各机构提供动力，形成AFE整流／回馈公用直流母线变频调速系统。
能量再生式(回馈式)公用直流母线。
控制系统通过模拟量输入模块获取轴承及电机绕组的温度等信控制系统以PLC为核心，采用PROFIBUS DP现场总线；经逻辑比较与数据运算后，通过相同的路径对现场总线控制。
CPU通过PROFIBUSDP现场总线进行控制。
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采
掘
图 10 有重合度啮合插值多项式阶数
Fig 10 Interpolation polynomial order of engagement
with contact ratio
动提升卷筒进行工作，因此要求 2 台电动机同时启动
位综合监控系统＋PLC＋基础变频传动组成 3 级控制
图 2 WK 系列大型挖掘机控制系统
Fig 2 Control system of WK series large excavators
proportional coefficient of the high speed zone and the processing of feedback signals are proposed to solve the 图 1 WK 系列大型挖掘机变频传动调速电气系统
Fig 1 Working principle of variable frequency and speed regulation electric system of WK series large excavators
系统 (见图 2)。
上位综合监控系统检测和显示挖掘机的运行状态，PLC 实现整机运行的时序逻辑控制，变2 提升机构传动系统
掘作业的主要机构，通过卷筒装置上的钢丝绳牵引铲斗作上下运动 (见图 3)。
提升机构采用双电动机并联图 3 WK-20 型挖掘机Fig 3 WK-20 excavator
提升机构的 2 台电动机之间为硬轴联接，属于具有机械耦合的双电动机传动，2 台电动机的转速完
采掘机，必须保证 2 台电动机出力相同，作功相等。
2.2 控制方案的比较
2.2.1 利用变频系统电动机特性软化功能实现电动
图 7 从传动装置控制系统框图
Fig 7 Block diagram of control system of slave transmission
主从控制的关键技术是如何把主传动的转矩信号
(K153、K165 或 K168) 高速和精确地传送到从传动变
要对 PLC 进行软件编程才能实现控制，适合在已经
图 6 主传动装置控制系统框图
Fig 6 Block diagram of control system of master transmission
图 4 WK-20 型挖掘机提升机构
Fig 4 Lifting unit of WK-20 excavator
图 5 2 台电动机的机械特性曲线
Fig 5 Mechanical characteristic
curve of two motors
图 8 提升电动机控制图
Fig 8 Control diagram of lifting motors
对于这种齿轮传动的系统，按照西门子推荐的。