等離子切割是以高溫、高速的等離子弧為熱能,熔化被切割的金屬,并以高速氣流將熔化的金屬吹走.它能對各種金屬材料(不銹鋼、碳鋼、合金銅、鋁、銅、鎳、鈦等)進(jìn)行切割,具有切割速度快、切口窄、變形小、節(jié)省材料等特點.
空氣等離子切割機(jī)是以壓縮空氣為氣源,因工作頻繁、工作地點經(jīng)常移動和環(huán)境條件差等原因,容易發(fā)生故障.這里以LGK8-63切割機(jī)為例,分析其基本工作原理并介紹一些常見故障維修處理,原理圖見附圖所示.
一、工作原理空氣等離子切割機(jī)從結(jié)構(gòu)上分主要包括:主回路,控制回路以及氣路三部分.1、主回路包括接觸器KM、三相變壓器B1、三相橋式整流器(由D1~D6、C1~C6組成)、高頻振蕩器(由B2、B4、FP、C12組成).2、控制回路由控制變壓器B3和J1、J2、J3、D7、C11、R3等元件組成.3、氣路部分由減壓及電磁氣閥DF組成.
其原理簡述如下:在接好電源和氣源后,合上開關(guān)K1.電源指示燈XD亮,冷卻風(fēng)機(jī)FM立即轉(zhuǎn)動.按下割炬微動開關(guān)K3,繼電器J1得電動作其常開觸點接通,電磁閥DF動作,氣路接通,割炬進(jìn)行預(yù)先通氣.
另一常開觸點接通電阻R3,二極管D7對電容C11充電,組成延時電路,經(jīng)過3~5秒充電完畢.繼電器J2通電閉合,接觸器KM得電閉合,主回路通電,經(jīng)過變壓器B1整流橋.正極經(jīng)過B5通過連接線直接接至工件,負(fù)極通過B2輸出,主回路得電的同時,接觸器KM的輔助常開觸頭接通繼電器J3.DK為常閉觸點,使得變莊器B4得電.B4初級電壓為220V,取自變壓器B3初級自耦抽頭,B4次級電壓為2500V左右,輸出至高壓電容C12(102M/10kV兩只并聯(lián))變壓器B2(初級繞組3匝.次級繞組10匝串于工作主回路).通過變壓器B2在主回路的負(fù)極上感應(yīng)疊加-高壓,割炬靠近接觸工件(正極),引弧切割.
圖中FP為保護(hù)放電空氣間隙,間距可調(diào),正常為1~12mm.當(dāng)引弧切割工件時.電弧電流使得線圈B5(8匝)內(nèi)干簧管DK觸點動作斷開,繼電器J3失電,切斷高壓變壓器B4,引弧升壓回路停止工作.當(dāng)切割完畢,松開割炬微動開關(guān)K3后,則繼電器J1斷電復(fù)位,接觸器KM主觸點斷開,主回路停止輸出.
由于RC電路中C11的充放電作用,繼電器J2延時復(fù)位,使氣路滯后10秒斷開,割炬得到有效冷卻,起到保護(hù)作用.整個切割工作過程:預(yù)通氣一主回路供電-高壓引弧-熄弧-氣體滯后-停止.變壓器B1為Y/Y接法,一次側(cè)線電壓為380V,二次側(cè)線電壓為170V,經(jīng)整流后直流空載電壓有效值為240V,有工作負(fù)載時輸出120V.
二、等離子切割機(jī)的缺陷
此型號等離子切割機(jī),從其原理圖或?qū)嶋H結(jié)構(gòu)來分析主回路、控制回路等,沒有使用集成電路,雖然結(jié)構(gòu)簡單,但存在一些缺陷.因為電源進(jìn)線接至機(jī)上一端子板,然后從端子板直接接至接觸器KM.開/關(guān)機(jī)只是開/斷控制回路開關(guān)K1,繼而控制接觸器KM.在實際使用中若發(fā)生接觸器KM鐵心卡阻或觸點燒結(jié)(此故障極常見),此時切割機(jī)仍然有電壓輸出.容易發(fā)生關(guān)不斷電源的故障.從保護(hù)設(shè)備和工作人員或者從維修的角度分析,電源進(jìn)線后與接觸器KM之間至少需一只容量為30A左右(根據(jù)設(shè)備容量來估算)的三相斷路器.
值得一提的是,在引弧過程中未切割工件即主回路已得電,控制回路工作,J3、B4工作,在B2的次數(shù)上有一引弧電壓,疊加在主回路上.
