A nagy-áramú forgóföldelés szabályozott útvonalat biztosít a hegesztőáram számára egy szerelvény, pozicionáló, forgótányér, tengely vagy munkatartó rendszer álló és forgó részei között.
Általában automatizált tartályhegesztésnél, csőhegesztésnél, nyomástartó-edénygyártásnál, kerületi varrathegesztésnél, forgó vágószerelvényeknél és más olyan eljárásoknál használják, amelyek során a munkadarabnak az elektromos munkakörben kell forognia.
Az egyik kiválasztása többet jelent, mint a hegesztési áramforráson feltüntetett maximális áramerősség beállítását. A tényleges tervezésnek figyelembe kell vennie az áram időtartamát, a munkaciklust, az érintkezési ellenállást, a feszültségesést, a hőt, a szerelést, a kábeleket, a kivezetéseket, a forgást, a szennyeződést, a karbantartást és az átvételi vizsgálatot.
Az ehhez a funkcióhoz kifejlesztett ByTune megoldások áttekintését lásd:földcsatlakozók hegesztőgépekhezés a szélesebb körehegesztőáram-átviteli eszközök.
Mi az erős{0}}áramú forgóföld?
A nagy-áramú forgóföld általában egyetlen-áramkörű forgó elektromos csatlakozás, amely jelentős folyamatáramot szállít a forgó interfészen.
A "föld" szót széles körben használják a hegesztési termékek elnevezésében, de félrevezető lehet. Az ív-hegesztő áramkörben a munkadarabhoz csatlakoztatott kábel amunkavezet, és a munkadarabhoz vagy a rögzítéshez való rögzítés azmunkadarab csatlakozás. Ez nem azonos az elektromos áramütés kockázatának csökkentésére használt védőföldelő vezetékkel.
A Lincoln Electric hegesztési földelési útmutatójaelmagyarázza, hogy a munkadarab-csatlakozást informálisan gyakran földbilincsnek nevezik, bár a két funkció különbözik. Az OSHA külön megköveteli, hogy a hegesztőgépek-keretei megfelelően földelve legyenek. A forgó hegesztőföldelést ezért a hegesztési munka-áramút részeként kell kezelni, nem pedig a védőfelszerelés földelésének helyettesítőjeként.
Rotációs hegesztőföld, fix munkabilincs vagy csúszógyűrű?
| Eszköz | Elsődleges funkció | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|
| Fix munkabilincs | Csatlakoztatja a munkavezetéket egy álló munkadarabhoz vagy szerelvényhez | Kézi hegesztő és nem{0}}forgó szerelvények |
| Erős{0}}áramú forgóföld | Egy nagy{0}}áramú munkaáramkört hordoz egy forgó interfészen keresztül | Hegesztési pozicionálók, tartályhegesztés és csőhegesztés |
| Több-csatornás csúszógyűrű | Számos táp-, vezérlő-, érzékelő- vagy adatáramkört hordoz | Automatizálás, robotok, daruk és csomagoló berendezések |
| Hibrid forgó szerelvény | Egyesíti az elektromos áramköröket gázzal, levegővel, hidraulikus közegekkel vagy egyéb szolgáltatásokkal | Komplex automatizált hegesztőberendezések |
A hagyományos jelről vagy az alacsony{0}}áramú csúszógyűrűről nem szabad feltételezni, hogy hegesztőáramot hordoz, pusztán azért, mert rendelkezésre állnak nem használt csatornák. A nagy-áramú áramkörök különböző követelményeket támasztanak a vezetőfelülettel, az érintkezők anyagával, a hőelvezetéssel, a kapcsokkal és a mechanikai felépítéssel szemben.
A műszaki áttekintéserős{0}}áramú csúszógyűrűktovábbi hátteret nyújt ehhez a megkülönböztetéshez.
Mikor kell egy hegesztőberendezéshez forgóföldelés?
A forgó földelés általában akkor szükséges, ha a hegesztőáramnak át kell haladnia egy álló áramforrás és a hegesztési ciklus alatt forgó munkadarab vagy rögzítő között.
Megfelelő forgócsatlakozás nélkül a munkakábel megcsavaródhat a készülék körül, korlátozhatja a forgást, kézi áthelyezést igényelhet, dörzsölheti a gép alkatrészeit, vagy nemkívánatos terhelést jelenthet a kapcsokra és kábelekre.
A forgóasztalhoz nincs szükség automatikusan forgóföldelésre. A meghatározó kérdés, hogy a hegesztési munkaáramnak át kell-e haladnia a forgó mechanikai határfelületen.
Öt mérnöki döntés, amelyek irányítják a kiválasztást
1. Áram, munkaciklus, ellenállás és hő
A hegesztő áramforrás maximális teljesítménye nem teljes körű termékleírás. A mérnöki csapatnak dokumentálnia kell:
- Normál hegesztőáram
- Maximális és impulzusáram
- Minden hegesztés időtartama
- Hegesztések közötti idő
- Ciklusok száma óránként
- A terhelés alatt eltöltött idő százalékos aránya
- Környezeti hőmérséklet
- Tervezett jövőbeni folyamatváltozások
A tíz másodpercig 800 A-t szállító, majd néhány perces hűtést követő lámpatest hőigénye eltérő, mint a folyamatosan 500 A-t szállító berendezésnek. A szállítónak meg kell adnia, hogy a besorolás folyamatos, szakaszos, időkorlátos, hőmérséklet--függő vagy egy meghatározott hűtési rendszertől függ.
A kis ellenállásértékek nagy áramerősségnél fontossá válnak. A feszültségesést a következőképpen kell kiszámítani:
V = I × R
Az ellenállási ponton keletkező hőt a következőképpen számítjuk ki:
P = I² × R
Például egy 600 A-t szállító és 0,5 mΩ ellenállású csatlakozás a következőket eredményezné:
- 0,3 V feszültségesés
- 180 W hő
Ez egy matematikai illusztráció, nem a ByTune termékértékelése. Megmutatja, hogy a nagyon kicsinek tűnő ellenállás miért tud jelentős melegedést okozni a hegesztőkörben.
A teljes ellenállásút magában foglalja a forgóérintkezőt, a belső vezetékeket, a sorkapcsokat, a kábelsarukat, a csavarkötéseket, a szerelvényt, a munkadarab-csatlakozást és a visszatérő kábelt. A nagy-áramú csatolás nem képes kompenzálni az alulméretezett kábelt, a laza csatlakozót vagy a szennyezett munkadarab-csatlakozást.
A különböző áramtartományú projektekhez a ByTune dedikált800A földcsatlakozás, 1200A földcsatlakozásés2000A földcsatlakozásoldalakat. A végső kiválasztást továbbra is ellenőrizni kell a munkaciklus, a hőmérséklet, a kapcsok és a telepítés alapján.
2. A--tengely vagy átmenő-furat vége
Általában a gép elrendezése határozza meg, hogy először a-tengely végét- vagy az átmenő-furat forgóföldjét kell-e értékelni.
| Kiválasztási tényező | A tengelytervezés-vége- | A-furat kialakítása révén |
|---|---|---|
| Aknavégi hozzáférés- | Kívánt | Nem kötelező |
| Központi gáz- vagy folyadékjárat | Általában kevésbé kényelmes | Áthaladhat a központon |
| Axiális tér | Helyet igényel a tengely végén túl | A tengely köré szerelhető |
| Radiális tér | Gyakran alacsonyabb | Általában nagyobb külső átmérőt igényel |
| Utólagos használat | Alkalmas, ha a tengely vége hozzáférhető | Alkalmas, ha a meglévő tengelygeometriának meg kell maradnia |
| Szolgáltatás hozzáférés | Gyakran egyenes | A környező géptől függ |
Előnyben részesíthető az átmenő-furat, ha egy aknának, gázcsőnek, kábelnek vagy egyéb szolgáltatásnak át kell haladnia a központon. A furat mérete önmagában nem értékelhető; a furat növelése növelheti a külső átmérőt és befolyásolhatja a rendelkezésre álló szerelési helyet.
ByTunea -lyuk csúszógyűrűs tartományán keresztüla gyakori üreges{0}}tengelyszerkezeteket mutatja be. Ha az elektromos áramnak és a gáznak vagy a levegőnek ugyanazon a tengelyen kell osztoznia, anelektromos{0}}pneumatikus hibrid csúszógyűrűintegráltabb kiindulópontot jelenthet.
A szállítónak egy ellenőrzött rajzot kell kapnia, amelyen látható a tengely, a furat, a rögzítési felület, a karima, a maximális átmérő, a maximális hossz, az álló és forgó oldalak, a kábelkimenet és a szervizhézag. Az olyan kijelentés, mint például „tegye illeszkedik egy 50 mm-es tengelyre”, nem határozza meg a tűréseket, az igazítást vagy a telepítési hozzáférést.
3. Kábelek, terminálok és a teljes munkakör
A forgó egység csak egy eleme a hegesztési munkakörnek. A kábelekre és a végződésekre vonatkozó követelményeknek tartalmazniuk kell:
- Vezetőanyag és keresztmetszeti terület-
- Kábelhossz és szigetelési besorolás
- Rugalmasság és hajlítási sugár
- A fül típusa és a csavar mérete
- Felületi állapot és borítás
- Kábel-kijárati irány
- Feszültségmentesítés
- Csatlakozás a forgó szerelvényhez
A csatlakozási felületeknek mechanikailag biztonságosnak, a vezeték anyagával kompatibilisnek, kilazulás ellen védettnek és ellenőrzésre hozzáférhetőnek kell lenniük.
Nem szabad megengedni, hogy a hegesztőáram nem kívánt utat találjon a gép csapágyain, a lineáris vezetékeken vagy a fogaskerekek érintkezőin keresztül. Az SKF elmagyarázza, hogy a csapágyakon áthaladó elektromos áram elektromos eróziót okozhat, beleértve a lyukakat és a hullámosodást.
A telepítés részleteit össze kell hasonlítani a ByTune adataivalcsúszógyűrű beszerelési útmutató. Az összehasonlításarany és grafit érintkezési technológiákkontextust is nyújt arra vonatkozóan, hogy miért használnak különböző érintkezőrendszereket a különböző áram- és jeligényekhez.
4. Hőmérséklet, környezet és karbantartás
A hőmérséklet-emelkedés függ az áramerősségtől, az ellenállástól, a munkaciklustól, a környezeti hőmérséklettől, a közeli hegesztési hőtől, a burkolat körülményeitől, a légáramlástól, a kábel méretétől, a kapcsoktól és a hűtési időközöktől.
A specifikációnak meg kell határoznia:
- Minimális és maximális környezeti hőmérséklet
- Maximális elfogadható véghőmérséklet
- Maximális elfogadható ház hőmérséklet
- Áram és munkaciklus a vizsgálat során
- A szerelvény forog-e a tesztelés során
- Mérési helyek
- Hűtési módszer
A kényszerlevegőt, a vízhűtést vagy a hűtőbordát a jóváhagyott konfiguráció részeként kell kezelni, ha az áramerősség attól függ. Nem szabad hozzáadni, miután a gyártás során túlmelegedés jelentkezik.
A ByTune cikke errőla csúszógyűrűk hőmérséklet-emelkedésének szabályozásakapcsolódó termikus{0}}tervezési szempontokat tartalmaz.
A hegesztési környezet a forgócsatlakozót fröccsenésnek, csiszolópornak, fémrészecskéknek, füstnek, olajnak, hűtőfolyadéknak, nedvességnek és mechanikai hatásoknak teheti ki. A lezárt ház nem védi automatikusan a szabadon lévő füleket, kábeleket, rögzítőket vagy rögzítőelemek csatlakozásait.
Az olyan kifejezéseket, mint például a „karbantartás{0}}mentes”, körültekintően kell értelmezni. Előfordulhat, hogy a termék csekély belső beállítást igényel, miközben külső vizsgálatra van szükség laza kapcsok, kábelsérülések, korrózió, szennyeződés, rendellenes felmelegedés, tömítési sérülés vagy mechanikai lazaság szempontjából.
5. Tesztelési és elfogadási kritériumok
A névleges áramerősség és a vázlatrajz nem elegendő a végső jóváhagyáshoz. Minden kritikus követelményt mérhető teszthez és dokumentált eredményhez kell kötni.
| Teszt | Cél | Tipikus kimenet |
|---|---|---|
| Méretvizsgálat | Erősítse meg a tengely illeszkedését, a furatot, a karimát, a hosszt és a kábelhézagot | Méretvizsgálati jegyzőkönyv |
| Hidegállóság | Fűtés előtt állapítsa meg a kezdeti elektromos állapotot | Alacsony{0}}ellenállás mérési rekord |
| Dinamikus ellenállás | Határozza meg az ellenállás változását forgás közben | Maximális eltérés vagy ellenállás nyom |
| Feszültség-esési teszt | Ellenőrizze a teljes áramutat terhelés alatt | Feszültségesés-rekord |
| Hőmérséklet{0}}emelkedési teszt | Ellenőrizze a hőteljesítményt a szükséges hegesztési ciklus alatt | Hőmérsékletrekord mérési pontonként |
| Sebesség és irány teszt | Erősítse meg a működést a megadott mozgásprofilnál | Forgatási vizsgálati jelentés |
| Alkalmazási hegesztési próba | Erősítse meg a tényleges gép és folyamat teljesítményét | Ügyfélfogadási jegyzőkönyv |
Hogyan mérjük meg megbízhatóbban az alacsony ellenállást
Ha a mért ellenállás nagyon alacsony, a mérővezetékekben és a szonda érintkezőiben az ellenállás jelentős lehet magához az alkatrészhez képest.
A NIST megjegyzi, hogy a nagy vezetékeken végzett kis{0}}ellenállásméréseknél általában Kelvin- vagy négy{1}}kapcsos módszert használnak a csatlakozási ellenállás okozta hibák csökkentésére. Négy-vezetékes elrendezésben egy pár vezeték biztosítja a tesztáramot, és egy külön pár méri a feszültséget a kiválasztott pontokon.
Forgó hegesztőföld esetében a vizsgálati tervnek egyértelműen meg kell határoznia:
- Mérési pontok
- Függetlenül attól, hogy a kábelek és saruk benne vannak-e
- Hidegállóság működés előtt
- Ellenállás forgás közben
- Ellenállás a hegesztési munkaciklus után
- Forgási sebesség
- Alkalmazott próbaáram
- Környezeti és alkatrész hőmérséklet
- Mintavételi gyakoriság vagy maximális rögzített eltérés
A vizsgálati pontokat nem szabad megváltoztatni a hideg és meleg mérések között. Ellenkező esetben az összehasonlítás különböző kábel-, saru- vagy felületi ellenállásokat tartalmazhat.
A ByTune útmutatója bekapcsolvahogyan lehet tesztelni egy csúszógyűrűttovábbi összefüggéseket biztosít az elektromos és mechanikai ellenőrzéshez.
Hipotetikus példa: Forgóföldelés tartályhegesztő készülékhez
A következő példa szemléltető jellegű, és nem termékajánlás vagy vásárlói eset.
Egy gyártó olyan automatizált szerelvényt tervez, amely hengeres tartályokat forgat, miközben egy rögzített pisztoly körhegesztést hoz létre. A rendszer rendelkezik:
- Magas hegesztőáram
- Ismételt gyártási ciklusok
- Folyamatos forgás a hegesztés során
- Központi árnyékoló{0}}gázjárat
- Korlátozott hozzáférés a tengelyvéghez
- Fémpor és hegesztési fröccsenés
A "800 A-es forgóföldelés" kérése nem lenne elegendő.
| Követelménycsoport | Szükséges információ |
|---|---|
| Elektromos | Normál áram, maximális áramerősség, hegesztési időtartam, hűtési intervallum, polaritás és megengedett feszültségesés |
| Mechanikai | Tengelyátmérő, szükséges furat, külső{0}}átmérőkorlát, hossz, szerelés, igazítás és kifutás |
| Mozgás | Normál fordulatszám, maximális fordulatszám, indítások, leállítások és napi ciklusok |
| Termikus | Környezeti hőmérséklet, közeli hegesztési hő, burkolat és megengedett hőmérséklet-emelkedés |
| Gázátjáró | Közeg, nyomás, áramlás, illesztés és szivárgási követelmény |
| Környezet | Fröccsenés, por, tisztítási módszer, nedvesség és védőburkolatok |
| Érvényesítés | Hidegállóság, dinamikus ellenállás, feszültségesés, hőmérséklet emelkedés és gyártási hegesztési próba |
Mivel a tengelyvég nehezen hozzáférhető, és a védőgáznak a közepén kell áthaladnia, először egy átmenő-furatot vagy integrált hibrid szerkezetet kell értékelni. A végső modell továbbra is a teljes áram-, hő-, méret- és vizsgálati követelményektől függ.
Hibatünetek és az ellenőrzési prioritások
| Megfigyelt tünet | Lehetséges ok | Első ellenőrzési pont |
|---|---|---|
| Forró kábelsaru vagy csatlakozó | Laza csatlakozás, alulméretezett vezető, szennyeződés vagy nagy ellenállás | Fül, rögzítő, kábel és csatlakozó felület |
| Növekvő feszültségesés | Érintkezőkopás, laza csatlakozás vagy emelkedő hőmérséklet | Hideg- és melegállóság meghatározott mérési pontokon |
| Instabil hegesztőáram | Munkadarab érintkező, táp{0}}forrás beállítása, kábel vagy forgó{1}}interfész variáció | Teljes munkakört, nem pedig egyedül a forgóegységet |
| Égési nyomok vagy ívképződés | Laza csatlakozás, szennyeződés vagy megszakadt érintkezés | Sorkapocs, rögzítőcsatlakozás és belső érintkezőrendszer |
| Rendellenes nyomaték vagy zaj | Eltérés, csapágyprobléma, mechanikai terhelés vagy szennyeződés | Szerelés, tengelybeállítás és -elfordulásgátló elrendezés |
| Korrózió vagy tömítés sérülése | A környezetvédelem nem felel meg a telepítésnek | Ház, kábelbevezetések, kötőelemek és szabad fülek |
Ezek a tünetek nem azt bizonyítják, hogy maga a földcsatlakozás meghibásodott. A teljes hegesztési munkakört meg kell vizsgálni a forgó alkatrész cseréje előtt.
A további karbantartási kontextusért lásd a ByTune témakörtnagy teljesítményű csúszógyűrűk kopása-.
Mi növeli a testreszabást, a költségeket és az átfutási időt?
A projekt bonyolultsága nőhet, ha az alkalmazás megköveteli:
- Szokatlan furat vagy ház
- Nagyon nagy folyamatos áram
- Időben{0}}korlátozott túlterhelés ellenőrzése
- Speciális kábelek, saruk vagy adapterek
- Nagy{0}}sebességű működés
- Integrált gáz- vagy folyadékjáratok
- Aktív hűtés
- Korrózióálló-anyagok
- Ügyfélspecifikus felszerelések vagy tesztek
- Hivatalos első{0}}cikkdokumentáció
Az árajánlatoknak külön kell választaniuk a szabványos termékköltséget, az egyedi kábeleket vagy adaptereket, a tervezést, a szerszámokat, a prototípust vagy az első cikket, a tesztelést, a dokumentációt, a gyártási mennyiséget és a tartalék egységeket.
Meghatározott konfiguráció és aktuális szállítói árajánlat nélkül nem feltételezhető általános ár-vagy átfutási idő.
Magas-jelenlegi Rotary Ground RFQ ellenőrzőlista
- A hegesztési folyamat és a készülék leírása
- Álló és forgó oldalak
- Normál, maximális és impulzusáram
- A hegesztés időtartama és a munkaciklus
- Polaritás és frekvencia
- Maximális elfogadható feszültségesés
- Maximális megengedett hőmérséklet-emelkedés
- Normál és maximális fordulatszám
- Folyamatos forgás vagy oszcilláció
- Tengely, furat, átmérő és hossz határok
- Szerelési rajz és kifutási információ
- Tengelyvégi-vagy átmenő-furat beállítása
- Kábel anyaga, mérete és hossza
- Fülekre és kapcsokra vonatkozó követelmények
- Környezeti hőmérséklet és közeli hőforrások
- Fröccsenés, por, víz és vegyi expozíció
- Hűtési elrendezés
- Gáz vagy folyadék áthaladási követelményei
- Ellenőrzési és karbantartási elvárások
- Elektromos, termikus és mechanikai átvételi vizsgálatok
- Prototípus és gyártási mennyiségek
- Projekt ütemezése
- Telepítési fényképek
A beszállítói javaslatokat ugyanazon munkaciklus, hőmérséklet, kábel, csatlakozó, forgás és vizsgálati feltételek alapján kell összehasonlítani. ByTuneminőségirányítási információkáttekinthető a termék{0}}specifikus ellenőrzési és tesztelési tervével együtt.
GYIK
K: A forgó hegesztőföld ugyanaz, mint a védőföld?
V: Nem. Ez a hegesztési munka-áramkör része. A védőföldelés külön biztonsági funkciót lát el, és továbbra is szükséges, ha a berendezés kialakítása és a vonatkozó előírások megkövetelik.
K: Egy közönséges csúszógyűrű hordozhat-e hegesztőáramot?
V: Csak akkor, ha a pontos terméket kifejezetten a szükséges áramerősségre, munkaciklusra, ellenállásra, hőmérsékletre, csatlakozókra és környezetre tervezték és minősítették. A tartalék jelcsatornákat nem szabad megfelelőnek tekinteni.
K: Mennyi extra áramerősséget kell megadni?
V: Nincs univerzális százalék. A kiválasztás a valós áramprofiltól, a hegesztés időtartamától, a munkaciklustól, a környezeti hőmérséklettől, a hűtéstől, a kábel- és csatlakozókonfigurációtól, valamint a gyártó minősítési módszerétől függ.
K: Miért melegszik fel a Rotary Work Connection?
V: Hő keletkezhet a forgóérintkezőben, kábelekben, kivezetésekben, fülekben, csavarkötésekben vagy a munkadarab csatlakozásában lévő ellenállás miatt. A tesztelésnek ki kell értékelnie a teljes áramutat.
K: Melyik a jobb:-A-tengely vége vagy az átmenő-furat?
V: A tengelyvégek-végének-tervezése gyakran egyszerűbb, ha a tengely vége hozzáférhető. Az átmenő-furat kialakítása akkor hasznos, ha egy tengelynek, csőnek vagy gázjáratnak a közepén kell maradnia.
K: A karbantartás{0}}ingyenes azt jelenti, hogy nincs ellenőrzés?
V: Nem. A külső kábelek, kivezetések, rögzítők, tömítések és rögzítőelemek még akkor is időszakos ellenőrzést igényelhetnek, ha a belső érintkezőrendszer csekély rutin karbantartást igényel.
Végső ajánlás
Válasszon egy erős{0}}áramú forgóföldelést a teljes hegesztési folyamatból, ne csak az áramerősségből.
Először határozza meg az áramot és a munkaciklust. Ezután dokumentálja az ellenállást, a feszültségesést, a megengedett hőmérséklet-emelkedést, a szerelést, a forgatást, a kábeleket, a kivezetéseket, a környezetet, a karbantartási hozzáférési és átvételi teszteket.
Ez a megközelítés lehetővé teszi a beszállítók számára, hogy ugyanazokat a követelményeket értékeljék, és csökkenti a túlmelegedés, feszültségesés, telepítési konfliktusok vagy instabil hegesztési teljesítmény felfedezésének kockázatát, miután a szerelvény gyártásba kerül.
Küldje el a kitöltött specifikációkat, rajzokat és{0}}a munkaciklusra vonatkozó információkat a következőn keresztülByTune kapcsolattartó és árajánlat oldalpályázat elbírálására.