Строительные машины и оборудование, справочник






Электромоторные пилы


Категория:
   Механизация лесозаготовительных работ


Электромоторные пилы

Первая конструкция отечественной электропилы (ПЭП-1) была разработана в 1932 г. Северным научно-исследовательским институтом электрификации лесной промышленности (г. Архангельск). Пила с двигателем мощностью 2,2 кВт имела массу 40,6 кг. Современные электропилы при мощности 3 кВт имеют массу около 10 кг.

Однако необходимость в специальных источниках электроэнергии и кабельной сети ограничивает их применение на лесозаготовках. Поэтому они используются теперь главным образом на нижних складах при раскряжевке хлыстов и строительстве различных деревянных сооружений. При использовании унифицированного пильного аппарата с цепью ПЦУ-10,26 пилу ЭПЧ-3 можно применять и на дообрезке сучьев с хлыстов.

Электропилы ЭПЧ-3, ЭП-50к



Электропила ЭПЧ-3. Пила состоит из следующих основных узлов: электродвигателя, выключателя, соединительной муфты, съемного зажима кабеля с амортизатором, рукоятки управления, редуктора, пильной шины.

Электродвигатель пилы закрытого типа с наружным и внутренним обдувом, асинхронный, с короткозамкнутым ротором рассчитан на питание трехфазным током частотой 400 Гц и напряжением 220 В. Категорически запрещается включать пилу в сеть с частотой 50 или 200 Гц. Для работы пилы применяют преобразователь частоты ПЧ-20-М1.

Статор двигателя собран из пластинок электротехнической стали, изолированных друг от друга слоем лака и спрессованных в пакет. Для улучшения теплоотвода во время работы двигателя пакет залит в силуминовый или магниевый сплав, образующий рубашку с ребристой поверхностью. Ротор двигателя состоит из ребристого (для облегчения массы) вала, на заднем конце которого сделана левая резьба для укрепления вентилятора, а на переднем — нарезан зубчатый венец ведущей шестерни редуктора. Посередине вала напрессован пакет, в который для улучшения пуска двигателя вставлены стержни со скосом 1/20 окружности. Крыльчатка УЗ улучшает охлаждение двигателя. Крышка двигателя и корпус редуктора, между которыми находится статор, стягиваются тремя шпильками и образуют корпус двигателя. Для защиты крыльчатки и направления создаваемого потока воздуха вентилятор закрыт кожухом.

Редуктор служит для уменьшения числа оборотов ведущей звездочки и увеличения ее крутящего момента. Ведущая шестерня вала ротора вращает ведомую шестерню и валик, опирающийся на шарикоподшипники. Корпус редуктора закрывается крышкой. Для заливки в редуктор смазки на корпусе сделано отверстие, закрываемое винтовой пробкой с масломерным щупом или для измерения уровня масла. Для предотвращения утечек масла из редуктора в крышке установлен резиновый сальник, а попадание масла внутрь двигателя предупреждается сальником 5. Проникающее же масло собирается в выточке крышки сальника и через сквозное отверстие стекает вниз. Подшипник вала ротора со стороны вентилятора закрыт шайбой, предупреждающей попадание масла к обмоткам статора.

Электровыключатель состоит из корпуса с рукояткой, скрепленных наглухо со стальной трубчатой стойкой. Внутри корпуса на кронштейне установлен микропереключатель. При повороте рычага его кулачок уходит вниз, шток смещается влево — происходит включение. При отпускании рычага под действием возвратной пружины кулачок снова нажимает на шток и микропереключатель отключает пилу.

Как показано на рис. 2, в, при нажиме на рычаг пятый провод защитного заземления, присоединенный на корпус и идущий от нуля генератора преобразователя и сети 50 Гц, микропереключателем соединяется с четвертым проводом, находящимся для безопасности под напряжением 36 В. Через втягивающую катушку К электромагнитного контактора начинает проходить ток, и линейные контакты Л замыкаются. Двигатель АД электропилы начинает работать. При отпускании рычага, потере управления пилой или обрыве пятого нулевого провода пружина возврата 4, поворачивая рычаг, размыкает контакты микропереключателя, катушка К обесточивается, главные контакты трех силовых фаз 1, 2, 3 автоматически отключаются и двигатель перестает работать.

Соединительная муфта представляет собой штепсель, укрепленный на крышке редуктора у основания трубчатой стойки выключателя. Штепсель состоит из корпуса и пластмассовой колодки, скрепленных между собой двумя боковыми винтами. Внутри колодки размещены пять штырей, к которым припаяны провода: два — идущие к выключателю и три — к обмоткам статора двигателя.

Унифицированный пильный аппарат состоит из девятизубой ведущей звездочки, пильной шины повышенной прочности, ведомой звездочки, амортизатора, натяжного устройства и пильной цепи марки ПЦУ-10,26.

Ведущая- звездочка крепится на валике при помощи сегментной шпонки и корончатой гайки. Во избежание самоотвинчивания корончатая гайка шплинтуется.

Пильная шина с рабочей длиной 45, 70 или 120 см имеет в боковых кромках продольные пазы для направления движения хвостовиков пильной цепи, а в свободном конце — окна для размещения направляющей головки. Головка состоит из щек, между которыми на приклепанной оси, являющейся неподвижной обоймой игольчатого подшипника, вращается ведомая звездочка. Между осью и ведомой звездочкой размещаются иглы подшипника. Натяжение цепи регулируется вращением шпильк гайки болта натяжного устройства, головка которого приклепана к пильной шине.

Для автоматической смазки пильного аппарата во время работы на электропиле ЭПЧ-3 установлен насос. Во время работы двигателя эксцентрик приводит в движение плунжер, и масляная смесь из бачка подается к пильной цепи. При ослаблении гайки и повороте корпуса насоса по часовой стрелке количество подаваемой смеси будет увеличиваться, а против — уменьшаться.

Электромоторная пила ЭП-50к. Небольшая масса двигателей электропил ЭП-К6 и ЭПЧ-3 при сравнительно высокой их мощности достигнута в основном за счет применения тока повышенной частоты. Однако для питания таких пил нужны специальные преобразователи, усложняющие, удорожающие систему питания и ограничивающие Область их применения. Поэтому широкое распространение получают электропилы, работающие на промышленной частоте.

Рис. 1. Электропила ЭПЧ-3:
а — общий вид: 1 — ведущая звездочка; 2 — натяжная гайка; 3 — рукоятка гайки; 4 — пильная цепь; 5 — амортизатор; 6 — щека головки звездочки; 7 — ведомая звездочка; 8 — иглы подшипника; 9 — ось; 10 — отверстие для смазки; 11 — пильная шина; 12 — шпилька гайки; 13 — болт натяжного устройства; 14 — пробка с масломерным щупом; 15 — съемный зажим кабеля; 16 — электродвигатель; 17 — редуктор; 18 — соединительная муфта; 19 — пробка масляного бачка; 20 — рукоятка управления; 21 — выключатель; б — электровыключатель: 1 — трубчатая стойка; 2 — корпус выключателя; 3 — рычаг; 4 — Шток микропереключателя; 5 — пружина возврата; 6 — кулачок рычага; 7— кронштейн; 8 — микропереключатель; в, г — электродвигатель с редуктором пилы в разрезе: 1 — крышка распределительной коробки; 2 — корпус соединительной муфты; 3 — колодка; 4 — штыри полумуфты; 5, 9, 19 — резиновые сальники; в — статор; 7 — ротор; 8—крышка Двигателя; 10 — вентилятор; 11 — кожух вентилятора; 12 — стяжные шпильки; 13 — крыльчатка; 14 — отверстие для стока масла; 15 — корпус редуктора; 16 — ведомая шестерня; 17 — валик редуктора; 18 — крышка редуктора; 20 — винтовая пробка; 21 — эксцентрик; 9л — веДУЩая звездочка; 23 — сегментная шпонка; 24 — корончатая гайка; 25 — плунжер; 26 — гайка насоса; 27 — масляный бачок; 28 — винтовая пробка

Рис. 2. Электрическая схема управления двигателем пилы ЭПЧ-3:
а — фидер распределительного устройства преобразователя частоты ПЧ-20-М1; В — выключатель автоматический АП50-ЗМТ; Пр — предохранитель ПК-45-3; JI — линейные контакты контактора; К — втягивающая катушка контактора; ШР— штепсельный разъем (соединительная муфта) со вставками ШР 36 П5 НГ 11 и колодкой ШР 36 П5 ЭГ 11 ГЕО 364107 ТУ; 1 ,2, 3, 4, 5 — номера фаз штепсельного разъема; 6 — общий нулевой провод генератора преобразователя и питающей сети; 7 — провод, идущий от однофазного трансформатора ТБС2-01 380/36; 8 — магистральные провода от генератора преобразователя частоты; 9— корпус магнитного пускателя ПМЕ-211; б — панель распределительного устройства преобразователя: 1 — предохранитель; 2— ручка «Уставка напряжения»; 3—сопротивление; 4— выключатель лампы; 5 — лампа сигнализации; 6 — кнопка начального возбуждения; 7 — амперметр; 8 — вольтметр; 9 — автомат на 50 Гц; 10 — автоматы на 400 Гц; в — электрическая схема двигателя ЭПЧ-3; 1 — микропереключатель МП 2101; 2 — рычаг выключателя; 3 — корпус двигателя пилы; 4 — пружина возврата; АД — двигатель электропилы

Электропила ЭП-50к по компоновке аналогична пиле ЭПЧ-3 с унифицированным пильным аппаратом, но на ней установлен однофазный коллекторный электродвигатель с изоляцией класса Е. Помимо пазовой изоляции обмоток пакет статора запрессован в пластмассовый изолирующий чехол и вместе с ним вставлен в металлический корпус из легкого сплава. Между пакетом якоря и валом также имеется пластмассовая втулка. Таким образом, электродвигатель имеет двойную изоляцию обмоток от корпуса, что не требует его заземления.

Подвод напряжения к 39 пластинам коллектора осуществляется двумя щетками марки ЭГ-61, расположенными в специальных щеткодержателях. В редукторе размещены две цилиндрические косозубые под углом 13° шестерни (10 и 36 зубьев), уменьшающие шум и вибрацию при работе.

Электропила предназначена для раскряжевки хлыстов, но с успехом может быть использована на строительстве, вспомогательных работах и в быту.

Эксплуатация электромоторных пил

Основными условиями высокопроизводительной работы и долгосрочной службы электропил являются: обеспечение питания пилы электроэнергией с постоянным напряжением и частотой, внимательный уход во время эксплуатации и умелая работа моториста.

Подготовка электропил к работе. При хранении и транспортировке пилы могут находиться в различных температурных условиях. Подобно тому, как стекла окон отпотевают при понижении температуры внешней среды, так и на изоляции обмоток статора и выводных проводов появляется влага. Включать пилы в таком состоянии в сеть нельзя, так как может сгореть изоляция и электродвигатель выйдет из строя. Поэтому перед пуском в эксплуатацию с поверхности пил удаляют антикоррозийную смазку, грязь и пыль, а затем, если сопротивление изоляции обмоток, замеренное мегомметром, менее 250 000 Ом, пилы в течение 5—7 сут просушивают (без разборки) при температуре 20—30 °С.

Внешним осмотром устанавливается наличие всех частей пилы (гаек, винтов, шплинтов). Особое внимание обращают на наличие разрезных стопорных шайб (шайб Гровера), отсутствие которых приводит к быстрой потере во время работы крепежных деталей. После проверки затяжки всех гаек и винтов из редуктора и маслобака сливают старую смазку и полости промывают керосином. После просушки заливают свежее масло.

Проворачиванием на полный оборот ведущей звездочки попеременно в разные стороны устанавливают. Легкость вращения ротора и на слух определяют, не касается ли он внутренней поверхности статора. Вентилятор лопастями не должен задевать кожух. Появление отдельных толчков указывает на то, что у шестерен редуктора имеются выломанные зубья, а сильный стук зубьев друг о друга — на большой износ. Величина люфта в зубьях определяется поворотами звездочки в разные стороны, но так, чтобы ротор оставался неподвижным. При этом смещение вершины ведущей звездочки по окружности не должно превышать 1 мм. Если пила неисправна — ее отправляют в ремонт или предъявляют рекламацию заводу-изготовителю.

Исправность выключателя проверяют при снятой боковой крышке. В случае износа толкателя ослабляются винты, крепящие кронштейн, который двигается к кулачку рычага до появления щелчка в микропереключателе, и винты снова зажимаются. Снимается крышка распределительной коробки и проверяется состояние проводов и плотность их присоединения. После проверки контакта заземляющего провода включением пилы в сеть с частотой 400 Гц устанавливается правильность направления вращения звездочки. При обратном вращении два провода от статора на панели меняются местами. Убедившись в исправности двигателя многократным включением, все крышки закрывают и готовят пилу для обкатки с пильной цепью. Для этого проверяют состояние ведомой звездочки. Смазанная звездочка должна легко, но без люфта, вращаться на роликовом подшипнике, а головка свободно скользить по направляющим пильной шины. Стержни пружин амортизатора должны без заеданий выходить из неподвижной балочки амортизатора при нажиме на головку.

Пильную шину тщательно очищают и проверяют отсутствие в ней трещин, погнутости и ржавчины. После опробования жесткости ее установки на шпильке крышки редуктора и при отсутствии слабины на болтах-шпонках шину устанавливают под углом 60—80° к горизонтальному положению и на нее надевают смазанную пильную цепь. В этом же положении шины поворачивается гайка болта для регулирования натяжения цепи.

У закрепленной шины цепь должна иметь натяжение примерно 10—15 кг. При таком натяжении подвешенный груз массой 2 кг вызовет провисание цепи в середине нижней ветви, равное 10—12 мм. Заплечики головки ведомой звездочки не должны при этом упираться в торцы пильной шины. Цепь несколько раз поворачивается вокруг шины. В исправном состоянии цепь будет поворачиваться при небольшом усилии без заеданий и толчков. Если у закрепленной шины рукоятка 3 гайки (см. рис. 1, а) упирается при пилении в бревно, мотористу следует слегка ослабить крепление, после осадки повернуть шпильку на соответствующий угол и снова зажать крепление. При нормальной работе рукоятка 3 должна быть направлена в сторону моториста.

После проверки пилу обкатывают с пильной цепью вхолостую в течение не менее 1 ч с перерывами для полного охлаждения статора через 20—30 мин, затем производят 5—10 резов на бревне диаметром 15—25 см. При исправном состоянии всех частей пилы с момента выключения двигателя пильная цепь должна сделать еще несколько оборотов.

Смазка электропилы. Смазка электропилы включает смазку электродвигателя, редуктора и пильного аппарата. Шестерни редуктора и два шарикоподшипника валика, смазываются автотракторными маслами марок АКЗп-6 (М6Б) — зимой или АКЗп-Ю (М10Б) —летом. Уровень масла в корпусе редуктора проверяют масломерным стержнем при таком положении пилы, когда пильная шина располагается параллельно земле, а трубчатая стойка находится в вертикальном положении. Чтобы узнать расход масла, его уровень необходимо проверять не только во время заливки утром, но и в конце рабочей смены.

Шарикоподшипник вала ротора со стороны редуктора смазывают маслом, проникающим из редуктора, а со стороны вентилятора— консталином УТ-2 или смазкой 1-13. Для этого в задней крышке двигателя имеется канал, закрываемый винтовой пробкой. Через 1,5—2 месяца работы в этот канал закладывают смазку в количестве, соответствующем трем объемам полости отверстия, закрываемого пробкой (закладка производится в три приема с завинчиванием пробки). При помощи шприца через отверстие подшипник ведомой звездочки заполняется консистентной смазкой.

Заточенные пильные цепи в нерабочее время должны находиться погруженными в подогретый автол. Во время работы ЭП-К6 головки через 1 ч (а пильные цепи — через каждые 20—30 мин) смазывают, поливая горячим автолом из специальной масленки. Масла для смазки электропил должны быть чистыми и храниться в чистой посуде и масленках, а смесь для пильного аппарата — профильтрованной.

Правила работы электропилой. Потребляемая двигателем из сети электроэнергия превращается в механическую энергию не полностью. -Часть ее теряется на преодоление сопротивления в проводах обмоток статора и стержнях ротора, другая — на преодоление сопротивления в сердечниках статора и ротора; третья — на трение в подшипниках при вращении вала ротора и т. д. Все указанные потери в работающем электродвигателе превращаются в тепло. Однако благодаря обдуву ребристой поверхности статора вентилятором, а внутри обдуву крыльчатки тепло рассеивается в окружающую среду и температура двигателя достигает определенной величины.

Количество тепла, выделяемого двигателем, пропорционально силе протекающего через его обмотки тока, т. е. загрузке ротора. Та нагрузка, работая с которой на выбранном режиме двигатель нагревается до предельно допустимой для излояции обмоток статора температуры, называется номинальной мощностью двигателя. Она указывается на этикетке корпуса Таким образом, чтобы полностью использовать мощность, указанную на этикетке, необходимо содержать поверхность двигателя и вентиляционные каналы в чистоте и следить за исправностью вентилятора. Естественно, что в зимний период из-за понижения температуры окружающей среды условия охлаждения двигателя улучшаются. Поэтому по условиям нагрева с двигателя можно снимать большую мощность, чем указано на этикетке примерно на 10—20%. Чтобы двигатель не нагревался во время разгона ротора и не понижалось напряжение в кабельной сети, включать пилу нужно не касаясь цепью дерева, так как в это время двигатель потребляет ток в 5—6 раз больше. После этого к дереву подносится упор, а затем уже плавно подводится пильный аппарат.

В зимнее время при длительных перерывах в работе и больших морозах смазка в подшипниках застывает настолько, что двигатель при включении не развивает нормальных оборотов. Чтобы подшипники не выходили из строя и не сгорала изоляция обмоток статора, необходимо сначала несколько раз провернуть цепь вручную и размягчить смазку, а затем уже кратковременными приемами включать электропилу.

Производительное пиление достигается при усилиях на пильную цепь примерно до 8—15 кг. При больших усилиях производительность не повышается, а только перегревается электродвигатель и излишне утомляется моторист. Сила нажима пилы на древесину устанавливается с приобретением навыка по шуму редуктора мотора с таким расчетом, чтобы скорость пиления примерно равнялась 11,5 м/с. С увеличением усилий подачи число оборотов двигателя уменьшается и тональность звучания понижается.

При зажимах пильной цепи, ведущих к перегрузке и остановке двигателя, нужно быстро колебательными высвобождающими движениями прекратить надвигание пильного аппарата в пропил и таким образом уменьшить нагрузку на двигатель. Если высвобождающие движения не разгрузили двигатель в результате продолжающегося заедания пильного аппарата в пропиле, то двигатель немедленно нужно выключить, помня, что за каждую секунду включенного, но неработающего двигателя температура в его обмотках повышается примерно на 10 °С. А так как к этому времени двигатель уже обычно нагрет до 90 °С, то промедление с выключением на 3—5 с может вывести двигатель из строя При нагреве корпуса электродвигателя пилы до 70 °С необходимо снять с пилы цепь, включить двигатель в сеть и дать ему поработать до охлаждения. Охлаждать двигатель снегом, водой или ставить пилу на снег, во избежание появления трещин и попадания влаги внутрь двигателя, воспрещается.

При эксплуатации электропил нужно следить, чтобы внутрь двигателя не попадали масла и влага, так как вода делает ви-нифлексовую изоляцию хрупкой, а масла, высыхая, образуют черную пленку, значительно ухудшающую отвод тепла. Запрещается работа электропилами в случае, когда напряжение в кабеле в месте подключения выше 240 В и, особенно, когда оно ниже 200 В, так как в этих случаях обмотки двигателя подвергаются ускоренному нагреву. Отклонение частоты от номинальной допускается в пределах 10%.

Мелкий ремонт, смену пильной цепи и регулировку ее натяжения следует выполнять при отключенном двигателе электропилы от кабеля. При отсутствии в кабеле напряжения электродвигатель следует выключать. Переход от реза к резу или изменение положения относительно его следует выполнять только при выключенном электродвигателе.

Техническое обслуживание электропил

Для поддержания пил в работоспособном состоянии и предупреждения аварийных ремонтов установлена система планово-предупредительных обслуживаний и ремонтов.

Ежедневное техническое обслуживание включает: проверку перед началом рабочей смены уровня масла в редукторе, бачке и доливку его (смесь в маслобак доливают 2—3 раза в смену); проверку надежности крепления заземления пилы и затяжки всех гаек и болтов; наружную чистку и протирку всех деталей пилу в конце рабочей смены. Пильную шину очищают от от смолы, а пазы — от спрессованных опилок. Головку ведомой звездочки промывают в бензине или керосине и заполняют консистентной смазкой. Цепь после очистки затачивают и погружают в горячий автол. Пилу хранят в ьухом и чистом помещении. Заменять цепь, производить обслуживание или оставлять пилу на перерыв разрешается только при отключенной соединительной муфте.

Техническое обслуживание №1 выполняется примерно через две недели после начала эксплуатации пилы, что соответствует 80 ч ее работы. Открыв крышки, проверяют работу микропереключателя, а также плотность соединений в распределительной коробке. В соединительной муфте подгоревшие контакты прочищают суконкой, смоченной в бензине. Гнезда должны быть поджаты. Проверяют состояние (износ) ведущей и ведомой звездочек, амортизатора и пильной шины, а также зацепление шестерен редуктора (без его разборки). Раз в неделю старое, еще не остывшее масло из редуктора и маслобака сливают, их полости прополаскивают керосином, а затем заполняют новым маслом.

Текущий ремонт электропил производят примерно через 1,5—2 месяца после начала эксплуатации, что соответствует 300 машино-ч работы пилы, а капитальный — через 1200 ма-шино-ч у новых пил и 900 машино-ч работы у пил, уже бывших в капитальном ремонте. Ремонтируют те пилы, которые отработали установленный межремонтный период и по заключению специальной комиссии имеют неудовлетворительное техническое состояние.

При текущем ремонте выполняют все работы технического обслуживания, проверяют жесткость крепления пильной шины и при необходимости выправляют ее, определяют степень износа наружных деталей, подпиливают их или заменяют новыми, выполняют крепежные работы, проверяют плотность контакта заземления пилы, исправляют повреждения в шланге кабеля. Перед отправкой на эстакаду у электропил, сучкорезок и кабелей мегомметром проверяют сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 230 тыс. Ом, т. е. по 1000 Ом на 1 В рабочего напряжения. С помощью аппарата ИРЭ У4 испытывают обмотки электродвигателя и заземляющей жилы на обрыв, сопротивление изоляции обмотки электродвигателя.

Читать далее:

Категория: - Механизация лесозаготовительных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины