电机传动

今天拆卸了一台仪器，发现它的单色器里面的光栅传动结构很有趣。一般仪器的光栅转动完成，不是由带丝杠传动的正弦结构就是由皮带传动的。但这台仪器的光栅是安装在一个扇形齿轮的圆心位置，而扇形齿轮是与波长电机轴紧密咬合而做弧形运转的。请见下图：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503021635_536959_1602290_3.jpg

在分光光度计中，单色器单元是分光光度计的心脏部件，它主要是由出入口狭缝和光栅组成的。在这个单元里波长传动机构更是重中之重。这是因为波长传动机构的设计的合理性决定了仪器的波长重复精度上的优劣。下面我用两种具有普遍代表性的波长传动机构的实体图来加以说明。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151636_555646_1602290_3.jpg图-1 皮带过渡传动结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151636_555647_1602290_3.jpg图-2 软轴直接传动结构如果不加以仔细观察，两款波长机构从外观上看真的很相似，几乎没有什么大的区别；均是由：波长步进电机、电机传导丝杠、正弦臂杆和光栅组成的。但是如果你再仔细观察就会发现，这两款机构最大的却别在于波长电机与丝杠的驱动方式和波长初始化定位的设计上面。为此，下面加以重点说明：（1）波长电机与丝杠的驱动方式：这两款仪器的波长电机均为脉冲步进式电机，此种电机的工作原理就是：如果驱动电路提供一个脉冲，电机就转动一个角度；为此这种电机的驱动精度还是很高的。此外，这两款波长传动结构均为电机带动丝杠转动，继而造成丝杠上面的滑块可以做前后的同步移动，从而带动正弦臂杆做弧形转动，自然光栅也就随着左右转动啦！这就达到了波长扫描或者波长定位在某一个波长值的目的。在图-1 中，步进电机是依靠皮带过渡传输方式来带动丝杠转动的，这种结构见图-3所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151636_555648_1602290_3.jpg图-3 皮带过渡驱动丝杠方式在图-2 中，步进电机是依靠软轴直接驱动丝杠转动的，这种结构件图-4所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151637_555649_1602290_3.jpg图-4 软轴直接驱动丝杠方式皮带传动方式与软轴驱动方式的优劣PK如下：皮带传动方式：优点：结构简单，造价便宜。缺点：皮带容易老化变形打滑，随着使用时间延长会使波长精度变差。软轴驱动方式：优点：传动精度高，波长不易位移。缺点：生产工艺要求高，成本也高。（2）波长初始化定位机构：分光光度计在初始化后，波长的定位一般在600nm附近；究其原因就是：在光度计190~1100nm的区域之间，600nm附近的光能量最强，并且也算是波长测量范围的中点。在皮带过渡方式的波长驱动机构中，波长定位器件就是一个机械压开关，也称之为“行程开关”，这种开关的结构示意图和实体连接图如图-5图-6所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151637_555650_1602290_3.jpg图-5 压合行程开关结构示意图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151637_555651_1602290_3.jpg图-6 压合式行程开关实际连接图而在软轴直接方式的波长驱动机构中，波长定位器件就是一个光遮断开关，也称之为光遮断器（PI），此种遮断器的结构示意图和实际连接图如图-7，图-8所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151637_555652_1602290_3.jpg图-7 光遮断器结构示意图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507151637_555653_1602290_3.jpg图-8 光遮断器行程开关与光遮断器的优劣PK如下：压合式行程开关：优点：价格低廉。 缺点：由于压合弹簧容易变形，会造成波长的位移从而影响波长的重复性。光遮断器：优点：由于遮光板与遮光器的相对位置不变，所以波长定位准确不变。缺点：价格较贵且需要光电转换电路；如果遮断器落有尘土会造成误动。鉴于上述PK，皮带传输方式的波长传动结构多用于国外中档型仪器和国产仪器上；而软轴直接驱动的波长传动结构多用于进口高档仪器上。这不是崇洋迷外，而是女神和女汉子的区别。

之前写过一个关于荧光屏传动带的帖子，也是应急只需，近日发现荧光屏又抬不起来了，还以为传动带又松了，仔细检查后，发现传动马达居然是歪的，打开保护盖后，看下图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015112721224462_01_1622221_3.jpg这个角度可能看的更清楚，可以明显看到主动齿轮和从动齿轮不在一条线上http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015112721231504_01_1622221_3.jpg其实拆开以后，瞬间就发现之前的帖子太low了，再加上之前太懒，不愿意拆保护壳，实际上一方面确实是传动带长时间使用后有变长，另一方面是传动马达固定路栓有松动。当然早就应该想到此类传动装置，从设计上本身就可以前后移动，一方面容易更换传动带，另一方面也能有效解决传动带长久使用后变长的问题，废话不多说http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015112721140319_01_1622221_3.jpg松开传动马达固定螺栓，调整好距离，角度，重新固定，传动带再次满血复活！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015112721151925_01_1622221_3.jpg恢复原样，老话说，新三年，旧三年，缝缝补补又三年，以上纯娱乐，让大家见笑了！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511272123_575370_1622221_3.jpg

中午测完样，发现荧光屏抬不起来了，拆开护壳，看了一下，传动带看起来长了很多（如下图） http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242118_479015_1622221_3.jpg排除照相室异物卡住齿轮的可能性，再次确认传动带过长（如下图）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242120_479016_1622221_3.jpg算来这一根带子用了也快五年了，也差不多了，但手头没有备件，这么个小玩意，现买耽误时间，增值税不少，另外报账也麻烦，仔细看了一下，还能将就用，得了，想个招救点急吧。开始动手：拆下传动带http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242124_479023_1622221_3.jpg http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242124_479024_1622221_3.jpg“救急零件”，牙签，细铁丝http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242129_479026_1622221_3.jpg包扎传动带http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242130_479027_1622221_3.jpg检查效果，荧光屏成果抬起http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242116_479014_1622221_3.jpg修正一下，装上护壳，完工！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311242130_479028_1622221_3.jpg以上纯属自娱自乐，给大家乐呵乐呵，有点山寨，见笑了！

[align=center][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械控制系统简述[/font][font=宋体]——传动部分[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]（或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]）的机械控制系统中，传动部分是重要组成单元，较为常见的是以皮带、齿轮、蜗杆等方式实现的机械传动单元。通过传动部分的工作，色谱系统将来自执行器的旋转或者直线运动，转换成精确地目标部件的空间位置、位移或速度信号。本文对常见的机械传动方法予以简单说明，希望对于色谱工作者或色谱维修工作者的日常工作予以一定程度帮助。[/font][align=center][font=宋体]简述[/font][/align][font=宋体]将动力通过中间媒介或者机构传递给终端设备，传递动力是机器或机器部件运动或运转，此中间媒介或者机构即称为传动。机械系统中，传动机构为重要组成部分，其主要作用为：[/font][font=宋体]1. [/font][font=宋体][font=宋体]目标部件要求的速度或转矩与执行器不同。[/font] [/font][font=宋体]2. [/font][font=宋体]目标部件可能需要改变速度。[/font][font=宋体]3. [/font][font=宋体]执行器一般只能做回转或者往复运动，目标部件则需要其他的运动方式，例如直线运动、螺旋运动或者间歇运动等。[/font][font=宋体]4. [/font][font=宋体]多个目标部件可能需要使用一个执行器进行工作。[/font][align=center][font=宋体]常见的传动方式[/font][/align][font=宋体]1. [/font][font=宋体]皮带传动[/font][font=宋体][font=宋体]如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示，传动系统主要由主动轮、从动轮、传动带和机架组成。其机构简单、维护方便、传动平稳、传动安全并具有减震功能，常见于自动进样器的注射器运动控制中。[/font][/font][font=宋体]其缺点为传动比不能严格保证（即打滑现象），外形尺寸较大，色谱仪经常啮合型皮带（同步齿形带）传动的方式，可以对此缺陷予以较好的补偿。[/font][align=center][img=,212,97]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213284773_2622_1604036_3.jpg!w690x315.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]皮带传动[/font][/font][/align][font=宋体]2. [/font][font=宋体]齿轮传动[/font][font=宋体][font=宋体]齿轮传动是现代机械中传递运动和动力的主要形式之一，利用齿轮副的一对轮齿依次交替接触（即啮合），从而实现一定规律的相对运动，由主动轮、从动轮和机架组成，如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体]齿轮传动的传动比准确、效率高、工作可靠、寿命长，在色谱仪内小型空间内需要精确控制的部件中使用广泛。但其成本较高，传动的中心距离不能太大。[/font][align=center][img=,155,118]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213358504_4310_1604036_3.jpg!w655x500.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]齿轮传动[/font][/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]3. [/font][font=宋体]链条传动[/font][font=宋体][font=宋体]链条传动由主动链轮、从动链轮、链条和机架组成，如图[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]所示，靠链条和链轮齿之间的啮合来传递动力和运动。[/font][/font][align=center][img=,327,157]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213422091_1175_1604036_3.jpg!w505x243.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]链条传动[/font][/font][/align][font=宋体]其传动比较为准确、传动效率较高、可以在较恶劣工作状况下运行，但工作时有噪声，无过载保护功能。[/font][font=宋体]4. [/font][font=宋体]螺旋传动[/font][font=宋体]螺旋传动由螺杆、螺母和机架组成，通过螺纹副的传递运动和动力，可以将螺杆的旋转运动转换成直线运动，传动效率较高，可用于微调机构和自锁机构。[/font][align=center][img=,216,167]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213476057_563_1604036_3.jpg!w517x399.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]4 [/font][font=宋体]螺旋传动[/font][/font][/align][font=宋体]5. [/font][font=宋体]气压传动[/font][font=宋体]气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术，一般由气源装置、控制元件和辅助元件组成。其传动速度较快、传动安全、可靠性好、维护成本低，但由于工作压力较低，输出力或者力矩收到限制。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的自动进样阀或者分析流路切换阀经常采用气压传动的工作方式。[/font][font=宋体]6. [/font][font=宋体]液压传动[/font][font=宋体]液压传动以液体为工作介质，在密封回路中以液体压力传递进行传动。一般由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质组成。[/font]

请教论坛的各位大哥，我公司现有一台显微镜，为台湾"EVERBEING"品牌，型号为：BD-8-6。其起升降作用的齿轮传送带损坏。不知道这种传动带的具体信息和购买信息。请教各位大哥哪里有这种东西有卖！万分感谢！详细说明：该传动带为配合齿轮传动。内部有钢丝做骨架。外部为塑料。详细图片在附件中。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/07/200607311402_22359_1403932_3.jpg[/img][em06]

近日，维修了一台紫外分光光度计波长位移的故障，感到很有趣，故记下于君共赏。仪器型号：U-2800仪器故障：波长左右位移，没有规律。检修过程：（1）开机初始化后检查氘灯特征谱线基本正常，见图-1所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031424_408995_1602290_3.jpg图-1 初始化后的氘灯特征谱线（2）其后当仪器工作一段时间后发现所测的结果的重现性不良，表现形式为样品的峰高发生了位移。为了排除样品的原因，则用钬玻璃来确认；图-2是钬玻璃图谱：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031425_408996_1602290_3.jpg图-2 钬玻璃图谱通过上图可以看出，361nm处的波长变为357nm了，整体波长位移了-4nm；这就可以明确地判断出波长位移的原因不是样品而是在仪器方面。（3）再次检查氘灯的656.1nm的波长精度，发现竟然波长位移了115nm，简直不可思议，见图-3所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031427_408997_1602290_3.jpg图-3 氘灯656.1nm的波长位移到771nm处啦！（4）于是重新开机，仪器在初始化时却出现了“波长初始化错误”的提示，见图-4所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031429_408999_1602290_3.jpg图-4 提示波长初始化错误产生这种错误提示的原因是：仪器的波长偏移得太多了，因此仪器通电开机后实施的波长初始化时在656.1nm波长附近寻找不到氘灯的特征波长之故。（5）根据上述检查情况判断，问题可能出在波长电机那里，即波长电机的转速没有与驱动信号同步，也就是所谓的波长电机产生了“失步”的故障。根据仪器设计原理，波长电机转动的圈数的多少即代表了波长移动了多少，而电机转动的圈数多少又是受电脑程序控制的。常见产生电机“失步”的故障一般有两个方面的原因：第一是电机传动丝杠光洁度变差增加了传动阻力。于是就在电机传动丝杠上加注了一些机油，但是故障如前。丝杠照片见图-5所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031431_409001_1602290_3.jpg图-5 波长传动机构其次是电机驱动电路故障，于是更换了电路板；更换后仪器通电开机，初始化后检查波长精度正常，见图-6所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031433_409002_1602290_3.jpg图-6 更换电路板后的波长精度但是仪器工作半小时后，其波长再次发生了位移，见图-7所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212031433_409003_1602290_3.jpg图-7 波长偏移了41.6nm（6）通过上述记录我发现一个有趣的规律，那就是该仪器一般都是在开

[font=宋体]　　防爆电机是一种可以在易燃易爆场所使用的一种电机，运行时不产生电火花。防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。[/font][font=宋体]为确保防爆电机长时间使用的质量和可靠度能通过各种试验找出问题，并解决这一系列问题当中的方案。那么防爆电机是能够通过使用[b][url=http://www.instrument.com.cn/netshow/C27539.htm]高低温交变湿热试验箱[/url][/b]测试出湿热温度的范围。[/font][align=center][img=,600,600]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207221652593815_7787_1385_3.jpg!w600x600.jpg[/img][/align][font=宋体]防爆电机湿热试验方法如下：[/font][align=center][img=,690,461]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207221653141315_7154_1385_3.png!w690x461.jpg[/img][/align]

色谱仪常用电气部件 电机 电机（Motor）在色谱仪中是很常见的电气部件，仪器的运动部分（例如HPLC中的光栅、自动进样器、GC中的柱箱风扇电机、后开门电机、自动进样器）的驱动，一般都由电机来实现。 电机的形制多种多样，外观、驱动原理和功能也各不相同。电机驱动系统一般会有齿轮、皮带等辅助传动部件。下面列举一些常见的电机： 1 交流电机 常见于GC的柱箱风扇的驱动，用于保持柱箱内温度均匀。 柱箱风扇电机一般是匀速运动的。电机的工作状态比较简单和单一，GC系统运行后，电机一直工作，转速不变。 我们常用的是交流单相电机，电机一般会带有一个启动电容。如果电容损坏，电机不能转动。 这种电机的故障率较低，性能较为可靠。一般供电电压是交流220V，电源故障一般是电机不能转动的主要原因。 下面是电机的图片，图中左侧为启动电容。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305072244_438842_1604036_3.jpg特点 注意观察，电机的电源线一般只有两根（或三根），即交流220V输入。 这是一种“开环”工作的电机，GC系统只提供给电机工作电压，让电机连续工作。换句话说，系统给这种电机发出的指令，就是转或者不转。 至于电机是否正常匀速运转，GC系统是不知道的，也不做直接的转速监测（系统通过检测仪器的其他状态，例如温度，来判定电机是否工作正常）。2 轴流风机 轴流风机常见于仪器线路板或者检测器部件的散热部分（例如LC泵、线路板、GC线路板、GC-FPD检测器的散热），主要功能是散发仪器工作时产生的热量，使得仪器不会过热。 可以类比一下交流电机，轴流风机的工作状态一般也是连续匀速运转。其常见的供电电压是直流24V。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305072245_438843_1604036_3.jpg 电机只有两根电源线，也是开环工作的，即系统并不监测风机的运行状态。也是一种转或者不转类型的电机。一般的，系统通过检测过热来判定轴流风机是否存在问题。 这种电机的可靠性也较好，常见的故障是，电机轴承污染或者磨损造成的电机不能转动，和供电电压问题。

为了解决日益突显的能源、环保问题，新能源行业越来越受到世界各国的关注。锂电池行业作为国家重点扶持新能源项目发展较为迅速。近两年，中央和地方各项扶持政策协同效果逐渐显现,我国的新能源汽车市场出现了超预期发展和增长，并带动了产业链上下游企业的高速增长尤其是锂电池行业, 随着新能源汽车销量的进一步提高，业内预计，2018年锂电池或将进入供应紧张的阶段,强烈的需求对锂电池的产品技术、工艺、性能提出了更高的要求，更进一步凸显了产能的不足。目前国际上大多采用先进的激光焊接技术对锂电池的电池芯及保护板进行焊接。随着制造业的不断发展，大力发展高端制造技术，如何提高激光技术在锂电池制造领域的技术水平、如何升级优化激光焊接设备的整体性能，成为目前各个厂家研究的重点。在运动平台部分，直线电机相较于滚珠丝杆有更优的动态性能，更精密的定位精度及重复定位精度，更高的稳定性，更低的维护成本。用直线电机传动平台替换滚珠丝杆运动平台已成为必然趋势。激光焊接技术特点及难点: 激光焊接是一个将正负极材料、隔膜和电解液等原材料化零为整的融合制造过程，是整个锂电池生产流程中的关键工艺。激光焊接是利用激光束优良的方向性和高功率密度等特点来进行工作的。激光焊接有以下特点：激光功率密度高，可以对高熔点、难熔金属或两种材料进行焊接 聚焦光斑小，加热速度快，作用时间短，热影响区域小，热变形可忽略；激光焊接属于非金属焊接，无机械应力和机械变形；激光焊接装置易于计算机联机，能精确定位，实现自动焊接。锂电池模组通过高效精密的激光焊接可以大大降低接触电阻，降低能耗，提高电池的安全性、可靠性和使用寿命。但激光焊接要求焊件装配精度高，且要求激光束在工件上的位置不能有显著偏移。若焊件装配精度以及激光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺憾，影响焊接质量。激光焊接技术的特点以及锂电池的结构性能对激光焊接设备的运动平台提出了更高更精密的要求。双轴联动直线电机平台技术特点及难点： 直线电机的本质是把旋转电机平放展开并直接连接到驱动负载上。它能替代例如滚珠丝杠、齿条与齿轮、皮带与皮带轮和减速箱的所有机械传动部分，从而消除了齿隙以及与机械传动相关的问题。具有结构简单、调速范围宽、动态性能优良、定位精度高、安全可靠、运行噪声低、无磨损、免维护以及无限行程等优点。灵猴双轴联动直线电机平台加速度可达5g、重复定位精度可达1μm并且在深度优化结构设计的基础上采用独特自主编写控制算法，跟踪检测速度波动，并作出后续补偿，使双轴直线电机在高速度走曲线小圆弧运动条件下,速度波动在3%以下,轨迹偏差更是在微米级别。完全满足锂电池激光焊接对平台精度、加速度、速度等性能的要求。日前有某激光焊接设备厂商客户的设备运动平台采用的是丝杆模组，但在其加速度为1g、速度提到100mm/s时其设备的焊接质量将无法保证，现需求双轴联动直线电机平台以替代丝杆平台模组并明确要求提供包括圆弧转角在内的跟随误差测试报告，但该客户对直线电机运动平台并不了解，故向我公司寻求解决方案。经过与客户的数次技术交流，在完全理解掌握客户设备的特性信息后设计了初版双轴联动直线电机运动平台模组，但是其要求的运动平台的运动轨迹的圆弧转角要求较小，且其速度及精度要求较高，经过我司对双轴联动直线电机平台的结构优化，定制化编写算法控制上下两轴的耦合，经过详细的系统测试，最终满足客户的需求，升级优化了客户的激光焊接设备，使其设备的焊接速度、精度以及稳定性在同行业处于领先地位。客户要求如下：[b]直线电机需求表 [/b]客户名称：[u] 某激光焊接设备集成 [/u]运用行业：[u] 锂电池激光焊接 [/u]联系人电话：[u] [/u]电子邮箱：[u] [/u]运动轴运动方式 ：□水平 √ □垂直速度规划曲线：□1/3-1/3-1/3梯形波 √ □1/2-1/2三角形波总的运动行程：[u] 上轴270mm、下轴300mm [/u]mm总的运行时间：[u] 1.8s [/u]s最大运行速度：[u] 0.5 [/u]m/s最大运行加速度：[u] 3g [/u]m/s2负载重量：[u] 30 [/u]kg精度定位精度：[u] ±5 [/u]μm重复定位精度：[u] ±1 [/u]μm分辨率：[u] 0.1 [/u]μm放大器和电源最大电流：[u] 6.3 [/u]A电压：[u] 220 [/u]VAC □50 Hz √ □60Hz使用环境环境温度：[u] 室温 [/u]℃最大允许温升：[u] 130 [/u]℃是否在无尘环境中： □是 √ □否是否允许水冷或空气冷却：□是 □否 √是否是真空环境： □是 √ □否硬件总体设计及验证系统配置: 双轴联动直线电机运动平台主要由:直线电机、检测反馈、驱动控制，防护装置四部分组成。该运动平台选用无铁芯直线电机，运动平滑无齿槽力；检测反馈由光栅或磁栅、霍尔、温控组成；此平台模组选用的是高创驱动器，防护装置由风琴防护罩、高性能拖链、光电传感器、优力胶硬限位组成，充分保护运动平台的安全可靠性。模型效果如图2所示： [img=十字滑台,554,415]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311009_01_3294819_3.jpg[/img][align=center]图1:双轴联动模组模型[/align]双轴联动直线电机主要性能参数如图3所示： [img=,327,290]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311010_01_3294819_3.jpg[/img][align=center]图2:双轴联动模组性能参数[/align]验证测试根据客户设备的运动特点及轨迹，为保证客户设备在运行过程中的稳定性及可靠性，我们多次做了过需求验证并出具了相关的验证报告，运动平台的各项参数均符合客户需求，并做了相当于设备连续运行1.5年的耐疲劳测试，各项参数均无异常。经过多次技术交流、结构优化、测试验证，灵猴双轴联动直线电机运动平台仅在两周的时间就达到了客户的要求，满足了交付条件并实时在客户现场调试安装，直到客户设备完全出货,我们还积极跟踪我司产品在客户设备终端的运行状况以及各项数据,实时为客户设备提供可靠性报告。该客户“非标私人订制”的双轴联动直线电机运动平台模组上下两轴均采用自主研发的BUM系列无铁芯直线电机，该系列直线电机具有高推力、低运动质量、无齿槽效应、无磁吸力等特点，特别是在走曲线圆弧轨迹时，可实现高速度小圆弧转角下的低速度波动。在使用了双轴联动直线电机运动平台后，使其焊接速度提高50%，提高了其圆弧转角处的焊接质量，升级优化了客户整体设备的性能，提高客户设备销量的同时也增加了直线电机模组的销量，真正实现了双赢价值。直线电机平台模组除上述应用外，还有在医疗行业应用的超薄十字蛇形运动平台模组，其整体尺寸大小仅有圆珠笔大小；在3C行业中的视觉检测以及点胶平台上的快速移动的四轴联动直线电机模组；在机床以及快速搬运行业的LPS系列单轴平台模组；可以完全直接替换丝杆的SP标准系列单轴平台模组等等。随着制造行业越来越苛刻的要求，现代先进制造装备向着高速度、高精度、快响应、大行程的趋势发展。这必然要求一个反应灵敏、高速、轻便的驱动系统，由于传统的进给方式—“旋转电机+ 滚珠丝杠”需要联轴器、丝杠等中间传递环节，造成整体系统刚性不够、弹性变形严重，又因为该“间接传动”中丝杠精度很难提高、存在反向间隙等缺点，使得传统的进给系统无法达到上述要求。相对而言，直线电机具有结构简单、安装方便、无接触、无磨损等优点，并在精度、重复定位精度、刚度、工作寿命等其他性能指标上都优于旋转电机。其主要推广与高速、高精等旋转电机无法满足要求的场合。现代直线电机技术日益成熟，其势必取代传统的“旋转电机+ 丝杠”的传动模式。

[align=center][b]带式输送机传动滚筒断裂的案例分析[/b][/align][align=center]山西省产品质量监督检验研究院何芳[/align] 滚筒断裂是失效分析领域比较常见的问题之一[sup][/sup]。它是根据失效分析的要求，确定问题点，采取数码取像技术、问题部位实物取样、实验室技术分析等手段，对存在的失效问题通过分析、模拟、验证、总结，描述和重现失效的现象，找出问题的原因，提出解决办法和预防措施。 案例分析属于司法鉴定性质，分析的客观、准确、全面与否会对案件的定性有直接的影响。对于不同的产品案例由于证物的多样性，要根据证物的特性、特点有选择的去做案例分析，滚筒属于机械零部件，它的案例分析技术上就要有现场检查和实验室检查两个部分，实验室检查又由元素分析和金相分析组成。近期我们对1例矿用输送带滚筒断裂时间进行了失效分析，经现场检查，实验室检验，专家组分析认定主要是由于焊接及使用不当等原因造成的，通过这一技术鉴定报告的结果启示，为圆满结案打下了好的基础。1 案件基本情况： 委托单位：XXXX有限公司 委托鉴定事项：对XXX型XXX 滚筒损坏原因进行鉴定 受理日期：略 鉴定材料：1、工业品买卖合同及明细 1份 2、技术协议 1份 3、滚筒焊缝开裂情况说明 1份 4、总带式输送机总图 1张 5、损坏滚筒样品（见图1）[img=,690,566]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011048477189_4417_2345874_3.jpg!w690x566.jpg[/img] 鉴定日期：略 鉴定地点：略 在场人员：鉴定机构的技术人员，当事人所在单位（机构）和被鉴定物品的提供或生产单位（机构）的有关人员。案情介绍： 2017年X月X日XXXX有限公司签订购置1部的合同。输送机运到现场后，输送机生产企业人员现场指导安装，正常运行半年左右驱动部位传动滚筒运行过程中发现异响声，停机后发现滚筒断裂，接盘与滚筒筒皮连接处整体脱离，直接影响正常生产。2 案件分析2.1 现场检查、取样2.1.1该传动滚筒外部均包有橡胶，滚筒筒体直径1250mm，筒长1400mm， 接盘与筒皮连接的焊缝处整体开裂，裂缝开裂最大处为40mm（见图2）。[img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011051501517_2454_2345874_3.jpg!w690x419.jpg[/img]2.1.2 取样 在现场用氧气在滚筒一端不影响断裂处组织处250mm处切割，进行取样2.2 实验室检查2.2.1宏观检查[align=left] (1) 接盘断口处：整个断口高低不平，呈脆性断裂。部分断面边部存在层状撕裂。接盘与筒体焊缝连接处存在多处缺陷①有明显的未溶合缝隙，长约为30mm [/align][align=left] (2) 焊缝中间部位存在有多处明显的焊接裂纹(见图3) [/align][align=left] (3) 接盘与筒体连, 接处部分部位焊接未焊满，存在缺肉(见图4)；[/align] (4) 焊体部分存在有氧化气孔（见图5）。 (5) 筒体断口处：整个断口呈脆性断裂；大部分筒体从插入接盘的根部断裂，有少部分断口带有焊体。沿断口处有一条垂直于筒体的直角裂纹、裂纹呈穿晶的脆性开裂（见图6），另外筒体连接根部有个别处存在有微裂纹。[img=,690,455]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011054328922_8048_2345874_3.jpg!w690x455.jpg[/img]2.2.2样品接盘纵向切开检查（1）接盘中心部存在有10*6mm浇铸时产生的椭圆氧化气孔（见图7）（2）接盘中心部位存在有400mm[sup]2[/sup]的铸造砂眼（见图8）（3）接盘与焊缝连接处有明显未焊合的裂缝（见图9）（4）接盘断口的另一侧存在有明显裂纹（见图10）。[img=,690,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011100119589_2625_2345874_3.jpg!w690x469.jpg[/img]2.2.3材料化学分析接盘：依据JB/T5000.6-2007《重型机械通用技术条件 铸钢件》ZG25Mn要求（低合金钢化学成份）[align=center]接盘ZG25Mn化学成份%[/align] [table=92%][tr][td] [align=center][img=,165,46]https://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif[/img][/align] [/td][td] [align=center]C[/align] [/td][td] [align=center]Si[/align] [/td][td] [align=center]Mn[/align] [/td][td] [align=center]P[/align] [/td][td] [align=center]S[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]标准要求[/align] [/td][td] [align=center]0.20～0.30[/align] [/td][td] [align=center]0.30～0.45[/align] [/td][td] [align=center]1.10～1.30[/align] [/td][td] [align=center]≤0.035[/align] [/td][td] [align=center]≤0.035[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]实测结果[/align] [/td][td] [align=center]0.27[/align] [/td][td] [align=center]0.36[/align] [/td][td] [align=center]1.22[/align] [/td][td] [align=center]0.018[/align] [/td][td] [align=center]0.014[/align] [/td][/tr][/table]筒体：依据GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》Q345化学成份要求[align=center]筒体Q345化学成份%[/align] [table=83%][tr][td] [align=center][img=,160,46]https://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif[/img][/align] [/td][td] [align=center]C[/align] [/td][td] [align=center]Si[/align] [/td][td] [align=center]Mn[/align] [/td][td] [align=center]P[/align] [/td][td] [align=center]S[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]标准要求[/align] [/td][td] [align=center]≤0.20[/align] [/td][td] [align=center]≤0.50[/align] [/td][td] [align=center]≤1.70[/align] [/td][td] [align=center]≤0.035[/align] [/td][td] [align=center]≤0.035[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]实测结果[/align] [/td][td] [align=center]0.18[/align] [/td][td] [align=center]0.31[/align] [/td][td] [align=center]1.47[/align] [/td][td] [align=center]0.026[/align] [/td][td] [align=center]0.010[/align] [/td][/tr][/table]2.2.4 金相分析 接盘与滚筒筒体的焊接部位： （1）接盘与焊缝连接部位存在有未焊合造成的裂纹缝隙及缝隙留存的焊渣；（见图11） （2）接盘的组织：块状铁素体+珠光体，晶粒较粗大（见图11） （3）焊缝组织：呈柱状晶，晶界处为铁素体，另加少量的魏氏组织，焊缝裂纹断裂边沿存在脱碳现象（见图11）[img=,690,494]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011107179842_4361_2345874_3.jpg!w690x494.jpg[/img]2.2.5 筒体部位：100 um 金相分析 （1）靠近焊缝断裂部位：铁素体+珠光体+索氏体，部分铁素体呈针状的魏氏组织（见图12） （2）筒体母材：铁素体+珠光体，呈带状分布（见图13） （3）靠近焊缝（热影响区）：铁素体+珠光体，呈带状分布，晶粒粗大（见图14）2.3 实验室检查结果讨论 （1）依据GB/T1591-2008及JB/T5000.6-2007标准要求：该传动滚筒筒体Q345、接盘ZG25Mn用材的化学成分均符合标准要求。 （2）依据GB/T10595-2009《带式输送机》4.4.5规定要求，滚筒筒体与接盘的环形角焊缝不应有裂纹和未焊透。实际宏观检查及实验室检测分析（1）该滚筒筒体与接盘焊接时存在未熔合的缝隙；焊缝中间存在有多处明显的裂缝，不符合标准要求；（2）滚筒筒体与接盘焊缝连接部位存在焊缝未焊满、缺肉、氧化气孔等缺陷。这些缺陷的存在降低了传动滚筒的整体强度，传动滚筒在使用过程中，承受着较大合张力、扭力等交变应力情况下，造成焊缝开裂。 （3）依据GB/T10595-2009《带式输送机》4.4.6要求，承受合张力大于80KN的滚筒筒体应消除应力。该传动滚筒在使用过程中承受合张力为560KN，，在制造时应对滚筒筒体做去除应力处理，防止在使用过程中因应力而造成破裂。对传动滚筒的焊缝，焊缝连接处及筒体进行金相分析，发现滚筒筒体的基体组织结构存在带状组织，热影响区存在着魏氏组织，从而产生了组织应力，这些应力未在加工制造时去除，使滚筒在扭力、大的合张力等交变应力的情况下产生脆性断裂。3 案件分析结论 经现场检查，实验室检验，专家组分析认定，该输送机传动滚筒损坏原因主要是由于 （1）焊接时焊缝与连接体有部分未熔合；焊缝出现多处裂纹；焊缝未焊满、缺肉； （2）滚筒筒体未有效消除制造过程中产生的应力。这些缺陷的存在降低了传动滚筒的强度，使用过程中传动滚筒承受着较大的扭力、合张力等交变应力，从而导致滚筒焊接部位破裂。参考文献1 任勇.煤矿带式输送机的常见故障与原因分析.现代矿业, 2019. 35 (04): 147-148.2 郭瑞燕.带式输送机滚筒失效原因分析及其焊接工艺研究.中国新技术新产品，2019.2（上）：53-54.3 王海峰.煤矿采煤机螺旋滚筒运行现状分析及改进措施研究.能源与节能，2019.163（4）：99-101.4 王河山，俎付生.采煤机滚筒失效原因与对策.煤炭技术，2014.33（06）:201-203.5 王宗杰.熔焊方法及设备.北京：机械工业出版社,2006.6 金丰民.带式输送机实用技术.北京：冶金工业出版社,2012.

[align=center][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用执行器[/font][font=宋体]——步进电机[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]步进电机可以将数字脉冲信号直接转换为固定数值的机械角位移，并可以自动产生定位转矩使转轴锁定的机电转换执行装置。其结构简单、使用方便、容易控制、无位置误差的积累，适用于低速、小功率的数字化驱动系统。现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的自动进样器、柱箱门控制等部件单元中，较多使用步进电机进行机械部件的驱动和定位。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]步进电机是一种将电脉冲转换为角位移的执行器，向其输入一个脉冲信号时，步进电机就会按照该设定的方向移动一个确定的角度，步进电机的旋转是以固定角度[/font][font=宋体]“一步一步”运行。日常生活中使用的石英表的指针就是靠一种微型的步进电机进行驱动。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]目前常用的步进电机分为反应式步进电机（[/font][font=宋体]VR）、永磁式步进电机（PM）和混合式步进电机（HB）和单向式步进电机等。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]1为三相反应式步进电机的原理图，定子安装有星形连接方式的A-A`\B-B`\C-C`三相绕组，转子为磁性材料制成。[/font][/font][align=center][img=,445,182]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307192302060299_9313_1604036_3.jpg!w690x282.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]1 三相反应式步进电机原理图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]当仅有[/font][font=宋体]A相绕组供电时，气隙磁场与A相绕组重合，如图1左所示，转子受磁场作用下，旋转至与A相绕组轴线对齐的位置，此时转子亦具有自锁功能。如果系统由A相供电转换为B相供电，转子即旋转至与B绕组轴线对齐的位置，如图1右所示。三相绕组轮流通电，定子磁场轴线延A-B-C方向依次旋转60°，步进电机的转子也跟随磁场转过同样角度，该角度称为步距角。如果三相绕组通电的顺序发生改变，步进电机即可反向发生旋转。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]步进电机靠转子和定子的两个磁极之间的吸引力实现转动，定子和转子的磁极事先错开一定角度，如图[/font][font=宋体]2所示。实际的步进电机可以采用增加电机相数和电路细分等辅助手段，实现步距角的进一步缩小（可以小于1°），以实现更为精密的角度位移控制。[/font][/font][align=center][img=,234,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307192302193847_4963_1604036_3.jpg!w351x378.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]2 步进电机的转子和定子示意图[/font][/font][/align][font=宋体]步进电机一般采用开环方式控制，系统向步进电机发出确定的脉冲信号，如果由于外界因素（例如负载较重）发生电机与脉冲不同步现象，电机的转动角度就会发生错误，最终造成步进电机所驱动部件的位置或者位移错误。步进电机作为仪器系统的驱动部件，一般情况下需要与位置传感器共同构成反馈系统，以实现精确可靠的机械运动控制。[/font][font=宋体][font=宋体]自动进样器的传动螺杆、光杠、导轨等部件长期运行后会由于灰尘、油污、腐蚀等原因造成出传动机构阻力较大，可能会导致步进电机驱动中的[/font][font=宋体]“失步”现象。[/font][/font][font=宋体]常用的位置传感器有微动开关、光电传感器、霍尔元件等，用来确定步进电机运行系统的原点或终点。光电码盘、滑动变阻器等传感器与步进电机联合使用，可以实现步进电机的更加精细和精确的运行。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单叙述步进电机工作原理和使用特点。[/font]