M7120镗床原理与原理图Word文件下载.docx

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2.电力拖动特点及控制要求

（1）电力拖动的特点

采用多电动机拖动，机床运行要求平稳，采用液压传动台，由单独的电动机拖动液压泵:

砂轮要求高速旋转，主电动机采用一对磁极的异步电动机为保持工作的精度，用电磁吸盘

吸牢工件;

磨削过程中必须提供冷却液，要有冷却泵。

四台电动机个部采用普通笼型交流异

步电动机，磨床的砂轮、砂轮箱升降和冷却泵不要求调速:

工作台往返运动是靠液压传动装

置进行的，采用液压无级调速，运行平稳;

换向是通过工作台上的撞块碰撞床身上的液压换

向开关来实现的。

（2）控制要求

①砂轮电动机，液压泵电动机和冷却泵电动机只要求单方向旋转，因容量不大，故采用

直接启动。

砂轮箱升降电动机要求能正、反转

②冷却泵电动机要求在砂轮电动机运转后才能启动

③应具有完善的保护环，如电动机的短路保护、过载保护、零压保护、电磁吸盘的欠

压保护等。

同时电磁吸盘要有去磁控制环节。

④有必要的信号指示和局部照明。

3.电气控制电路分析

如图14-4是M7120型平面磨床的电气控制原理图，该线路由主电路、控制电路、电磁

吸盘控制电路和辅助电路四部分组成。

（1）主电路分析

M1为液压泵电动机，由KM1主触点控制，M2为砂轮电动机，M3为冷却泵电动机，这两台电动机都由KM2的主触点控制。

M4为砂轮升降电动机，由KM3、KM4的主触点分别控制。

FU1对四台电动机和控制电路进行短路保护为冷却泵电动机，

FR1.FR2,FR3分别对MI,M2,M3进行过载保护。

砂轮升降电动机因运转时间短，可以不设置过载保护。

（2）控制电路分析

当电源电）获正常时，整流电源输出直流电压也正常，合上电源总开关QS，则在图区17上的电压继电器KUV线圈通电吸合，使图区7上的常开触点闭合，为启动电动机等有效操作做好准备。

液压泵电动机M1的控制

合上电源总开关QS，图区7上的常开触点KUV闭合，为液压电动机M1和砂轮电动机M2做好准备。

按下SB3，接触器KM1线圈通电吸合，液压泵电动机M1启动运转。

按下停止按钮SB2，M1停转。

砂轮电动机M2及冷却液压泵电动机M3的控制

电动机M2及M3也必须在KUV通电吸合后才能启动。

其控制电路在图8、9区，冷却液泵电动机M3通过XS1也与接触器KM2相接，如果不需要该电动机工作，则可将XS1与XP1分开，否则，按启动按钮SB5，接触器KM2线圈通电吸合，M2与M3同时启动运转。

按停止按钮SB4，则M2与M3同时停转。

砂轮升降电动机M4的控制

采用接触器联锁的点动正、反转控制，控制电路位于图区11、12处，分别通过按下按钮SB6或SB7，来实现正反转控制，放开按钮，电动机M4停转，砂轮停止上升或下降。

电磁工作台的控制

电磁工作台又称电磁吸盘，它是固定工工件的一种夹具。

其控制电路位与图区13~21,

当电磁工作台上放上:

铁磁材料一的工件后，按下按钮SB8,KM5通电吸合，电磁吸盘YH

通入直流电流进行充磁将工件吸牢，加工完毕后，按下按钮SB9,KM5断电释放，电磁吸盘断电，但由于剩磁作用，要取下工件，必须再按下按钮SB10进行去磁，它通过接触器KM6的吸合，给YH通入反向直流电流来实现，但要注意按点动按钮SB10的时间不能过长，否则电磁吸盘将会被反向磁化而仍不能取下可件。

电路中电阻R和电容C是组成一个放电回路，当电磁吸盘在断电瞬间，由于电磁感应的

作用，将会在YH两端产生一个很高的自感电动势，如果没有RC放电回路，电磁吸盘线圈

及其他电器的绝缘将有被击穿的危险。

欠电压继电器并联在整流电源两端，当直流电压过低时，欠电压继电器立即释放，使液

压泵电动机M1和砂轮电动机M2立即停转，从而避免由与电压过低使YH吸力不足而导致

工件飞出造成事故。

（3）辅助电路

辅助电路主要是信号指示和照明电路，位于图区22~30,其中EL为局部照明灯，由控

制变压器TC供电，工作电压为36V,由手动开关SA控制。

其余信号灯由TC供电，工作电

压为6.3V0。

HL1为电源指示灯，HL2为M1运转的指灯，HL3为M2运转的指示灯，HL4为M3（或M4同时）运转的指示灯，HL5为电磁吸盘的工作指示灯。

4.机床常见故障现象的分析

（I）电动机M1,M2,M3和M4不能启动

若四台电动机的其中一台不能启动，其故障的检查与分析方法较简单，与正转或正、反

转的基本控制环节类似，如果说有区别的话，也只是控制电源采用控制变压器供电和M3在

主电路采用了接插件连接如果MI,M2,M3台电动机都不能启动，则应检查电磁吸盘电路的电源是否接通，电路是否有故障，整流器的输出直流电压是否过低等，这些原因都会使欠电压继电器KUV不能吸合，造成图区7中KUV不能闭合，从而使KM1,KM2线圈不能获电所引起。

（2）电磁吸盘YH没有吸力

检查FU4,FU5是否熔断

按下SB8,KM5吸合后，拔出YH的插头XP2，用万用表直流电压测量插座xs2

是否有电压，若有电且电压正常，则应检查YH线圈是否断路;

若无电，则故障点一般在整

流电路中。

检查整流器的输入交流电压和输出直流电压是否正常，若输出电压正常，则可检查

KM5主触点接触是否良好和线头是否松脱。

如输出电压为零，则应检查有否输入电压，若输入电压也正常，那么故障点可能就在整流器中，应检查桥臂上的二极管及接线是否存在断路故障，其方法可拔下FU4,FU5,逐个测量每只二极管的正、反向电阻，二次测量读数都很

大的一只二极管即为断路管;

二次测量读数都很小或为零的管子为短路管:

只有当二次读数相差很大时，管子的单向导电性能才算良好，即为合格管。

此时应检查桥堆的接点是否有松

脱或脱焊故障。

如果输入电压为零，应先检查FU4，然后再检查控制变压器TC的输入、输

出电压是否正'

常，绕组是否有断路、短路故障。

（3）电磁吸盘吸力不足

一般是由于YH两端电压过低或YH线圈局部存在短路故障所致，

检查整流器输入端的交流电源电压是否过低，如果电压正常且整流器输出直流电压也

正常，则可拔下YH的插头XP2，测量XP2插座两端的直流空载电压，若测得空载电压也正常，而接上YH后电压降落不大，则故障可能是由于YH线圈部分有断路故障或插销接触不良所致;

如果空载电压正常，而接上YH后压降较大，则故障可能是由于YH线圈部分有短路点或KM5的主触点及各连接处的接触电阻过大所致;

如果测得空载电压过低，可先检查电阻R是否会因C被击穿而烧毁引起RC电路短路故障，否则，故障点在整流电路中。

②如果前面检查都正常，仅为整流器输出直流电压过低，则故障点必定在整流电路。

如

测得直流电压约为额定值的一半，则应检查桥臂上的二极管是否有断路或接点脱落故障，除

采用万用表检查外，还可用手摸管壳温度是否正常，如有断路故障的一只二极管及与它相对

的另一只二极管，由于没有流过电流，温度要比其他两只低。

同时要注意二极管中是否有短

路故障存在，若有一只二极管短路，则会使相邻一个桥臂上的二极管因流过短路电流而被烧

毁，同时TC二次侧也有很大短路电流流过，若FU4选配过大，变压器也将有被烧毁的可能。

电磁吸盘重绕，在拆线时应记住每个线圈的圈数、绕向、放置方式，井且用与原线圈相

同型号和线径的铜质导线进行绕。

制修理完毕，应进行吸力测试。

（4）电磁吸盘退磁效果差，造成工件难以取下

其故障原因在于退磁电压过高或去磁回路断开，无法去磁或去磁时间掌握不好等。

任务三Z3040摇臂钻床控制电路分析与故障排除

一、任务导入

钻床可以进行钻孔、扩孔、铰孔、刮平而、改螺纹等多种形式的加工。

Z3040摇臂钻床如

图2-17所示在钻削加工时，钻头一面进行旋转切削，一面进行纵向进给。

根据钻床加工工艺，Z3040摇臂钻床对电力拖动及其控制有以下要求。

（1）摇臂钻床由4台电动机进行拖动主轴电动机带动毛轴旋转;

摇臂升降电动机带动摇臂进行升降液压泵电动机拖动液压泵供出压力油，使液压系统的夹紧机构实现夹紧与放松;

冷却泵电动机驱动冷却泵供给机床冷却液。

（2）主轴的旋转运动和纵向进给运动及其变速机构均在主轴箱内，由一台主轴电动机拖动。

主轴在进行螺纹加工时，要求主轴电动机能正反向旋转，通过改变摩擦离合器的手柄位置实现正反转控制。

（3）内外立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与放松是由一台电动机通过正反转拖动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现的，因此要求液压泵电动机能正反向旋转，采用点动控制。

（4）摇臂的升降由一台交流异步电动机拖动，装于主轴顶部，通过正反转来实现摇臂的上升和下降。

摇臂的移动严格按照摇臂松开一移动一摇臂夹紧的程序进行。

因此，摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行。

钻床的上述控制要求是如何实现的呢?

这需要对Z3040摇臂钻床的电气控制原理进行详细分析。

二、相关知识

（一）钻床的主要结构

Z3040摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分组成，如图

2-18所示。

内立柱固定在底座的一端，外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱旋转360°

。

摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱上并借助丝杆的正反转可绕外立柱上下移动但由于丝杆与外立柱连成一体，同时升降螺母固定在摇臂上，所以摇臂不能绕外立柱转动。

但是摇臂与外立柱一起可绕内立柱转动主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和进给变速机构、机床的操作机构等组成。

主轴箱安装在摇臂上，通过手轮操作可使其在水平导轨上移动。

当进行加工时，可利用特殊的夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，主轴箱紧固在摇臂导轨上，然后进行钻削加工。

（二）钻床的运动形式

1.主运动

主运动为主轴带着钻头的旋转运动。

2.进给运动

进给运动为主轴带着钻头的纵向运动。

3.辅助运动

辅助运动是摇臂连同外立柱围绕着内立柱的回转运动、摇臂在外立柱上的上下降运动、主轴箱在摇臂上的左右运动等。

摇臂的回转和主轴箱的左右移动采用手动，立柱的夹紧放松由一台电动机拖动一台齿轮泵来供给夹紧装置所用的压力油来实现，同时通过电气联锁来实现主轴箱的夹紧与放松。

摇臂钻床的主轴旋转和摇臂升降不允许同时进行，以保证安全生产。

三、任务实施

（一）主电路分析

Z3040摇竹钻床的电气控制原理图如图2-19所示。

主电路有4台电动机。

（1）主电路电源电压为交流380V,自动空气开关QF作为电源引人开关。

（2）Ml是主轴电动机，由接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转由机械手柄操作。

热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电器是总电源开关中的电磁脱扣装置。

（3）M2是摇臂升降电动机，用接触器KM2和KM3控制正反转。

因为该电动机属于短时工作制，故不设过载保护电器。

（4）M3是液压泵电动机，可以做正反转运行。

其运转和停止，由接触器KM4和KMS控制热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电器。

该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开。

（5）M4是冷却泵电动机，功率很小，由开关SA控制。

（二）控制电路分析

1.主轴电动机Ml的才空制

合上电源开关QF.按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，主轴电动机起动，同时支路中的主电动机运转指示灯亮，表示主轴电动机正常运行。

按下停止按钮SBI,KM1线圈失电，其触点断开，M1停转，同时指示灯HL3熄灭

2.摇臂的升降控制

由摇臂L升按钮SB3,下降按钮SB4及正反转接触器KM2,KM3组成具有双重互锁的电动机正反转点动控制电路。

摇臂的移动必须先将摇臂松开，再移动，移动到位后摇臂自动夹紧。

因此，摇臂移动过程是对液压泵电动机M3和摇臂升降电动机M2按一定程序进行自动控制的过程，其上升工作流程如图2-20所示、一摇臂升降控制必须与火紧机构液压系统紧密配合，由正反转接触器KM4,KMS控制双向液压泵电动机M3的正反转，送出压力油，经二位六通阀送至摇臂夹紧机构实现夹紧与松开。

摇臂上升的电流通路如下。

按上下降按钮SB4，摇臂放松后开始下降，其工作原理与摇臂上升过程类似，读者可自行分析。

3.主轴箱和立柱的放松和夹紧控制

主轴箱与立柱的放松和夹紧是同时进行的，其控制电路是正反转点动控制电路、利用主轴箱和立柱的放松、夹紧，还可以检查电源相序比确与否，以确保摇臂升降电动机M2的止反转接线正确。

（1）主轴箱、立柱的松开。

按下松开按钮SB5.KM4线圈得电，液压泵电动机M3正转（此时电磁阀YA失电），拖动液压泵，液压油进人主轴箱、立柱的松开油腔，推动活塞，使主轴箱、立柱松开。

此时，SQ4不受压，动断触点SQ4闭合，松开指示灯HL1亮

（2）主轴箱、立柱的夹紧。

到达需要位置后，按下夹紧按钮SB6.KM5线圈得电，液压泵

电动机M3反转（此时电磁阀YA失电），拖动液压泵，液庄油进人主轴箱、立柱的夹紧油腔，使主轴箱、立柱夹紧。

同时，SQ4受压，其动断触点断开，动合触点闭合，夹紧指示灯HL2亮，表示可以进行钻削加工。

4.保护环节、照明及冷却泵电动机的控制

（1）保护环节。

低压断路器QF对主电路进行短路保护;

热继电器FR1对主轴电动机进行

过载保护;

热继电器FR2对液压泵电动机M3进行过载保护。

摇臂的上升限位和下降限位分别通过行程开关SQ1和SQ5实现

（2）照明电路。

照明由开关SQ控制照明灯EI二来实现。

（3）冷却泵电动机的控制。

冷却泵电动机M4的容量很小，由开关SA控制。

摇臂钻床电气控制的特殊环节是摇臂升降。

Z3040摇臂钻床的工作过程是由电气与机械、液压系统紧密配合来实现的、因此，在维修中不仅要注意电气部分能否正常工作，也要注意它与机械和液压部分的协调关系。

1.主轴电动机无法起动

（1）电源总开关QF接触不良，需调整或更换。

（2）控制按钮SB1或SB2接触不良，需调整或更换。

（3）接触器线圈KM1线圈断线或触点接触不良，需重接或史换。

2.摇臂不能升降

（1）行程开关SQ2的位置移动，使摇臂松开后没有压下SQ2。

由摇臂升降过程可知，摇臂升降电动机M2旋转，带动摇臂升降，其前提是摇臂完全松开，活寨杆压行程开关SQ2。

如果SQ2不动作，常见故障是SQ2安装位置移动这样，摇臂虽已放松，但活塞杆压不上SQ2，摇臂就不能升降，有时，液压系统发生故障，使摇臂放松不够，也会压不上SQ2，使摇臂不能移动由此可见，SQ2的位置非常重要，应配合机械、液压调整好后紧固。

（2）液压泵电动机M3的电源相序接反，导致行程开关SQ2无法压下。

液压泵电动M3电源相序接反时，按上升按钮SB3（或下降按钮SB4），液压泵电动机M3反转，使摇臂夹紧，SQ2应不动作，摇臂也就不能升降。

因此，在机床大修或重新安装后，要检查电源相序。

（3）控制按钮SB3或SB4接触不良，需调整或更换

（4）接触器KM2,KM3线圈断线或触点接触不良，需重接或更换。

3.摇臂升降后不能夹紧

（1）行程开关SQ3的安装位置不当，需进行调整

（2）行程开关SQ3发生松动而过早动作，液压泵电动机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止了旋转。

由摇臂夹紧的动作过程可知，夹紧动作的结束是由行程开关SQ3来完成的，如果SQ3动作过早，将导致液压泵电动机M3尚未允分夹紧就停转。

常见的故障原因是SQ3安装位置不合适、固定螺丝松动造成SQ3移位，使SQ3在摇臂夹紧动作未完成时就被压上，切断了KM5回路，使M3停转

排除故障时，首先判断是液压系统的故障（如活塞杆阀芯卡死或油路堵塞造成的夹紧力不够），还是电气系统故障。

对电气方面的故障，重新调整SQ3的动作距离，固定好螺钉即可。

4.立柱、主轴箱不能夹紧或松开

立柱、主轴箱不能夹紧或松开的可能原因是油路堵塞、接触器KM4或KM5不能吸合。

出现故障时，应检查按钮SBS,SB6接线情况是否良好，若接触器KM4或KM5能吸合，M3能运转，可排除电气方面的故障，则应请液压、机械修理人员检修油路，以确定是否是油路故障。

5.摇臂上升或下降限位保护开关失灵

限位开关SQ1或SQ5的失灵分两种情况:

一是限位开关SQ1或SQ5损坏，SQ1或SQ5

触点不能因开关动作而闭合或接触不良使线路断开，由此使摇臂不能上升或下降;

二是限位开关SQ1不能动作，触头熔焊，使线路始终处于接通状态，当摇臂上升或下降到极限位置后，摇臂升降电动机M2发生堵转，这时应立即松开SB3或SB4。

根据上述情况进行分析，找出故障。