第3部分典型生产机械控制线路分析

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1、1 设备说明书 设备说明书由机械 包括液压 与电气两部分组成 1 设备的构造 主要技术指标 机械 液压气动部分的 工作原理及主要性能指标 规格和运动要求等 2 电气传动方式 电机 执行电器等数目 规格型号 安装位置 用途及控制要求 3 设备的使用方法 各操作手柄 开关 旋钮 指示装 置的布置以及在控制电路中的作用 节 电气控制电路的分析基础 一 电气控制电路分析的内容 4 弄清楚与机械 液压部分直接关联的电器 行程开关 电 磁阀 电磁离合器 传感器等 的位置 工作状态及与机械 液 压部分的关系 在控制中的作用等 2 电气控制原理图 这是电路分析的主要内容 电气控制系统的原理图有主电路 控制电路

2、 指示照明电路 保护及联锁环节以及特殊控制电路等 部分组成 注意 我们在分析具体电路图时 必须与阅读其它技术资料结合起来 例如 各种电动机及执行元件的控制方式 位置及作用 各种 与机械有关的位置开关 主令电器的状态等 只有通过阅读说明 书才能了解 1 分析主电路 电动机起动 转向控制 调速 制动等 基本控制环节 2 分析控制电路 将控制电路 化整为零 按功能不同划 分成若干个局部控制电路来进行分析 3 分析指示照明等辅助电路 二 电路图阅读分析的方法与步骤 分析控制电路的最基本的方法是 查线读图 法 4 分析联锁与保护环节 5 分析特殊控制环节 6 总体检查 第二节 卧式车床的电气控制线路分析

3、 车床是一种在机械加工中应用极为广泛的金属切削机床 一 分类 根据其结构和用途不同分成普通车床 立式车床 六角 车床 仿形车床等 二 作用 车床主要用于车削外圆 内孔 端面 螺纹定型表面和 回转体的端面等 并可装上钻头 绞刀等刀具进行孔加工 单臂立式车床 六角车床 大型车床 普通车床 三 卧式车床的主要结构及运动形式 车床运动形式分为切削运动和辅助运动 切削运动包括主运 动和进给运动 除此之外的所有运动均称为辅助运动 主运动 是指主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动 进给运动 是指溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动 辅助运动 是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松 卧式车床的结构 1 床身 2

4、进给箱 3 挂 轮箱 4 主轴箱 5 溜板 箱 6 溜板及刀架 7 尾 座 8 丝杠 9 光杠 四 卧式车床的电力拖动及控制要求 根据普通卧式车床加工的需要 其控制要求 1 主轴转速和进给速度可调 主轴转速能在相 当大的范围内进行调节 2 主轴电动机的起动 停车应能实现自动控制 3 冷却泵电动机 4 快速移动电动机 5 控制线路应有必要的保护及照明等电路 主轴启动之后 再启动 采用机械 抱闸 五 C616卧式车床的电气控制电路分析 1 主电路分析 M1为主电动机 M2为润滑泵电动机 M3为冷却泵电动机 三相交流电源通过开关QS引入 FU1 FR1分别为主电机 的短路保护和过载保护 KM1 KM

5、2为主电动机M1的正转和反 转接触器 KM3为M1和M2电动机的起动 停止接触器 SA1为 M3电动机的接通和断开用组合开关 FR2 FR3进行电动机的 过载保护 2 控制 照明和显示电路分析 合上开关QS后 三相交流电源被引入 当SA2的操纵手柄 处在零位时 合上转换开关SA3 则接触器KM3通电吸合 润 滑泵电动机M2起动 KM3的辅助常开触点闭合为主电动机M1 启动作好准备 M2与M1电动机之间有顺序起动联锁 操纵控制开关SA2 可以控制主电动机正转反转 当开关 SA2在零位时 SA20接通 SA21 SA22断开 这时中间继电器 KA通电吸合并自锁 当将操纵手柄扳到向下位置时 SA21

6、接 通 SA20 SA22断开 正转接触器KM1通电吸合 主电动机M1 正转起动 若将操纵手柄扳到向上位置时 SA22接通 SA20 SA21断开 反转接触器KM2通电 M1反转起动 当手柄扳回零位时 SA21 SA22断开 接触器KM1或KM2线 圈断电 M1电动机自由停车 有经验的操作工人在停车时 将手柄瞬时扳向相反转向的位置 M1电动机进入反接制动状 态 待主轴接近停止时 将手柄迅速扳回零位 可以大大缩 短停车时间 3 零压保护 在线路中 当电源电压降低或消失时 中间继电器KA释 放 KA的常开触点断开 接触器KM3释放 KM3的常开触点断 开 KM1或KM2也断电释放 当电网电压恢复后

7、 因为这时 SA2开关不在零位 KM3不会得电吸合 所以KM1或KM2也不会 得电吸合 即使这时手柄在零位 由于SA21 SA22触点断开 KM1或KM2也不会得电造成自启动 4 照明和显示电路分析 照明电器的电源由照明变压器TC副边输出36V电压供电 SA4为照明灯接通或断开的按键开关 六 C650普通车床的电气控制线路分析 C650普通车床主电动机的功率为30kW 为提高工作效率 该机床采用了反接制动 为减小制动电流 定子回路串入了 限流电阻R 为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间 专门设置一台2 2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机 1 主电路分析 M1为主电动机 拖动主轴旋转 并通过进

8、给机构以实现 进给运动 M2为冷却泵电动机 提供切削液 M3为快速移动 电动机 拖动刀架快速移动 开关QS将三相电源引入 FU1为主电动机M1的短路保护用 熔断器 FR1为M1的过载保护用热继电器 R为限流电阻 防 止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载 通过电流互 感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流 熔断器FU2 为M2 M3电动机的短路保护 接触器KM4 KM5为M2 M3起动 用接触器 FR2为M2的过载保护热继电器 因快速电动机M3 短时工作 故不设过载保护 2 控制电路分析 1 主电动机M1的点动调整控制 调整车床时 要求主电动机M1点动控制 线路中KM1为M1 电动机的

9、正转接触器 KM2为M1的反转接触器 KA为中间继 电器 工作过程如下 M1电动机的点动控制是由点动按钮SB4控制 按下SB4 接触器KM1的线圈得电 它的主触点闭合 电动机定子绕组 经限流电阻R和电源接通 电动机在低速下启动 松开SB4 KM1断电 电动机停止 在点动过程中 中间继电器KA不通 电 因此KM1不会自锁 2 主电动机M1的正 反转控制 正转 当电动机处于停车状态时 按下正向起动按钮SB1 接触器KM3首先得电动作 它的主触点将限流电阻R短接 辅助触点使中间继电器KA得电 KA的辅助常开触点 13 7 闭合使接触器KM1得电 并由KM1的常开触点 13 15 KA 的常开触点 5

10、 15 形成KM1自锁回路 使电动机在全电压 下启动 反转 当电动机处于停车状态时 按下反向起动按钮SB2 KM3首先得电 然后KA得电 它的辅助触点 21 23 闭合 使KM2得电吸合 并由KM2的常开触点 15 21 和KA的常 开触点 5 15 形成KM2自锁回路 使电动机在全电压下反 转启动 KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触器线圈的 回路中 起到正转和反转的互锁作用 3 主电动机M1的反接制动控制 速度继电器与被控电动机同轴联接 当电动机正转时 速度继电器的正转常开触点KS1 17 23 闭合 接触器KM1 KM3和继电器都处于得电状态 为正转反接制动做好准备 当停车时 按下

11、停止按钮SB6 接触器KM3失电 其主触 点断开 电阻R串入主回路 与此同时KM1也失电 断开了电 动机的电源 同时KA也失电 使它的常闭触点闭合 反转接 触器线圈KM2通过1 3 5 17 23 25线路得电 电机电源反接 使其处于反接制动状态 当电动机的转速下降为速度继电 器的复位转速时 速度继电器的正转常开触点KS1 17 23 断开 切断KM2的通电回路 电动机停止 电动机反转时的制动与正转时的制动相似 4 刀架的快速移动和冷却泵控制 刀架的快速移动由转动刀架手柄压动限位开关SQ 使接 触器KM5吸合 M3电动机转动来实现 5 其它辅助线路 监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的

12、 为 防止电动机起动 点动和制动电流对电流表的冲击 线路 中采用一个时间继电器KT 当启动时 KT线圈通电 而KT 的延时断开的常闭触点尚未动作 电流互感器副边电流只 流经该触点构成闭合回路 电流表没有电流流过 正常启 动后 KT延时断开的常闭触点打开 此时电流才流经电流 表 控制电路的电源采用了控制变压器TC低压供电 这样使 之更加安全 磨床是以磨料磨具为工具进行切削加工的机床 可以用来加工内外圆柱面和圆锥面 平面 螺旋 面 按用途和加工工艺的不同 可分为外圆磨 内 圆磨 平面及端面磨 导轨磨 工具磨 无心磨 多用磨以及专用磨床 第三节 磨床电气控制电路分析 内圆磨床 无心磨床 高精度外圆磨

13、床 平面磨床 多用磨床 万能工具磨床 一 磨床主要结构及运动形式 1 组成 平面磨床由床身 滑鞍 立柱 砂轮架 工作台等部件 组成 2 运动形式 主运动 进给运动 主运动 砂轮的旋转运动 进给运动 纵向进给运动 工作台沿床身的往复式运动 横向进给运动 砂轮箱在滑座上的横向进给运动 垂直进给运动 滑座在立柱上的升降运动 二 磨床的电力拖动及控制要求 1 液压电动机要求单向运行 控制工作台作往复式运动 2 砂轮电动机要求单向运行 3 冷却泵电动机要求单向旋转且必须在砂轮电动机起动 后才能运行 4 砂轮升降电动机要求可逆运行 5 只有在电磁吸盘正常工作的情况下才能启动液压电动 机与砂轮电动机 钻床主

14、要用于加工尺寸较 小 精度要求不太高的孔 如 铰孔 扩孔 攻丝等 按用途 和加工工艺的不同 可分为立 式钻床 台式钻床 摇臂钻床 以及专用钻床 第四节 摇臂钻床电气控制电路分析 一 钻床主要结构及运动形式 1 组成 摇臂钻床由底座 立柱 摇臂 主轴箱 主轴 工作台 等部件组成 2 运动形式 主运动 进给运动和辅助运动 主运动 主轴带动钻头的旋转运动 进给运动 主轴上钻头的纵向进给 辅助运动 摇臂沿外立柱垂直方向的运动 主轴箱沿摇臂长度方向的运动 摇臂与外立柱一起绕内立柱的回旋运动 二 摇臂钻床的电力拖动及控制要求 1 摇臂钻床采用4台电动机实现分散控制 2 主轴的旋转运动方向通过主轴箱上的双向

15、摩 擦离合器实现 主轴电动机要求单向旋转 3 冷却泵电动机要求单向旋转 4 摇臂电动机要求可逆运行 5 立柱电动机要求可逆运行 铣床是用铣刀进行铣削加工的机床 可以用来加工机械 零件的平面 斜面 沟槽等型面 在装上分度头以后 可 以加工直齿轮和螺旋面 装上回转圆工作台 则可以加工 凸轮和弧形槽等回转体 按结构形式的不同 可分为立式 铣床 卧式铣床 龙门铣床 仿型铣床以及各种专用铣床 第五节 X62W型卧式万能铣床的 电气控制电路分析 钻铣床 万能铣床 升降台铣床 X62W卧式万能铣床的结构 一 X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式 1 组成 X62W卧式万能铣床由床身 悬梁 刀杆支架 工作

16、台 溜板和升降台等部件组成 2 运动形式 主运动 进给运动和辅助运动 主运动 主轴带动铣刀的旋转运动 进给运动 加工过程中工作台带动工件横向 纵向 垂直方向上的直线运动 辅助运动 工作台在三个互相垂直方向上的快速直 线运动 以及工作台的旋转运动 二 X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求 1 X62W型万能铣床的主轴与工作台各自采用单独的笼型 异步电动机拖动 2 主轴电动机空载起动 采用直接起动 为完成顺铣和 逆铣 要求有正反转 3 主轴电动机具有停车制动控制 4 工作台的纵向 横向和垂直三个方向的进给运动由同 一台进给电动机拖动 通过操纵手柄改变传动链来选择三个 方向 且同一时间只允许工作台向一个方向移动 故三个方 向的运动之间应有完善的联锁保护 5 X62W型万能铣床通过快速电磁铁改变传动链的传动比 从而实现快速移动 6 要求圆工作台旋转运动与工作台的上下 左右 前后 三个方向的直线运动之间有联锁保护控制 7 X62W型铣床采用机械方式变速 要求主轴或进给变速 时电动机进行冲动 短时转动 控制 8 主轴旋转与工作台进给之间应有起停顺序联锁控制 9 冷却泵由一台电动机拖动 供给铣