第二学习单元 T68型卧式镗床电气线路分析与故障维修一.主要结构及运动形式床身前立柱后立柱工作台镗头架尾架图2-1 T68卧式镗床外形图T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架等组成,如图2-1所示T68型卧镗床的运动方式有:1、主运动——镗轴的旋转运动与花盘的旋转运动,由主轴电机M1拖动控制特点:1)由于主轴的调速范围要求较大,并需要恒功率拖动,所以采用了“Δ—YY”双速电动机(由KM4控制低速运行,KM5控制高速运行)2)主轴采用双速电动机变速外,还采用了齿轮变速,为防止变速成后产生顶齿的现象,要求主轴系统变速成后能实现低速断续冲动(称为变速冲动,由SQ3、SQ6控制)3)为适应加工过程中调整的需要,要求主轴可以正、反转点动控制,由主轴电动机低速点动来实现的(SB4控制正转点动,SB5控制反转点动)4)主轴要求能正、反转旋转(由KM1、KM2控制)5)主轴电动机低速时可以直接启动,但在高速时控制电路要求先接通低速经延时再接通高速,以减小启动电流(由SQ7、KT控制)在制动时,要求先进入低速,然后再进行制动,以减小制动电流6)主轴停车时要求快速并准确,在此采用了反接制动,为防止制动结束后反向启动,用速度继电器SR检测转速。
2、进给运动——镗轴的轴向进给,花盘刀具溜板的径向进给,镗头架的垂直进给,工作台的横向进给,工作台的纵向进给,都是由进给电机M2拖动,并通过齿轮、齿条等来完成在此要求进给电动机M2能实现正、反转(由KM6、KM7控制)二.电气控制线路分析图2-2为T68型卧式镗床电气控制线路,由主电路、控制电路和照明电路三部分组成1.主电路分析T68型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动,即主拖动电动M1(双速电动机)和快速移动电动机M2组成熔断器FU1作电路总的短路保护,FU2作快速移动电动机和控制电路的短路保护M1设置热继电器FR作过载保护,M2是短期工作,所以不设置热继电器2.控制电路分析图2-3 正转时的电流通路图2-4 反转时的电流通路(1)主轴电动机M1的控制1)主轴电动机的正反转控制: 正转控制:按下SB2 → KA1线圈得电 → KA1常开(12)闭合 → KM3线圈得电 → KM3主触头闭合,短接R→ KM3常开(19)、KA1常开(18)闭合 → KM1线圈得电 → KM1常开(22)闭合 → KM4线圈得电 →KM1、KM4主触头闭合,M1低速正转启动,当转速达到120r/min时,SR2(21)闭合,为反接制动作准备。
正转电流通路(如图2-3所示):KM1通路:1 → SQ1(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → SB1(8)→ 4 → KM3(19) →17 → KA1(18) → 14 → KM2(17) → KM1线圈 → 0 KM4通路:1 → SQ(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → KM1(22) → KT(22) → KM5(22) → KM4线圈 →0 反转时只需按下反转起动按钮SB3,动作原理同上,所不同的是中间继电器KA2和接触器KM2获电吸合反转电流通路(如图2-4所示):KM2通路:1 → SQ(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → SB1(8)→ 4 → KM3(19) →17 → KA2(19) → KM1(20)→ KM2线圈 → 0 KM4通路:1 → SQ(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → KM2(23)→ KT(22) → KM5(22) → KM4线圈 → 0 2)主轴电动机M1的点动控制:图2-5 点动时的电流通路正向点动过程:按下SB4 → KM1线圈得电 → KM1常开(22)闭合 → KM4线圈得电 → KM1、KM4主触头闭合,M1串电阻R正向启动,放开SB4,KM1、KM4失电,主触头断开,M1失电,自由停转。
同理,按下反向点动按钮SB5,接触器KM2和KM4线圈获电吸合,主触头闭合,M1串电阻R反向启动放开SB5,KM2、KM4失电,主触头断开,M1失电,自由停转正、反向点动电流通路(如图2-5所示):1 →SQ1(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → KM1(22)→ KT(22)→ KM5(22)→KM4线圈 → 01 → SQ1(8)→ 2 →FR(8)→ 3 → KM2(23)→ KT(22)→ KM5(22)→KM4线圈 → 03)电动机M1的停车制动: 正转时的反接制动:正转速度达120r/min以上时,SR2常开(21区)闭合,为反接制动做准备按SB1 → SB1常闭(8)断开 → KA1线圈、KM3线圈、KM1线圈依次失电 → KM1常开(22)打开 → KM4线圈失电 → KM1、KM4主触头断开,M1断电,惯性运行 SB1常开(14)闭合 →【通过SR2(21)、KM1(20)】KM2线圈得电 → KM2常开(23)闭合 → KM4线圈得电 → KM2、KM4主触头闭合,M1串入R反接制动 → 转速n<100r/min时,SR2(21)打开 → KM2、KM4线圈失电 → KM2、KM4主触头断开,M1失电,制动完毕。
反转时的反接制动原理与正转时的反接制动原理相同,只是反转时,SR1(14)闭合,为反接制动(KM1线圈得电)做准备若电动机原来处于高速状态, KT线圈是得电的,在制动时,SB1常闭(8)断开,KT线圈失电,KT常开(23)分断KM5线圈回路,因此制动时KM5线圈是不会得电的,只有KM4线圈会得电,也就是说,高速状态制动时,首先是进入低速,然后再进行制动图2-6 主轴正转反制接动电流通路图2-7 主轴反转反制接动电流通路主轴正转反接制动电流通路(如图2-6所示):1 → SQ1(8) → 2 → FR(8) → 3 → KM2(23) → 13 → SR2(21) → 18 →KM1(20) → KM2 线圈 → 01 → SQ1(8) → 2 → FR(8) → 3 → KM2(23) → KT(22) → KM5(22) → KM4 线圈→ 0主轴反转反接制动电流通路(如图2-7所示):1 → SQ1(18) → 2 → FR(8) → 3 → SB1(14) → SR1(14) → 14 → KM2(17) → KM1 线圈 → 01 → SQ1(18) → 2 → FR(8) → 3 → KM1(22) → KT(22) → KM5(22) → KM4线圈 → 04)主轴电动机的高速控制:高速控制过程:若电动机已经处于低速运行,则将变速手柄扳向高速,SQ7常开(13)闭合,接通KT线圈,延时后,KT常闭(22)断开,切断KM4线圈回路,KT常开(23)闭合,接通KM5线圈回路,KM5主触头闭合,主轴电动机M1作YY形接法,高速运行。
若电动机原来处于停止状态,则可先压下SQ7后,再按下启动按钮,同理,主轴电动机M1先作低速启动,然后再进入高速运行图2-8 高速时的电流通路高速电流通路(如图2-8所示):1 → SQ1(8)→ 2 → FR(8)→ 3 → KM1(22)→ KT(23)→ KM4(23)→ KM5线圈 → 0 5)主轴变速及进给变速控制:变速过程:拉出变速手柄(模拟机床上是转动手柄) → SQ3常开(12)打开 → KM3线圈失电 → KM3常开(19)打开 → KM1、KM4线圈依次失电 → M1断电 → SQ3常闭(15)闭合 → 【通过SR2(21)】KM2线圈得电 → KM2常开(23)闭合 → KM4线圈得电 → M1串R反接制动 → SR2(21)打开 → M1停车 → 进行变速,结束后并将手柄复位 → SQ3被重新被压合 → KM3、KM1、KM4线圈依次得电 → M1以新转速起动主轴变速冲动过程:变速时,若因齿轮顶齿使手柄不能推入,则SQ6被压合(SQ6、SQ5正常工作时为打开状态,模拟机床上,SQ6与SQ3联动,SQ5与SQ4联动),此时M1已完成反接制动。
SQ6(16)闭合 →【SR2(15)已恢复闭合】KM1、KM4线圈依次得电,主触头闭合 → M1正向启动 → 当 n >120r/min后 → SR2(15)常闭打开 → KM1,KM4线圈依次失电 → SR2(21)闭合 → KM2、KM4线圈依次得电吸合,主触头闭合 → 电动机M1反接制动 → n <100r/min后 → SR2(15)闭合 →M1又恢复正向启动 → …… M1如此重复间歇启动和制动 → 直到齿轮啮合好,变速手柄能推复原位 → SQ6(16)打开 → SQ3(13)闭合 → 变速冲动结束主轴变速冲动电流通路(如图2-9所示):图2-9 变速冲动时的电流通路1 → SQ1(8) → 2 → FR(8) → 3 → SQ3(15) → SR2(15) → 15 →SQ6(16)→ KM2(17) → KM1线圈 → 0工作台变速冲动电流通路(如图2-9所示):1 → SQ1(8) → 2 → FR(8) → 3 → SQ3(15) → SR2(15) → 15 → SQ5(15) →KM2(17) → KM1线圈 →0(2)快速移动电动机M2的控制 正向快移:压合行程开关SQ9,接触器KM6线圈获电吸合,电动机M2正转,实现快速正向移动。
反向快移:压下行程开关SQ8,接触器KM7线圈获电吸合,电动机M2反转,实现快速反向移动正向快移电流通路:1 → SQ1(8)→ 2 → SQ8(24)→ SQ9(24)→ KM7(24)→ KM6线圈 → 0反向快移电流通路:1 → SQ1(8)→ 2 → SQ8(25)→ SQ9(25)→ KM6(25)→ KM7线圈 → 0(3)联锁保护装置 为了防止在工作台或主轴箱自动快速进给时又将主轴进给手柄扳到自动快速进给的误操作,就采用了与工作台和主轴箱进给手柄有机械联接的行程开关SQ1当工作台(或主轴箱)自动快速进给时,SQ1被压断开同样,主轴自动快速进给时,SQ2受压分断因此,若工作台(或主轴箱)在自动进给时(SQ1断开),又将主轴进给手柄扳到自动进给位置(SQ2也断开),那么SQ1和SQ2同时断开,切断控制回路,使所有继电——接触器线圈失电,它们的触头复位,电动机M1和M2也失电,便自动停车,从而达到联锁保护之目的三.典型电气故障分析与维修1、主轴电动机正、反转都不能起动首先应检查电动机在“正向点动”和“反向点动”位时能否点动。
若能点动,说明主电路是好的,控制电路中正、反转接触器KM1、KM2及其后面电路也是好的,故障在与中间继电器KA1、KA2,接触器KM3有关的电路中如按钮SB2、SB3是否接触良好,KM3线圈是否有断裂或脱落,行程开关SQ1-1、SQ3-1是否接触不良;若正、反向点动均不能进行,则应注意是否能听到接触器KM1、KM2、KM4的吸合声若无吸合声,说明故障在电源及控制电路部分,应检查熔断器FU1、FU2、FU3是否熔断,热继电器FR是否因过载而脱扣,或因整定电流过小而动作,使整个控制电路断电碰到这种情况,应查明电动机过载的原因,并予以排除若是整定电流过小,则将其调到电动机的额定电流值其次,还要检查KM1、KM2、KM4线圈及有关电路如停止按钮SB1常闭触点、时间继电器KT延时断开常闭触点是否接触良好;若KM1、KM2、KM4吸合正常,说明故障在主电路中,应检查接触器KM1、KM2、KM4主触是否接触不良,电动机绕组是否断线或接线脱落等2、电动机只有一个方向能起动,另。