Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修

Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修姓名：张华三单位：镔鑫特钢有限公司摘要：先合上电源开关QS1，将十字开关SA的手柄扳到左侧位置，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，则KA（2-3）接通自锁，为各台电动机通电作好准备。1、Z35型摇臂钻床简介Z35型摇臂钻床用来对大型零件进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等。它主要由底座、内立柱、摇臂、主轴箱、工作台和外立柱等部分组成，如图14-7所示。底座上固定着工作台和钻床的内立柱，在内立柱的外面套着外立柱，外立柱可绕内立柱回转3600。摇臂的一端套在外立柱上，它们之间为滑动配合，可作上下移动，但是不能转动。摇臂上有主轴箱，主轴箱可沿摇臂水平移动。在主轴箱上有主轴和主轴电动机，还有主轴转动的传动机构和主轴纵向进给运动的传动机构。为了满足多种钻削和攻螺纹的要求，主轴应能正、反转和较大范围的调速。这些要求都是通过机械方法来实现的。主轴电动机要同时拖动主轴转动和进给运动，所以功率较大。摇臂的升降和立柱夹紧、放松都要求电动机能正、反转。在摇臂升降时，不允许主轴电动机同时转动，所以要求控制线路进行联锁。在钻削时，主轴箱、摇臂、外立柱均要紧固在位置上，靠机一电结合的方法来实现。在钻削中钻头和加工件会产生热量，所以需要用冷却泵电动机输送冷却液。此外还要求控制线路有过载保护、短路保护、限位保护和零压保护等。2、主要电器设备及主要环节。Z35型摇臂钻床的电气控制线路如图所示。电路中有四台鼠笼式异步电动机。其中M1是冷却泵电动机，功率为0.125KW，由于功率较小，所以采用转换开关QS2直接控制，不设过载保护。M2是主轴电动机，功率为5.5KW，用热继电器FR作过载保护。摇臂升降M3电动机和M4立柱夹紧、松开电动机的功率都较小，分别为1.5KW和0.8KW，具有正、反转控制，因是短期工作制，故不设过载保护。M2、M3、M4的功率不大，所以采用直接起动。这三台电动机都装在摇臂钻床的回转部分上，帮电源需经汇流环YG引入。SA是十字开关，在开关盖板上有个十字形孔槽，手柄可在十字形孔槽中活动，平时手柄可固定在左、右、上、下、中间五个位置中任意一个位置，十字开关箱内四侧装有四个微动开关，当手柄板到前四个位置时，就会压下对应的一个微动开关，使触头动作，接通相应的电路。微动开关的通断状态在图中用SA触头旁边的小黑点表示，小黑点画在左侧表示手柄位置在左侧时接通此触头。用相同的方法，表示各触头的通断。当手柄在中间位置时，四个微动开关均处于断开状态，钻床不工作。开始工作时，十字开关手柄应先放在左侧，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，KA（2-3）接通自锁，然后才能起动其它电动机。采用这种方法后，如果供电线路临时断电，KA（2-3）断开，则在恢复供电时，因十字开关手柄正常工作时不在左侧位置，所以各台电动机不会自行起动，比较安全，其作用相当于接触器的自锁触头，起零压保护作用。在摇臂升降控制电路中，SQ1、SQ3分别是摇臂升降时的行程开关，起终端限位保护作用，当摇臂开关升降到极限位置时，这二个行程开关断开，切断接触器线圈电源和摇臂升降电动机的电源，使升降运动停止。摇臂在升降时，应当先把摇臂夹紧装置松开，然后升降摇臂，最后还需把摇臂夹紧。这些要求由SQ2-1，SQ2-2二只行程开关与机械装置配合来实现。当摇臂上升时，电动机M3先带动夹紧装置松开，然后才能拖动摇臂上升，并带动行程开关SQ2-2的常开触闭合，当上升到需要位置时，用十字开关SA把上升接触器KM2线圈的电源切断，此时下降接触器KM3线圈的电源通过SQ2-2接通，使电动机M3反转，通过机械装置把摇臂夹紧后，SQ2-2断开，电动机M3停止。3、控制线路的工作原理先合上电源开关QS1，将十字开关SA的手柄扳到左侧位置，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，则KA（2-3）接通自锁，为各台电动机通电作好准备。（1）主轴电动机M2的控制把十字开关SA的手柄扳到右侧位置SA（3-4）接通KM1线圈通电KM1主触头接通主轴电动机M2起动工作主轴的正、反向控制通过摩擦离合器来实现。（2）摇臂升降电动机M3的控制摇臂上升如果需要摇臂下降，就把十字开关SA的手柄扳到下文，KM3接触器线圈通电，电动机M3反转，行程开关SQ（2-1）接通，其控制过程与摇臂上升时相似，可以自己分析。（3）立柱夹紧、松开电动机M4的控制，如果需要摇臂转动，就必须先松开外立柱，然后用人力推动摇臂使外立柱绕内立柱转动，到所需位置时，把外立柱夹紧在内立柱上。松开和夹紧的动作是由电动机M4通过油路系统和传动机构来实现。由于电动机M4是短期工作，所以采用复合按钮SB1、SB2点动控制。摇臂转动的电路工作原理如下：把十字开关SA的手柄扳到上方位置SA（3-5）接通KM2线圈通电KM2（9-10）断开（互锁） KM2主触头接通 电动机M3正转 电动机M3反转 SQ2-2接通 夹紧装置松开 摇臂被夹紧时SQ2-2断开 摇臂上升 电动机M3断电停止 上升到需要位置时把十字开关（摇臂上升结束） SA的手柄扳到中间位置KM2线圈断电KM2（9-10）接通 电动机M3停转KM3线圈通电KM3 主触头接通 KM3（6-7）断开（互锁） 立柱松开按下SB1KM4线圈通电 SB1（3-14）断开（互锁）KM4主触头接通 KM4（15-16）断开（互锁）立柱电动机M4正转外立柱松开 KM4（15-16）接通 KM4主触头断开立柱松开结束时离开按钮SB1 立柱电动机M4停止转动SB1（3-14）接通 KM4线圈断电用人工推动摇臂使外立柱绕内立柱转动到需要位置。立柱夹紧。按下SB2KM5线圈通电 SB2（11-12）断开（互锁）KM5主触接通 KM5（12-13）断开（互锁）立柱电动机M4反转 KM5线圈断电 SB2（11-12）接通外立柱夹紧 KM5（12-13）接通 KM5主触头断开夹紧结束时松开按钮SB2立柱电动机M4停止转动（4）液压泵电动机M1的控制，由于电动机的功率很小，所用转换开关QS2直接控制。（5）照明灯EL的控制，照明灯EL用单极开关QS3控制，并用熔断器FU-3进行短路保护。4、故障点的维修及检查点。（1）主轴电机M2不运转时，可首先检查热保护继电器是否动作。接触器KM是否吸合，接触器线圈是否完好，有没有得电，若没有得电可继续检查十字开关箱的SA（3，4）两触点，以及零压保护继电器的（2，3）触点，是否相通，然后再检查FU4及变压器TC和FU2FU。或者按照从前往后的思路进行检查，先查FU、FU2、TC及FU4，继续与以上相反的方向查找故障点并修复，直至恢复正常运转。（2）摇臂不能正常升降。首先检查升降电机是否完好，然后操作十字开关，看接触器是否吸合，若没有吸合再检查相应接触器、联锁点和行程开关是否有问题，最后查十字开关和主管制回路部分，查出故障点并修复之。（3）立柱不能夹紧或放松电机不能正常工作时，可按如下思路进行排除。首先按下SB、SB2复合按钮，看是否有接触器吸合，若有则查主回路电源是否正常，各触点是否正常。若没有则查