Z35 型搖臂鉆床電氣控制線(xiàn)路

1、3.5 Z35 型搖臂鉆床電氣控制線(xiàn)路 Z35 型搖臂鉆床電氣控制線(xiàn)路如圖 3.18 所示。 1. 主電路 Z35 型搖臂鉆床有 4 臺(tái)電動(dòng)機(jī)。即主軸電動(dòng)機(jī) M2、搖臂升降電動(dòng)機(jī) M3、立柱夾緊與 松開(kāi)電動(dòng)機(jī) M4 及冷卻泵電動(dòng)機(jī) M1。為滿(mǎn)足攻螺紋工序，要求主軸能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，而主軸 電動(dòng)機(jī) M2 只能正轉(zhuǎn)，主軸的正反轉(zhuǎn)是采用摩擦離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 3.18 圖 Z35 型搖臂鉆床電氣控制線(xiàn)路 搖臂升降電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)控制，當(dāng)搖臂上升(或下降)到達(dá)預(yù)定的位置時(shí)，搖臂能在電 氣和機(jī)械夾緊裝置的控制下，自動(dòng)夾緊在外立柱上。 搖臂的套筒部分與外立柱是滑動(dòng)配合，通過(guò)傳動(dòng)絲杠，搖臂可沿著外立柱上下移動(dòng)， 但

2、不能作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而搖臂與外立柱可以一起相對(duì)內(nèi)立柱作 360°的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。外立 柱的夾緊、放松是由立柱夾緊放松電動(dòng)機(jī) M4 的正反轉(zhuǎn)并通過(guò)液壓裝置來(lái)進(jìn)行的。 冷卻泵電動(dòng)機(jī) M1 供給鉆削時(shí)所需的冷卻液。 2. 控制電路 主軸電動(dòng)機(jī) M2 和搖臂升降電動(dòng)機(jī) M3 采用十字開(kāi)關(guān) SA 進(jìn)行操作，十字開(kāi)關(guān)的塑料蓋 板上有一個(gè)十字形的孔槽。根據(jù)工作需要可將操作手柄分別扳在孔槽內(nèi) 5 個(gè)不同的位置上， 即左、右、上、下和中間 5 個(gè)位置。在蓋板槽孔的左、右、上、下 4 個(gè)位置的后面分別裝 有一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)操作手柄分別扳到這 4 個(gè)位置時(shí)，便相應(yīng)壓下后面的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，其動(dòng) 86· 第

3、 3章 常用機(jī)床電氣控制線(xiàn)路 87· 合觸點(diǎn)閉合而接通所需的電路。操作手柄每次只能扳在一個(gè)位置上，亦即 4 個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)只 能有一個(gè)被壓而接通，其余仍處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)手柄處于中間位置時(shí)，4 個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)都不 受壓，全部處于斷開(kāi)狀態(tài)。圖 3.18 中用小黑圓點(diǎn)分別表示十字開(kāi)關(guān) SA 的 4 個(gè)位置。 (1) 主軸電動(dòng)機(jī) M2 的控制：將十字開(kāi)關(guān) SA 扳在左邊的位置，這時(shí) SA 僅有左面的觸 點(diǎn)閉合，使零壓繼電器 KA 的線(xiàn)圈得電吸合，KA 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合自鎖。再將十字開(kāi)關(guān) SA 扳到右邊位置，僅使 SA 右面的觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM1 的線(xiàn)圈得電吸合，KM1 主觸點(diǎn)閉 合，主軸電動(dòng)機(jī) M

4、2 通電運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)方向由主軸箱上的摩擦離合器手柄所扳的 位置決定。將十字開(kāi)關(guān) SA 的手柄扳回中間位置，觸點(diǎn)全部斷開(kāi)，接觸器 KM1 線(xiàn)圈失電釋 放，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2) 搖臂升降電動(dòng)機(jī) M3 的控制：當(dāng)鉆頭與工件的相對(duì)高低位置不適合時(shí)，可通過(guò)搖臂 的升高或降低來(lái)調(diào)整，搖臂的升降是由電氣和機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)合控制的，能自動(dòng)完成從松開(kāi)搖 臂到搖臂上升(或下降)再夾緊搖臂的過(guò)程。Z35 型搖臂鉆床所采用的搖臂升降及夾緊的電氣 和機(jī)械傳動(dòng)的原理如圖 3.19 所示。 (a) 電氣原理圖 圖 3.19 搖臂升降及夾緊的原理圖 (b) 機(jī)械原理圖 如果要搖臂上升，就將十字開(kāi)關(guān) SA 扳到"

5、上"的位置，壓下 SA 上面的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合， 接觸器 KM2 線(xiàn)圈得電吸合，KM2 的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī) M3 通電正轉(zhuǎn)。由于搖臂上升前 還被夾緊在外立柱上，所以電動(dòng)機(jī) M3 剛啟動(dòng)時(shí)，搖臂不會(huì)立即上升，而是通過(guò)兩對(duì)減速 齒輪帶動(dòng)升降絲桿 1 轉(zhuǎn)動(dòng)；開(kāi)始時(shí)由于螺母 2 未被鍵 4 鎖住，因此絲桿 1 只帶動(dòng)螺母 2 一 起空轉(zhuǎn)，搖臂不能上升，只是輔助螺母 3 帶著鍵 4 沿絲桿向上移動(dòng)，推動(dòng)撥叉 5，帶動(dòng)扇 形壓緊板 6，使夾緊杠桿把搖臂松開(kāi)。在撥叉 5 轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，齒條 8 帶動(dòng)齒輪 9 轉(zhuǎn)動(dòng)，使 連接在齒輪 9 上的鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SQ2-2 閉合，鼓形開(kāi)關(guān)如圖 3.20 所示，為

6、搖臂上升后的夾 緊作好準(zhǔn)備。當(dāng)輔助螺母 3 帶著鍵 4 上升到螺母 2 與搖臂 7 鎖緊的位置時(shí)，螺母 2 帶動(dòng)搖 臂 7 上升，當(dāng)搖臂上升到所需的位置時(shí)，將十字開(kāi)關(guān) SA 扳到中間位置，SA 上面觸點(diǎn)復(fù)位 斷開(kāi)電路，接觸器 KM2 線(xiàn)圈失電釋放，電動(dòng)機(jī) M3 斷電停轉(zhuǎn)，搖臂也停止上升。由于搖臂 松開(kāi)時(shí)，鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上的動(dòng)合觸點(diǎn) SQ2-2 已閉合，所以當(dāng)接觸器 KM2 的動(dòng)斷連鎖觸點(diǎn) 87· 88· 電氣控制與 PLC(西門(mén)子系列) 恢復(fù)閉合時(shí)，接觸器 KM3 的線(xiàn)圈立即得電吸合，KM3 的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī) M3 通電反 轉(zhuǎn)，升降絲桿 1 也反轉(zhuǎn)，輔助螺母 3 便帶動(dòng)鍵

7、 4 沿絲桿 1 向下移動(dòng)，輔助螺母 3 又推動(dòng)撥 叉 5，并帶動(dòng)扇形壓緊板 6 使夾緊杠桿把搖臂夾緊；與此同時(shí)，齒條 8 帶動(dòng)齒輪 9 恢復(fù)到 原來(lái)的位置，鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上的動(dòng)合觸點(diǎn) QS2-2 斷開(kāi)，使接觸器 KM3 線(xiàn)圈失電釋放、電 動(dòng)機(jī) M3 停轉(zhuǎn)。 要求搖臂下降，可將十字開(kāi)關(guān) SA 扳到"下"的位置，于是 SA 下面的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合， 接觸器 KM3 線(xiàn)圈得電吸合，電動(dòng)機(jī) M3 通電起動(dòng)反轉(zhuǎn)，絲桿 1 也反向旋轉(zhuǎn)，輔助螺母 3 帶 著鍵 4 沿絲桿 1 向下移動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)撥叉 5 并帶動(dòng)扇形壓緊板 6 使夾緊杠桿把搖臂放松， 同時(shí)扇形齒條 8 帶動(dòng)齒輪 9 使鼓形轉(zhuǎn)換

8、開(kāi)關(guān)上的 SB2 的另一副動(dòng)合觸點(diǎn) KM2-1 閉合，為 搖臂下降后的夾緊動(dòng)作作好準(zhǔn)備。當(dāng)鍵 4 下降至螺母 2 與搖臂 7 鎖緊的位置時(shí)，螺母 2 帶 動(dòng)搖臂 7 下降，當(dāng)搖臂下降到所需位置時(shí)，將十字開(kāi)關(guān)扳回到中間位置，其他動(dòng)作與上升 的動(dòng)作相似。要求搖臂上升或下降時(shí)不致超出允許的終端極限位置，故在搖臂上升或下降 的控制電路中分別串入行程開(kāi)關(guān) SQ1 和 SQ3 作為終端保護(hù)。 圖 3.20 鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 4動(dòng)觸點(diǎn)；2動(dòng)合靜觸點(diǎn)；SQ2-23動(dòng)斷觸點(diǎn)；SQ2-1 5轉(zhuǎn)鼓；6轉(zhuǎn)軸 (3) 立柱的夾緊與松開(kāi)電動(dòng)機(jī) M4 的控制：當(dāng)需要搖臂繞內(nèi)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)先按下 SB1， 使接觸器 KM4 線(xiàn)圈

9、得電吸合，電動(dòng)機(jī) M4 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過(guò)齒式離合器帶動(dòng)齒式液壓泵旋 轉(zhuǎn)，送出高壓油，經(jīng)油路系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將外立柱松開(kāi)；然后松開(kāi)按鈕 SB1，接觸器 KM4 線(xiàn)圈失電釋放，電動(dòng)機(jī) M4 斷電停轉(zhuǎn)。此時(shí)可用人力推動(dòng)搖臂和外立柱繞內(nèi)立柱作所 需的轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置時(shí)，再按下按鈕 SB2，接觸器 KM5 線(xiàn)圈得電吸合，KM5 主 觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī) M4 啟動(dòng)反轉(zhuǎn)，在液壓系統(tǒng)的推動(dòng)下，將外立柱夾緊；然后松開(kāi) SB2， 接觸器 KM5 線(xiàn)圈失電釋放，電動(dòng)機(jī) M4 斷電停轉(zhuǎn)，整個(gè)搖臂放松一繞外立柱轉(zhuǎn)動(dòng)一夾緊過(guò) 程結(jié)束。 線(xiàn)路中零壓繼電器 KA 的作用是當(dāng)供電線(xiàn)路斷電時(shí)，KA 線(xiàn)圈失電釋放，KA 的動(dòng)

10、合觸 點(diǎn)斷開(kāi)，使整個(gè)控制電路斷電；當(dāng)電路恢復(fù)供電時(shí)，控制電路仍然斷開(kāi)，必須再次將十字 開(kāi)關(guān) SA 扳至"左"的位置，使 KA 線(xiàn)圈重新得電，KA 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，然后才能操作控制 電路，也就是說(shuō)零壓保護(hù)繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)起到接觸器的自鎖觸點(diǎn)的作用。 (4) 冷卻泵電動(dòng)機(jī) M1 的控制：冷卻泵電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) QS2 直接控制。 (5) 照明電路：變壓器 TC 將 380V 電壓降到 110V，供給控制電路，并輸出 24V 電壓 供低壓照明燈使用。 88· 第 3章 常用機(jī)床電氣控制線(xiàn)路 89· 4. 常見(jiàn)故障 (1) 所有電動(dòng)機(jī)都不能啟動(dòng)：當(dāng)發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的所有

11、電動(dòng)機(jī)都不能正常啟動(dòng)時(shí)，一般可 以斷定故障發(fā)生在電氣線(xiàn)路的公共部分。可按下述步驟來(lái)檢查。 在電氣箱內(nèi)檢查從匯流環(huán) YG 引入電氣箱的三相電源是否正常，如發(fā)現(xiàn)三相電源有 缺相或其他故障現(xiàn)象，則應(yīng)在立柱下端配電盤(pán)處，檢查引入機(jī)床電源隔離開(kāi)關(guān) Q1 處的電 源是否正常，并查看匯流環(huán) YG 的接觸點(diǎn)是否良好。 檢查熔斷器 FU1 并確定 FU1 的熔體是否熔斷。 控制變壓器 TC 的一次側(cè)、二次側(cè)繞組的電壓是否正常，如一次側(cè)繞組的電壓不正常， 則應(yīng)檢查變壓器的接線(xiàn)有否松動(dòng)；如果一次側(cè)繞組兩端的電壓正常，而二次側(cè)繞組電壓不正 常，則應(yīng)檢查變壓器輸出 110V 端繞組是否斷路或短路，同時(shí)應(yīng)檢查熔斷器 FU

12、4 是否熔斷。 如上述檢查都正常，則可依次檢查熱繼電器 FR 的動(dòng)斷觸點(diǎn)、十字開(kāi)關(guān) SA 內(nèi)的微 動(dòng)開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)及零壓繼電器 KA 線(xiàn)圈連接線(xiàn)的接觸是否良好，有無(wú)斷路故障等。 (2) 主軸電動(dòng)機(jī) M2 的故障。 主軸電動(dòng)機(jī) M2 不能啟動(dòng)：若接觸器 KM1 已得電吸合，但主軸電動(dòng)機(jī) M2 仍不能 啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)?？蓹z查接觸器 KM1 的 3 個(gè)主觸點(diǎn)接觸是否正常，連接電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)是否脫落 或松動(dòng)。若接觸器 KM1 不動(dòng)作，則首先檢查熔斷器 FU2 和 FU4 的熔體是否熔斷，然后檢 查熱繼電器 FR 是否已動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)的接觸是否良好，十字開(kāi)關(guān) SA 的觸點(diǎn)接觸是否良 好，接觸器 KM1 的線(xiàn)圈

13、接線(xiàn)頭有否松脫；有時(shí)由于供電電壓過(guò)低，使零壓繼電器 KA 或接 觸器 KM1 不能吸合。 主軸電動(dòng)機(jī) M2 不能停轉(zhuǎn)：當(dāng)把十字開(kāi)關(guān) SA 扳到"中間"停止位置時(shí)，主軸電動(dòng) 機(jī) M2 仍不能停轉(zhuǎn)，這種故障多數(shù)是由于接觸器 KM1 的主觸點(diǎn)發(fā)生熔焊所造成的。這時(shí)應(yīng) 立即斷開(kāi)電源隔離開(kāi)關(guān) Q1，才能使電動(dòng)機(jī) M2 停轉(zhuǎn)，已熔焊的主觸點(diǎn)要更換；同時(shí)必須找 出發(fā)生觸點(diǎn)熔焊的原因，徹底排除故障后才能重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) M2。 (3) 搖臂升降運(yùn)動(dòng)的故障：Z35 搖臂鉆床的升降運(yùn)動(dòng)是借助電氣、機(jī)械傳動(dòng)的緊密配合 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此在檢修時(shí)既要注意電氣控制部分，又要注意機(jī)械部分的協(xié)調(diào)。 搖臂升降電

14、動(dòng)機(jī) M3 某個(gè)方向不能啟動(dòng)：電動(dòng)機(jī) M3 只有一個(gè)方向能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這 一故障一般是出在該故障方向的控制線(xiàn)路或供給電動(dòng)機(jī) M3 電源的接觸器上。例如電動(dòng)機(jī) M3 帶動(dòng)搖臂上升方向有故障時(shí)，接觸器 KM2 不吸合，此時(shí)可依次檢查十字開(kāi)關(guān) SA 上面 的觸點(diǎn)、行程開(kāi)關(guān) SB1 的動(dòng)斷觸點(diǎn)、接觸器 KM3 的動(dòng)斷連鎖觸點(diǎn)以及接觸器 KM2 的線(xiàn)圈 和連接導(dǎo)線(xiàn)等有否斷路故障；如接觸器 KM2 能動(dòng)作吸合，則應(yīng)檢查其主觸點(diǎn)的接觸是否良好。 搖臂上升(或下降)夾緊后，電動(dòng)機(jī) M3 仍正反轉(zhuǎn)重復(fù)不停：這種故障的原因是鼓形 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上 SQ2 的兩個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn)的位置調(diào)整不當(dāng)，使它們不能及時(shí)分?jǐn)嘁鸬?。鼓形轉(zhuǎn)

15、換開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖 3.21 所示。圖中 1 和 4 是兩塊隨轉(zhuǎn)鼓 5 一起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)觸點(diǎn)， 當(dāng)搖臂不作升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，要求兩個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn) 3 和 2 正好處于兩塊動(dòng)觸點(diǎn) 1 和 4 之間的位 置，使 SQ2-1 和 SQ2-2 都處于斷開(kāi)狀態(tài) 0，如轉(zhuǎn)軸受外力的作用使轉(zhuǎn)鼓沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò) 一個(gè)角度，則下面的一個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn) SQ2-2 接通；若鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè) 角度，則上面的一個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn) SQ2-1 接通。由于動(dòng)觸點(diǎn) 1 和 4 的相對(duì)位置，決定了轉(zhuǎn)動(dòng) 到兩個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn)接通的角度值，所以鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SQ2 的分?jǐn)嗍鞘箵u臂升降與松緊的關(guān) 89· 90·

16、電氣控制與 PLC(西門(mén)子系列) 鍵，如果動(dòng)觸點(diǎn) 1 和 4 的位置調(diào)整得太近，就會(huì)出現(xiàn)上述故障。當(dāng)搖臂上升到預(yù)定位置時(shí)， 將十字開(kāi)關(guān) SA 扳回中間位置，接觸器 KM2 線(xiàn)圈就失電釋放，由于 SQ2-2 在搖臂松開(kāi)時(shí) 已接通，故接觸器 KM3 線(xiàn)圈得電吸合，電動(dòng)機(jī) M3 反轉(zhuǎn)，通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)把搖臂夾緊；同時(shí) 齒條 8 帶動(dòng)齒輪 9 復(fù)原，齒輪 9 帶動(dòng)鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使 SQ2-2 離開(kāi)動(dòng) 觸點(diǎn) 4 處于斷開(kāi)狀態(tài)，而電動(dòng)機(jī) M3 及機(jī)械部分裝置因慣性仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)由于動(dòng)觸 點(diǎn) 1 和 4 間調(diào)整得太近，鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)過(guò)中間的切斷位置，使動(dòng)觸點(diǎn)又同 SQ2-1 接通， 導(dǎo)致接

17、觸器 KM2 再次得電吸合，使電動(dòng)機(jī) M3 又正轉(zhuǎn)啟動(dòng)；如此循環(huán)，造成電動(dòng)機(jī) M3 正 反轉(zhuǎn)重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使搖臂夾緊和放松動(dòng)作也重復(fù)不停。 搖臂升降后不能充分夾緊：原因之一是鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上壓緊動(dòng)觸點(diǎn)的螺釘松動(dòng)，造 成動(dòng)觸點(diǎn) 1 或 4 的位置偏移。在正常情況下，當(dāng)搖臂放松后，上升到所需的位置，將十字 開(kāi)關(guān) SA 扳到中間位置時(shí)，SQ2-2 應(yīng)早已接通，使接觸器 KM3 得電吸合，使搖臂夾緊?，F(xiàn) 因動(dòng)觸點(diǎn) 4 位置偏移，使 SQ2-2 未按規(guī)定位置閉合，造成 KM3 不能按時(shí)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī) M3 也就不啟動(dòng)反轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊，故搖臂仍處于放松狀態(tài)。 若搖臂上升完畢沒(méi)有夾緊作用，而下降完畢卻有夾緊作用，這是由

18、于動(dòng)觸點(diǎn) 4 和靜觸 點(diǎn) SQ2-2 的故障。反之是動(dòng)觸點(diǎn) 1 和靜觸點(diǎn) SQ2-1 的故障。另外鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上的動(dòng)靜觸 點(diǎn)發(fā)生彎扭、磨損、接觸不良或兩個(gè)動(dòng)合靜觸點(diǎn)過(guò)早分?jǐn)啵矔?huì)使搖臂不能充分夾緊。另 一個(gè)原因是當(dāng)鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和連同它的傳動(dòng)齒輪在檢修安裝時(shí)，沒(méi)有注意到鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 上的兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)的原始位置與夾緊裝置的協(xié)調(diào)配合，就起不到夾緊作用。例如在安裝帶 動(dòng)鼓形開(kāi)關(guān)的齒輪 9 時(shí)，由于把它與扇形齒條 8 的嚙合偏移了 3 個(gè)齒，這就造成搖臂夾緊 機(jī)構(gòu)在沒(méi)有到夾緊位置(或超過(guò)夾緊位置)，即在離夾緊位置尚有 3 個(gè)齒距處便停止運(yùn)動(dòng)。 搖臂若不完全夾緊，會(huì)造成鉆削的工件精度達(dá)不到規(guī)定。 搖臂上升(或下降)后不能按需要停止：這種故障