控制線路設計任務2-2課件

1、任務2-2 Z3050搖臂鉆床電氣控制線路 正確進行Z3050搖臂鉆床電氣控制線路維修操作 識讀Z3050搖臂鉆床電氣圖，分析電氣控制原理 了解Z3050搖臂鉆床的結構、運動形式及電氣控制 掌握Z3050搖臂鉆床維修的要求和方法知識目標技能目標教學任務描述 Z3050型搖臂鉆床是生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常使用的一種孔加工設備， 可以用來鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。搖臂鉆床操作方便、靈活，適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔大型零件的孔加工，是一種主軸箱可在搖臂上左右移動，并隨搖臂繞立柱回轉180的鉆床。 教學任務分析 作為機床線路維修電工，要了解Z3050型搖臂鉆床基本操作，正確分析Z3050

2、型搖臂鉆床線路原理、元件作用，并對鉆床相關的液壓系統(tǒng)、機械傳動和電磁閥控制原理和動作過程要有一定的了解，具備初步判斷故障屬于電氣故障還是液壓、機械故障的能力。本任務主要學習Z3050型搖臂鉆床原理和元件作用的分析方法，并能夠正確檢修Z3050型搖臂鉆床電氣控制線路故障。 教學相關知識一、Z3050搖臂鉆床的型號意義 教學相關知識二、Z3050搖臂鉆床的主要結構和運動形式 搖臂升降電動機搖臂升降絲杠外立柱底座主軸電動機主軸箱搖臂主軸工作臺電源總開關 Z3050搖臂鉆床的外形及結構教學相關知識 Z3050搖臂鉆床主要有底座、內外立柱、搖臂、主軸箱、工作臺等部分組成。內立柱固定在底座上，它外面套著空

3、心的外立柱，外立柱可繞著不動的內立柱回轉180。搖臂一端的套筒部分與外立柱滑動配合，搖臂可沿外立柱上下移動，但不能繞外立柱轉動，只能與外立柱一起相對內立柱回轉。 主軸箱安裝在搖臂的水平導軌上，可由手輪操縱沿搖臂作徑向移動。當需要鉆削加工時，先將主軸箱固定在搖臂導軌上，搖臂固定在外立柱上，外立柱緊固在內立柱上。工件不大時可壓緊在工作臺上加工，較大的工件需安裝在夾具上加工，通過調整搖臂高度、回轉及主軸箱位置，完成鉆頭的調整調準工作，轉動手輪操控鉆頭進行鉆削。 搖臂鉆床的主要運動形式包括主軸帶動鉆頭的旋轉運動；進給運動時鉆頭的上下運動；輔助運動時主軸箱沿搖臂水平移動、搖臂沿外立柱上下移動以及搖臂連同

4、外立柱一起相對于內立柱的回轉運動。 教學相關知識三、Z3050搖臂鉆床的電氣控制線路分析 1.主電路分析 Z3050型搖臂鉆床共有四臺電動機，除冷卻泵電動機采用斷路器QF2直接啟動外，其余三臺電動機均采用接觸器直接啟動 表2-2-1 Z3050型搖臂鉆床電動機的控制和保護電器 電動機的名稱及代號控制電器過載保護電器短路保護電器主軸電動機M1由接觸器KM1控制單向運轉熱繼電器KH1斷路器QF1搖臂升降電動機M2由接觸器KM2、KM3控制正反轉間歇性工作，不設過載保護斷路器QF3液壓泵電動機M3由接觸器KM4、KM5控制正反轉熱繼電器KH2斷路器QF3冷卻泵電動機M4由斷路器QF2控制斷路器QF2

5、斷路器QF2教學相關知識圖2-2-3 Z3050搖臂鉆床電氣控制線路 1） M1是主軸電動機，由接觸器KM1控制，只要求單方向旋轉，主軸的正反轉由機械手柄操作。M1裝于主軸箱頂部，拖動主軸及進給傳動系統(tǒng)運轉。熱繼電器FR1作為電動機M1的過載及斷相保護，短路保護由斷路器QF1中的電磁脫扣器裝置來完成。 2）M2是搖臂升降電動機，用接觸器KM2和KM3控制其正反轉。由于電動機M2是間斷性工作，所以不設過載保護。 3）M3是液壓泵電動機，用接觸器KM4和KM5控制其正反轉。由熱繼電器FR2作為過載及斷相保護。該電動機的主要作用是拖動油泵供給液壓裝置壓力油，以實現(xiàn)搖臂、立柱以及主軸箱的松開和夾緊。

6、4）M4是冷卻泵電動機，由斷路器QF2直接控制，并實現(xiàn)短路、過載及斷相 保護。搖臂升降電動機M2和液壓泵電動機M3共用斷路器QF3中電磁脫扣器作為短路保護。相關知識 Z3050鉆床共有4臺電動機。除冷卻泵電動機采用斷路器直接起動外，其余三臺異步電動機均采用接觸器直接起動。 電源配電盤裝在立柱前下部，斷路器QF1作為電源引入開關。冷卻泵電動機M4裝在靠近立柱的底座上,升降電動機M2裝于立柱頂部，其余電氣設備置于主軸箱或搖臂上。由于Z3050搖臂鉆床的內、外立柱間未裝匯流排，因此在使用時不允許沿一個方向連續(xù)轉動搖臂，以免發(fā)生事故。2.控制線路分析 控制線路電源由控制變壓器TC降壓后供給110V電壓

7、，熔斷器FU1作為短路保護。 1）開車前的準備工作 為保證操作安全，本鉆床具有“開門斷電”功能。所以開車前應將立柱下部及搖臂后部的電門蓋關好，方能接通電源。合上QF3（5區(qū)）及總電源開關QF1（2區(qū)），則電源指示燈HL1（10區(qū)）顯亮，表示鉆床的電氣線路已進入帶電狀態(tài)。 相關知識相關知識 2）主軸電動機M1的控制 按下起動按鈕SB3（12區(qū)），接觸器KM1吸合并自鎖，使主軸電動機M1停止旋轉，同時指示燈HL2熄滅。 3）搖臂升降控制 按下上升按鈕SB4（15區(qū)）（或下降按鈕SB5），則時間繼電器KT1（14區(qū)）通電吸合，其瞬時閉合的常開觸頭（17區(qū)）閉合，接觸器KM4線圈（17區(qū)）通電，液壓泵

8、電動機M3起動，正向旋轉，供給壓力油。壓力油經(jīng)分配閥體進入搖臂的“松開油腔”推動活塞移動，活塞推動菱形塊，將搖臂松開。同時活塞桿通過彈簧片壓下位置開關SQ2，使其常閉觸頭（17區(qū)）斷開，常開觸頭（15區(qū)）閉合。前者切斷了接觸器KM4的線圈電路，KM4主觸頭（6區(qū)）斷開，液壓泵電動機M3停止工作。后者使交流接觸器KM2（或KM3）的線圈（15區(qū)或16區(qū)）通電，KM2（或KM3）的主觸頭（5區(qū)）接通M2的電源，搖臂升降電動機M2起動旋轉，帶動搖臂上升（或下降）。如果此時搖臂尚未松開，則位置開關SQ2的常開觸頭則不能閉合，接觸器KM2（或KM3）的線圈無電，搖臂就不能上升（或下降）。當搖臂上升（或下

9、降）到所需位置時，松開按鈕SB4（或SB5），則接觸器KM2（或KM3）的和時間繼電器KT1斷電釋放，M2停止工作，隨之搖臂停止上升（或下降）。 相關知識 由于時間繼電器KT1斷電釋放，經(jīng)1-3s時間的延時后，其延時閉合的常閉觸頭（18區(qū)）閉合，液壓泵M3反轉，隨之泵內壓力油經(jīng)分配閥進入搖臂的“夾緊油腔”使搖臂夾緊。在搖臂夾緊后，活塞桿推動彈簧片壓下位置開關SQ3，其常閉觸頭（19區(qū)）斷開，KM5斷電釋放，M3最終停止工作，完成了搖臂的松開上升（或下降）夾緊的整套動作。 組合開關SQ1a（15區(qū)）和SQ1b（16區(qū)）作為搖臂升降的超限程限位保護。當搖臂上升到限位位置時，壓下SQ1a使其關斷，接

10、觸器KM2斷電釋放，M2停止運行，搖臂停止上升；當搖臂下降到極限位置時，壓下SQ1b使其斷開，接觸器KM3斷電釋放，M2停止運行，搖臂停止下降。 相關知識 搖臂的自動夾緊由位置開關SQ3控制。如果液壓夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能自動夾緊搖臂，或者由于SQ3調整不當，在搖臂夾緊后不能使SQ3的常閉觸頭斷開，都會使液壓泵M3因長期過載運行而損壞。為此電路中設有FR2，其整定值應根據(jù)電動機M3的額定電流進行整定。 搖臂升降電動機M2的正反轉KM2和KM3不允許同時獲電動作，以防止電源相間短路，為避免因操作失誤，主觸頭熔焊等原因而造成短路事故，在搖臂上升和下降的控制電路中采用了接觸器聯(lián)鎖和復合按鈕聯(lián)鎖，以確

11、保電路安全工作。 相關知識 4）立柱和主軸箱的夾緊（或放松）即可以同時進行，也可以單獨進行，由轉換開關SA1（22-24區(qū)）和復合按鈕SB6（或SB7）（20或21區(qū)）進行控制。SA1由三個位置，扳到中間位置時，立柱和主軸箱的夾緊（或放松）同時進行；扳到左邊位置時，立柱夾緊（或放松）；扳到右邊位置時，主軸箱夾緊（或放松）。復合按鈕SB6是松開控制按鈕，SB7是夾緊控制按鈕。 相關知識 立柱和主軸箱的夾緊與放松控制 將轉換開關SA1扳到中間位置，然后按下松開按鈕SB6，時間繼電器KT2、KT3線圈（20、21區(qū)）同時得電。KT2的延時斷開的常開觸頭（22區(qū)）瞬時閉合，電磁鐵YA1、YA2得電吸合

12、。而KT3延時閉合的常開觸頭（17區(qū)）經(jīng)1-3s延時后閉合，使接觸器KM4獲電吸合，液壓泵電動機M3正轉，供出的壓力油進入立柱和主軸箱的松開油腔，使立柱和主軸箱同時松開。松開SB6，時間繼電器KT2、KT3斷電釋放，KT3延時閉合的瞬時分斷，接觸器KM4斷電釋放，液壓泵電動機M3停轉。KT2延時分斷的常開觸頭（22區(qū)）經(jīng)1-3s后分斷，電磁鐵YA1、YA2線圈斷電釋放，立柱和主軸箱同時松開的操作結束。立柱和主軸箱同時夾緊的工作原理與松開相似，只要SB7，使接觸器KM5獲電吸合，液壓泵電動機M3反轉即可。 相關知識 立柱和主軸箱單獨松開、夾緊 如果希望單獨控制主軸箱，可將轉換開關SA1扳到右側位

13、置。按下松開按鈕SB6（或SB7），時間繼電器KT2、KT3線圈同時得電，這時只有電磁鐵YA2單獨通電吸合，從而實現(xiàn)主軸箱的單獨松開（或夾緊）。松開復合按鈕SB6（或SB7），時間繼電器KT2、KT3斷電釋放，KT3通電延時閉合的常開觸頭瞬時分斷，接觸器KM4斷電釋放，液壓泵電動機M3停轉。經(jīng)1-3s的延時后，KT2延時分斷的常開觸頭（22區(qū)）分斷，電磁鐵YA2的線圈斷電釋放，主軸箱松開（或夾緊）的操作結束。 同理，把轉換開關SA1扳到左側，則使立柱單獨松開或夾緊。 因為立柱和主軸箱的松開與夾緊是短時間的調整工作，所以采用點動控制。 相關知識 5）冷卻泵電動機M4的控制 扳動斷路器QF2，就可

14、以接通或斷開電源，操縱冷卻泵電動機M4的工作或停止。 6）照明、指示電路分析 照明、指示電路的電源也有控制變壓器TC降壓后提供24V、6V的電壓，由熔斷器FU3、FU2作短路保護，EL是照明燈，HL1是電源指示燈，HL2是主軸指示燈。 相關知識四、Z3050搖臂鉆床電器控制元件實際位置圖 相關知識相關知識相關知識五、Z3050搖臂鉆床電氣控制線路常見故障分析 Z3050搖臂鉆床電氣控制的控制特點是電氣控制與液壓、機械相互配合，共同完成搖臂升降、立柱和主軸箱的夾緊與松開等功能。在維修中不僅要注意電氣部分能否正常工作，而且也要注意它與機械和液壓部分的協(xié)調關系。另外，由于Z3050搖臂鉆床內、外立柱

15、間未裝設匯流環(huán)，在操作及檢修過程中不能沿一個方向連續(xù)轉動搖臂，以免發(fā)生事故。 相關知識表2-2-2 Z3050搖臂鉆床電氣控制線路常見故障 故障現(xiàn)象故障分析解決措施電動機不啟動電源開關、各電動機熔斷器、熱繼電器動作查找動作原因并排除相關控制電路接觸點松動或存在斷點禁錮松動點或連接斷點電動機不能停止相應的電動機停止按鈕失控更換或修理相應按鈕控制接觸器觸頭熔焊排除熔焊原因并更換觸頭搖臂不能升降SQ2安裝位置移動，使SQ2不動作調整SQ2安裝位置SQ2損壞，使SQ2不動作更換SQ2元件活塞桿壓不上SQ2，使SQ2不動作液壓系統(tǒng)故障M3電源相序接反，使SQ2不動作調整M3電源相序搖臂夾不緊SQ3安裝位

16、置不合適，使SQ3動作過早調整SQ3安裝位置SQ3移位，使SQ3動作過早檢查固定螺絲是否松動夾緊力不夠活塞桿閥芯卡死或油路堵塞立柱、主軸箱不能夾緊或松開接觸器KM4不能吸合檢查SB6接線情況接觸器KM5不能吸合檢查SB7接線情況油路故障請液壓、機械修理人員檢修搖臂升降限位保護開關失靈組合開關SQ1損壞更換或修理SQ1元件組合開關SQ1觸頭熔焊不動作更換或修理SQ1元件立柱、主軸箱能夾緊，但釋放后就松開菱形塊和承壓塊的角度方向裝錯液壓、機械修理人員檢修菱形塊和承壓塊的距離不適當液壓、機械修理人員檢修相關知識六、搖臂鉆床安全操作規(guī)程 1.工作前對所用搖臂鉆床和工卡量進行全面檢查，確認無誤時方可工作

17、。2.嚴禁戴手套操作，女生發(fā)辮應挽在帽子內。3.在啟動搖臂鉆床前，要對急停按鈕等主要電氣元件位置性能做詳細認真的檢查，確保功能正常。 4.使用搖臂鉆床時，橫臂回轉范圍內不準有障礙物。工作前，橫臂必須卡緊。5.工作臺上不準存放物件，被加工件必須按規(guī)定卡緊，以防工件移位造成重大人身傷害事故和設備事故。6.工件裝夾必須牢固可靠。鉆小件時，應用工具夾持。7.使用自動走刀時，要選好進給速度，調整好行程限位塊。手動進刀時，一般按照逐漸增壓和逐漸減壓原則進行，以免用必過猛造成事故。8.鉆頭上繞有長鐵屑時，要停車清除。禁止用風吹、用手拉，要用刷子或鐵鉤清除。9.精鉸深孔時，拔取圓器和銷棒，不可用力過猛，以免手

18、撞在刀具上。10.不準在旋轉的刀具下，翻轉、卡壓或測量工件。不準觸摸旋轉的刀具。11.工作結束時，將橫臂降到最低位置，主軸箱靠近立柱，并且都要卡緊。 教學任務實施 1. 通過查閱Z3050搖臂鉆床相關資料和分析Z3050搖臂鉆床控制線路原理圖、Z3050搖臂鉆床電器控制元件型號作用表，掌握Z3050搖臂鉆床電氣控制原理及控制開關、按鈕及各電器元件的作用。 2. 通過在Z3050搖臂鉆床進行操作，了解鉆床的運動形式和操作步驟。 3.在教師的指導下對Z3050搖臂鉆床控制線路進行模擬配電盤安裝，可簡化或省略液壓傳動部分。通過配盤安裝及試車熟悉線路原理和電器元件間連接關系。 4.學生兩人一組，在Z3050搖臂鉆床控制線路模擬配電盤上相互設置自然故障點，一名學生練習排除故障，另一名學生安全監(jiān)護。近一步熟悉線路原理和初步掌握故障的排除技能。教學任務實施 5.在教師的指導下對實際Z3050搖臂鉆床進行操作。熟悉鉆床的主要結構和運動形式，了解Z3050搖臂鉆床的各種工作狀態(tài)和操作方法。 6.參照Z3050搖臂鉆床電器位置圖和接線圖，熟悉鉆床電器元件的實際位置和走線情況，并通過測量等方法找出實際走線路徑。 7.教師示范檢修。在Z3050搖臂鉆床上人為設置自然故障點，由教師示范檢修，邊分析邊檢查，直至故