z3050搖臂鉆床電氣控制

/Z３050搖臂鉆床電氣線路控制摘要鉆床是一種用途廣泛的孔加工機床。它主要用鉆頭鉆精度要求不高的孔，另外還可用來鉆孔、鏜孔、擴孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等。因此要求鉆床的主運動和進(jìn)給運動有較寬的調(diào)速范圍。鉆床的結(jié)構(gòu)類型很多，有立式鉆床、臥式鉆床、臺式鉆床、多軸鉆床、深孔鉆床等。搖臂鉆床是一種立式鉆床，它適用于單件或成批生產(chǎn)帶有多孔大型零件的孔加工，是一般機械加工車間常見的機床。【關(guān)鍵詞】：鉆床結(jié)構(gòu)用途ＡBSTRACTTｈedrｉlｌinｇmachineisａkinｄoｆwiｄｅｌyhｏｌeｐrocｅssｉｎgmacｈinetoｏl。Itisｍainｌｙusｅdｆｏｒdrillhｏleｓｗithhighprｅcisiｏｎ,alｓocaｎbeｕsedfｏｒdrilｌinｇ，boｒing,reamｉnｇ，rｅaｍinｇ,ｔａppｉｎgaｎdｓcrａｐeｔｈeend．Tｈerｅforeａsｋedthedriｌｌｍaiｎmoveｍentanｄfeeｄmovｅｍenｔhasawideｓpeedrange。Ｔhesｔructureoｆmanytypｅｓoｆdrｉllｉngmａchine,veｒtｉcalｄriｌliｎg,horiｚoｎｔaｌdｒiｌling，ｄrｉllinｇmａchiｎｅ，mｕlｔi—axisdrｉlliｎgmacｈinｅ，deepｈｏlｅdriｌlｉng．Rｏｃkerdｒｉllinｇmachineisaｋinｄｏfvｅrticaldriｌlingmａｃｈinｅ，whｉｃhiｓsuitａblｅfoｒａsingleｏｒbulkpｒｏduｃｔionwｉthａｐorｏuslａrｇepartsmachｉning,generalmａcｈineryｐｒocｅssingworkshoｐiｓacommｏnmachineｔooｌ?！荆耍鍄wｏrds】：DrillingmachinｅStructureＵsｅ目錄TＯC\o＂1-2"＼f\ｕ摘要 PＡＧEＲEF＿Ｔｏｃ305９513３1\h1第一章緒論?４1.1搖臂鉆床型號的含義?４１.2搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)組成 ４1．3搖臂鉆床的運動形式 ４1.4兩套液壓控制系統(tǒng)?41．5拖動特點和控制要求 ４第二章Z３05０型搖臂鉆床電氣控制線路分析 ６2。1主電路分析?6２.２控制電路分析?７2．３搖臂鉆床的原理分析 8第三章z3０５0搖臂鉆床的電氣故障診斷?123．１搖臂不能升降?12３.２立柱、主軸箱不能夾緊或松開?123．3按下ＳＱ6立柱、主軸箱能夾緊，但釋放后就松開?133。4搖臂上升或下降限位保護(hù)開關(guān)失靈 143．5調(diào)試方法和步驟 １5結(jié)論 16致謝?1７參考文獻(xiàn) 1８附表 19第一章緒論1．1搖臂鉆床型號的含義：Z—鉆床，3-搖臂,0-搖臂鉆床型，5０—最大鉆孔直徑為5０mｍ1．2搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)組成：Z305０搖臂鉆床的構(gòu)造如圖所示。主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、工作臺等組成.內(nèi)立柱固定在底座上，在它外面套著空心外立柱，而且外立柱上的搖臂可連同外立柱一起沿內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)360度。搖臂一端的套筒部分與外立柱滑動配合，借助于絲桿搖臂可沿著外立柱上下移動，主軸箱可沿著搖臂上的水平導(dǎo)軌作徑向移動。１。３搖臂鉆床的運動形式:主運動-—-主軸帶動鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動。進(jìn)給運動——主軸的垂直移動.輔助運動——搖臂沿外立柱的垂直動,主軸箱沿?fù)u臂徑向移動，搖臂與外立柱一起相對于內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。１．4兩套液壓控制系統(tǒng):①操縱機構(gòu)液壓系統(tǒng)：安裝在主軸箱內(nèi),用以實現(xiàn)主軸正反、停車制動、空擋、預(yù)選及變速;②夾緊機構(gòu)液壓系統(tǒng)：安裝在搖臂背后的電器盒下部，用以夾緊松開主軸箱、搖臂及立柱。1.5拖動特點和控制要求：①由于搖臂鉆床的運動部件較多,為簡化傳動裝置,使用多電動機拖動，主電動機承擔(dān)主鉆削及進(jìn)給任務(wù)，搖臂升降,加緊放松和冷卻泵各用一臺電動機拖動。②搖臂升降有單獨電動機拖動，要求能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn).③搖臂的加緊與放松以及立柱的加緊與放松有一臺異步電動機配合液壓裝置來完成，要求這臺電動機能正反轉(zhuǎn)。搖臂的回轉(zhuǎn)與主軸箱的徑向移動在中小型搖臂鉆床上都采用手動。④鉆削加工時，為對刀具及工件進(jìn)行冷卻,需由一臺冷卻泵電動機拖動冷卻泵輸送冷卻液.第二章Z3050型搖臂鉆床電氣控制線路分析２。１主電路分析:Z3０50搖臂鉆床共有四臺電動機，除冷卻泵電動機采用開關(guān)直接起動外,其余三臺異步電動機均采用接觸器直接啟動.M1是主軸電動機，由交流接觸器KMI控制,只要求單方向旋轉(zhuǎn),主軸的正反轉(zhuǎn)由機械手柄操作。M１裝在主軸箱頂部,帶動主軸及進(jìn)給傳動系統(tǒng),熱繼電器FＲ1是熱載保護(hù)元件，短路保護(hù)電器是總電源開關(guān)QＦ１中的電器脫扣裝置。M2是搖臂升降電動機,裝與主軸頂用接觸器KM2核ＫM３控制正反轉(zhuǎn).因為該電動機短時間工作,故不設(shè)過載保護(hù)電器。M3是液壓泵電動機，可以做正向和反向轉(zhuǎn)動.正向與反向旋轉(zhuǎn)的起動與停止由繼電器ＫM4和ＫＭ５控制.熱繼電器FR２是液壓泵電動機的熱載保護(hù)電路.該電動機的主要作用是供給夾緊裝置壓力油實現(xiàn)搖臂和立柱的加緊與松開。M４是冷卻泵電動機，功率很小,由開關(guān)QＦ２直接啟動與停止，其短路保護(hù)也有開關(guān)QF2中的電磁脫扣裝置完成。搖臂升降電動機Ｍ2和液壓泵電動機M３共用第3個自動控制開關(guān)ＱF3中的電磁脫扣裝置完成短路保護(hù)電器。按起動按鈕SB２，則接觸器KMl吸合并自鎖，使主電動機Ml起動運行,同時指示燈HL3亮。按停止按鈕SB1，則接觸器ＫMl釋放，使主電動機M1停止旋轉(zhuǎn),同時指示燈HL３熄滅。2。２控制電路分析：搖臂的下降控制：按下按下SB2KM1線圈得電主軸啟動按下按下SB3KT得電KM4得電YA1得電搖臂放松活塞桿下移壓下SQ3KM4斷電KM2得電搖臂上升↑松開SB3松開SB3KT失電KM2失電停止上升YA1仍通過KT得電KM5延時得電搖臂延時夾緊活塞桿上移斷開SQ3上升完成2.3搖臂鉆床的原理分析由SB4控制KM3、M3反轉(zhuǎn)來實現(xiàn).?長按下降按鈕SＢ4KＴ線圈得電KT（17—18)延時閉合常閉觸點斷開ＫT(５─１7）延時斷開常開觸點閉合KT(14-1５)瞬時觸點閉合致使KＭ３線圈通電→M３反轉(zhuǎn)打開閥門電磁閥YA線圈通電?液壓油經(jīng)YA進(jìn)搖臂松開油腔，將搖臂松開活塞桿下移SQ3（5-１7）復(fù)位閉合→為搖臂夾緊做準(zhǔn)備ＳQ2(7—1４)斷開→ＫM3線圈失電Ｍ３停轉(zhuǎn)?SＱ2（7—8)閉合→KM3線圈通電，M3反轉(zhuǎn),拖動搖臂下降, 下降到所需的位置時，松開按鈕SB4KM3線圈失電,搖臂下降停止。KＴ線圈失電→延時1～3秒→KT延時斷開常開觸點（５—17）斷開,延時常閉觸點(1７—18）閉合→KM5線圈通電→Ｍ3反轉(zhuǎn)活塞桿上移液壓油經(jīng)YA進(jìn)搖臂夾緊油腔,將搖臂夾緊SQ2復(fù)位→為搖臂再次上升或下降做準(zhǔn)備ＳQ3壓下，其常閉觸點（5—１7）斷開→KM5和YA斷電→Ｍ3停轉(zhuǎn)→完成自動夾緊過程。搖臂的下降由SB4控制KM3→M2反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，其過程可自行分析。時間繼電器ＫＴ的作用是在搖臂升降到位、M2停轉(zhuǎn)后，延時１~３s再起動M３將搖臂夾緊，其延時時間視從M2停轉(zhuǎn)到搖臂靜止的時間長短而定①開車前的準(zhǔn)備工作為了保證操作安全，本機床具有“開門斷電”功能。所以開車前應(yīng)將立柱下部及搖臂后部的電門蓋關(guān)好。即SＱ4常閉觸點斷開,QＦ1線圈呈失電狀態(tài)，方能接通電源。合上電源開關(guān)ＱＦ1及QF３，則電源指示燈ＨL1亮，表示機床的電氣線路已進(jìn)入帶電狀態(tài)。②主軸電動機M1的控制按啟動按鈕SB3，則接觸器KM1線圈得電吸合且ＫＭ1輔助常開觸點自鎖,KM1三對常開觸點閉合,使主軸電動機M１啟動運行。同時ＫM１輔助常開觸點閉合。指示燈HL2顯亮。按停止按鈕SB２，則接觸器KM1停止旋轉(zhuǎn)，同時指示燈ＨＬ1熄滅.搖臂升降控制搖臂上升：按上升按鈕SB4,則時間繼電器KT1線圈通電吸合，它的瞬時閉合的動合觸電閉合，接觸器KM4線圈通電，液壓泵電動機M3起動正向旋轉(zhuǎn)，供給壓力油。壓力油經(jīng)分配閥體進(jìn)入搖臂的“松開油腔",推活動塞移動，活塞推動菱形塊，將搖臂松開。同時,活塞桿通過彈簧片位置開關(guān)SＱ２，使SQ2動斷觸點斷開,SQ2動合觸電閉合，前者切斷了接觸器ＫM4的線圈通電,ＫＭ2主觸點接通M2的電源，搖臂升降電動機起動正向旋轉(zhuǎn)，帶動搖臂上升.如果此時搖臂尚未松開,則位置開關(guān)ＳＱ2動合觸電不閉合，接觸器ＫM2就不能吸合，搖臂就不能上升。當(dāng)搖臂上升到所需位置時，松開按鈕SB4則接觸器KM2線圈和時間繼電器ＫT１線圈同時斷電釋放,M２停止工作，隨之搖臂停止上升。由于時間繼電器ＫT1斷電釋放,經(jīng)1—３S時間的延時后,KT1延時閉合的常閉觸電閉合,使接觸器ＫＭ5吸合,KM5主觸點閉合，液壓泵電動機M3反向旋轉(zhuǎn)，隨之泵內(nèi)壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的“加緊油腔”,搖臂加緊.在搖臂加緊的同時,活塞桿通過彈簧片使位置開關(guān)SQ３的動合觸電SQ3斷開,ＫM5線圈斷電釋放，最終M3停止工作，完成了搖臂的松開-上升-夾緊的整套動作.搖臂下降：按下降按鈕SＢ5，則時間繼電器ＫＴ１通電吸合，其動合觸電閉合，接通KＭ4線圈電源,液壓泵電動機M3起動正向旋轉(zhuǎn)，供給壓力油。與前面敘述的過程相似，先使搖臂松開，接著壓動位置開關(guān)ＳQ2,其動斷觸點斷開，使KM4斷電釋放，液壓泵電動機停止工作；其動合觸電閉合,使KM３線圈通電，搖臂升降電動機M2反向運行，帶動搖臂下降.當(dāng)搖臂下降到所需位置時，松開按鈕SB5，則接觸器KM3線圈和時間繼電器KT1線圈同時斷電釋放，M2停止工作,搖臂停止下降。由于時間繼電器ＫＴ1斷電釋放，經(jīng)1－3S時間的延時后，其延時閉合的動斷觸點閉合，ＫM5線圈得電，液壓泵電動機M3反向旋轉(zhuǎn)，隨之搖臂加緊.在搖臂加緊的同時，使位置開關(guān)ＳＱ3斷開，ＫM5斷電釋放,最終停止Ｍ3工作,完成了搖臂的松開—下降—夾緊的整套動作。組合開關(guān)SQ１a和SＱ1ｂ用來限制搖臂的升降超程。當(dāng)搖臂上升到極限位置時,SQ1ａ動作，接觸器KM2斷電釋放,M2T停止運行，搖臂停止上升;當(dāng)搖臂下降到極限位置時，SQb１動作,接觸器KM3斷電釋放，M2停止旋轉(zhuǎn)搖臂停止下降.搖臂的自動加緊油位置開關(guān)SQ3控制,如果液壓加進(jìn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能自動加緊搖臂，或者由于SQ３調(diào)整不當(dāng)，在搖臂加緊后不能使SQ３的動斷觸點斷開,都會使液壓泵電動機因長期過載運行而損壞。為此,電路中設(shè)有熱繼電器FR２，其整定值應(yīng)根據(jù)液壓泵電動機M3的額定電流進(jìn)行調(diào)整。搖臂升降電動機的正反轉(zhuǎn)控制繼電器不允許同時得電動作，以防止電源短路，因避免因操作失誤等原因而造成短路事故,在搖臂上升和下降的控制線路中采用了接觸器的輔助觸點互鎖和符合按鈕互鎖兩種保證安全的方法,確保電路安全工作。立柱和主軸箱的加緊與松開控制立柱和主軸箱的松開（或加緊)即可以同時運行，也可以單獨運行，由轉(zhuǎn)換開關(guān)ＳA1和復(fù)合按鈕SB６進(jìn)行控制。SA1有三個位置，扳到中間位置時，立柱和主軸箱的松開同時進(jìn)行，扳到左邊位置時,立柱加緊；扳到右邊位置時，主軸箱加緊。復(fù)合按鈕SB6是松開控制按鈕,SB７是加緊控制按鈕。主軸和主軸箱同時松緊：將轉(zhuǎn)換開關(guān)SＡ1扮到中間位置，然后按松開按鈕ＳB6，時間繼電器KＴ2，KT３同時得電。KT2的延時斷開的動合觸電閉合,電磁鐵YA1，YA2得電吸合.而KT3的延時閉合的常開觸點經(jīng)1-３S后才閉合.隨后，ＫM4閉合，液壓泵電動機M3正轉(zhuǎn)。供出的壓力油進(jìn)入立柱和主軸箱松開油腔，使立柱和主軸箱同時松開.立柱和主軸箱同時加緊的工作原理與松開時相似，只要把SB6換成ＳB7,接觸器KM4換成KＭ5，M3由正轉(zhuǎn)換成反轉(zhuǎn)即可。主軸和主軸箱單獨松、緊：如希望單獨控制主軸箱,可將轉(zhuǎn)換快關(guān)SA1扮到右側(cè)位置，按下松開按鈕ＳB６,此時時間繼電器KT2和KT3的線圈斷電釋放，KＴ3的通電延時閉合的動合觸電瞬時斷開，接觸器ＫM1的線圈斷電釋放，液壓泵電動機停轉(zhuǎn)。經(jīng)過1-3S的延時，電磁鐵YA2的線圈斷電釋放，主軸箱松開的操作結(jié)束.同理,把轉(zhuǎn)換開關(guān)扮到左側(cè),則可使立柱單獨松開或加緊.因為立柱和主軸箱的松開與夾緊是短時間的調(diào)整工作，所以采用電動方式第三章z30５0搖臂鉆床的電氣故障診斷3.1搖臂不能升降:搖臂鉆床電氣控制的特殊環(huán)節(jié)是搖臂升降.Z3050系列搖臂鉆床的工作過程是由電氣與機械、液壓系統(tǒng)緊密結(jié)合實現(xiàn)的.因此,在維修中不僅要注意電氣部分能否正常工作,也要注意它與機械和液壓部分的協(xié)調(diào)關(guān)系,下面僅分析搖臂鉆床升降中的電氣故障。由搖臂升降過程可知，升降電動機Ｍ２旋轉(zhuǎn)，帶動搖臂升降,其前提是搖臂完全松開,活塞桿壓位置開關(guān)ＳＱ2。如果SQ2不動作，常見故障是SQ2安裝位置移動。這樣，搖臂雖已放松，但活塞桿壓不上ＳQ2，搖臂就不能升降，有時，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，使搖臂放松不夠,也會壓不上SQ2，使搖臂不能移動,由此可見,SQ２的位置非常重要，應(yīng)配合機械、液壓調(diào)整好后緊固。電動機M３電源相序接反時,按上升按鈕SＢ4（或下降按鈕ＳB5),M３反轉(zhuǎn),使搖臂夾緊，SQ２應(yīng)不動作，搖臂也就不能升降.所以，在機床大修或新安裝后，要檢查電源相序。3．2立柱、主軸箱不能夾緊或松開：立柱、主軸箱不能夾緊或松開的可能原因是油路堵塞、接觸器KM４或KM5不能吸合所致。出現(xiàn)故障時，應(yīng)檢查按鈕SＢ6、SB7接線情況是否良好，若接觸器KＭ4或KＭ5能吸合，M3能運轉(zhuǎn)，可排除電氣方面的故障，則應(yīng)請液壓、機械修理人員檢修油路,以確定是否是油路故障。由搖臂夾緊的動作過程可知，夾緊動作的結(jié)束是由位置開關(guān)ＳＱ３來完成的，如果SQ3動作過早,將導(dǎo)致M3尚未充分夾緊就停轉(zhuǎn)。常見的故障原因是SQ3安裝位置不合適、固定螺絲松動造成SQ3移位，使SQ3在搖臂夾緊動作未完成時就被壓上，切斷了KM5回路，使Ｍ3停轉(zhuǎn)。排除故障時,首先判斷是液壓系統(tǒng)的故障（如活塞桿閥芯卡死或油路堵塞造成的夾緊力不夠），還是電氣系統(tǒng)故障。對電氣方面的故障，應(yīng)重新調(diào)整SQ3的動作距離,固定好螺釘即可。3.3按下SQ6立柱、主軸箱能夾緊，但釋放后就松開:由于立柱、主軸箱的夾緊和松開機構(gòu)都采用機械菱形塊結(jié)構(gòu)，所以這種故障多為機械原因造成的?？赡苁橇庑螇K和承壓塊的角度方向搞錯，或者距離不合適,也可能因夾緊力調(diào)得太大或夾緊液壓系統(tǒng)壓力不夠?qū)е铝庑螇K立不起來。3．４搖臂上升或下降限位保護(hù)開關(guān)失靈：組合開關(guān)SQ1的失靈分兩種情況:一是組合開關(guān)SQ1損壞，SＱ1觸頭不能因開關(guān)動作而閉合或接觸不良使線路斷開,由此使搖臂不能上升或下降;二是組合開關(guān)SQ１不能動作，觸頭熔焊,使線路始終處于接通狀態(tài)，當(dāng)搖臂上升或下降到極限位置后，搖臂升降電動機M2發(fā)生堵轉(zhuǎn),這時應(yīng)立即松開SB4或SB5.根據(jù)上述情況進(jìn)行分析，找出故障原因,更換或修理失靈的組合開關(guān)SQ１３。5調(diào)試方法和步驟：主軸電機Ｍ1的控制:按下啟動按鈕SB３，Y0有輸出,ＫＭ1吸合，主軸電機M１啟動，同時HL２指示燈亮；按下SB2,Y0停止輸出，KM1斷開，主軸電機M1停轉(zhuǎn)，同時HL２滅.搖臂升降控制:搖臂放松:按下上升按鈕ＳＢ4,時間繼電器T0開始計時，Ｍ０得電并自鎖，Y3有輸出，ＫM4吸合，電機Ｍ3啟動正傳，搖臂上升：搖臂夾緊機構(gòu)使行程開關(guān)ＳＱ3釋放,SQ2壓合―――→Y3停止輸出，可沒失電,Ｍ3停轉(zhuǎn),同時Y1有輸出，ＫＭ2線圈得電，M2正傳,搖臂上升。搖臂夾緊：當(dāng)搖臂上升到所需位置后，松開按鈕SB４―――→Y１停止輸出,ＫM２線圈失電,M2停傳，搖臂停止上升，3秒后Y4有輸出，KＭ５線圈得電,Ｍ3反傳,搖臂夾緊,ＳQ２釋放，SＱ3壓合―――→Y4停止輸出，KM５線圈失電，M3停傳，搖臂夾緊完成搖臂下降控制:搖臂放松：按下上升按鈕Ｂ45，時間繼電器T0開始計時，M0得電并自鎖,Ｙ3有輸出，ＫＭ４吸合,電機M3啟動正傳，搖臂上升：搖臂放松機構(gòu)使行程開關(guān)SＱ2釋放,SQ３壓合―――→Y3停止輸出，ＫＭ4失電,M3停轉(zhuǎn),同時Y2有輸出，KM3線圈得電,M2反傳，搖臂下降.搖臂夾緊：當(dāng)搖臂下降到所需位置后,松開按鈕SＢ５―――→Y3停止輸出,KＭ3線圈失電，M2停傳,搖臂停止下降,3秒后Ｙ4有輸出,ＫM５線圈得電，M3反傳，搖臂夾緊,ＳQ２釋放,SQ3壓合―――→Ｙ4停止輸出，ＫＭ5線圈失電，Ｍ3停傳，搖臂夾緊完成立柱和主軸箱的夾緊和放松控制：由液壓和電氣控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成，立柱和主軸箱的放松或夾緊可以同時進(jìn)行,也可以單獨動作,由轉(zhuǎn)換開關(guān)ＳA和符合開關(guān)SB6或SB7進(jìn)行控制,。SA有三個位置，扳到中間位置時，立柱和主軸夾緊(或放松）同時進(jìn)行;扳到左邊，立柱夾緊（或放松);扳到右邊時，主軸箱夾緊（或放松)。復(fù)合按鈕SB6是松開控制按鈕,ＢＳ7是夾緊控制按鈕。立柱和主軸同時夾緊：SA扳到中間位置Y5、Ｙ６有輸出,YＡ1、ＹA2同時得電，按下ＳＢ7―――→Y4有輸出，ＫM5線圈得電，Ｍ3反傳,立柱和主軸箱同時夾緊立柱和主軸同時松開：SA扳到中間位置Y5、Y６有輸出，YＡ１、YA2同時得電,按下SB６―――→Y3有輸出，KM4吸合，電機M3正傳，立柱和主軸箱同時松開。立柱箱獨立夾緊:ＳＡ扳到左邊位置Ｙ5、ＹＡ1得電，按下ＳB７―――→Y４有輸出，KM５線圈得電，M3反傳,立柱夾緊立柱箱獨立松開：SA扳到左邊位置Y5、YＡ１得電，按下SB７―――→Y3有輸出，ＫM4線圈得電，M３正傳，立柱松開主軸箱獨立夾緊:SA扳到右邊位置Y6、YA２得電，按下ＳB7―――→Y4有輸出，KM5線圈得電,M3反傳,主軸箱夾緊主軸箱獨立松開：SA扳到左邊位置Y６、ＹA2得電,按下SB6―――→Ｙ3有輸出，ＫM4線圈得電,Ｍ3正傳,主軸箱松開結(jié)論通過對z3050搖臂鉆床電氣線路控制的進(jìn)一步了解,了解其工作原理，能夠充分去理解搖臂鉆床的各個部位的工作流程，能夠熟練的去操作，注意使用中遇到的問題，搖臂