《機床電氣控制線路故障維修》課件第9章

第9章常用鏜床電氣

控制線路分析及故障檢修

9.1T68型臥式鏜床電氣控制線路分析9.2T68型臥式鏜床電氣控制線路故障檢修實例9.3T68型臥式鏜床電氣控制線路故障維修匯總9.4T68型臥式鏜床電氣控制線路PLC控制改造鏜床在機械加工中主要用于鏜孔和鉆孔，它是一種精密的孔加工及孔與孔之間距離要求精密加工的機床。鏜床不但能鏜孔和鉆孔，而且可以擴孔和鉸孔。鏜床主要有臥式鏜床、坐標鏜床、立式鏜床和專用鏜床。本章主要介紹T68型臥式鏜床電氣控制線路的工作原理，并給出電氣故障檢修實例及電氣故障維修匯總。

9.1T68型臥式鏜床電氣控制線路分析

T68型臥式鏜床電氣控制線路原理圖見圖9-1。

1．主電路分析

T68型臥式鏜床共由兩臺電動機拖動。

主軸電動機M1為△—YY形接法的雙速電動機，它帶動機床主軸的運動，由接觸器KM1控制其正轉電源的通斷，接觸器KM2控制其反轉電源的通斷，接觸器KM4控制其低速電源的通斷，接觸器KM5控制其高速電源的通斷。熱繼電器KR為它的過載保護，電阻R為其反接制動及點動控制的限流電阻，接觸器KM3為電阻R的短接接觸器。快速進給電動機M2帶動工作臺快速進給，由接觸器KM6控制其正轉電源的通斷，接觸器KM7控制其反轉電源的通斷。由于快速進給電動機M2為短期工作，故不設過載保護。

三相電源由電源總開關QS1引入，熔斷器FU1既為電路的總短路保護，又為主軸電動機M1的短路保護，熔斷器FU2為進給電動機的短路保護。

2．控制電路分析

三相交流電源由電源總開關QS1經熔斷器FU1、FU2加在變壓器TC初級繞組兩端，經降壓后輸出110?V交流電壓作為控制電路的電源，24?V交流電壓為機床工作照明燈的電源。合上電源總開關QS1，7區(qū)中的電源信號燈HL亮，表示控制電路電源電壓正常。

控制電路中，行程開關SQ1和SQ2聯鎖保護行程開關，是為了防止在工作臺或主軸箱自動快速進給時又將主軸進給手柄扳到自動快速進給的誤操作。

1)主軸電動機正、反轉控制

(1)主軸電動機M1低速正轉控制。將高、低速變速手柄扳到“低速”擋，行程開關SQ斷開。由于行程開關SQ3、SQ4首先是被壓合的，故它們的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。按下主軸電動機M1的正轉啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1得電閉合并自鎖，其12區(qū)及18區(qū)中的常開觸點閉合，12區(qū)中的KA1常開觸點閉合接通了接觸器KM3線圈的電源，接觸器KM3閉合，KM3主觸點短接了主軸電動機M1中的制動電阻R，18區(qū)中的KA1常開觸點閉合，接通了接觸器KM1線圈的電源，接觸器KM1及KM4閉合，接觸器KM1、KM4的主觸點將主軸電動機M1繞組接成△形，主軸電動機M1低速正轉啟動運行。按下主軸電動機M1的停止按鈕SB1，主軸電動機M1制動停止。圖9-1T68型臥式鏜床電氣控制線路原理圖

(2)主軸電動機M1低速反轉控制。仍然將高、低速手柄扳到“低速”擋位置，按下反轉啟動按鈕SB3，中間繼電器KA2得電閉合并自鎖，其13區(qū)及19區(qū)中的KA2常開觸點閉合，分別接通了接觸器KM3、KM2線圈的電源，接觸器KM3、KM2、KM4得電閉合。KM3主觸點短接了制動電阻R，KM2、KM4主觸點接通了主軸電動機M1△形接法的反轉電源。主軸電動機M1低速反轉啟動運行。按下停止按鈕SB1，主軸電動機M1制動停止。

(3)主軸電動機M1高速正轉控制。將高、低速變速手柄扳到“高速”擋位置，行程開關SQ閉合。按下主軸電動機M1的正轉啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1得電閉合，12區(qū)及18區(qū)中的KA1常開觸點閉合，使得接觸器KM3、時間繼電器KT及接觸器KM3、KM4得電閉合，主軸電動機M1繞組被接成△形低速啟動。經過一定時間后，時間繼電器的中的通電延時常閉觸點(22區(qū))斷開，通電延時常開觸點(23區(qū))閉合，斷開了接觸器KM4線圈的電源，KM4失電釋放。同時接通了接觸器KM5線圈的電源，接觸器KM5閉合，其主觸點將主軸電動機M1繞組接成YY形高速運轉。按下停止按鈕SB1，主軸電動機M1制動停止。

(4)主軸電動機M1高速反轉控制。主軸電動機M1的高速反轉控制原理及過程與主軸電動機M1高速正轉控制相同，只不過是將正轉啟動按鈕SB2換成反轉啟動按鈕SB3，中間繼電器KA1換成KA2，接觸器KM1換成KM2，其他都是一樣的，請讀者自行分析。

2)主軸電動機M1制動控制

(1)正轉制動控制。當主軸電動機M1高、低速正軸啟動運行時，其轉速達到120?r/min時，21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉閉合常開觸點閉合，為主軸電動機M1的制動做好了準備。當需要主軸電動機M1停止時，按下主軸電動機M1的停止按鈕SB1，高、低速正轉接觸器KM1失電，其20區(qū)中的接觸器KM1的常開觸點復位閉合，接觸器KM2線圈通過以下途徑得電：變壓器TC→FU4→SQ1→SQ4常閉觸點→SR2常開觸點→KM1常閉觸點→接觸器KM2線圈→KR→變壓器TC。接觸器KM2得電及KM4得電閉合，KM2、KM4主觸點接通了主軸電動機M1的低速反轉電源，M1串電阻R反接制動，轉速迅速下降。當轉速下降至100?r/min時，21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉閉合常開觸點斷開，切斷了接觸器KM2線圈回路的電源，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動機M1完成正轉反接制動控制。

(2)反轉制動控制。當主軸電動機M1高、低速反轉啟動運轉時，其轉速達到120?r/min時，14區(qū)中的速度繼電器SR1的反轉閉合常開觸點閉合，為停車反接制動做好了準備。其他的過程同正轉制動控制，請讀者自行分析。

3)主軸電動機M1點動控制

按下主軸電動機M1的正轉點動按鈕SB4，接觸器KM1及KM4線圈得電閉合，KM1、KM4主觸點接通主軸電動機M1的低速正轉電源，M1串電阻低速正轉點動。

同樣，按下主軸電動機M1的反轉點動按鈕SB5，接觸器KM2、KM4得電閉合，KM2、KM4主觸點接通了主軸電動機M1的低速反轉電源，M1串電阻R反轉點動。

4)主軸變速控制

主軸變速是通過轉動變速操作盤，選擇合適的轉速來進行變速的。主軸變速時可直接拉出主軸變速操作盤的操作手柄進行變速，而不必按下主軸電動機的停止按鈕。具體操作過程為：當主軸電動機M1在加工過程中需要進行變速時，設電動機M1運行于反轉狀態(tài)，速度繼電器SR1的常開觸點閉合。將主軸變速操作盤的操作手柄拉出，此時SQ3復位，其15區(qū)中的常開觸點復位閉合，12區(qū)中的常開觸點斷開，接觸器KM3線圈斷電，使得KM2、KM5線圈斷電。由于SR1的閉合及以上元件的失電釋放，使得接觸器KM1線圈通過以下途徑得電：變壓器TC→FU4→SQ1→SQ3常閉觸點→SR1常開觸點→KM2常閉觸點→KM1線圈→KR→變壓器TC。接觸器KM1和KM4得電閉合，主軸電動機M1串電阻R反轉反接制動，主軸電動機速度迅速下降。待速度降至100?r/min時，14區(qū)中的SR1常開觸點斷開，主軸電動機M1停轉。此時轉動變速操作盤，選擇新的速度后，將變速手柄壓回原位。在壓回原位的過程中，若因齒輪不能嚙合，卡住手柄不能壓下去時，主軸變速沖動開關SQ6被壓合，接觸器KM1線圈通過以下途徑得電：變壓器TC→FU4→SQ1→SQ3常閉觸點→SR2常閉觸點→SQ6常開觸點→KM2常閉觸點→KM1線圈→KR→變壓器TC。接觸器KM1得電閉合，使得KM4得電閉合，主軸電動機M1低速正轉啟動。當轉速達到120?r/min時，以上途徑中速度繼電器SR2的常閉觸點斷開，主軸電動機M1又停轉。當轉速降至100?r/min時，速度繼電器SR2的常閉觸點又復位閉合，主軸電動機M1又正轉啟動。如此反復，直到新的變速齒輪嚙合好為止。此時主軸變速手柄壓回原位，行程開關SQ6松開，主軸沖動電路被切斷，行程開關SQ3被重新壓下，接觸器KM3、KM2和KM5線圈得電，主軸電動機M1反轉啟動，以新的轉速運行。

5)進給電動機M2的控制

機床工作臺的縱向和橫向進給、主軸的軸向進給、主軸箱的垂直進給等快速移動都是由電動機M2通過機械齒輪的嚙合來實現的。將快速手柄扳至快速正向移動位置，行程開關SQ8被壓下，24區(qū)中的常開觸點閉合，接觸器KM6線圈得電閉合，進給電動機M2啟動正轉，帶動各種進給正向快速移動。將快速手柄扳至反向位置時壓下行程開關SQ7，接觸器KM7線圈得電閉合，進給電動機M2反向啟動運轉，帶動各種進給反向快速移動。

6)進給變速控制

進給變速控制的控制過程與主軸變速控制的控制過程基本相同，只不過拉出的變速手柄是進給變速操作手柄，將主軸變速控制中的行程開關SQ3換成SQ4，而進給變速沖動的行程開關為SQ5。具體由讀者自己分析。

T68型臥式鏜床電氣元件明細表見表9-1。表9-1T68型臥式鏜床電氣元件明細表

9.2T68型臥式鏜床電氣控制線路故障檢修實例

1．主軸電動機M1不能高速運轉

故障現象：將高、低速變速手柄扳至“高速”位置，按下主軸電動機M1的正轉或反轉啟動按鈕SB2或SB3，主軸電動機M1能正、反轉啟動，但經過幾秒后又自動停止。

故障分析：從以上故障現象來分析，主要是主軸電動機M1的高速運轉繞組沒有得到電源而不能運轉。造成這種故障的原因從主電路來分析有接觸器KM5的主觸點閉合接觸不良或觸點灼壞。從控制電路來看，應該為23區(qū)中的時間繼電器KT的瞬時斷開延時閉合常開觸點閉合接觸不良，接觸器KM4的常閉觸點接觸不良及接觸器KM5線圈損壞，或為各連接導線脫線等。其檢查步驟為：將高、低速變速手柄扳至“高速”擋位置。接通機床電源，按下主軸電動機M1的正轉或反轉啟動按鈕SB2或SB3，觀察接觸器KM5是否閉合。如果接觸器KM5閉合，則重點檢查接觸器KM5的主觸點是否閉合接觸不良及其他主通路有無斷點等。若接觸器KM5未閉合，則用“短路法”重點檢查23區(qū)中的時間繼電器KT的瞬時斷開延時閉合常開觸點是否閉合接觸不良，接觸器KM4的常閉觸點是否接觸不良等。故障檢查：合上電源總開關QS1，將高、低速變速手柄扳至“高速”擋位置，按下主軸正轉啟動按鈕SB3，主軸電動機M1低速正轉啟動，但經過幾秒后，主軸電動機M1又自動停止，觀察到接觸器KM5未閉合。用“短路法”將導線從23區(qū)中的時間繼電器KT延時閉合常開觸點的上端短接到接觸器KM4常閉觸點的下端，接觸器KM5閉合，主軸電動機M1能高速啟動運轉。

繼續(xù)用“短路法”檢查出此故障為時間繼電器KT的瞬時斷開延時閉合常開觸點閉合接觸不良。

故障處理：修理或更換時間繼電器KT。

2．主軸變速時無沖動

故障現象：主軸在變速時，當選擇好轉速，將轉速盤推入時，主軸不能沖動，變速齒輪不能很好地嚙合，主軸無法啟動。

故障分析：造成這種故障的原因只有三種可能。一種可能是15區(qū)中的行程開關SQ3的常閉觸點復位閉合接觸不良；第二種可能是速度繼電器SR2的常閉觸點接觸不良，不能接通主軸的沖動電路；第三種可能是16區(qū)中的行程開關SQ6的常開觸點壓合接觸不良。所以在進行故障檢查時，應重點檢測這三個元件觸點閉合是否良好。故障檢查：接通機床電源，用“短路法”將導線從行程開關SQ1的下端短接到行程開關SQ6的下端，主軸電動機M1能低速啟動。繼續(xù)用“短路法”逐一檢查出故障為15區(qū)中的速度繼電器SR2的常閉觸點接觸不良所致。

故障處理：調整速度繼電器SR2壓力彈簧及壓力，或修理速度繼電器SR2的常閉觸點，使其接觸良好。

9.3T68型臥式鏜床電氣控制線路故障維修匯總

1．所有電動機都不能啟動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：無電源電壓；熔斷器FU1斷路；熔斷器FU2斷路；變壓器TC損壞；熔斷器FU4斷路。

(2)重點檢測對象或檢測點：熔斷器FU1；熔斷器FU2；熔斷器FU4；變壓器TC。

2．主軸電動機M1不能啟動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：熱繼電器KR的主通路有斷點；主軸電動機M1繞組有問題；接觸器KM4的主觸點接觸不良；8區(qū)中的行程開關SQ1的常閉觸點接觸不良；停止按鈕SB1的常閉觸點接觸不良；12區(qū)中的行程開關SQ3、SQ4的常開觸點壓合接觸不良；接觸器KM3線圈損壞；19區(qū)中的接觸器KM3的常開觸點閉合接觸不良；熱繼電器KR的常閉觸點接觸不良；22區(qū)中的時間繼電器KT的瞬時閉合延時斷開常閉觸點接觸不良；接觸器KM5的常閉觸點接觸不良。

(2)重點檢測對象或檢測點：主軸電動機M1繞組；8區(qū)中的行程開關SQ1的常閉觸點；停止按鈕SB1的常閉觸點；12區(qū)中的行程開關SQ3、SQ4的常開觸點；19區(qū)中的接觸器KM3的常開觸點。

3．主軸電動機M1不能正轉啟動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：接觸器KM1的主觸點閉合接觸不良；8區(qū)中的正轉啟動按鈕SB2的常開觸點壓合按觸不良；中間繼電器KA2的常閉觸點接觸不良；中間繼電器KA1線圈損壞；12區(qū)中的中間繼電器KA1的常開觸點閉合接觸不良；18區(qū)中的中間繼電器KA1的常開觸點閉合接觸不良；17區(qū)中的接觸器KM2的常閉觸點接觸不良；接觸器KM1線圈損壞。

(2)重點檢測對象或檢測點：接觸器KM1的主觸點；8區(qū)中的中間繼電器KA2的常閉觸點；12區(qū)中的中間繼電器KA1的常開觸點；17區(qū)中的接觸器KM2的常閉觸點；18區(qū)中的中間繼電器KA1的常開觸點。

4．主軸電動機M1不能反轉啟動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：接觸器KM2的主觸點閉合接觸不良；10區(qū)中的正轉啟動按鈕SB3壓合按觸不良；中間繼電器KA1的常閉觸點接觸不良；中間繼電器KA2線圈損壞；13區(qū)中的中間繼電器KA2的常開觸點閉合接觸不良；19區(qū)中的中間繼電器KA2的常開觸點閉合接觸不良；20區(qū)中的接觸器KM1的常閉觸點接觸不良；接觸器KM2線圈損壞。

(2)重點檢測對象或檢測點：接觸器KM2的主觸點；10區(qū)中的中間繼電器KA1的常閉觸點；13區(qū)中的中間繼電器KA2的常開觸點；20區(qū)中的接觸器KM1的常閉觸點；19區(qū)中的中間繼電器KA2的常開觸點。

5．主軸電動機M1不能高速運轉

(1)故障可能出現的范圍或故障點：接觸器KM5的主觸點閉合接觸不良；13區(qū)中的行程開關SQ的常開觸點壓合接觸不良；時間繼電器KT線圈損壞；23區(qū)中的時間繼電器KT的瞬時斷開延時閉合常開觸點閉合接觸不良；接觸器KM4的常閉觸點接觸不良；接觸器KM5線圈損壞。

(2)重點檢測對象或檢測點：接觸器KM5的主觸點；13區(qū)中的行程開關SQ的常開觸點；23區(qū)中的時間繼電器KT的瞬時斷開延時閉合常開觸點；接觸器KM4的常閉觸點。

6．主軸電動機M1不能點動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：17區(qū)中的主軸電動機M1的正轉點動按鈕SB4的常開觸點壓合接觸不良；20區(qū)中的主軸電動機M1的反轉點動按鈕SB5壓合接觸不良。

(2)重點檢測對象或檢測點：正轉點動按鈕SB4；反轉點動按鈕SB5。

7．主軸電動機M1不能制動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：17區(qū)中的速度繼電器SR1的反轉閉合觸點閉合接觸不良；21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉閉合觸點閉合接觸不良。

(2)重點檢測對象或檢測點：17區(qū)中的速度繼電器SR1的反轉閉合觸點；21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉閉合觸點。

8．主軸及進給變速無沖動

(1)故障可能出現的范圍或故障點：15區(qū)中的行程開關SQ3的常閉觸點接觸不良；速度繼電器SR2的常閉觸點接觸不良；16區(qū)中的行程開關SQ6的常開觸點壓合接觸不良；15區(qū)中的行程開關SQ5的常開觸點壓合接觸不良。

(2)重點檢測對象或檢測點：15區(qū)中的行程開關SQ3的常閉觸點；速度繼電器SR2的常閉觸