電氣安裝規(guī)劃與實施課件 項目九 CA6140型車床電氣故障檢測與維修

項目九CA6140型車床電氣故障檢測與維修初學車削加工時，我們面對車床不知道如何通過按鈕、開關去控制車床各部分的運動？從事車削加工時，我們會經常碰到車床電氣出現(xiàn)的各種故障而手足無措。那么，本項目將帶領你認識機床電氣，掌握基本的機床電氣故障排除技巧，熟練掌握CA6140型車床電氣控制及故障排除技巧?！卷椖拷榻B】【學有所獲】序號學習效果知識目標能力目標1了解CA6140型車床的組成及運動√

2掌握機床電氣圖的組成及識讀技巧√

3掌握機床電氣故障檢測與排除技巧√

4能對CA6140型車床電氣圖進行識讀

√5能對CA6140型車床電氣常見故障檢測與排除

√任務一CA6140型車床主軸電動機故障檢測【任務資訊】一、CA6140型車床的組成CA6140是在原C620基礎上加以改進而來，C代表車床,A代表改進型號,6代表臥式,1代表基本型,40代表最大旋轉直徑，是機械設備制造企業(yè)所需設備之一。CA6140型車床主要有主軸變速箱、進給箱、溜板箱、尾架、床身等組成，如圖9-1所示。(1)主軸變速箱(2)溜板和刀架部件(3)尾座(4)進給箱(5)溜板箱(6)床身二、CA6140型車床的運動車床的運動主要由主運動、進給運動和其他輔助運動等組成。車床的主運動是工件的旋轉運動，它是由主軸通過卡盤或頂尖帶動工件旋轉。電動機的動力通過主軸箱傳給主軸，主軸一般只要單方向的旋轉運動，只有在車螺紋時才需要用反轉來退刀。CA6140用操縱手柄通過摩擦離合器來改變主軸的旋轉方向。進給運動是溜板帶動刀具作縱向或橫向的直線移動，也就是使切削能連續(xù)進行下去的運動。所謂縱向運動是指相對于操作者的左右運動，橫向運動是指相對于操作者的前后運動。車床的輔助運動包括刀架的快進與快退，尾架的移動與工件的夾緊與松開等。為了提高工作效率，車床刀架的快速移動由一臺單獨的進給電動機拖動。三、機床電氣圖的識讀1.電氣圖樣根據(jù)機床的機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設備和電器的工作順序，詳細表示電路、設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系，而不考慮其實際位置的一種簡圖叫電氣控制系統(tǒng)圖。電氣控制系統(tǒng)圖能充分表達電氣控制系統(tǒng)的組成、結構與工作原理，是電氣線路安裝、調試和維修的理論依據(jù)。電氣控制系統(tǒng)圖一般有電氣原理圖、電氣元件布置圖及電氣安裝接線圖三種。(1)電氣原理圖電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理繪制的。它采用電器元件展開的形式，利用圖形符號和項目代號來表示電路中各元件導電部件和接線端子的連接關系。①電氣原理圖的組成根據(jù)電路中電流的大小，電氣原理圖可分為主電路和控制電路。②繪制電氣原理圖的原則1）圖面區(qū)域的劃分橫邊從左到右用阿拉伯數(shù)字分別編號，豎邊從上到下用英文字母區(qū)分，分區(qū)代號用該區(qū)域的字母和數(shù)字表示。通常情況下，豎邊的字母可以省略，即只用數(shù)字表示。2)符號位置索引在較復雜的電氣原理圖中，對繼電器、接觸器線圈的文字符號下方要標注其觸點位置索引；而在觸點文字符號下方要標注其線圈位置索引。符號位置索引，用圖號、頁次和圖區(qū)編號的組號表示。3）原理圖中，要給出導線的線號，線號可根據(jù)電源的類型來設置。原理圖采用電路編號法，即對電路中的各個接點用字母或數(shù)字編號。主電路在電源開關的出線端按相序依次編號為U11、V11、W11。然后按從上至下、從左至右的順序，每經過一個電器元件后，編號要遞增，如U12、V12、W12；U13、V13、W13……。輔助電路編號按“等電位”原則從上至下、從左至右的順序用數(shù)字依次編號，每經過一個電器元件后，編號要依次遞增；控制電路編號的起始數(shù)字必須是1，其他輔助電路編號的起始數(shù)字依次遞增100，如照明電路編號從101開始；指示電路編號從201開始等。(3) 電氣元件布置圖電氣元件布置圖主要用來表明各種電氣設備在機械設備上和電氣控制柜中的實際安裝位置，采用簡化的外形符號(如正方形、矩形、圓形等)而繪制的一種簡圖，為機械電氣控制設備的制造、安裝、維修提供必要的資料。它不表達各電器的具體結構、作用、接線情況以及工作原理，主要用于電器元件的布置和安裝。圖中各電器的文字符號必須與電路圖和接線圖的標注相一致。在實際中，電路圖、接線圖和布置圖要結合起來使用。(3)電氣安裝接線圖電氣安裝接線圖是為安裝電氣設備時進行配線或檢查維修電氣控制電路故障服務的。根據(jù)電氣設備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制，只用來表示電氣設備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動作原理。繪制安裝接線圖應遵循以下原則：①各電器元件用規(guī)定的圖形符號、文字符號繪制，同一電器元件各部件必須畫在一起。各電器元件的位置，應與實際安裝位置一致。②不在同一控制柜或配電盤上的電器元件的電氣連接，必須通過端子板進行轉接，各電器元件的文字符號及端子板的編號應與原理圖一致，并按原理圖的接線進行連接。③畫導線時，應標明導線的規(guī)格、型號、根數(shù)和穿線管的尺寸，走向相同的多根導線可用單線表示。2.電氣控制電路的分析方法及電氣故障檢修技巧

(1)電氣控制電路的分析方法電氣原理圖的閱讀分析方法最為重要，仔細閱讀設備說明書，在了解電氣控制系統(tǒng)的總體結構、電動機和電器元件的分布狀況及控制要求的基礎上，才可以分析電氣原理圖。電氣原理圖的分析步驟如下：

主電路分析控制電路分析輔助電路分析連鎖與保護分析總體檢查1)主電路分析從主電路入手，根據(jù)每臺電動機或電磁閥等執(zhí)行電路的控制要求去分析他們的控制內容?？刂苾热莅ㄆ饎?、制動、方向控制和調速等基本控制環(huán)節(jié)。2)控制電路分析根據(jù)主電路各電動機或電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，利用前面學過的電動機控制基本環(huán)節(jié)的相關知識，按功能不同劃分成若干個局部控制電路來進行電路分析。3)輔助電路分析輔助電路包括電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照明和故障報警等，他們大多是由控制電路中的電器元件來控制。所以電路分析時，還要回頭來對照控制電路進行分析4)連鎖與保護環(huán)節(jié)分析機床對于安全性和可靠性有很高的要求，為實現(xiàn)這些要求，除了合理的選擇拖動和控制方案外，在控制電路中還設置了一系列電氣保護和必要的電氣連鎖。5)總體檢查經過“化整為零”，逐步分析了每一個局部電路的工作原理及各部分之間的控制關系后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個控制電路，看看是否有遺漏。特別要從整體角度進一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個元件所起的作用。(2)電氣故障檢修的一般步驟1)觀察和調查故障現(xiàn)象：電氣故障現(xiàn)象是多種多樣的。例如，同一類故障可能有不同的故障現(xiàn)象，不同類故障可能有同種故障現(xiàn)象，這種故障現(xiàn)象的同一性和多樣性，給查找故障帶來復雜性。但是，故障現(xiàn)象是檢修電氣故障的基本依據(jù)，是電氣故障檢修的起點，因而要對故障現(xiàn)象進行仔細觀察、分析，找出故障現(xiàn)象中最主要的、最典型的方面，搞清故障發(fā)生的時間、地點、環(huán)境等。2)分析故障原因一初步確定故障范圍、縮小故障部位：根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因是電氣故障檢修的關鍵。分析的基礎是電工電子基本理論，是對電氣設備的構造、原理、性能的充分理解，是電工電子基本理論與故障實際的結合。某一電氣故障產生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因。3)確定故障的部位一判斷故障點：確定故障部位是電氣故障檢修的最終目標和結果。確定故障部位可理解成確定設備的故障點，如短路點、損壞的元器件等，也可理解成確定某些運行參數(shù)的變異，如電壓波動等。確定故障部位是在對故障現(xiàn)象進行周密的考察和細致分析的基礎上進行的。在這一過程中，往往要采用下面將要介紹的多種手段和方法。(3)電氣故障檢測的一般技巧熟悉電路原理，確定檢修方案先機損，后電路先簡單，后復雜先檢修通病、后攻疑難雜癥先公用電路、后專用電路。3.變壓器(1)變壓器的結構變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈（一次線圈）、次級線圈（二次線圈）和鐵芯（磁芯）。(2)變壓器的工作原理變壓器中一、二次線圈的電壓之比為變壓器的電壓比變壓器中一、二次線圈的電流之比為二次線圈上的阻抗與一次線圈的等效阻抗之比為

3、機床控制變壓器機床電路比較復雜，機床主電路電壓為380V，而控制電路、輔助電路、照明電路電壓與主電路不同，需要機床控制變壓器輸出不同的電壓。以CA6140型車床為例，主電路電壓為380V，控制電路電壓為220V，照明電路為36V，指示電路為6V。四、CA6140型車床主軸電動機電氣控制及常見故障1.主軸電動機電氣控制分析從CA6140型車床電氣圖中可知，主軸電動機主電路在2號線路，控制電路在7號線路，兩個線路從總電路中分離后組合成下列電路。主軸電動機工作過程為：合上開關QS1，按下7號線路中啟動按鈕SB2，KM1線圈得電，2號線路中KM1主觸點閉合，M1電機運行。按下7號線路中的停止按鈕SB1，KM1線圈失電，2號線路中的主觸點斷開，M1電機停轉。2.主軸電動機常見故障(1)主軸電動機不能啟動發(fā)生主軸電動機不能啟動的故障時，首先檢查故障是發(fā)生在主電路還是控制電路，若按下啟動按鈕，接觸器KM1不吸合，此故障則發(fā)生在控制電路，主要應檢查FU3是否熔斷，過載保護FR1是否動作，接觸器KM1的線圈接線端子是否松脫，按鈕SB1、SB2的觸點接觸是否良好。檢查主軸電機的控制電路某一處導線松動或者斷路。若故障發(fā)生在主電路，應檢查車間配電箱及主電路開關的熔斷器的熔絲是否熔斷，導線聯(lián)接處是否有松脫現(xiàn)象，KM1主觸點的接觸是否良好。(2)主軸電動機啟動后不能自鎖當按下啟動按鈕后，主軸電動機能啟動運轉，但松開啟動按鈕后，主軸電動機也隨之停止。造成這種故障的原因是接觸器KM1的自鎖觸點的聯(lián)接導線松脫或接觸不良。(3)主軸電動機不能停止造成這種故障的原因多數(shù)為KM1的主觸點發(fā)生熔焊或停止按鈕擊穿所致。(4)主軸電機缺相造成主軸電機缺相的原因是主電路中某一根相線斷路或者松動所致。任務一CA6140型車床主軸電動機故障檢測【任務描述】識讀CA6140型車床主軸電動機原理圖，根據(jù)設置的故障，對主軸電動機進行故障檢測，并填寫維修工作表?！救蝿展巍咳缬覉D班級：組別：姓名：日期：工作任務

CA6140型車床主軸電動機故障檢測分數(shù)：

序號任務內容是否完成1分析CA6140型車床主軸電動機電氣原理圖

2列出排故需要的工量具清單

3對CA6140型車床主軸電動機進行維修并填寫維修表

4檢查評分

5拓展訓練

【任務分析】【任務分析】1.機床電氣圖由幾部分組成？分別是什么？2.什么是符號位置索引？3.請描述主軸電動機的工作過程?！救蝿諟蕚洹苛谐雠殴蕰r的工量具清單序號器件名稱數(shù)量規(guī)格1

2

3

4

【任務實施】工位號

工作任務CA6140車床電氣線路故障檢測與排除工作時間自

時

分至

時

分工作條件觀察故障現(xiàn)象和排除故障后試機通電；檢測及排故過程停電。工作許可人簽名

維修要求1．在工作許可人簽名后方可進行檢修；2．對電氣線路進行檢測，確定線路的故障點并排除調試填寫下列表格；3．嚴格遵守電工操作安全規(guī)程；4．不得擅自改變原線路接線，不得更改電路和元件位置；5．完成檢修后能恢復該銑床各項功能。故障現(xiàn)象描述

故障檢測和排除過程

故障點描述

【檢查評估】項目內容分值評分標準扣分得分故障分析30分排除故障前不進行調查研究扣5分檢修思路不正確扣5分標不出故障點、線或標錯位置，每個故障點扣10分

檢修故障60分切斷電源后不驗電扣5分使用儀表和工具不正確，每次扣5分檢查故障的方法不正確扣10分查出故障不會排除，每個故障扣20分檢修中擴大檢修范圍扣10分少查出故障，每個扣20分損壞電氣元件扣30分檢修中或檢修后試車操作不正確，每次扣5分

安全規(guī)范10分防護用品穿戴不齊全扣5分檢修結束后未恢復原狀扣5分檢修中丟失零件扣5分出現(xiàn)短路或觸電扣10分

工時

檢查故障超時，每超時5分鐘扣5分，最多可延長20分鐘

合計100分

【拓展強化】（一）拓展任務請分析冷卻泵電動機的工作原理（二）習題強化填寫在工作頁上任務二CA6140型車床刀架快速移動電機故障檢測【任務資訊】一、電氣控制線路故障的檢查和排除方法1.電氣控制線路檢查的方法（1)故障查詢（2)斷電檢查法（3)電阻法(4)通電檢查法(5)電壓法2.使用萬用表檢查故障的操作步驟1)萬用表機械調零、電氣調零。2)檢查萬用表好壞，置電阻×1擋，測元器件線圈，表針不動。3)置電阻×1擋，檢查熔芯好壞。4)電筆測柜殼，合總開關，不漏電。5)電筆測電。6)按從左到右，從上到下，一個回路、一個回路地通電測試，檢查故障，并給予排除。二、CA6140型車床刀架快速移動電機電氣圖分析1.刀架快速移動電機電氣圖分析從CA6140型車床電氣圖可以看出，刀架快速移動電機主電路在4號線路，控制電路在8號線路。那么，刀架快速移動電機的電氣圖組合而成。刀架快速移動電機工作過程分析：8號線路中，按下按鈕SB3,KM3線圈得電，4號線路中KM3主觸點閉合，刀架快速移動電機M3啟動；松開按鈕SB3，KM3線圈失電，KM3主觸點斷開，M3電機停止轉動。2.刀架快速移動電機常見故障（1）刀架快速移動電機缺相刀架快速移動電機缺相的現(xiàn)象是啟動按鈕按下，對應的接觸器KM3線圈吸合，但電機不轉，但稍微轉動電機轉子，電機可以運行。說明刀架快速移動電機缺相，那么可能原因是刀架快速移動電機電源相線斷路或者導線松動所致。圖中可能的線路故障點在⑦和⑧。（2）刀架快速移動電機不啟動刀架快速移動按下按鈕SB3后，接觸器線圈KM3不得電，那么故障點可能在控制電路中，可能的故障點在。任務二CA6140型車床刀架快速移動電機故障檢測【任務描述】查閱分析CA6140型刀架快速移動電機的工作過程，分析CA6140型車床刀架快速移動電機電氣控制圖，對設置2-3個的常見故障進行檢測并排除，填寫維修工作表?！救蝿展巍堪嗉墸航M別：姓名：日期：工作任務

CA6140型刀架快速移動電機故障檢測分數(shù)：序號任務內容是否完成1分析CA6140型刀架快速移動電機電氣原理圖

2列出排故需要的工量具清單

3對CA6140型刀架快速移動電機進行維修并填寫維修表

4檢查評分

5拓展訓練

【任務分析】【任務分析】1.刀架快速移動電動機的工作過程？

2.描述刀架快速移動電動機常見的故障有哪些？【任務準備】列出排故時的工量具清單序號器件名稱數(shù)量規(guī)格1

2

3

4

【任務實施】工位號

工作任務CA6140車床電氣線路故障檢測與排除工作時間自

時

分至

時

分工作條件觀察故障現(xiàn)象和排除故障后試機通電；檢測及排故過程停電。工作許可人簽名

維修要求1．在工作許可人簽名后方可進行檢修；2．對電氣線路進行檢測，確定線路的故障點并排除調試填寫下列表格；3．嚴格遵守電工操作安全規(guī)程；4．不得擅自改變原線路接線，不得更改電路和元件位置；5．完成檢修后能恢復該銑床各項功能。故障現(xiàn)象描述

故障檢測和排除過程

故障點描述

【檢查評估】項目內容分值評分標準扣分得分故障分析30分排除故障前不進行調查研究扣5分檢修思路不正確扣5分標不出故障點、線或標錯位置，每個故障點扣10分

檢修故障60分切斷電源后不驗電扣5分使用儀表和工具不正確，每次扣5分檢查故障的方法不正確扣10分查出故障不會排除，每個故障扣20分檢修中擴大檢修范圍扣10分少查出故障，每個扣20分損壞電氣元件扣30分檢修中或檢修后試車操作不正確，每次扣5分

安全規(guī)范10分防護用品穿戴不齊全扣5分檢修結束后未恢復原狀扣5分檢修中丟失零件扣5分出現(xiàn)短路或觸電扣10分

工時

檢查故障超時，每超時5分鐘扣5分，最多可延長20分鐘

合計100分

任務三CA6140型車床電氣故障檢測一、CA6140型車床電氣圖分析1.主電路分析主電路中共有三臺電動機；M1主軸電動機，帶動主軸旋轉和刀架作進給運動；M2為冷卻泵電動機；M3為刀架快速移動電動機。三相交流電源通過開關QS1引入。主軸電動機M1由接觸器KM1控制啟動，熱繼電器FR1為主軸電動機M1的過載保護。冷卻泵M2由接觸器KM2控制啟動，熱繼電器FR2為它的過載保護。刀架快速移動電動機M3由接觸器KM3控制啟動，由于M3短時工作，故未設過載保護。2.控制電路分析控制回路的電源由控制變壓器TC輸出127V電壓提供。1）主軸電動機的控制按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1的線圈獲電動作，其主觸頭閉合，主軸電動機啟動運行。同時，KM1有自鎖觸頭和另一副常開觸頭閉合。按下按鈕SB1，主軸電動機M1停車。2）冷卻電動機控制如果車削加工過程中，工藝需要使用冷卻液時，可以合上開關QS2，在主軸電機M1運轉情況下，接觸器KM2線圈獲電吸合，其主觸頭閉合，冷卻泵電動機獲電而運行。由電氣原理圖可知，只有電動機M1啟動后，冷卻泵電機M2才有可能啟動，當M1停止運行時，M2也自動停止。3）刀架快速移動電動機的控制刀架快速移動電動機M3的啟動是由按鈕SB3來控制，它與接觸器KM3組成點動控制環(huán)節(jié)。將操縱手柄扳到所需的方向，壓下按鈕SB3，接觸器KM3獲電吸合，M3啟動，刀架就向指定方向快速移動。3.照明、信號燈電路分析控制變壓器TC的副邊分別輸出36V和127V電壓，作為機床低壓照明燈、信號燈的電源。EL為機床的低壓照明燈，由開關SA控制；HL為電源的信號燈。它們分別采用FU和FU3作為短路保護。二、CA6140型車床常見故障分析(1)038-041間斷路全部電機均缺一相，所有控制回路失效。(2)049-050間斷路主軸電機缺一相。(3)052-053間斷路主軸電機缺一相。(4)060-067間斷路M2、M3電機缺一相，控制回路失效。(5)063-064間斷路冷卻泵電機缺一相。(6)075-076間斷路冷卻泵電機缺一相。(7)078-079間斷路刀架快速移動電機缺一相。(8)084-085間斷路刀架快速移動電機缺一相。(9)002-005間斷路除照明燈外，其它控制均失效。(10)004-028間斷路控制回路失效。(11)008-009間斷路指示燈亮，其它控制均失效。(12)015-016間斷路主軸電機不能起動。(13)017-022間斷路除刀架快移動控制外其它控制失效。(14)020-021間斷路刀架快移電機不啟動，刀架快移動失效。(15)022-028間斷路機床控制均失效。(16)026-027間斷路主軸電機啟動，冷卻泵控制失效，QS2不起作用。任務三CA6140型車床電氣故障檢測【任務描述】查閱分析CA6140型車床工作過程，分析CA6140型車床電氣控制圖，對設置2-3個的常見故障進行檢測并排除，填寫維修工作