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1、课题二-钻床电气控制线路一、一、CA6140CA6140型车床的型号及含义型车床的型号及含义 机械加工过程中经常需要加工各种各样的孔，钻床就是机械加工过程中经常需要加工各种各样的孔，钻床就是一种用途广泛的孔加工机床。一种用途广泛的孔加工机床。Z4125型台式钻床型台式钻床 滑座式万向摇臂钻床滑座式万向摇臂钻床 Z3050摇臂钻床摇臂钻床一、摇臂钻床的主要结构和运动形式一、摇臂钻床的主要结构和运动形式二、二、Z37Z37型摇臂钻床型摇臂钻床1.Z37摇臂钻床的型号意义：摇臂钻床的型号意义：Z 3 7 钻床钻床 摇臂钻床摇臂钻床 最大钻孔直径最大钻孔直径70mm 二、二、Z37Z37型摇臂钻床型摇
2、臂钻床2.Z372.Z37型摇臂钻床的拖动特点及控制要求型摇臂钻床的拖动特点及控制要求（1）Z37型摇臂钻床的相对运动部件较多，常采用多台电动机拖动，以简化传动装置。主轴电动机M2承担钻削及进给任务，只要求单向旋转。主轴的正反转通过正反转摩擦离合器来实现，主轴转速和进刀量用变速机构来调节。摇臂的升降和立柱夹紧放松由电动机M3、M4来拖动，要求双向旋转。冷却泵用电动机M1来拖动。（2）Z37摇臂钻床的各种工作状态是通过十字开关SA来操作的，为防止十字开关手柄停在任何位置时，因接通电源而产生误动作，本控制线路设有零压保护环节。（3）摇臂的升降要求有限位保护。（4）摇臂的夹紧与放松是由机械和电气联合
3、控制，外立柱和主轴箱的夹紧与放松是由电动机配合液压装置完成的。（5）钻削加工时，需要对刀具及工件进行冷却，由电动机M1拖动冷却泵输送冷却液。3.Z37摇臂钻床电气控制线路分析摇臂钻床电气控制线路分析3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（1 1）主电路分析主电路分析 主电路中共有四台三相笼型异步电动机 冷却泵电动机冷却泵电动机M1M1由组合开关QS2控制，FU1作为短路保护。主轴电动机主轴电动机M2M2由接触器KM1控制，热继电器KH作为过载保护，主轴的正反转控制由双向片式摩擦离合器来实现的。摇臂升降电动机摇臂升降电动机M3M3由接触器KM2、KM3控制，FU2作为短
4、路保护。立柱夹紧松开电动机立柱夹紧松开电动机M4M4由接触器KM4、KM5控制，FU3作为短路保护。摇臂上的电气设备电源是通过通过组合开关组合开关QS1QS1及汇流环及汇流环YGYG引入引入3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（2 2）控制电路分析控制电路分析 合上电源开关QS1，控制电路的电源由控制变压器TC提供110V电压。Z37型摇臂钻床的控制电路由十字开关SA来操作，它有集中控制和操作方便的优点。手柄位置接通微动开关的触头工作情况中均不通控制电路断电左SA（2-3）KA获电并自锁右SA（3-4）KM1获电，主轴旋转上SA（3-5）KM2获电，摇臂上升下SA（
5、3-8）KM3获电，摇臂下降3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（2 2）控制电路分析控制电路分析零压保护零压保护 每次合上电源或电源中断后又恢复时，必须将十字开关左扳一次。这时微动开关触头SA（2-3）接通，零压继电器KA因线圈通电而吸合并自锁。当机床工作时，十字开关的手柄不在左边位置时，若电源断电，零压继电器KA将释放，其自锁触头断开，当电源恢复时，零压继电器KA不会自行吸合，控制电路不会自行得电，可防止可能发生的当电源中断后双恢复时，机床自行起动的危险3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（2 2）控制电路分析控制电路分析主轴电动机主
6、轴电动机M2M2的控制的控制主轴电动机M2的旋转是由接触器KM1和十字开关SA控制的。先将十字开关SA扳到左边位置，其触头（2-3）闭合，零压继电器KA线圈得电吸合并自锁，为其它控制电路接通作准备。再将十字开关SA扳到右边位置，其触头（2-3）分断，触头（3-4）闭合，接触器KM1线圈得电吸合，主轴电动机M2通电旋转。主轴的正反转由摩擦离合器的手柄控制。将十字开关扳到中间位置时，接触器KM1线圈断电释放，主轴电动机M2停转 3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（2 2）控制电路分析控制电路分析摇臂升降的控制摇臂升降的控制摇臂的放松、升降及夹紧的半自动工作顺序是通过十
7、字开关SA、接触器KM2、KM3、位置开关SQ1、SQ2及鼓形组合开关S1来控制电动机M3实现的 要使摇臂上升，将十字开关SA的手柄从中间位置扳到向上位置，SA的触头（3-5）接通，接触器KM2获电吸合，电动机M3正转。由于摇臂在升降前被夹紧在立柱上，所以M3刚起动时，摇臂不会上升，而是通过传动装置先把摇臂松开，这时鼓形组合开关S1的动合触头（3-9）闭合，为摇臂上升后的夹紧作准备，随后摇臂才开始上升。当上升到所需位置时，将十字开关SA扳到中间位置，接触器KM2线圈断电释放，电动机M3停转。由于摇臂松开时，鼓形组合开关S1的动合触头（3-9）已闭合，所以当接触器KM2线圈断电释放，其联锁触头（
8、9-10）恢复闭合，接触器KM3获电吸合，电动机M3反转，带动机械夹紧机构将摇臂夹紧，夹紧后鼓形开关S1的动合触头（3-9）断开，接触器KM3线圈断电释放，电动机M3停转。摇臂上升控制摇臂上升控制 要使摇臂下降，将十字开关SA的手柄从中间位置扳到向下位置，SA的触头（3-8）接通，接触器KM3获电吸合，其余动作与上升相似。从上析可知，摇臂的升降是由机械、电气联合控制实现的，能够自动完成摇臂松开摇臂上升或下降摇臂夹紧的过程。在摇臂升降时，为了不致超出允许的极限位置，在摇臂升降控制电路中分别串联了位置开关SQ1、SQ2作为限位保护3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析（2
9、 2）控制电路分析控制电路分析立柱的夹紧与松开控制立柱的夹紧与松开控制 钻床正常工作时，外立柱夹紧在内立柱上。要使摇臂和外立柱绕内立柱转动，应先扳动手柄放松外立柱。立柱的松开与夹紧是靠电动机M4的正反转拖动液压装置来完成的拨动手柄使SQ3的动合触头（14-15）闭合，接触器KM5线圈得电吸合，电动机M4拖动液压泵工作，使立柱夹紧装置放松。当夹紧装置完全放松时，组合开关S2的动断触头（3-14）断开，使接触器中KM5线圈断电释放，电动机M4停转，同时S2动合触头（3-11）闭合，为夹紧做好准备。当摇臂转到所需位置时，只需扳动的手柄使位置开关SQ3复位，其动合触头（14-15）断开，动断触头（11
10、-12）闭合，接触器KM4线圈得电吸合，电动机M4带动液压泵反向运转，就能完成立柱夹紧动作。当完全夹紧后，组合开关S2复位，其动合触头（3-11）分断，动断触头（3-14）闭合，使接触器KM4线圈失电，电动机M4停转。电动机M4的正反转由组合开关S2和位置开关SQ3、接触器KM4和KM5来实现的。位置开关SQ3由主轴箱与摇臂夹紧的机械手柄操作。照明电路分析照明电路分析 照明电路的电源由控制变压器TC将380V交流电压降为24V安全电压提供。照明灯EL由开关QS3控制，由熔断器FU4作为短路保护3.Z373.Z37型摇臂钻床控制电路分析型摇臂钻床控制电路分析4.Z374.Z37型摇臂钻床电气控制
11、线路故障分析型摇臂钻床电气控制线路故障分析故障现象可 能 原 因 处 理 方 法主轴电动机M2不能起动（1）电源开关QS1、汇流环YG有断开故障（2）十字开关SA的触头（3-4）接触不良（十字开关SA扳到左侧位置时，KA会吸合，再扳到右侧时KA仍吸合，但KM1不能吸合）（3）接触器KM1主触头接触不良（4）中间继电器KA自锁触头接触不良（十字开关SA扳到左侧位置时，KA会吸合，再扳到右侧时，KA断电释放）（5）连接电器元件的导线开路或脱落（6）电源电压过低（1）检修或更换（2）更换十字开关（3）更换接触器KM1（4）更换中间继电器KA（5）检查并更换导线（6）检查原因并排除4.Z374.Z37
12、型摇臂钻床电气控制线路故障分析型摇臂钻床电气控制线路故障分析故障现象可 能 原 因 处 理 方 法主轴电动机M2不能停止（1）接触器KM1主触头熔焊（2）十字开关SA右边位置开关失控（1）查明原因，更换接触器KM1（2）查明原因，更换十字开关SA（此时应及时切断电源开关）摇臂升降后不能完全夹紧（1）鼓形组合开关S1未能按要求闭合（位置移动）（2）鼓形组合开关S1的触头有故障其中S1触头（3-9）断开，上升不能夹紧；S1触头（3-6）断开，上升不能夹紧。（1）查明原因，并更换S1（2）更换鼓形组合开关S1摇臂升降后不能按要求停止鼓形组合开关S1动合触头（3-6）或（3-9）的闭合顺序颠倒（触头互
13、换）。查原因后修复（此时应及时切断电源开关）4.Z374.Z37型摇臂钻床电气控制线路故障分析型摇臂钻床电气控制线路故障分析故障现象可 能 原 因 处 理 方 法摇臂升降方向与十字开关标志方向相反电动机电源相序接错（此时十字开关的触头和终端限位开关的触头没有都被组合开关S1的触头短路，失去控制作用或终端保护作用）。将电动机电源线中两根相互调换（此时应及时断开电源开关）立柱松紧电动机M4不能起动（1）熔断器FU2熔体熔断（2）接触器KM4的主触头接触不良（3）位置开关SQ3触头断开（4）组合开关S2触头断开（1）更换熔体（2）更换接触器（3）更 换 位 置 开 关SQ3（4）更换组合开关S2三、
14、三、Z3050Z3050型摇臂钻床型摇臂钻床1.Z30501.Z3050型摇臂钻床的型号及含义型摇臂钻床的型号及含义三、三、Z3050Z3050型摇臂钻床型摇臂钻床2.Z30502.Z3050型摇臂钻床的外形结构型摇臂钻床的外形结构摇臂升降电动机摇臂升降电动机摇臂升降丝杠摇臂升降丝杠外立柱外立柱底座底座主轴电动机主轴电动机主轴箱主轴箱摇臂摇臂主轴主轴工作台工作台电源总开关电源总开关三、三、Z3050Z3050型摇臂钻床型摇臂钻床3.Z30503.Z3050型摇臂钻床电气控制线路分析型摇臂钻床电气控制线路分析主电路分析主电路分析M1M1为为主主轴电动轴电动机机，由交流接触器KM1控制，只要求单向
15、旋转，主轴的正反转由机械手柄操作。热继电器KH1作为电动机M1的过载保护和断相保护，短路保护由断路器QF1中的电磁脱扣器装置来完成。M2M2为摇为摇臂升降臂升降电动电动机机，装于立柱顶部，用接触器KM2、KM3控制其正反转。电动机M2只需间断性工作，所以不设过载保护。主电路分析主电路分析M3M3为为液液压泵电动压泵电动机机，用接触器KM4、KM5控制其正反转，由热继电器KH2作为过载保护和断相保护。主要作用是拖动油泵供给液压装置压力油，以实现摇臂、立柱以及主轴箱的松开与夹紧。摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3共用断路器QF3中的电磁脱扣器作为短路保护。M4M4冷却冷却泵电动泵电动机机，由断路
16、器QF2直接控制，并实现短路、过载及断相保护 控制电路分析控制电路分析控制电路的电源由控制变压器TC提供110V电压，熔断器FU1作为短路保护。开车前准备工作开车前准备工作为保证操作安全，本钻床具有“开门断电”功能。开车前应将立柱下部及摇臂后部的电门盖好，使SQ4动断触头闭合，否则不能接通电源。合上电源开关QF1（1区）和QF3（5区），则电源指示灯HL1（10区）亮，表示钻床的电气控制线路处于带电状态。控制电路分析控制电路分析主轴电动机主轴电动机M1M1的控制的控制主轴电动机M1由按钮SB2、SB3（12区）操作当按下起动按钮SB3（12区），接触器KM1线圈得电，主触头闭合并自锁，使主轴电
17、动机M1起动运行，同时指示灯HL2（9区）亮按下停止按钮SB2（12区），接触器KM2释放，使主轴电动机M1停止运转，同时指示灯HL2灭 控制电路分析控制电路分析摇臂升降的控制摇臂升降的控制按下上升按钮SB4（15区）或下降按钮SB5（15区），则时间继电器KT1（14区）通电吸合，其瞬时闭合的动合触头（17区）闭合，接触器KM4（17区）线圈通电，液压泵电动机M3起动正转，供给压力油。压力油经分配阀进入摇臂的“松开油腔”，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。同时活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2，使其动断触头（17区）分断，动合触头（15区）闭合。前者切断了接触器KM4线圈电路，KM4
18、主触头（6区）断开，液压泵电动机M3停转。后者使接触器 KM2或KM3的线圈（15或16区）通电，KM2或KM3主触头（5区）闭合接通M2电源，摇臂升降电动机M2起动，带动摇臂上升或下降。若此时摇臂没有松开，则位置开关SQ2的动合触头不闭合，接触器KM2、KM3线圈没有电，摇臂不能上升或下降 控制电路分析控制电路分析摇臂升降的控制摇臂升降的控制 当摇臂上升或下降到所需位置时，松开按钮SB4或SB5，则接触器KM2或KM3及时间继电器KT1同时断电释放，M2停止工作，摇臂就停止上升或下降。时间继电器KT1断电释放时，需经1-3S时间的延时后，其延时闭合的动断触头（18区）才闭合，使接触器KM5线
19、圈（15区）吸合，液压泵电动机M3反向旋转，随之泵内压力油经分配阀进入摇臂“夹紧油腔”使摇臂夹紧。在摇臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3，其动断触头（19区）断开，KM5断电释放，M3最终停止工作，完成摇臂松开上升或下降夹紧的整个过程控制电路分析控制电路分析摇臂升降的控制摇臂升降的控制 位置开关SQ1a（15区）和SQ1b（16区）作为摇臂升降的超程限位保护。当摇臂上升到极限位置时，压下SQ1a使其断开，接触器KM2断电释放，M2停止运行，摇臂停止上升；当摇臂下降到极限位置时，压下SQ1b使其断开，接触器KM3断电释放，M2停止运行，摇臂停止下降控制电路分析控制电路分析立柱和主轴箱的
20、夹紧与松开控制立柱和主轴箱的夹紧与松开控制 立柱和主轴箱的夹紧与松开可以同时进行，也可单独进行，由转换开关SA1(22-24区)和复合按钮SB6或SB7(20或21区)进行控制。SA1有三个位置，扳到中间位置时，立柱和主轴箱的夹紧与松开可同时进行；SA1扳到左边位置时，立柱夹紧或放松；SA1扳到右边时，主轴箱夹紧或放松。复合按钮SB6是松开控制按钮，SB7是夹紧控制按钮控制电路分析控制电路分析立柱和主轴箱同时松开或夹紧立柱和主轴箱同时松开或夹紧 将转换开关SA1扳到中间位置，按下松开按钮SB6，时间继电器KT2、KT3线圈(20、21区)同时得电。KT2延时断开的动合触头瞬时闭合(22区)，电
21、磁铁YA1、YA2得电吸合。而KT3延时闭合的动合触头(17区)经1-3S延时后闭合，使接触器KM4得电吸合，液压泵电动机M3正转，供出的压力油进入立柱和主轴箱的松开油腔，使立柱和主轴箱同时松开。松开SB6，时间继电器KT2、KT3线圈断电释放，KT3延时闭合动合触头瞬时分断，接触器KM4断电释放，液压泵电动机M3停转。KT2延时分断动合触头经1-3S后分断，电磁铁YA1、YA2线圈断电释放，立柱和主轴箱同时松开控制电路分析控制电路分析立柱和主轴箱单独松开或夹紧立柱和主轴箱单独松开或夹紧 当需要单独控制主轴箱松开或夹紧，可将转换开关SA1扳到右侧位置。按下松开按钮SB6或夹紧按钮SB7，时间继
22、电器KT2、KT3线圈同时得电，但只有电磁铁YA2线圈单独通电吸合，从而实现主轴箱的单独松开或夹紧。松开复合按钮SB6或SB7时，时间继电器KT2、KT3线圈断电释放，KT3通电延时闭合动合触头瞬时断开，接触器KM4或KM5线圈断电释放，液压泵电动机M3停转。经1-3S延时后，KT2延时分断的动合触头分断，电磁铁YA2线圈断电释放，主轴箱松开或夹紧操作结束照明、指示灯电路分析照明、指示灯电路分析照明、指示灯电路分析照明、指示灯电路分析 照明、指示灯电路的电源由控制变压器TC将380V交流电压降为24V、6V的安全电压提供。熔断器FU3、FU2作为短路保护三、三、Z3050Z3050型摇臂钻床型
23、摇臂钻床4.Z30504.Z3050型摇臂钻床电气控制线路故障分析型摇臂钻床电气控制线路故障分析故障现象可 能 原 因 处 理 方 法摇臂不能升降（1）位置开关SQ2不动作或触头接触不良（2）液压系统故障，使SQ2不能动作（3）电动机M3反转（1）调整SQ2位置或检查SQ2触头是否正常，必要时更换SQ2（2）检查液压系统（3）检查电动机M3电源的相序摇臂升降后，摇臂夹不紧（1）位置开关SQ3位置不当，使其提前动作（2）油路堵塞、活塞杆阀芯卡死（1）检查SQ3位置（2）查明原因，进行检修立柱、主轴箱不能夹紧或松开（1）油路堵塞（2）接触器KM4或KM5不能吸合（1）查明原因，进行检修（2）查明接
24、触器KM4、KM5不能吸合的原因（如SB6、SB7接线情况、接触器线圈等）三、三、Z3050Z3050型摇臂钻床型摇臂钻床4.Z30504.Z3050型摇臂钻床电气控制线路故障分析型摇臂钻床电气控制线路故障分析故障现象可 能 原 因 处 理 方 法摇臂上升或下降限位保护开关失灵（1）位置开关SQ1触头不通或接线不良（2）位置开关SQ1触头熔焊（1）更换SQ1、检查接线情况，并检修（2）更换SQ1按 下 SB6，立柱、主轴箱能夹紧，便释放后就松开由于立柱、主轴箱的夹紧和松开机构是采用机械菱形块结构，所以本故障主要是机械原因造成或距离不适当请机械维修工检修此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢