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Z3040摇臂钻床电气控制线路实验

一、Z3040摇臂钻床电气控制线路实验-操作所需电器元件明细表见表1                             表1
代号 名称 型号 规格 数量 备注
QS 低压断路器 DZ108-20/10-F 脱扣器整定电流0.63~1A 1  
FU1
 FU2
螺旋式熔断器 RL1-15 配熔体3A 6  
FU3
 FU4
瓷插式熔断器 RT18-32 配熔体3A 2  
KM1~KM6 交流接触器 CJX4-093Q 线圈AC380V 6  
FR 热继电器 JRS4-09305d 整定电流0.63~1A 1  
SB1~SB4 按钮开关 LAY16 一常开一常闭自动复位 4 SB绿.SB4红
SB1 SB黑
SA3、
SA6
转换开关 KNG3-1   2  
HL1、
HL2
指示灯 XD 6.3V/0.15A 2  
EL 照明灯   36V/40W(或25W) 1  
XT1、
XT2
接线端子排 TB15 AC660V25A 45位 XT1用25位
M1~M4 三相鼠笼式异步电动机   UN380V(Y)
IN0.53APN160W
4  
KM、
KA
交流接触器 CJX2-0910 线圈AC380V 2  
SA1 十字开关     1  
SQ1、SQ1’ 行程开关 YBLX-19/001 自动复位 2  
SQ2、SQ2’ 行程开关 LX19-111 手动复位 2  
YV 电磁阀        
 
二、电路图
 
1、主要结构 : Z3040型摇臂钻床由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱、主轴和工作台等部件组成。内立柱固定在底座上,外面套着外立柱,外立柱可以绕内立柱回转,摇臂可上下移动。主轴箱是一组复合部件,它带有主轴及主轴旋转部件和主轴进给的全部变速和操纵机构。主轴箱可沿摇臂水平方向移动。在加工过程中必须夹紧主轴箱和摇臂导轨;外立柱和内立柱;摇臂和外立柱。
2、电气线路分析:
(1) 主电路分析  本机床的电源开关采用接触器KM,具有零压保护和欠压保护作用。从图19(a)中可看出,摇臂钻床共有四台电动机。主电动机M2由主接触器KM1控制,单向旋转,主轴正反转由机械手柄操作。电动机M3是立柱放松和夹紧电动机。用接触器KM2和KM3控制。M4是摇臂升降电动机,用接触器KM4和KM5控制。M1是冷却泵电动机。
总的短路保护用熔断器FU1,M3和M4两台电动机用熔断器FU2作短路保护。主电动机M2用热继电器FR作过载保护,其余电机由于短期工作,所以不加过载保护。在安装机床电气设备时,应当注意三相交流电源的相序。如果三相电源的相序接错了,电动机的旋转方向就要与规定的方向不符,在开动机床时容易发生事故,Z3040型摇臂钻床三相电源的相序可以用立柱的夹紧机构来检查。
(2)控制电路分析
1)电源接触器和冷却泵的控制。按钮SB3和接触器KM代替了电源开关的作用,所以接触器KM的线圈直接接在380V的电源上。按下接钮SB3,接触器KM通电吸合并自锁,机床的三相电源接通。按钮SB4为断开电源的按钮,按下SB4,接触器KM断电释放,机床电源断开。按钮SB3和SB4都是自动复位的按钮,它们与接触器KM配合,使机床得到了零压和欠压保护。
接触器KM动作以后,控制变压器TC1得电,接触器KM的一个常开触头接通指示灯HL1,表示机床电源已接通。
冷却泵电动机是通过接触器KM6来控制的。SA6为不自动复位按钮,将SA6接通,接触器KM6通电吸合,冷却泵电机得电旋转,并用一常开触头接通指示灯HL2,以表示冷却泵已开始工作。
2)主轴电动机和摇臂升降电动机控制主轴旋转和摇臂升降用十字开关操作,控制线路中的SA1a、SA1b和SA1c是十字开关的三个触点。十字开关的手柄有五个位置。当手柄处在中间位置,所有的触头都不通,手柄向右,触头SA1a闭合,接通主轴电动机接触器KM1;手柄向上,触头SA1b闭合,接通摇臂上升接触器KM4;手柄向下,触头SA1c闭合,接通摇臂下降接触器KM5。操作形象化,不容易误操作。十字开关操作时,一次只能占有一个位置,KM1、KM4、KM5三个接触器就不会同时通电,有利于防止主轴电动机和摇臂升降电动机同时起动运行,也减少了接触器KM4和KM5的主触头同时闭合而造成短路事故的机会。但是单靠十字开关还不能完全防止KM1、KM4和KM5三个接触器的主触头同时闭合的事故。在控制线路中,将KM1、KM4、KM5三个接触器的常闭触头进行联锁,使线路的动作更为安全可靠。
3)摇臂上升和夹紧工作的自动循环。摇臂钻床正常工作时,摇臂应夹紧在立柱上。因此,在摇臂上升或下降之前,必须先松开夹紧装置。当摇臂上升或下降到指定位置时,夹紧装置又必须将摇臂夹紧。本机床摇臂的松开、升(或降)、夹紧过程能够自动完成。将十字开关扳到上升位置(即向上),触头SA1b闭合,接触器KM4吸合,摇臂升降电动机起动正转。这时候,摇臂还不会移动,电动机通过传动机构,先使一个辅助螺母在丝杆上旋转上升,辅助螺母带动行程开关SQ2,其触头SQ2(6-14)闭合,为接通接触器KM5作好准备。摇臂松开后,辅助螺母继续上升,带动一个主螺母沿着丝杆上升,主螺母则推动摇臂上升,摇臂升到预定高度,将十字开关扳到中间位置,触点SA1b断开,接触器KM4断电释放。电动机停转,摇臂停止上升。由于行程开关SQ2(6-14)仍旧闭合着,所以在KM4释放后,接触器KM5即通电吸合,摇臂升降电动机即反转,这时电动机只是通过辅助螺母使夹紧装置将摇臂夹紧。摇臂并不下降。当摇臂完全夹紧时,行程开关SQ2(6-14)即断开,接触器KM5就断电释放,电动机M4停转。
摇臂下降的过程与上述情况相同。
SQ1是一个组合行程开关,它的两个常闭触头分别作为摇臂升降的极限位置控制,起终端保护作用。当摇臂上升或下降到极限位置时,由撞块使SQ1的常闭触头(10-11)或(14-15)断开,切换接触器KM4和KM5的通路,使电动机停转,从而起到了保护作用。
SQ1为自动复位的组合行程开关,SQ2为不能自动复位的组合行程开关。故它们的触头用行程开关的图形符号来表示。
摇臂升降机构除了电气限位保护以外,还有机械极限保护装置,在电气保护装置失灵时,机械极限保护装置可以起保护作用。
4) 立柱和主轴箱的夹紧控制。本机床的立柱分内外两层,外立柱可以围绕内立柱作360°的旋转。内外立柱之间有夹紧装置。立柱的夹紧和松开由液压装置进行,电动机拖动一台齿轮泵。电动机正转时,齿轮泵送出压力油使立柱夹紧,电动机反转时,齿轮泵送出压力油使立柱放松。
立柱夹紧电动机用按钮SB1和SB2及接触器KM2和KM3控制,SB1和SB2都是自动复位的按钮。按下按钮SB1或SB2,KM2和KM3就通电吸合,使电动机正转或反转,将立柱夹紧或放松。松开按钮,KM2或KM3就断电释放,电动机即停止。
立柱的夹紧松开与主轴的夹紧松开有电气上的联锁。立柱松开,主轴箱也松开,立柱夹紧,主轴箱也夹紧,当接触器KM2吸合,立柱松开时,KM3的常开触头(6-22)闭合,中间继电器KZ通电吸合并自保。KZ的一个常开触头接通电磁阀YV,使液压装置将主轴箱松开。在立柱放松的整个时期内,中间继电器KZ和电磁阀YV始终保持工作状态。按下按钮SB1,接触器KM3通电吸合,立柱被夹紧。KM2的常闭辅助触头(22-23)断开,KE断电释放,电磁阀YV断电,液压装置将主轴箱夹紧。
在该控制线路里,我们不能用接触器KM2和KM3来直接控制电磁阀YV。因为电磁阀必须保持通电状态,主轴箱才能松开。如果YV断电,液压装置立即将主轴箱夹紧。KM2和KM3均是点动工作方式,立柱夹紧以后就可以放开按钮,使KM2断电释放,这时立柱不会松开,同样,当立柱松开后放开按钮,KM3断电释放,立柱也不会再夹紧。这样,就必须用一只中间继电器KZ,在KM3断电释放后KZ仍能保持吸合,使电磁阀YV也保持通电。只有当按下SB1,使KM2吸合后,KZ才会释放,YV才断电,主轴箱被夹紧。
5) 照明线路。照明线路由变压器TC2供应36V安全电压,SA3作接通或断开电灯的开关。熔断器FU5作短路保护。
三、安装与接线
布置与接线可参考图1(b),操作者应画出实际接线图。安装与接线后应符合第二章2—1的要求。
 

检查安装牢固接线无误后,可接通交流电源进行模拟操作,若出现故障应分析排除,使该电气线路能正常模拟操作。

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