Z3040搖臂鉆床電氣控制線路實(shí)驗(yàn)

一、Z3040搖臂鉆床電氣控制線路實(shí)驗(yàn)-操作所需電器元件明細(xì)表見表1                             表1

代號(hào)	名稱	型號(hào)	規(guī)格	數(shù)量	備注
QS	低壓斷路器	DZ108-20/10-F	脫扣器整定電流0.63~1A	1
FU1  FU2	螺旋式熔斷器	RL1-15	配熔體3A	6
FU3  FU4	瓷插式熔斷器	RT18-32	配熔體3A	2
KM1~KM6	交流接觸器	CJX4-093Q	線圈AC380V	6
FR	熱繼電器	JRS4-09305d	整定電流0.63~1A	1
SB1~SB4	按鈕開關(guān)	LAY16	一常開一常閉自動(dòng)復(fù)位	4	SB綠.SB4紅 SB1 SB黑
SA3、 SA6	轉(zhuǎn)換開關(guān)	KNG3-1		2
HL1、 HL2	指示燈	XD	6.3V/0.15A	2
EL	照明燈		36V/40W（或25W）	1
XT1、 XT2	接線端子排	TB15	AC660V25A	45位	XT1用25位
M1~M4	三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)		UN380V（Y） IN0.53APN160W	4
KM、 KA	交流接觸器	CJX2-0910	線圈AC380V	2
SA1	十字開關(guān)			1
SQ1、SQ1’	行程開關(guān)	YBLX-19/001	自動(dòng)復(fù)位	2
SQ2、SQ2’	行程開關(guān)	LX19-111	手動(dòng)復(fù)位	2
YV	電磁閥

二、電路圖
 
1、主要結(jié)構(gòu) ： Z3040型搖臂鉆床由底座、內(nèi)外立柱、搖臂、主軸箱、主軸和工作臺(tái)等部件組成。內(nèi)立柱固定在底座上，外面套著外立柱，外立柱可以繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)，搖臂可上下移動(dòng)。主軸箱是一組復(fù)合部件，它帶有主軸及主軸旋轉(zhuǎn)部件和主軸進(jìn)給的全部變速和操縱機(jī)構(gòu)。主軸箱可沿?fù)u臂水平方向移動(dòng)。在加工過程中必須夾緊主軸箱和搖臂導(dǎo)軌；外立柱和內(nèi)立柱；搖臂和外立柱。
2、電氣線路分析：
（1） 主電路分析  本機(jī)床的電源開關(guān)采用接觸器KM，具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)作用。從圖19（a）中可看出，搖臂鉆床共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)。主電動(dòng)機(jī)M2由主接觸器KM1控制，單向旋轉(zhuǎn)，主軸正反轉(zhuǎn)由機(jī)械手柄操作。電動(dòng)機(jī)M3是立柱放松和夾緊電動(dòng)機(jī)。用接觸器KM2和KM3控制。M4是搖臂升降電動(dòng)機(jī)，用接觸器KM4和KM5控制。M1是冷卻泵電動(dòng)機(jī)。
總的短路保護(hù)用熔斷器FU1，M3和M4兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)用熔斷器FU2作短路保護(hù)。主電動(dòng)機(jī)M2用熱繼電器FR作過載保護(hù)，其余電機(jī)由于短期工作，所以不加過載保護(hù)。在安裝機(jī)床電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意三相交流電源的相序。如果三相電源的相序接錯(cuò)了，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向就要與規(guī)定的方向不符，在開動(dòng)機(jī)床時(shí)容易發(fā)生事故，Z3040型搖臂鉆床三相電源的相序可以用立柱的夾緊機(jī)構(gòu)來檢查。
（2）控制電路分析
1）電源接觸器和冷卻泵的控制。按鈕SB3和接觸器KM代替了電源開關(guān)的作用，所以接觸器KM的線圈直接接在380V的電源上。按下接鈕SB3，接觸器KM通電吸合并自鎖，機(jī)床的三相電源接通。按鈕SB4為斷開電源的按鈕，按下SB4，接觸器KM斷電釋放，機(jī)床電源斷開。按鈕SB3和SB4都是自動(dòng)復(fù)位的按鈕，它們與接觸器KM配合，使機(jī)床得到了零壓和欠壓保護(hù)。
接觸器KM動(dòng)作以后，控制變壓器TC1得電，接觸器KM的一個(gè)常開觸頭接通指示燈HL1，表示機(jī)床電源已接通。
冷卻泵電動(dòng)機(jī)是通過接觸器KM6來控制的。SA6為不自動(dòng)復(fù)位按鈕，將SA6接通，接觸器KM6通電吸合，冷卻泵電機(jī)得電旋轉(zhuǎn)，并用一常開觸頭接通指示燈HL2，以表示冷卻泵已開始工作。
2）主軸電動(dòng)機(jī)和搖臂升降電動(dòng)機(jī)控制主軸旋轉(zhuǎn)和搖臂升降用十字開關(guān)操作，控制線路中的SA1a、SA1b和SA1c是十字開關(guān)的三個(gè)觸點(diǎn)。十字開關(guān)的手柄有五個(gè)位置。當(dāng)手柄處在中間位置，所有的觸頭都不通，手柄向右，觸頭SA1a閉合，接通主軸電動(dòng)機(jī)接觸器KM1；手柄向上，觸頭SA1b閉合，接通搖臂上升接觸器KM4；手柄向下，觸頭SA1c閉合，接通搖臂下降接觸器KM5。操作形象化，不容易誤操作。十字開關(guān)操作時(shí)，一次只能占有一個(gè)位置，KM1、KM4、KM5三個(gè)接觸器就不會(huì)同時(shí)通電，有利于防止主軸電動(dòng)機(jī)和搖臂升降電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)運(yùn)行，也減少了接觸器KM4和KM5的主觸頭同時(shí)閉合而造成短路事故的機(jī)會(huì)。但是單靠十字開關(guān)還不能完全防止KM1、KM4和KM5三個(gè)接觸器的主觸頭同時(shí)閉合的事故。在控制線路中，將KM1、KM4、KM5三個(gè)接觸器的常閉觸頭進(jìn)行聯(lián)鎖，使線路的動(dòng)作更為安全可靠。
3）搖臂上升和夾緊工作的自動(dòng)循環(huán)。搖臂鉆床正常工作時(shí)，搖臂應(yīng)夾緊在立柱上。因此，在搖臂上升或下降之前，必須先松開夾緊裝置。當(dāng)搖臂上升或下降到指定位置時(shí)，夾緊裝置又必須將搖臂夾緊。本機(jī)床搖臂的松開、升（或降）、夾緊過程能夠自動(dòng)完成。將十字開關(guān)扳到上升位置（即向上），觸頭SA1b閉合，接觸器KM4吸合，搖臂升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)正轉(zhuǎn)。這時(shí)候，搖臂還不會(huì)移動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，先使一個(gè)輔助螺母在絲桿上旋轉(zhuǎn)上升，輔助螺母帶動(dòng)行程開關(guān)SQ2，其觸頭SQ2（6-14）閉合，為接通接觸器KM5作好準(zhǔn)備。搖臂松開后，輔助螺母繼續(xù)上升，帶動(dòng)一個(gè)主螺母沿著絲桿上升，主螺母則推動(dòng)搖臂上升，搖臂升到預(yù)定高度，將十字開關(guān)扳到中間位置，觸點(diǎn)SA1b斷開，接觸器KM4斷電釋放。電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。由于行程開關(guān)SQ2（6-14）仍舊閉合著，所以在KM4釋放后，接觸器KM5即通電吸合，搖臂升降電動(dòng)機(jī)即反轉(zhuǎn)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)只是通過輔助螺母使夾緊裝置將搖臂夾緊。搖臂并不下降。當(dāng)搖臂完全夾緊時(shí)，行程開關(guān)SQ2（6-14）即斷開，接觸器KM5就斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M4停轉(zhuǎn)。
搖臂下降的過程與上述情況相同。
SQ1是一個(gè)組合行程開關(guān)，它的兩個(gè)常閉觸頭分別作為搖臂升降的極限位置控制，起終端保護(hù)作用。當(dāng)搖臂上升或下降到極限位置時(shí)，由撞塊使SQ1的常閉觸頭（10-11）或（14-15）斷開，切換接觸器KM4和KM5的通路，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，從而起到了保護(hù)作用。
SQ1為自動(dòng)復(fù)位的組合行程開關(guān)，SQ2為不能自動(dòng)復(fù)位的組合行程開關(guān)。故它們的觸頭用行程開關(guān)的圖形符號(hào)來表示。
搖臂升降機(jī)構(gòu)除了電氣限位保護(hù)以外，還有機(jī)械極限保護(hù)裝置，在電氣保護(hù)裝置失靈時(shí)，機(jī)械極限保護(hù)裝置可以起保護(hù)作用。
4） 立柱和主軸箱的夾緊控制。本機(jī)床的立柱分內(nèi)外兩層，外立柱可以圍繞內(nèi)立柱作360°的旋轉(zhuǎn)。內(nèi)外立柱之間有夾緊裝置。立柱的夾緊和松開由液壓裝置進(jìn)行，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)齒輪泵。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵送出壓力油使立柱夾緊，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵送出壓力油使立柱放松。
立柱夾緊電動(dòng)機(jī)用按鈕SB1和SB2及接觸器KM2和KM3控制，SB1和SB2都是自動(dòng)復(fù)位的按鈕。按下按鈕SB1或SB2，KM2和KM3就通電吸合，使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將立柱夾緊或放松。松開按鈕，KM2或KM3就斷電釋放，電動(dòng)機(jī)即停止。
立柱的夾緊松開與主軸的夾緊松開有電氣上的聯(lián)鎖。立柱松開，主軸箱也松開，立柱夾緊，主軸箱也夾緊，當(dāng)接觸器KM2吸合，立柱松開時(shí)，KM3的常開觸頭（6-22）閉合，中間繼電器KZ通電吸合并自保。KZ的一個(gè)常開觸頭接通電磁閥YV，使液壓裝置將主軸箱松開。在立柱放松的整個(gè)時(shí)期內(nèi)，中間繼電器KZ和電磁閥YV始終保持工作狀態(tài)。按下按鈕SB1，接觸器KM3通電吸合，立柱被夾緊。KM2的常閉輔助觸頭（22-23）斷開，KE斷電釋放，電磁閥YV斷電，液壓裝置將主軸箱夾緊。
在該控制線路里，我們不能用接觸器KM2和KM3來直接控制電磁閥YV。因?yàn)殡姶砰y必須保持通電狀態(tài)，主軸箱才能松開。如果YV斷電，液壓裝置立即將主軸箱夾緊。KM2和KM3均是點(diǎn)動(dòng)工作方式，立柱夾緊以后就可以放開按鈕，使KM2斷電釋放，這時(shí)立柱不會(huì)松開，同樣，當(dāng)立柱松開后放開按鈕，KM3斷電釋放，立柱也不會(huì)再夾緊。這樣，就必須用一只中間繼電器KZ，在KM3斷電釋放后KZ仍能保持吸合，使電磁閥YV也保持通電。只有當(dāng)按下SB1，使KM2吸合后，KZ才會(huì)釋放，YV才斷電，主軸箱被夾緊。
5） 照明線路。照明線路由變壓器TC2供應(yīng)36V安全電壓，SA3作接通或斷開電燈的開關(guān)。熔斷器FU5作短路保護(hù)。
三、安裝與接線
布置與接線可參考圖1（b），操作者應(yīng)畫出實(shí)際接線圖。安裝與接線后應(yīng)符合第二章2—1的要求。
 

檢查安裝牢固接線無誤后，可接通交流電源進(jìn)行模擬操作，若出現(xiàn)故障應(yīng)分析排除，使該電氣線路能正常模擬操作。