《機(jī)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(jī)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(jī)床。鏜床不但能鏜孔和鉆孔，而且可以擴(kuò)孔和鉸孔。鏜床主要有臥式鏜床、坐標(biāo)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(jī)拖動。

主軸電動機(jī)M1為△—YY形接法的雙速電動機(jī)，它帶動機(jī)床主軸的運動，由接觸器KM1控制其正轉(zhuǎn)電源的通斷，接觸器KM2控制其反轉(zhuǎn)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(hù)，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(jìn)給電動機(jī)M2帶動工作臺快速進(jìn)給，由接觸器KM6控制其正轉(zhuǎn)電源的通斷，接觸器KM7控制其反轉(zhuǎn)電源的通斷。由于快速進(jìn)給電動機(jī)M2為短期工作，故不設(shè)過載保護(hù)。

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

2．控制電路分析

三相交流電源由電源總開關(guān)QS1經(jīng)熔斷器FU1、FU2加在變壓器TC初級繞組兩端，經(jīng)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(jī)床工作照明燈的電源。合上電源總開關(guān)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(guān)SQ1和SQ2聯(lián)鎖保護(hù)行程開關(guān)，是為了防止在工作臺或主軸箱自動快速進(jìn)給時又將主軸進(jìn)給手柄扳到自動快速進(jìn)給的誤操作。

1)主軸電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制

(1)主軸電動機(jī)M1低速正轉(zhuǎn)控制。將高、低速變速手柄扳到“低速”擋，行程開關(guān)SQ斷開。由于行程開關(guān)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(jī)M1的正轉(zhuǎn)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(jī)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(jī)M1繞組接成△形，主軸電動機(jī)M1低速正轉(zhuǎn)啟動運行。按下主軸電動機(jī)M1的停止按鈕SB1，主軸電動機(jī)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(jī)M1低速反轉(zhuǎn)控制。仍然將高、低速手柄扳到“低速”擋位置，按下反轉(zhuǎn)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(jī)M1△形接法的反轉(zhuǎn)電源。主軸電動機(jī)M1低速反轉(zhuǎn)啟動運行。按下停止按鈕SB1，主軸電動機(jī)M1制動停止。

(3)主軸電動機(jī)M1高速正轉(zhuǎn)控制。將高、低速變速手柄扳到“高速”擋位置，行程開關(guān)SQ閉合。按下主軸電動機(jī)M1的正轉(zhuǎn)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(jī)M1繞組被接成△形低速啟動。經(jīng)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(jī)M1繞組接成YY形高速運轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，主軸電動機(jī)M1制動停止。

(4)主軸電動機(jī)M1高速反轉(zhuǎn)控制。主軸電動機(jī)M1的高速反轉(zhuǎn)控制原理及過程與主軸電動機(jī)M1高速正轉(zhuǎn)控制相同，只不過是將正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2換成反轉(zhuǎn)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(jī)M1制動控制

(1)正轉(zhuǎn)制動控制。當(dāng)主軸電動機(jī)M1高、低速正軸啟動運行時，其轉(zhuǎn)速達(dá)到120?r/min時，21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉(zhuǎn)閉合常開觸點閉合，為主軸電動機(jī)M1的制動做好了準(zhǔn)備。當(dāng)需要主軸電動機(jī)M1停止時，按下主軸電動機(jī)M1的停止按鈕SB1，高、低速正轉(zhuǎn)接觸器KM1失電，其20區(qū)中的接觸器KM1的常開觸點復(fù)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(jī)M1的低速反轉(zhuǎn)電源，M1串電阻R反接制動，轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100?r/min時，21區(qū)中的速度繼電器SR2的正轉(zhuǎn)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(jī)M1完成正轉(zhuǎn)反接制動控制。

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

3)主軸電動機(jī)M1點動控制

按下主軸電動機(jī)M1的正轉(zhuǎn)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(jī)M1的低速正轉(zhuǎn)電源，M1串電阻低速正轉(zhuǎn)點動。

同樣，按下主軸電動機(jī)M1的反轉(zhuǎn)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(jī)M1的低速反轉(zhuǎn)電源，M1串電阻R反轉(zhuǎn)點動。

4)主軸變速控制

主軸變速是通過轉(zhuǎn)動變速操作盤，選擇合適的轉(zhuǎn)速來進(jìn)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(jìn)行變速，而不必按下主軸電動機(jī)的停止按鈕。具體操作過程為：當(dāng)主軸電動機(jī)M1在加工過程中需要進(jìn)行變速時，設(shè)電動機(jī)M1運行于反轉(zhuǎn)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(fù)位，其15區(qū)中的常開觸點復(fù)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(jī)M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動，主軸電動機(jī)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(jī)M1停轉(zhuǎn)。此時轉(zhuǎn)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(guān)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(jī)M1低速正轉(zhuǎn)啟動。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)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(jī)M1又停轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至100?r/min時，速度繼電器SR2的常閉觸點又復(fù)位閉合，主軸電動機(jī)M1又正轉(zhuǎn)啟動。如此反復(fù)，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(guān)SQ6松開，主軸沖動電路被切斷，行程開關(guān)SQ3被重新壓下，接觸器KM3、KM2和KM5線圈得電，主軸電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)啟動，以新的轉(zhuǎn)速運行。

5)進(jìn)給電動機(jī)M2的控制

機(jī)床工作臺的縱向和橫向進(jìn)給、主軸的軸向進(jìn)給、主軸箱的垂直進(jìn)給等快速移動都是由電動機(jī)M2通過機(jī)械齒輪的嚙合來實現(xiàn)的。將快速手柄扳至快速正向移動位置，行程開關(guān)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(jìn)給電動機(jī)M2啟動正轉(zhuǎn)，帶動各種進(jìn)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(guān)SQ7，接觸器KM7線圈得電閉合，進(jìn)給電動機(jī)M2反向啟動運轉(zhuǎn)，帶動各種進(jìn)給反向快速移動。

6)進(jìn)給變速控制

進(jìn)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(jìn)給變速操作手柄，將主軸變速控制中的行程開關(guān)SQ3換成SQ4，而進(jìn)給變速沖動的行程開關(guān)為SQ5。具體由讀者自己分析。

T68型臥式鏜床電氣元件明細(xì)表見表9-1。表9-1T68型臥式鏜床電氣元件明細(xì)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(jī)M1不能高速運轉(zhuǎn)

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

故障分析：從以上故障現(xiàn)象來分析，主要是主軸電動機(jī)M1的高速運轉(zhuǎn)繞組沒有得到電源而不能運轉(zhuǎn)。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(yīng)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(dǎo)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(jī)床電源，按下主軸電動機(jī)M1的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)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(guān)QS1，將高、低速變速手柄扳至“高速”擋位置，按下主軸正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，主軸電動機(jī)M1低速正轉(zhuǎn)啟動，但經(jīng)過幾秒后，主軸電動機(jī)M1又自動停止，觀察到接觸器KM5未閉合。用“短路法”將導(dǎo)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(jī)M1能高速啟動運轉(zhuǎn)。

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(xiàn)象：主軸在變速時，當(dāng)選擇好轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)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(guān)SQ3的常閉觸點復(fù)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(guān)SQ6的常開觸點壓合接觸不良。所以在進(jìn)行故障檢查時，應(yīng)重點檢測這三個元件觸點閉合是否良好。故障檢查：接通機(jī)床電源，用“短路法”將導(dǎo)線從行程開關(guān)SQ1的下端短接到行程開關(guān)SQ6的下端，主軸電動機(jī)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(diào)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(jī)都不能啟動

(1)故障可能出現(xiàn)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(jī)M1不能啟動

(1)故障可能出現(xiàn)的范圍或故障點：熱繼電器KR的主通路有斷點；主軸電動機(jī)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(guān)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(guān)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(jī)M1繞組；8區(qū)中的行程開關(guān)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(guān)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(jī)M1不能正轉(zhuǎn)啟動

(1)故障可能出現(xiàn)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(zhuǎn)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(jī)M1不能反轉(zhuǎn)啟動

(1)故障可能出現(xiàn)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(zhuǎn)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(jī)M1不能高速運轉(zhuǎn)

(1)故障可能出現(xiàn)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(guān)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(guān)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(jī)M1不能點動

(1)故障可能出現(xiàn)的范圍或故障點：17區(qū)中的主軸電動機(jī)M1的正轉(zhuǎn)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(jī)M1的反轉(zhuǎn)點動按鈕SB5壓合接觸不良。

(2)重點檢測對象或檢測點：正轉(zhuǎn)點動按鈕SB4；反轉(zhuǎn)點動按鈕SB5。

7．主軸電動機(jī)M1不能制動

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

8．主軸及進(jìn)給變速無沖動

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