实训十一 Z3050摇臂钻床控制电路

1/摇臂钻床基本知识（1）型号及含义

摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成，如下图所示。（2）主要结构及运动形式运动形式：①主轴转动由主轴电动机拖动。②摇臂的垂直移动由摇臂升降电动机拖动。③Z3050摇臂钻床对主轴箱、摇臂及内、外立柱的夹紧由液压泵电动机提供动力，它采用液压驱动的菱形块夹紧机构。2/Z3050摇臂钻床电气控制线路分析（1）Z3050摇臂钻床控制线路原理图（2）Z3050摇臂钻床模拟维修板各电气设备位置图Z3050摇臂钻床模拟维修板各电气设备名称及功能符号名称及用途符号名称及用途1M主轴电动机SQ2限位开关，摇臂松开后压下2M摇臂升降电动机SQ3限位开关，摇臂夹紧后压下3M液压泵电动机SQ4行程开关，立柱夹紧后压下4M冷却泵电动机TＣ控制变压器KM1交流接触器，主轴电动机用SB1主轴停止按钮KM2交流接触器，摇臂上升用SB2主轴启动按钮KM3交流接触器，摇臂下降用SB3摇臂上升按钮KM4交流接触器，主轴箱和立柱松开用SB4摇臂下降按钮Z3050摇臂钻床模拟维修板各电气设备名称及功能符号名称及用途符号名称及用途KM5交流接触器，主轴箱和立柱夹紧用SB5主轴箱和立柱松开按钮KT时间继电器SB6主轴箱和立柱夹紧按钮FR1热继电器，保护主轴电动机用FU1熔断器，总电源保护FR2热继电器，保护液压泵电动机用FU2熔断器，保护2M，3M及控制电路QS1总电源开关FU3熔断器，保护机床照明QS2冷却泵电动机开关YA电磁铁SQ1限位开关，终端保护用EL

SA机床工作照明灯及其开关HL1HL2HL3指示机床工作状态，分别装入SB6，SB5，SB2中（3）Z3050摇臂钻床工作原理分析

主电路分析

1M为主轴电动机，由接触器KM1主触点控制其启停，由热继电器FR1作过载保护。2M为摇臂升降电动机，由接触器KM2和KM3的动合主触点控制其正反转。

3M为液压泵电动机，它拖动油泵送出压力油以实现摇臂的松开和夹紧、立柱和主轴箱的松开与夹紧。由接触器KM4和KM5控制其正反转，热继电器FR2作过载保护。4M电动机为冷却泵电动机，由于冷却泵电动机容量很小，故可用转换开关QS2直接控制。电源由转换开关QS1引入，熔断器FU1为总电源短路保护。

控制电路分析①主轴电动机的控制

停止时只需按下SB1按钮。主轴电动机1M工作时，接触器KM1的动合辅助触点闭合，主轴指示灯HL3亮。HL1，HL2，HL3均由控制变压器TC的一个副绕组提供6.3V电压。②立柱与主轴箱（液压泵）的松开、夹紧控制③机床照明控制

机床照明电路由TC的36V电压供电，通过FU3，SA和EL灯为机床的加工进行照明。④工作状态指示

HL1为立柱与主轴箱（液压泵）夹紧指示灯，HL2为立柱与主轴箱放松指示灯，HL3为主轴工作指示灯。它们均由TC的6.3V交流电压供电，HL1和HL2由行程开关SQ4控制，HL3由KM1的常开辅助触点（201

204）控制。⑤摇臂的升降电动机控制（4）机床电路板布线分析机床模拟电路板的发现分析主电路布线分析FU1出线端分支点U12，V12，W12先到QS2进线端，再从QS2分到KM1主触点进线端，再从KM1分到FU2进线端FU2出线端分支点U14，V14，W14接KM5主触点进线端，再从KM5分线到KM4主触点进线端，又从KM4分线到KM3主触点进线端，又从KM3分线到KM2主触点进线端，最后从KM2主触点的U14，V14引线到控制变压器TC的原边绕组KM2主触点出线端与KM3主触点出线端合在一起（交换了U相和W相，改变了相序）编号为2U，2V，2W经接线排后到2M三个灯泡KM4主触点出线端与KM5主触点出线端合在一起（交换了U相和W相，改变了相序）编号为U15，V15，W15，先接到FR2，出来后编号为3U，3V，3W经接线排后到3M三个灯泡；控制电路布线分析布线分析控制电路比较复杂，分析时只要结合原理图，并按编号点进行即可。需要注意的是所有到按钮（SB1～SB6）或从按钮出来的接线均要通过线排（5）Z3050摇臂钻床工作过程检测操作步骤①闭合QS1，观察SB6中的夹紧指示灯HL1亮，表示主电路及二次电路供电基本正常，可继续通电检测②搬动SQ4，SB6中的夹紧指示灯HL1灭，SB5中的放松指示灯HL2亮③闭合QS1同时闭合QS2，代表4M的灯亮，表示冷却泵电机工作。断开QS2，代表4M的灯灭，表示冷却泵电机停转④闭合QS1，同时闭合SA开关，EL灯亮；断开SA开关，EL灯灭。表示机床照明电路完好⑤闭合QS1，按下SB2，KM1吸合，代表1M的灯亮，同时SB2中的主轴指示灯亮，表示主轴开始运转，钻床开始加工；按下SB1，KM1复位，代表1M的灯灭，同时SB2中的主轴指示灯灭，表示主轴停转，钻床停止加工操作步骤⑥闭合QS1，按住SB3，KT吸合，KM4吸合，YA灯亮，代表3M的灯亮，3M电机正转，摇臂放松。扳动SQ2，KM4复位KM2吸合，代表3M的灯灭，代表2M的灯亮，摇臂开始上升，上升到位后由限位开关SQ1A或SB3控制（扳动SQ1A或SB3），使KT复位，KM2复位，代表2M的灯灭，YA灯延时灭⑦闭合QS1，按住SB4，KT吸合，KM4吸合，YA灯亮，代表3M的灯亮，3M电机反转，摇臂放松。扳动SQ2，KM4复位，KM3吸合，代表3M的灯灭，代表2M的灯亮，摇臂开始下降，下降到位后由限位开关SQ1B或SB4控制（扳动SQ1B或SB4），使其KT复位，KM3复位，代表2M的灯灭，YA灯延时灭⑧闭合QS1，按住SB5，KM4吸合，代表3M的灯亮，3M电机正转，液压泵放松，松开SB5，KM4复位，代表3M的灯灭，3M电机停转⑨按住SB6，KM5吸合，代表3M的灯亮，3M电机反转，液压泵夹紧，松开SB6，KM4复位，代表3M的灯灭，3M电机停转⑩扳动SQ3，KM5吸合，代表3M的灯亮，同时YA灯亮（6）

Z3050摇臂钻床的故障检修电路检测法直流电阻法交流电压法强迫器件工作机床电路一般是开关电路，当电路接通时电阻为零，断开时为∞。测量某一个开关电路的通断时，正常情况应当是零欧，而不是几百欧。故应当用万用表的R×1Ω或者R×10Ω量程挡，不能用R×100Ω及以上量程挡，否则会引起判断误差。测量三相交流电压测量单相交流电压用螺丝刀等工具压下交流接触器的触点，观察代表电动机的灯泡是否正常发光可以测量三相电压中任意两相之间的电压，正常时应当为380V（可以测量三次），三次测量结果中：L1

L3与L2

L3之间均为220V，而L1

L2之间为380V，说明L1，L2相正常，L3相无电压，如图11.7所示将万用表的一只表笔接该组电压的0号端，另一只表笔去测量被测电路中的各点电压是否存在。如果电压在某处消失，说明故障就在电压消失处以前。例如图11.8中，如果测量2号点对0点的电压为127V(正常)，而测量3号点对0号点电压为0V，说明SB1之间的2

3号点开路（实际中还含有2，3号线排进出线端）（7）

Z3050摇臂钻床的故障类型分析故障类型故障现象故障分析检修方法缺相造成某一个或多个电动机工作时缺相L—U11—U12支路：所有电动机的公共供电电路，当有故障时会使所有电动机缺相；U12—U14支路：为2M，3M电动机及控制变压器TC的公共供电电路，当有故障时会使2M，3M电动机正反转均缺相；U12—4U—4M灯泡支路：为4M电动机独立供电电路，故障后会造成4M电动机缺相；U12—U13—1U—1M灯泡支路：为1M电动机独立供电电路，故障后会造成1M电动机缺相；合上QS2及KM1～KM5线圈吸合（或强行压下KM1～KM5），观察四个电动机的缺相情况，结合上述电路分析，确定故障范围故障类型故障现象故障分析检修方法整个机床均不工作EL灯泡不亮，六个按钮均无反应，只有合上QS2时代表4M电动机的灯泡亮先检查4M和1M电动机是否均缺相。如果是，则故障应在QS1及FU1的U，V两相上；如果有一个电动机不缺相，则故障在FU2的U，V两相上合上QS2，强行压下KM1，检查4M和1M电动机是否均缺相。如果是，则故障应在QS1及FU1的U，V两相上；如果有一个电动机不缺相，则故障在FU2的U，V两相上合上QS2，强行压下KM1，检查4M和1M电动机是否均缺相。如果是，则故障应在QS1及FU1的U，V两相上；如果有一个电动机不缺相，则故障在FU2的U，V两相上机床照明不工作EL灯不亮TC（101号点）—FU3—SA—EL灯泡电阻法或交流电压法主轴电动机不运转或点动主轴电动机不工作，或处于点动这是主轴控制电路的故障。主轴电动机不工作的故障范围是控制电路中的1—2—3—4—KM1的线圈0号点。主轴电动机点动的故障是KM1的（3

4号点之间，含线排3，4号点）电阻法或交流电压法不能放松分为摇臂不能放松、液压泵（即立柱和主轴箱）不能放松、摇臂和液压泵均不能放松三类故障均在控制电路上。摇臂不能放松的故障范围在7

14

15号点；液压泵不能放松的故障范围在SB5的5

15号点及15号线排；摇臂和液压泵均不能放松的故障范围在KM5的（15

16）及KM4线圈16号点电阻法或交流电压法故障类型故障现象故障分析检修方法不能夹紧分为摇臂不能夹紧、液压泵（即立柱和主轴箱）不能夹紧、摇臂和液压泵均不能夹紧三类故障均在控制电路上。摇臂不能夹紧的故障范围在SQ3的5

17号点；液压泵不能夹紧的故障范围在SB6的5

17号点；摇臂和液压泵均不能夹紧的故障范围在KT的（17

18）KM4的（18

19）及KM5线圈19号点电阻法或交流电压法YA灯不亮YA灯在摇臂升降控制过程中一直不亮、摇臂放松和上升（或下降）过程中不亮、摇臂夹紧时不亮故障均在控制电路上。一直不亮的故障范围在YA灯的20

0号点；摇臂放松和上升（或下降）过程中不亮的故障范围在KT的5

17号点；摇臂夹紧时不亮的故障范围在5

21

22

20电阻法或交流电压法KT不吸合第一类是按住SB3时KT不吸合；第二类是按住SB4时KT不吸合；第三类是上述两种情况下均不吸合故障均在控制电路上。按住SB3时KT不吸合（但按住SB4可以吸合）的故障范围在5

6

7号点；按住SB4时KT不吸合（但按住SB3可以吸合）的故障范围在5

8

7号点；均不吸合的故障范围在7号点KT的线圈7号点KT的线圈0号点电阻法或交流电压法电阻法或交流电压法故障类型故障现象故障分析检修方法摇臂不能上升或下降分摇臂不能上升、摇臂不能下降及摇臂上升下降均不能实现三类故障均在控制电路上。摇臂不能上升的故障范围在9—10—11—

KM2的线圈0号点；摇臂不能下降的故障范围在9—12—13—KM3的线圈0号点；摇臂上升下降均不能实现的故障范围在SQ2的7

9号点之间电阻法或交流电压法其他指示灯故障HL1，HL2，HL3指示灯不亮HL3不亮的故障范围在TC（201）—KM1（201—204）—HL3；HL2不亮的故障范围在TC（201）—SQ4的（201—203）HL2；HL1不亮的故障范围在TC（201）SQ4的（201—202）—HL1电阻法或交流电压法（8）安全注意事项安全注意事项①QS1为隔离维修开关，平时应断开，只有在通电检查或检修时才合上QS1。这一点一定要引起重视，要有这方面的安全意识②通电前，应将主板上的所有工具及其他物品清理干净，通电检测时，万用表也应置于主板以外③通电时，手不能接