机电设备电气控制技术基础（第二版）课件项目11 Z3050型摇臂钻床电气控制线路检修

项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修学习目标机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社1、了解Z3050型摇臂钻床的结构与运动情况及拖动特点；2、掌握Z3050型摇臂钻床的电气控制工作原理；3、会根据故障现象，按电气原理图进行分析，指出可能的故障原因，并做针对性检查；4、掌握故障分析与检修方法，会排除Z3050型摇臂钻床常见电气故障；5、正确使用测试工具和仪表。养成安全操作，规范操作，文明生产的职业素养。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修项目描述机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔的大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。本任务以Z3050型摇臂钻床为例，研究钻床的结构及运动形式，电力拖动特点及控制要求，分析其电气控制电路原理及电气线路故障检修。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社一、钻床的主要结构项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社二、钻床的主要运动形式1．主运动：主轴的旋转运动2．进给运动：主轴的垂直移动（纵向进給）3．辅助运动：主轴箱沿摇臂水平移动；摇臂沿外立柱上下移动；摇臂与外立柱一起相对于内立柱回转运动。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社三、钻床的电力拖动特点及控制要求1.由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，需使用多台电动机拖动，主轴电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。

2.为了适应多种加工方式的要求，主轴及进给应在较大范围内调速。但这些调速都是机械调速，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。主轴变速机构与进给变速机构在一个变速箱内，由主轴电动机拖动。3.加工螺纹时要求主轴能正反转。摇臂钻床的正反转一般用机械方法实现，电动机只需单方向旋转。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社三、钻床的电力拖动特点及控制要求4.摇臂升降由单独的一台电动机拖动，要求能实现正反转。5.摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成，要求这台电动机能正反转。摇臂的回转和主轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动。

6.钻削加工时，为对刀具及工件进行冷却，需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液。7.各部分电路之间有必要的保护和联锁。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社四、液压系统工作简介Z3050型摇臂钻床具有两套液压控制系统：

1.操纵机构液压系统：安装在主轴箱内，实现主轴正反、停车制动、空挡、预选及变速；

2.夹紧机构液压系统：安装在摇臂背后的电器盒下部，实现摇臂的夹紧和松开、主轴箱的夹紧与松开、立柱的夹紧与松开。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析1．主要元器件的作用

TC：一次侧输入380V,二次侧输出：127V，供二次电路接触器、时间继电器、电磁阀线圈用；36V，供机床照明用；6V，供信号指示灯用。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析1．主要元器件的作用

SQ1-1:摇臂电动机2M上升时的上限位开关；SQ1-2：摇臂电动机2M下降时的下限位开关；SQ2：摇臂放松行程开关；SQ3：主轴箱限位开关；SQ4：松紧按钮指示灯的控制。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析1．主要元器件的作用

YA：松紧控制二位三通电磁阀，电磁阀关闭与打开，使液压油流入摇臂夹紧、放松油腔。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析1．主电路分析采用4台电动机拖动，分别是主轴电动机M1，摇臂升降电动机M2，液压泵电动机（即松紧电机）M3和冷却泵电动机M4。

M1：主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转由机械手柄操作。M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析1．主电路分析

M2：摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制正反转。该电动机短时间工作，故不设过载保护电器。

M3：液压油泵电动机，可以做正向转动和反向转动。正向旋转和反向旋转的起动与停止由接触器KM4和KM5控制。M4：冷却泵电动机，功率很小，由组合开关QS2直接起动和停止。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析2、控制电路分析

（1）主轴电动机M1的控制按起动按钮SB2，接触器KMl吸合并自锁，主电动机Ml起动运行，同时指示灯HL3亮。按停止按钮SB1，接触器KMl释放，主电动机M1停止旋转，同时指示灯HL3熄灭。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析2、控制电路分析（2）摇臂升降控制

Z3050型摇臂钻床摇臂的升降由M2拖动，SB3和SB4分别为摇臂升、降的点动按钮，由SB3、SB4和KM2、KM3组成具有双重互锁的M2正反转点动控制电路。因为摇臂平时是夹紧在外立柱上的，所以在摇臂升降之前，先要把摇臂松开，再由M2驱动升降，摇臂升降到位后，再重新将其夹紧。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析2、控制电路分析（3）主轴箱和立柱的松紧控制主轴箱和立柱的松、紧是同时进行的，SB5和SB6分别为松开与夹紧控制按钮，由它们点动控制KM4、KM5，进而控制M3的正、反转。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析2、控制电路分析（4）冷却泵电动机M4的控制：由开关QS2进行控制。（5）辅助电路

包括照明和信号指示电路。照明电路的工作电压为安全电压36V，信号指示灯的工作电压为6V，均由控制变压器TC提供。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、钻床电气线路分析2、控制电路分析（6）联锁、保护环节：

行程开关SQ2实现摇臂松开到位与开始升降的联锁；行程开关SQ3实现摇臂完全夹紧与液压泵电动机M3停止旋转的联锁。SB5、SB6常闭触点接入电磁阀YV线圈电路实现在进行主轴箱与立柱夹紧、松开操作时，压力油不能进入摇臂夹紧油腔的联锁。

摇臂升降的限位保护由行程开关SQl实现，SQl有两对动断触点：SQl—1（5—6）实现上限位保护，SQl—2（7—6）实现下限位保护。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（一）钻床电气故障分析的方法与步骤

1．故障分析方法

1）用试验法观察故障现象，初步判定故障范围。

2）确定故障范围

3）用测量法确定故障点项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（一）钻床电气故障分析的方法与步骤2．故障检修步骤1）在操作师傅的指导下，对机床进行操作，了解机床操作状态，以及操作方法。2）在教师指导下，熟悉磨床电器元件的布局及其安装情况。3）教师在有故障的机床上示范检修，边分析，边检查，直至找出故障点并排除。4）教师人为设置自然故障点，指导学生如何从故障现象着手，引导学生独立分析并检修。5）教师设置故障，学生逐一检修。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（一）钻床电气故障分析的方法与步骤

3．注意事项1）掌握钻床电气控制原理，熟悉机床操作方法。2）务必在已切断电源的情况下才能触摸元器件。3）带点测量要经过教师同意，并在教师监护下进行。4）测量时，要注意电路是否存在回路，避免影响测量结果，产生错误判断。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（二）钻床常见电气故障的分析与排除1.各台电动机均不能起动机床的所有电动机都不能正常起动时，一般可以断定故障发生在电气路线的公共部分。（1）检查三相电源是否正常，如发现三相电源有缺相或其他故障现象，则应检查引入机床电源隔离开关QS1处的电源是否正常。（2）检查熔断器FU1和FU2的熔体是否熔断。（3）控制变压器TC的一、二次侧绕线的电压是否正常。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（二）钻床常见电气故障的分析与排除2.主轴电动机M1的故障（1）主轴电动机M1不能起动。若接触器KM1线圈已获电吸合，但主轴电动机M1仍不能起动旋转。可检查接触器KM1的三副主触点接触是否正常，连接电动机的导线是否脱落或松动。若接触器KM1不动作，则故障在控制电路单独控制KM1线圈的线路中。（2）主轴电动机M1不能停止。主轴电动机M2仍不能停转，多半是由于接触器KM1的主触点发生熔焊所造成的。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（二）钻床常见电气故障的分析与排除

3.摇臂不能松开

摇臂作升降运动的前提是摇臂必须完全松开。摇臂和主轴箱、立柱的松、紧都是通过液压泵电动机M3的正反转来实现的，因此先检查一下主轴箱和立柱的松、紧是否正常。如果正常，则说明故障不在两者的公共电路中，而在摇臂松开的专用电路上。如时间继电器KT的线圈有无断线，其常开触点在闭合时是否接触良好，限位开关SQl的触点SQl—1、SQl—2有无接触不良。如果主轴箱和立柱的松开也不正常，则故障多发生在接触器KM4和液压泵电动机M3这部分电路上。如KM4线圈断线、主触点接触不良，KM5的常闭互锁触点（14—15）接触不良等。如果是M3或FR2出现故障，则摇臂、立柱和主轴箱既不能松开，也不能夹紧。项目11Z3050型摇臂钻床电气控制

线路检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社六、钻床常见电气故障的分析和排除（二）钻床常见电气故障的分析与排除(1)行程开关SQ2的动作不正常，这是导致摇臂不能升降最常见的故障。如SQ2的安装位置移动，使得摇臂松开后，SQ2不能动作，或者是液压系统的故障导致摇臂放松不够，SQ2也不会动作，摇臂就无法升降。SQ2的位置应结合机械、液压系统进行调整，然后紧固。

(2)摇臂升降电动机M2、控制其正反转的接触器KM2、KM3以及相关电路发生故障，也会造成摇臂不能升降。在排除了其他故障之后，应对此进行检查。

(3)如果摇臂是上升正常而不能下降，或是下降正常而不能上升，则应单独检查相关的电路及电器部件（如按钮开关、接触器、限位开关的有关触点等）。

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