钻床是一种孔加工机床,可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。钻床的种类很多,有立式摇臂钻床、卧式钻床、深孔钻床、多钻头钻床、专用钻床之分。摇臂钻床与其他类型的钻床相比较,在操作上更加灵活、便捷,而且能够适应多种作业环境,尤其是针对大规模地对孔洞进行加工的工作,更是一般钻床所不能比拟的,是一般机械加工车间及维修车间常用的机床。
【结构特点】
Z3050型摇臂钻床主要由底座、工作台、内外立柱、摇臂和主轴箱等组成。外立柱套在内立柱上,用液压夹紧机构夹紧后,两者不能作相对运动;松开后,外立柱用手推动可绕内立柱作360°旋转。摇臂一端为套筒,套在外立柱上,与外立柱用液压夹紧机构夹紧后,可随外立柱一起绕内立柱转动;夹紧机构松开后,可通过丝杆沿外立柱升降。主轴箱坐落在摇臂的燕尾槽内,可随摇臂运动。主轴箱设有液压夹紧机构与摇臂夹紧,松开后,可沿摇臂导轨水平运动。主轴装在主轴箱内,可手动或机动进出主轴箱,刀具装在主轴中。
【电气控制要求】
1)由于主轴正、反转是由正反转摩擦离合器来实现的,因此只要求主轴电动机单方向旋转。
2)摇臂的垂直移动是通过摇臂升降电动机的正、反转实现的,因此要求摇臂升降电动机能双向起动。同时为了设备的安全,应具有上、下的极限保护。
3)主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧通过液压驱动实现,故要求液压泵电动机双向起动。
4)冷却泵电动机只要求单向起动。
5)为保证操作安全,控制电路的电源电压为127V。
6)摇臂只有在放松状态下才能进行垂直移动,故应有联锁,并应有夹紧、放松指示。
【电气控制要求】
1)由于主轴正、反转是由正反转摩擦离合器来实现的,因此只要求主轴电动机单方向旋转。
2)摇臂的垂直移动是通过摇臂升降电动机的正、反转实现的,因此要求摇臂升降电动机能双向起动。同时为了设备的安全,应具有上、下的极限保护。
3)主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧通过液压驱动实现,故要求液压泵电动机双向起动。
4)冷却泵电动机只要求单向起动。
5)为保证操作安全,控制电路的电源电压为127V。
6)摇臂只有在放松状态下才能进行垂直移动,故应有联锁,并应有夹紧、放松指示。
【Z3050型摇臂钻床电气控制线路原理图】
【电源电路识图】
机床采用380V,50Hz三相交流电源供电,并有保护接地措施,组合开关QS1为机床总电源开关。控制、照明和指示电路均由控制变压器TC降压后供电。
【主电路识图】
主电路由四台电动机组成。其中M1为主轴电动机,只能单向控制;M2为摇臂升降电动机;M3为液压泵电动机;M4为冷却泵电动机。电路中QS1为电源总开关;FU1为总熔断器,同时亦为M1、M4的短路保护;FU2为M2、M3和TC一次侧的短路保护;KM1控制主轴电动机M1的运转和停止;KM2、KM3分别为摇臂升降电动机M2的正、反转控制接触器;KM4、KM5为液压泵电动机M3的正、反转控制接触器;冷却泵电动机M4则用手动开关QS2进行控制。热继电器FR1、FR2分别为M1、M3的过载保护。M2由于是短时运行及M4为手动控制,则不设过载保护。
【电源电路识图】
机床采用380V,50Hz三相交流电源供电,并有保护接地措施,组合开关QS1为机床总电源开关。控制、照明和指示电路均由控制变压器TC降压后供电。
【主电路识图】
主电路由四台电动机组成。其中M1为主轴电动机,只能单向控制;M2为摇臂升降电动机;M3为液压泵电动机;M4为冷却泵电动机。电路中QS1为电源总开关;FU1为总熔断器,同时亦为M1、M4的短路保护;FU2为M2、M3和TC一次侧的短路保护;KM1控制主轴电动机M1的运转和停止;KM2、KM3分别为摇臂升降电动机M2的正、反转控制接触器;KM4、KM5为液压泵电动机M3的正、反转控制接触器;冷却泵电动机M4则用手动开关QS2进行控制。热继电器FR1、FR2分别为M1、M3的过载保护。M2由于是短时运行及M4为手动控制,则不设过载保护。
【控制电路识图】
(1)主轴电动机的控制 合上电源开关QS1,按下起动按钮SB2,接触器KM1吸合并自锁,主轴电动机M1起动,同时主轴旋转指示灯HL3亮。停车时,按下停止按钮SB1,接触器KM1释放,M1停止旋转,主轴旋转指示灯HL3熄灭。(www.xing528.com)
【控制电路识图】
(1)主轴电动机的控制 合上电源开关QS1,按下起动按钮SB2,接触器KM1吸合并自锁,主轴电动机M1起动,同时主轴旋转指示灯HL3亮。停车时,按下停止按钮SB1,接触器KM1释放,M1停止旋转,主轴旋转指示灯HL3熄灭。
(2)摇臂升降控制 按下摇臂上升(或下降)按钮SB3(或SB4),时间继电器KT吸合,其瞬时动作的常开触点和延时断开的常开触点闭合,使电磁铁YA和接触器KM4同时吸合,液压泵电动机M3旋转,使摇臂松开。同时,通过弹簧片压位置行程开关SQ2,KM4释放,而使KM2(或KM3)吸合,M3停止旋转,摇臂电动机M2正转(或反转),带动摇臂上升(或下降)。
(2)摇臂升降控制 按下摇臂上升(或下降)按钮SB3(或SB4),时间继电器KT吸合,其瞬时动作的常开触点和延时断开的常开触点闭合,使电磁铁YA和接触器KM4同时吸合,液压泵电动机M3旋转,使摇臂松开。同时,通过弹簧片压位置行程开关SQ2,KM4释放,而使KM2(或KM3)吸合,M3停止旋转,摇臂电动机M2正转(或反转),带动摇臂上升(或下降)。
当摇臂上升(或下降)到所需位置时,松开SB3(或SB4),KM2(或KM3)和KT释放,摇臂电动机M2停止旋转。摇臂停止升降,KT释放经过1~3s延时后,延时闭合的常闭触点闭合,使KM5吸合,M3反向旋转。此时YA仍处于吸合状态,使摇臂夹紧,同时通过弹簧片压下位置行程开关SQ3,使KM5和YA都释放,液压泵停止旋转。在摇臂上升(或下降)过程中,利用SQ1和SQ4来限制摇臂的升降行程,提供极限保护。
(3)立柱和主轴箱的松开或夹紧控制 立柱和主轴箱的松开或夹紧是同时进行的。按松开按钮SB5(或夹紧按钮SB6),接触器KM4(或KM5)吸合,液压泵电动机M3旋转,使立柱和主轴箱同时松开(或夹紧),同时松开指示灯亮(或夹紧指示灯亮)。
当摇臂上升(或下降)到所需位置时,松开SB3(或SB4),KM2(或KM3)和KT释放,摇臂电动机M2停止旋转。摇臂停止升降,KT释放经过1~3s延时后,延时闭合的常闭触点闭合,使KM5吸合,M3反向旋转。此时YA仍处于吸合状态,使摇臂夹紧,同时通过弹簧片压下位置行程开关SQ3,使KM5和YA都释放,液压泵停止旋转。在摇臂上升(或下降)过程中,利用SQ1和SQ4来限制摇臂的升降行程,提供极限保护。
(3)立柱和主轴箱的松开或夹紧控制 立柱和主轴箱的松开或夹紧是同时进行的。按松开按钮SB5(或夹紧按钮SB6),接触器KM4(或KM5)吸合,液压泵电动机M3旋转,使立柱和主轴箱同时松开(或夹紧),同时松开指示灯亮(或夹紧指示灯亮)。
【电气故障分析】
1.摇臂不能上升或下降的故障分析
由摇臂上升或下降的动作过程可知,摇臂移动的前提是摇臂完全松开,此时活塞杆通过弹簧片压下位置行程开关SQ2,电动机M3停止运转,电动机M2起动运转,带动摇臂上升或下降。若SQ2的安装位置不当或发生偏移,这样摇臂虽然完全松开,但活塞杆仍压不下位置行程开关SQ2,致使摇臂不能移动。
有时电动机M1的电源相序接反,此时按下摇臂上升或下降按钮,电动机M3反转,使摇臂夹紧,更压不上行程开关SQ2,摇臂也不能上升或下降。
如果SQ2在摇臂松开后已动作,而摇臂不能上升或下降,就有可能是以下原因引起的:按钮SB3、SB4的常闭触点损坏或接线脱落;接触器KM2、KM3线圈损坏或接线脱落;KM2、KM3的触点损坏或接线脱落;应根据具体情况逐项检查,直到故障排除。
【电气故障分析】
1.摇臂不能上升或下降的故障分析
由摇臂上升或下降的动作过程可知,摇臂移动的前提是摇臂完全松开,此时活塞杆通过弹簧片压下位置行程开关SQ2,电动机M3停止运转,电动机M2起动运转,带动摇臂上升或下降。若SQ2的安装位置不当或发生偏移,这样摇臂虽然完全松开,但活塞杆仍压不下位置行程开关SQ2,致使摇臂不能移动。
有时电动机M1的电源相序接反,此时按下摇臂上升或下降按钮,电动机M3反转,使摇臂夹紧,更压不上行程开关SQ2,摇臂也不能上升或下降。
如果SQ2在摇臂松开后已动作,而摇臂不能上升或下降,就有可能是以下原因引起的:按钮SB3、SB4的常闭触点损坏或接线脱落;接触器KM2、KM3线圈损坏或接线脱落;KM2、KM3的触点损坏或接线脱落;应根据具体情况逐项检查,直到故障排除。
2.摇臂移动后夹不紧的故障分析
摇臂夹紧动作的结束是由行程开关SQ3来控制的。若摇臂夹不紧,则说明摇臂控制电路能动作,只是夹紧力不够,是因为SQ3动作过早使液压泵电动机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转。这往往是由于SQ3安装位置不当或松动移位,过早地被活塞压下所致。
【检修案例】
(1)故障描述 一台Z3050型摇臂钻床准备进行钻孔加工,合闸后按下主轴电动机M1起动按钮,钻头没有反应。初步检查发现主轴电动机M1不能起动,但电源指示灯和照明灯均有指示,且其他电动机可以正常运转。
(2)检修程序
2.摇臂移动后夹不紧的故障分析
摇臂夹紧动作的结束是由行程开关SQ3来控制的。若摇臂夹不紧,则说明摇臂控制电路能动作,只是夹紧力不够,是因为SQ3动作过早使液压泵电动机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转。这往往是由于SQ3安装位置不当或松动移位,过早地被活塞压下所致。
【检修案例】
(1)故障描述 一台Z3050型摇臂钻床准备进行钻孔加工,合闸后按下主轴电动机M1起动按钮,钻头没有反应。初步检查发现主轴电动机M1不能起动,但电源指示灯和照明灯均有指示,且其他电动机可以正常运转。
(2)检修程序
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