优化电气控制设计：B2012A型龙门刨床

1.B2012A型龙门刨床的电气控制电路原理图

B2012A型龙门刨床电气控制电路原理图如图4-30～图4-33所示。其中图4-30为直流发电-拖动系统电路原理图，图4-31为B2012A型龙门刨床主拖动系统及抬刀电路原理图，图4-32为主拖动机组/△起动及刀架控制电路原理图，图4-33为B2012A型龙门刨床横梁及工作台控制电路原理图。

（1）直流发电-拖动系统组成 直流发电-拖动系统主电路如图4-30所示，它包括电动机放大机AG、直流发电机G、直流电动机M和励磁发电机GE。

电动机放大机AG由交流电动机M₂拖动。电动机放大机AG的主要作用是根据刨床各种运动的需要，通过控制绕组WC的各个控制量调节其向直流发电机G励磁绕组供电的输出电压，从而调节直流发电机发出的电压。

图4-30 B2012A型龙门刨床直流发电一拖动系统电路原理图

直流发电机G和励磁发电机GE由交流电动机M₁拖动。直流发电机G的主要作用是发出直流电动机M所需要的直流电压，满足直流电动机M拖动刨床运动的需要。

励磁发电机的主要作用是由交流电动机M₁拖动，发出直流电压，向直流电动机M的励磁绕组供给励磁电源。直流电动机M的主要作用是拖动刨床往返交替作直线运动，对工件进行切削加工。

（2）交流机组拖动系统组成B2012A型龙门刨床交流机组拖动系统主电路原理图如图4-31所示。交流机组共由9台电动机拖动：拖动直流发电机G、励磁发电机GE用交流电动机M₁，拖动电动机放大机用电动机M₂，拖动通风用电动机M₃，润滑泵电动机M₄，垂直刀架电动机M₅，右侧刀架电动机M₆，左侧刀架电动机M₇，横梁升降电动机M₈和横梁放松、夹紧电动机M₉。

2.B2012A型龙门刨床的电气控制电路原理图的识读分析

（1）主拖动机组电动机M₁控制电路 由交流电动机M₁拖动直流发电机G和励磁发电机GE组成主拖动机组，其控制电路如图4-32所示。其中33区中的按钮SB₂为交流电动机M₁的起动按钮，按钮SB₁为交流电动机M₁的停止按钮。

当需要主拖动电动机M₁拖动直流发电机G和励磁发电机GE工作时，按下33区中主拖动交流电动机M₁的起动按钮SB₂，33区中的接触器KM₁线圈、35区中的时间继电器KT₂线圈、36区中的接触器线圈通电吸合，主拖动交流电动机M₁的定子绕组接成接法减压起动，被拖动的直流励磁发电机GE利用剩磁开始发电。

接触器KM₂通电闭合自锁，其在20区中的主触点闭合，接通交流电动机M₂、M₃的电源，交流电动机M₂、M₃分别拖动电动机放大机AG和通风机工作。同时，接触器KM△通电闭合。此时接触器KM₁和接触器KM△的主触点将交流电动机M₁的定子绕组接成△接法全压运行，交流电动机M₁拖动直流发电机G和励磁发电机G全速运行，完成主拖动机组的起动控制过程。

（2）横梁控制电路 在图4-33所示的电路中，50区中的按钮SB₆为横梁上升起动按钮，51区中的按钮SB₇为横梁下降起动按钮，53区中的行程开关ST₇为横梁上升的上限位保护行程开关，55区中的行程开关ST₈和ST₉为横梁下降的下限位保护行程开关，52区和59区中的行程开关ST₁₀为横梁放松及上升和下降动作行程开关。

1）横梁的上升控制。当需要横梁上升时，按下50区中的横梁上升起动按钮SB₆，中间继电器K₂线圈通电闭合，接触器KM₁₃通电闭合并自锁。横梁放松、夹紧电动机M₉通电反转，使横梁放松。

此时，行程开关ST₁₀在59区中的常闭触点断开，接触器KM₁₃失电释放，横梁放松夹紧电动机M₉停止反转。行程开关ST₁₀在52区的常开触点闭合，接触器KM₁₀通电闭合，交流电动机M₈正向运转，带动横梁上升。当横梁上升到要求高度时，松开横梁上升起动按钮SB₆，接触器KM₁₀线圈失电释放，横梁停止上升。继而接触器KM₁₂闭合，交流电动机M₉正向起动运转，使横梁夹紧。然后行程开关ST₁₀常开触点复位断开，59区中行程开关ST₁₀的常闭触点复位闭合，为下一次横梁升降控制作准备。(www.xing528.com)

图4-31 B2012A型龙门刨床主拖动系统及抬刀电路原理图

图4-32 主拖动机组/△起动及刀架控制电路原理图

图4-33 B2012A型龙门刨床横梁及工作台控制电路原理图

但由于58区接触器KM₁₂继续通电闭合，因而电动机M₉继续正转。随着横梁的进一步夹紧，电动机M₉的电流增大。电流继电器KA₂吸合动作，接触器KM₁₂失电释放，横梁放松夹紧电动机M₉停止正转，完成横梁上升控制过程。

2）横梁下降控制。当需要横梁下降时，按下51区中的横梁下降起动按钮SB₇，中间继电器K₂线圈通电闭合，接触器KM₁₃通电闭合并自锁。横梁放松夹紧电动机M₉通电反转，使横梁放松。横梁放松后，行程开关ST₁₀在59区中的常闭触点断开，接触器KM₁₃失电释放，横梁放松夹紧电动机M₉停止反转。行程开关ST₁₀在52区中的常开触点闭合，接触器KM₁₁通电闭合，横梁升降电动机M₈反向运转，带动横梁下降。当横梁下降到要求高度时，松开横梁下降起动按钮SB₇，横梁停止下降。接触器KM₁₂接通横梁放松夹紧电动机M₉的正转电源，交流电动机M₉正向起动运转，使横梁夹紧。继而接触器KM₁₀通电闭合，电动机M₈起动正向旋转，带动横梁作短暂的回升后停止上升，然后横梁进一步夹紧。

（3）工作台自动循环控制电路 工作台自动循环控制电路分为慢速切入控制、工作台工进速度前进控制、工作台前进减速运动控制、工作台后退返回控制、工作台返回减速控制、工作台返回结束并转入慢速控制等。

工作台自动循环控制主要通过安装在龙门刨床工作台侧面上的四个撞块A、B、C、D按一定的规律撞击安装在机床床身上的四个行程开关ST₁、ST₂、ST₃、ST₄，使行程开关ST₁、ST₂、ST₃、ST₄的触点按照一定的规律闭合或断开，从而控制工作台按预定的要求进行运动。

（4）工作台步进、步退控制 工作台的步进、步退控制主要用于在加工工件时调整机床工作台的位置。

当需要工作台步进时，按下62区中的工作台步进起动按钮SB₈，工作台步进；松开按钮SB₈，工作台可迅速制动停止。

当需要工作台步退时，按下68区中的工作台步退起动按钮SB₁₂，工作台步退；松开按钮SB₁₂，工作台也可迅速制动停止。

（5）刀架控制电路 在龙门刨床上装有左侧刀架、右侧刀架和垂直刀架，分别由交流电动机M₇、M₆、M₅拖动。各刀架可实现自动进给运动和快速移动运动，由装在刀架进刀箱上的机械手柄来进行控制。刀架的自动进给采用拨叉盘装置来实现，拨叉盘由交流电动机拖动，依靠改变旋转拨叉盘角度的大小来控制每次的进给量。在每次进刀完成后，让拖动刀架的电动机反向旋转，使拨叉盘复位，以便为第二次自动进刀作准备。

刀架控制电路由自动进刀控制、刀架快速移动控制电路组成。