7.1CA6140型普通車床的電氣控制線路

7.2T68型臥式鏜床的電氣控制線路

7.3X62W型銑床的電氣控制線路

7.4M7130型平面磨床的電氣控制線路

7.5Z3040型搖臂鉆床的電氣控制線路

7.65噸橋式起重機的電氣控制線路

7.7電氣控制系統(tǒng)故障查找與檢修方法

本章小結

思考題第7章典型生產(chǎn)機械電氣控制線路7.1.1主要結構及運動特點

普通車床主要由床身、主軸變速箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲杠和光杠等部件組成。圖7-1所示是CA6140型普通車床的外觀結構圖。7.1CA6140型普通車床的電氣控制線路圖7-1CA6140型普通車床的外觀結構圖主軸變速箱的功能是支承主軸和傳動其旋轉，包含主軸及其軸承、傳動機構、起停及換向裝置、制動裝置、操縱機構及滑潤裝置。CA6140型普通車床的主傳動可使主軸獲得24級正轉轉速(10～1400r／min)和12級反轉轉速(14～1580r／min)。

進給箱的作用是變換被加工螺紋的種類和導程，以及獲得所需的各種進給量。它通常由變換螺紋導程和進給量的變速機構、變換螺紋種類的移換機構、絲杠和光杠轉換機構以及操縱機構等組成。溜板箱的作用是將絲杠或光杠傳來的旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動并帶動刀架進給，控制刀架運動的接通、斷開和換向等。

刀架用來安裝車刀并帶動其作縱向、橫向和斜向進給運動。

車床有兩個主要運動：一個是卡盤或頂尖帶動工件的旋轉運動，另一個是溜板帶動刀架的直線移動。前者稱為主運動，后者稱為進給運動。中、小型普通車床的主運動和進給運動一般是采用一臺異步電動機驅動的。7.1.2電氣控制要求

根據(jù)車床的運動情況和工藝要求，車床對電氣控制提出了如下要求：

(1)主拖動電動機一般選用三相鼠籠式異步電動機，并采用機械變速。

(2)為車削螺紋，主軸要求正、反轉，小型車床由電動機正、反轉來實現(xiàn)。CA6140型車床靠摩擦離合器來實現(xiàn)，電動機只作單向旋轉。

(3)一般中、小型車床的主軸電動機均采用直接啟動。停車時為實現(xiàn)快速停車，一般采用機械制動或電氣制動。

(4)車削加工時，需用切削液對刀具和工件進行冷卻。為此，設有一臺冷卻泵電動機，拖動冷卻泵輸出冷卻液。

(5)冷卻泵電動機與主軸電動機有著聯(lián)鎖關系，即冷卻泵電動機在主軸電動機啟動后才可選擇啟動與否；當主軸電動機停止時，冷卻泵電動機立即停止。

(6)為實現(xiàn)溜板箱的快速移動，由單獨的快速移動電動機拖動，且采用點動控制。

(7)電路應有必要的保護環(huán)節(jié)，以及安全可靠的照明電路和信號電路。7.1.3CA6140型車床的控制線路

CA6140型車床的電氣原理圖如圖7-2所示。圖中，M1為主軸及進給電動機，拖動主軸和工件旋轉，并通過進給機構實現(xiàn)車床的進給運動；M2為冷卻泵電動機，拖動冷卻泵輸出冷卻液；M3為溜板快速移動電動機，拖動溜板實現(xiàn)快速移動。

1．主軸及進給電動機M1的控制

由啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2和接觸器KM1構成電動機單向連續(xù)運轉啟動-停止電路。

按下SB1→KM1線圈通電并自鎖→M1單向全壓啟動，通過磨擦離合器及傳動機構拖動主軸正轉或反轉，以及刀架的直線進給。

停止時，按下SB2→KM1斷電→M1自動停車。

2．冷卻泵電動機M2的控制

M2的控制由KM2電路實現(xiàn)。

主軸電動機啟動之后，KM1輔助觸點(9—11)閉合，此時合上開關SA1→KM2線圈通電→M2全壓啟動。停止時，斷開SA1或使主軸電動機M1停止，則KM2斷電，使M2自由停車。

3．快速移動電動機M3的控制

由按鈕SB3控制接觸器KM3，可實現(xiàn)M3的點動。操作時，先將快、慢速進給手柄扳到所需移動方向，可接通相關的傳動機構，再按下SB3，即可實現(xiàn)該方向的快速移動。

4．保護環(huán)節(jié)

(1)電路電源開關是帶有開關鎖SA2的斷路器QS。機床接通電源時需用鑰匙開關操作，再合上QS，這樣增加了安全性。當需合上電源時，先用開關鑰匙插入SA2開關鎖中并右旋，使QS線圈斷電，再扳動斷路器QS將其合上，機床電源接通。

若將開關鎖SA2左旋，則觸頭SA2(03—13)閉合，QS線圈通電，斷路器跳開，機床斷電。

(2)打開機床控制配電盤壁龕門，自動切除機床電源的保護。在配電盤壁龕門上裝有安全行程開關SQ2，當打開配電盤壁龕門時，安全開關的觸頭SQ2(03—13)閉合，使斷路器QS線圈通電而自動跳閘，斷開電源，確保人身安全。

(3)機床床頭皮帶罩處設有安全開關SQ1。當打開皮帶罩時，安全開關觸頭SQ1(03—1)斷開，將接觸器KM1、KM2、KM3線圈電路切斷，電動機將全部停止旋轉，確保了人身安全。

(4)為滿足打開機床控制配電盤壁龕門進行帶電檢修的需要，可將SQ2安全開關傳動桿拉出，使觸頭SQ2(03—13)斷開，此時QS線圈斷電，QS開關仍可合上。帶電檢修完畢，關上壁龕門后，將SQ2開關傳動桿復位，SQ2保護作用照常起作用。

(5)電動機M1、M2由熱繼電器FR1、FR2實現(xiàn)電動機長期過載保護；斷路器QS實現(xiàn)電路的過流、欠壓保護；熔斷器FU、FU1～FU6實現(xiàn)各部分電路的短路保護。

此外，電路還設有EL機床照明燈和HL信號燈，用于刻度照明。

鏜床也是一種常用的普通機床，其用途廣泛，可加工精密圓柱孔，也可進行鏜、鉆、擴、鈸、銑等加工。

鏜床按用途不同分為臥式、坐標式、金鋼式、專門式等，其中臥式鏜床最為常見。下面以T68型臥式鏜床為例說明其電氣控制原理。7.2T68型臥式鏜床的電氣控制線路7.2.1主要結構和運動特點

T68型鏜床的主要結構如圖7-3所示。床身1是一個整體的鑄件，一端固定有前立柱3，另一端是后立柱7。前立柱的垂直導軌上裝有鏜頭架，鏜頭架可沿前立柱上的導軌垂直上下移動，移動時，前立柱內部空心部分有一對重物與之平衡。鏜頭架上裝有主軸部件、主軸變速箱、進給箱與操縱機構等部件。切削刀具固定在鏜軸前端的錐形孔里，或裝在平旋盤上的刀具溜板上。鏜削加工時，鏜軸一邊旋轉，一邊沿軸向作進給運動，并且穿過平旋盤中空部分。平旋盤只能旋轉，但裝在其上的刀具溜板可以作徑向進給運動。鏜軸和平旋盤經(jīng)由各自的傳動鏈傳動，因此鏜軸和平旋盤可獨自旋轉，也可以不同轉速同時旋轉。圖7-3T68型鏜床的主要結構后立柱導軌上安放有尾座，與鏜頭架同時升降，用來支撐鏜軸，保證軸心在水平線上。

工作臺安放在床身中部的導軌上，用來安裝工件。它由下溜板、上溜板與可轉動的工作臺組成。下溜板可沿床身導軌作橫向運動，上溜板可沿下溜板的導軌作縱向運動，工作臺相對于上溜板可作回轉運動。由上可知，T68型鏜床的運動主要有以下三種：

(1)主運動：鏜軸和平旋盤的旋轉運動。

(2)進給運動：包括鏜軸的軸向進給、平旋盤刀具溜板的徑向進給、鏜頭架的垂直進給、工作臺(上、下溜板)的縱向進給和橫向進給。

(3)輔助運動：包括工作臺的回轉、后立柱的軸向移動、尾座的垂直移動及各部分的快速移動等。7.2.2電力拖動及控制要求

鏜床加工范圍廣，運動部件多，調速范圍大，而進給運動直接影響切削量，切削量又與主軸轉速、刀具、工件材料、加工精度等有關，所以一般臥式鏜床的主運動與進給運動由一臺主軸電動機拖動，由各自傳動鏈傳動。為縮短輔助時間，鏜頭架、工作臺除工作進給外，還應有快速移動，為此，由另一臺快速電動機拖動。

T68型臥式鏜床對電氣控制的要求是：

(1)主軸旋轉與進給量都有較大的調速范圍，為簡化傳動機構，采用雙速鼠籠式異步電動機拖動。

(2)由于各種進給運動都需正、反不同方向的運轉，因此要求主電動機能正、反轉。

(3)加工過程中有時需要調整，為此主電動機應能實現(xiàn)正、反轉的點動控制。

(4)要求主軸停車迅速、準確，為此主電動機應有制動停車環(huán)節(jié)。T68型鏜床采用電磁鐵控制的機械制動裝置。

(5)主軸變速和進給變速在主電動機運轉時進行。為便于變速時齒輪嚙合，應有變速沖動。

(6)為縮短輔助時間，各進給方向均能快速移動，為此設有專門的快速移動電動機，且采用正、反轉的點動控制方式。

(7)應有必要的聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)。7.2.3電氣控制線路

圖7-4所示為T68型臥式鏜床的電氣控制原理圖。

1．主電路分析

主電路共有兩臺三相異步電動機。其中，M1為主電動機，由接觸器KM1、KM2主觸頭控制其正、反轉。KM3主觸頭閉合時，M1三相定子繞組連成三角形，磁極為4極，M1低速運轉。KM4、KM5主觸頭閉合時，M1定子繞組連成雙星形，磁極為2極，此時M1高速運轉。YB為主軸制動電磁鐵線圈，線圈通電時不起制動作用，斷電時起制動作用，由KM3和KM4輔助觸頭控制。M2為快速移動電動機，由KM6、KM7主觸頭控制其正、反轉。FR為M1長期過載保護的熱繼電器，而M2為短時點動，因此不需過載保護。

2．控制電路分析

控制電路由控制變壓器TC供給127V電壓。

1)主電動機啟動控制

(1)低速啟動控制。T68型鏜床有一主軸速度選擇手柄在前立柱上，將其置于“低速”擋，SQ1是與高低速選擇手柄機械關聯(lián)的行程開關(稱為高低速行程開關)，此時處于釋放狀態(tài)，其觸頭SQ1-1(16—17)閉合，SQ1-2(16—18)斷開。SQ2稱為變速行程開關，與主軸變速和進給變速手柄機械關聯(lián)。變速手柄置于推合位置時，SQ2不受壓，其觸頭(5—16)處于閉合狀態(tài)。此時，按下SB3或SB2→KM1或KM2線圈通電并自鎖→KM3線圈通電→YB線圈通電吸合，電磁抱閘松開，主電動機定子繞組連成三角形，全壓正向或反向啟動，并低速運轉。

(2)高速啟動控制。將高低速選擇手柄置于“高速”擋，此時SQ1被壓合，SQ1-1斷開，SQ1-2閉合。

此時，按下SB3或SB2→KM1或KM2線圈通電并經(jīng)由SB4和SB5常閉觸點自鎖→時間繼電器KT線圈通電，其瞬動觸點(19—17)馬上閉合KM3線圈通電→YB線圈通電吸合，電磁抱閘松開，主電動機定子繞組連成三角形，正向或反向低速啟動。經(jīng)過一定延時，KT觸點(18—19)斷開，而(18—21)閉合→KM3斷電→KM4、KM5同時通電→YB線圈經(jīng)由KM4常開觸頭閉合，M1電動機由三角形轉為雙星形連接，由低速轉為高速運行。

(3)點動控制。以正向點動為例，按下正向點動按鈕SB4→KM1、KM3、YB線圈相繼通電，電磁抱閘松開→M1定子繞組連成三角形，低速啟動運轉。松開SB4按鈕后，KM1、KM3、YB相繼斷電，電磁抱閘制動，電動機M1立即停止旋轉。

(4)停車制動。當主電動機正向或反向運行時，按下停止按鈕SB1→KM1或KM2斷電→M1斷電，同時KM3或KM4、KM5斷電→YB線圈斷電，電磁抱閘立即對電動機制動。

2)進給的控制

T68型鏜床的進給由進給手柄和進給方向選擇手柄配合進行控制，由主電動機來拖動。進給方向選擇手柄裝設在工作臺前方，其作用是接通相關的傳動機構。手柄在中間時，可扳動旋轉，對應有三個“停止”位置。在某一停止位置時，又可向“前”和向“后”扳動，分別用于接通鏜頭架的垂直傳動機構、下溜板的橫向傳動機構和上溜板的縱向傳動機構，控制垂直上下、橫向左右和縱向前后進給。進給手柄設在鏜頭架前方，往下扳時，接通進給選擇手柄所選擇的傳動機構，此時如果主電動機已經(jīng)啟動，則相關機構就按選擇的方向進給。

需要說明的是，鏜床的主電動機可以正、反轉，正轉時，假如工作臺向前進給，則反轉時工作臺向后進給。如果電動機的轉向保持不變，則可以扳動進給方向選擇手柄來選擇向前還是向后。也就是說，可以通過兩種方法改變工作部件的進給方向，這正是鏜床控制的一個方便之處。

3)主軸及進給的變速控制

變速的操作過程可分為三個步驟：①拉出操縱盤上的變速操縱手柄；②轉動變速盤，選好速度或進給量；③將手柄推回。

在拉出與推回變速手柄時，與之機械關聯(lián)的SQ2相應動作，在手柄拉出時SQ2壓下，手柄推回時SQ2不受壓。主電動機在運行中進行變速時，將主軸變速手柄拉出，變速開關SQ2壓下，其觸頭SQ2(5—16)斷開，接觸器KM3或KM4、KM5與YB線圈都斷電，使主電動機M1迅速制動停車；轉動變速盤，在主軸轉速選擇好之后，將變速手柄推回，則變速開關不再受壓，其觸頭SQ2(5—16)恢復閉合狀態(tài)，主電動機又自動啟動工作，而主軸在新的轉速下旋轉。進給變速時，拉出進給變速手柄，變速開關SQ2壓下，觸頭SQ2(5—16)斷開，主電動機制動停車，選好合適進給量后，將進給變速手柄推回，SQ2不再受壓，觸頭SQ2(5—16)恢復為原來的接通狀態(tài)，電動機M1又自動啟動工作。

當變速手柄推合時，若傳動機構的齒輪齒對齒，則推合不上。此時，可來回推動幾次，從而使手柄通過彈簧裝置反復壓合變速開關SQ2，SQ2便反復斷開、接通幾次，從而使主電動機M1產(chǎn)生低速沖動，帶動齒輪組沖動，以便于齒輪嚙合，直到變速手柄推上為止，變速完成。

4)快速移動的控制

T68型鏜床的快速移動操作手柄也就是裝設在鏜頭架前方的進給手柄，當把其向下扳時，控制工作進給，而向里和向外扳動則可以控制快速移動。鏜床的進給和快速移動采用了機械互鎖。

快速移動的控制過程是：當向里或向外扳動快速手柄時，壓合相關行程開關發(fā)出電信號，使快速移動電動機M2旋轉，通過進給方向選擇手柄所選擇的進給部件和方向，實現(xiàn)快速移動。

例如，控制上溜板的縱向前后運動時，其控制過程及工作原理是：將快速移動操作手柄向里壓→壓合行程開關SQ5，其常開觸頭閉合→快速移動接觸器KM6線圈通電吸合→電動機M2正轉啟動，通過進給選擇手柄所接通的縱向傳動機構，使上溜板向前快速移動。在快速移動到位后，將快速移動操作手柄松開，其自動返回到中間“停止”位置，快速移動開關SQ5不受壓，其觸頭SQ5(5—25)斷開，KM6線圈斷電釋放，M2斷電，上溜板停止快速移動。當把手柄往“后”扳時，壓合的是SQ6，使KM7通電吸合，M2反轉啟動，通過縱向傳動機構帶動上溜板向后移動。

5)聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)

(1)進給的聯(lián)鎖。鏜床的五種進給(即主軸的軸向進給、平旋盤刀具的徑向進給、工作臺的橫向和縱向進給、鏜頭架的垂直進給)全部實現(xiàn)聯(lián)鎖。若為防止機床或刀具損壞，則電路應保證主軸進給與工作臺進給不同時進行，為此設置了兩個聯(lián)鎖行程開關SQ3與SQ4。其中，SQ3是與主軸及平旋盤進給操作手柄聯(lián)動的行程開關，當操作手柄處于“進給”位置時，壓下SQ3，其常閉觸頭SQ3(4—5)斷開；SQ4是與工作臺及主軸箱(鏜頭架)進給手柄相聯(lián)動的行程開關，當操作手柄處于“進給”位置時，壓下SQ4，其常閉觸頭SQ4(4—5)斷開。將這兩個行程開關的常閉觸頭并聯(lián)后串接在控制電路中，當這兩個進給操作手柄中的任一個手柄在“進給”位置時，電動機M1和M2都可以啟動。但若兩個進給操作手柄同時扳在“進給”位置，則SQ3、SQ4的常閉觸頭都斷開，控制電路斷電，電動機M1、M2無法啟動，避免了誤操作而造成事故。工作臺進給和鏜頭架進給由進給方向選擇手柄實現(xiàn)。

(2)其他聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。主電動機M1正、反轉控制電路，高速與低速控制電路，快速電動機M2正、反轉控制電路均設有互鎖控制環(huán)節(jié)，防止誤操作而造成事故。

(3)保護環(huán)節(jié)。熔斷器FU1對主電路進行短路保護，F(xiàn)U2對M2及控制變壓器進行短路保護，F(xiàn)U3對控制電路進行短路保護，F(xiàn)U4對局部照明電路進行短路保護。

熱繼電器FR對主電動機M1進行長期過載保護。

控制電路采用接觸器自鎖控制，具有失壓、欠壓保護功能。

3．輔助電路分析

因為控制電路使用電器較多，所以采用一臺控制變壓器TC供電，控制電路電壓為127V，并有36V安全電壓給局部照明燈EL供電，由SA照明開關控制。

電路還有電源接通指示燈HL，接在TC輸出的127V電壓上。T68型鏜床的控制按鈕和行程開關的作用如下：

SQ1——主軸高低速開關；

SQ2——主軸沖動開關；

SQ3——主軸及平旋盤的進給開關；

SQ4——工作臺及鏜頭架的進給開關；

SQ5、SQ6——快速移動行程開關；

SB1——主軸停止按鈕；

SB2——正轉連續(xù)控制按鈕；

SB3——反轉連續(xù)控制按鈕；

SB4——正轉點動控制按鈕；

SB5——反轉點動控制按鈕。銑床主要用于加工零件的平面、斜面、溝槽等型面，裝上分度頭以后，可以加工直齒輪或螺旋面，裝上回轉圓工作臺則可以加工凸輪和弧形槽。銑床用途廣泛，在金屬切削機床中的使用數(shù)量僅次于車床。

銑床的種類很多，有臥銑、立銑、龍門銑、仿形銑以及各種專用銑床。X62W型臥式萬能銑床是應用最廣泛的銑床之一。7.3X62W型銑床的電氣控制線路7.3.1主要結構和運動特點

X62W型萬能銑床主要由床身、懸梁、刀桿支架、工作臺、上下溜板和升降臺等幾部分組成。其正面外形結構如圖7-5所示。床身固定在底座上，內裝主軸電動機及傳動、變速機構；床身頂部有水平導軌，懸梁可沿導軌水平移動，用以調整銑刀的位置；刀桿支架裝在懸梁上，可在懸梁上水平移動；升降臺可沿床身上的垂直導軌上下移動；下溜板在升降臺的水平導軌上可作平行于主軸軸線方向的橫向移動；工作臺安裝在上溜板上，可在下溜板導軌上作水平方向垂直于主軸軸線的縱向移動。圖7-5X62W型萬能銑床的外形結構此外，溜板可繞垂直軸線左、右旋轉45°，所以工作臺還能在傾斜方向進給，以加工螺旋槽。該銑床還可以安裝圓工作臺以擴大銑削能力。

由上述分析可知，X62W型臥式萬能銑床有三種運動。

(1)主運動:主軸帶動銑刀的旋轉運動。

(2)進給運動:加工中工作臺帶動工件的移動(包括升降臺的上下移動、下溜板的橫向移動和上溜板工作臺的縱向移動)或圓工作臺的旋轉運動。

(3)輔助運動:工作臺帶動工件在三個方向的快速移動以及懸梁、刀桿支架的移動。7.3.2電力拖動及控制要求

根據(jù)加工工藝要求，銑床對電力拖動和電氣控制提出了以下要求：

(1)X62W型萬能臥式銑床的主運動和進給運動之間沒有速度比例協(xié)調的要求，所以主軸與工作臺各自采用單獨的鼠籠式異步電動機拖動。

(2)主軸電動機M1是在空載時直接啟動的，為完成順銑和逆銑，要求有正、反轉。

可根據(jù)銑刀的種類預先選擇轉向，在加工過程中不變換轉向。

(3)為了減小負載波動對銑刀轉速的影響以保證加工質量，主軸上裝有飛輪，其轉動慣量較大。為此，要求主軸電動機有停車制動控制，以提高工作效率。

(4)工作臺的縱向、橫向和垂直三個方向的進給運動由一臺進給電動機M2拖動，三個方向的選擇由兩套操縱手柄通過不同的傳動鏈來實現(xiàn)。每個方向有正、反向運動，要求M2能正、反轉。同一時間只允許工作臺向一個方向移動，故三個方向的運動之間應有聯(lián)鎖保護。

(5)為了縮短調整運動的時間，提高生產(chǎn)效率，工作臺應有快速移動控制，X62W型銑床是采用快速電磁鐵吸合改變傳動鏈的傳動比來實現(xiàn)快速移動控制的。

(6)使用圓工作臺時，要求圓工作臺的旋轉運動與工作臺的垂直、橫向和縱向三個方向的運動之間有聯(lián)鎖控制，即圓工作臺旋轉時，工作臺不能向其他方向移動。

(7)為適應加工的需要，主軸轉速與進給速度應有較寬的調節(jié)范圍，X62W型銑床是采用機械變速的方法，通過改變變速箱傳動比來實現(xiàn)速度調節(jié)的。為保證變速時齒輪易于嚙合，減小齒輪端面的沖擊，要求變速時電動機有沖動(短時轉動)控制。

(8)主軸旋轉與工作臺進給應有先后順序控制，否則可能打壞刀具,出現(xiàn)安全事故，即進給運動要在銑刀旋轉之后才能進行，加工結束必須在銑刀停轉前停止進給運動。

(9)冷卻泵由一臺電動機M3拖動，供給銑削時的冷卻液可單獨進行控制。

(10)為操作方便，主軸電動機的啟動、停止及工作臺快速移動需要兩地控制。7.3.3主軸電動機的控制線路

X62W型臥式萬能銑床的電氣控制原理圖如圖7-6所示。在分析電氣原理之前，下面先了解一下與機械操縱部件緊密相關的電器的工作情況。SQ1、SQ2是工作臺縱向進給行程開關，與縱向操縱手柄機械關聯(lián)；SQ3、SQ4是工作臺橫向、升降行程開關，與橫向、升降操縱手柄機械關聯(lián)；SQ6、SQ7分別是工作臺進給變速和主軸變速沖動開關，由各自的變速控制手柄控制。

SA1是圓工作臺轉換開關，用于選擇是圓工作臺工作還是長工作臺工作；SA3是冷卻泵控制開關；SA4是照明燈開關；SA5是主軸轉向預選開關，實現(xiàn)按銑刀類型預選主軸轉向。表7-1、表7-2、表7-3分別列出了工作臺縱向進給行程開關SQ1、SQ2與工作臺橫向、升降進給行程開關SQ3、SQ4以及圓工作臺轉換開關SA1在操作相關操縱部件時的狀態(tài)(即觸點的通斷狀態(tài))。表7-1SQ1、SQ2的工作狀態(tài)表7-2SQ3、SQ4的工作狀態(tài)表7-3SA1的工作狀態(tài)

1．主電路分析

主電路中共有三臺電動機，其中M1為主軸拖動電動機，M2為工作臺進給拖動電動機，M3為冷卻泵拖動電動機。QS為電源隔離開關。KV為速度繼電器。YA為快速進給電磁鐵。

M1由接觸器KM3、KM2和轉換開關SA5共同控制。KM3控制啟動時接通電源；SA5是轉向選擇開關，用來預選M1的轉向；KM2的主觸點串聯(lián)兩相電阻，與速度繼電器KV配合實現(xiàn)M1的停車反接制動。

M2由接觸器KM4、KM5的主觸點控制，實現(xiàn)加工中的正、反向進給控制，并由接觸器KM6的主觸點控制快速電磁鐵，決定工作臺的移動速度。KM6接通為快速移動，斷開為慢速自動進給。

冷卻泵拖動電動機由接觸器KM1控制，單方向運轉。

M1、M2、M3均為直接啟動，連續(xù)運行。

2．控制電路分析

(1)控制電路電源。因為控制電器較多，所以控制電路電壓為127V，由控制變壓器TC供給。

(2)主軸電動機的啟?？刂?。在非變速狀態(tài)，SQ7不受壓。根據(jù)所用的銑刀，由SA5選擇轉向，合上QS，啟動控制過程和電氣原理如下：

按下SB1(或SB2)→KM3線圈通電并自鎖→M1直接啟動，當轉速n高于速度繼電器KV動作值(120r/min)時，正轉觸點KV－1(或反轉觸點KV－2)動作接通，為反接制動作好準備。加工結束，需要停止時，按下SB3(或SB4)→KM3線圈斷電→KM2線圈通電并自鎖→M1串R反接制動。n很快下降，當?shù)陀贙V釋放值(100r/min)時，觸點KV－1(或KV－2)

釋放斷開→KM2線圈斷電→M1停止。

SB1與SB2、SB3與SB4分別位于機床的正面與側面，其功能完全一樣，實現(xiàn)兩地控制。

(3)主軸變速沖動控制。X62W型臥式萬能銑床主軸的變速采用孔盤機構，集中操縱。從控制電路的設計來看，既可以在停車時變速，也可以在M1運轉時進行變速。圖

7-7所示為主軸變速操縱機構簡圖。圖7-7主軸變速操縱機構簡圖變速時的操作過程是：拉出變速手柄7，由扇形齒輪帶動齒條3和撥叉6，使變速孔盤4移出，并由與扇形齒輪2同軸的凸輪8觸動(壓合)變速限位開關9(SQ7)，然后轉動變速數(shù)字盤1至所需要的轉速，再迅速將變速手柄7推回原處。當快接近終位時，應減慢推動的速度，以利于齒輪的嚙合，使孔盤4順利推入。此時，凸輪8又觸動一下SQ7，當孔盤完全推入時，SQ7恢復原位。當手柄推不到底(孔盤推不上)時，可將手柄扳回再推一兩次，便可推回原處。從上面的分析可知，在變速手柄拉出和推回的過程中，使變速沖動開關SQ7短時壓合，其觸點動作，即SQ7-2分斷，SQ-1閉合。

X62W型臥式萬能銑床能夠在運轉中直接進行變速操作。其控制過程是：拉出變速手柄→SQ7短時受壓→KM2通電，主觸點閉合→M1反接制動，轉速迅速降低。此時傳動機構脫開，可進行變速盤操作。變速完成后推回手柄→SQ7再次短時受壓→KM2通電，主觸點閉合→M1短時啟動，帶動齒輪轉動一下，此時有利于齒輪的嚙合。主軸重新啟動后，便運轉于新的轉速。也可在主軸不轉的情況下進行變速?？刂七^程是：拉出變速手柄→SQ7短時壓合→KM2通電，主觸點閉合→M1短時啟動，帶動齒輪轉動一下，有利于齒輪的分開。變速后，將手柄推回→SQ7再次短時受壓→KM2通電，主觸點閉合→M1短時啟動，帶動齒輪轉動一下，有利于齒輪的嚙合。7.3.4進給運動的電氣控制線路

工作臺移動控制電路的電源從13點引出，串入KM3的自鎖觸點，以保證主軸旋轉與工作臺進給的順序動作要求。進給電動機M2由KM4、KM5控制，實現(xiàn)正、反轉。

工作臺移動方向由各自的操作手柄來選擇。SA1是圓工作臺選擇開關，當工作臺進給時，其觸點的通斷情況

見表7-3。各方向進給控制分析如下。

1．工作臺縱向移動

工作臺縱向進給是由縱向操作手柄控制的。此手柄有前、中、后三個位置，各位置對應的限位開關SQ1、SQ2的工作狀態(tài)如表7-1所示。扳動手柄時，合上縱向進給的機械離合器，相應傳動鏈接通，同時壓合SQ1或SQ2，實現(xiàn)縱向按選定的進給速度自動進給。縱向向前的控制過程與電路工作過程是：將縱向進給手柄往前扳，即與工作臺進給方向一致，壓合SQ1→KM4通電，電流流經(jīng)路徑為(13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→SQ1-1→KM4線圈→KM5常閉觸點→20)→進給電動機M2正向啟動，通過縱向傳動機構拖動工作臺縱向向前進給。欲停止向前移動，只要將手柄扳回中間位置→SQ1不受壓→KM4釋放→M2停止→工作臺停止移動?？v向向后的控制過程和電路工作過程是：扳動縱向進給手柄接通縱向傳動機構，同時壓合SQ2→KM4通電，電流流經(jīng)路徑為(13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→SQ2-1

→KM5線圈→KM4常閉觸點→20)→M2反向啟動，并通過縱向傳動機構拖動工作臺縱向向后進給。

工作臺縱向進給設有限位保護，進給至終端時，利用工作臺下方安裝的左、右終端撞塊撞擊操縱手柄，使手柄回到中間停車位置，即可實現(xiàn)限位保護。

2．工作臺左右(橫向)和上下(升降)進給控制

工作臺橫向和升降運動是通過十字開關操縱手柄來控制的。該手柄有五個位置，即上、下、左、右和中間零位。在扳動十字開關操縱手柄時，通過聯(lián)動機構將控制運動方向的機械離合器合上，同時壓下相應的行程開關SQ3或SQ4。

工作臺向上運動的工作情況是：將操作手柄向上扳→接通垂直傳動機構，同時壓合SQ3→KM4線圈通電(接通路徑：13→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ4-1→KM4線圈→KM5互鎖觸點→20)→M2正向啟動，并通過垂直傳動機構拖動工作臺(床身)向上進給。

欲停止上升，只要把手柄扳回中間位置即可。

工作臺向下運動，只要將手柄扳向下，則KM5線圈得電，使M2反轉即可，其控制過程與上升類似。

工作臺橫向左右運動的控制與電路工作情況大致相同，只是將手柄扳向左或右。

工作臺上、下、前、后運動都有限位保護，當工作臺運動到極限位置時，利用固定在床身上的擋鐵撞擊十字手柄，使其回到中間位置，工作臺便停止運動。

3．快速移動的控制

每個方向的移動都有兩種速度，上面介紹的六個方向的進給都是慢速自動進給移動(工作進給)。需要快速移動時，可在慢速向某一方向移動過程中按下SB5或SB6(兩地控制)，則KM6得電吸合，快速電磁鐵YA通電，工作臺便按原移動方向快速移動?？焖僖苿訛槎虝r點動，松開SB5或SB6，快速移動停止，工作臺仍按原方向繼續(xù)慢速進給。若要求在主軸不轉的情況下進行工作臺快速移動，可將主軸換向開關SA5扳到停止位置，然后扳動進給手柄，按下主軸啟動按鈕和快速移動按鈕，工作臺就可進行快速調整。

4．工作臺各運動方向的聯(lián)鎖

在同一時間內，工作臺只允許向一個方向運動，這種聯(lián)鎖是利用機械和電氣的方法來實現(xiàn)的。例如，工作臺向左、向右控制是由同一手柄操作的，手柄本身起左、右運動的機械聯(lián)鎖作用。同理，工作臺的橫向和升降運動四個方向的聯(lián)鎖是由十字手柄本身來實現(xiàn)的，而工作臺的縱向與橫向升降運動的聯(lián)鎖則是利用電氣方法來實現(xiàn)的。由縱向進給操作手柄控制的觸頭SQ1-2與SQ2-2和橫向、升降進給操作手柄控制的觸頭SQ4-2與SQ3-2構成的兩個并聯(lián)支路控制著接觸器KM4和KM5的線圈，若兩個手柄都扳動，則把這兩個支路都斷開，使KM4或KM5都不能工作，達到聯(lián)鎖的目的，防止兩個手柄同時操作而損壞機構。

5．工作臺進給變速沖動控制

為了獲得不同的進給速度，X62W型銑床是通過機械方法改變變速齒輪傳動比來實現(xiàn)的。與主軸變速類似，為了使變速時齒輪易于嚙合，控制電路中也設置了瞬時沖動控制環(huán)節(jié)。變速應在工作臺停止移動時進行。進給變速操作過程是：先啟動主軸電動機，拉出蘑菇形變速手輪，同時轉動至所需要的進給速度，再把手輪用力往外一拉，并立即推回原處。在手輪拉到極限位置的瞬間，其連桿機構推動SQ6，使SQ6-2分斷，SQ6-1閉合，接觸器KM4短時通電，M2短時沖動，便于變速過程中齒輪的嚙合。其電流路徑為13→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SQ3-2→SQ4-2→SQ6-1→KM4線圈→KM5常閉觸點→20。

7.3.5圓形工作臺的控制線路

為了擴大機床的加工能力，可在工作臺上安裝圓工作臺。在使用圓工作臺時，工作臺縱向手柄及十字操作手柄都應置于中間位置。在機床開動前，先將圓工作臺轉換開關SA1扳到“接通”位置，此時SA1-2閉合、SA1-1和SA1-3斷開，當按下主軸啟動按鈕SB1或SB2時，主軸電動機便啟動，而進給電動機也因接觸器KM4得電而旋轉(電流的路徑為13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SQ1-2→SQ2-2→SA1-2→KM4線圈→KM5常閉觸點→20)。電動機M2正轉并帶動圓工作臺旋轉。

由于只有KM4可以通電，因此圓工作臺的旋轉只能是單方向的。其旋轉速度也可通過蘑菇狀變速手輪進行調節(jié)。由于圓工作臺的控制電路中串聯(lián)了SQ1~SQ4的常閉觸點，因此扳動工作臺任一方向的進給操作手柄，都將壓合SQ1~SQ4其中的一個，使圓工作臺停止轉動，這就起到了圓工作臺轉動與工作臺三個方向移動的聯(lián)鎖保護。

通過轉換開關SA3控制接觸器KM1，可控制冷卻泵電動機M3的啟動和停止。7.4.1主要結構及運動特點

圖7-8為M7130型平面磨床的外形結構圖(側面)。在箱形床身1中裝有液壓傳動裝置，工作臺2通過活塞桿10由液壓驅動在床身導軌上作縱向往復運動(從圖中右側正面看)。工作臺表面有T形槽，用以安裝電磁吸盤或直接安裝大型工件。工作臺往復運動的行程長度由裝在工作臺下方的兩個撞塊8的位置來改變。換向撞塊8通過碰撞換向手柄9來改變油路方向，控制工作臺的換向，從而實現(xiàn)工作臺的往復運動。7.4M7130型平面磨床的電氣控制線路圖7-8M7130型平面磨床的外形結構圖在床身上固定有立柱7，沿立柱7的導軌上裝有滑座6，砂輪箱4能沿滑座的水平導軌作橫向移動。砂輪軸由裝入式砂輪電動機直接驅動，并通過滑座內部的液壓傳動機構實現(xiàn)砂輪箱的橫向移動。

滑座可在立柱導軌上作垂直移動，由垂直進刀手輪11操作。砂輪箱的水平軸向移動可由橫向移動手輪5操作，也可由液壓傳動作連續(xù)或間斷橫向移動。連續(xù)移動用于調節(jié)砂輪位置或整修砂輪，間斷移動用于進給。由以上分析可知，平面磨床的運動有：

(1)主運動：砂輪的旋轉運動。

(2)進給運動：砂輪箱的垂直進給，即滑座在立柱上的上下運動；橫向進給，即砂輪箱在滑座上的水平運動；縱向進給，即工作臺沿床身的往復運動。工作臺每完成一次往復運動，砂輪箱便作一次間斷性的橫向進給；在加工完整個平面后，砂輪箱作一次間斷性的垂直進給。7.4.2電力拖動及控制要求

1．對電力拖動的要求

(1)M7130型平面磨床采用多電動機拖動，其中砂輪電動機拖動砂輪旋轉；液壓電動機拖動液壓泵，供出壓力油，經(jīng)液壓傳動機構來實現(xiàn)工作臺的縱向進給運動并通過工作臺的撞塊操縱床身上的液壓換向閥(開關)，改變壓力油的流向，實現(xiàn)工作臺的換向和自動往復運動；冷卻泵電動機拖動冷卻泵，供給磨削加工時需要的冷卻液，從而使磨床具有最簡單的機械傳動機構。

(2)為保證加工精度，要求砂輪有較高轉速，通常采用兩極鼠籠式異步電動機拖動，并采用裝入式電動機直接拖動，電動機與砂輪主軸同軸。

(3)為減小工件在磨削加工中的熱變形，并在磨削加工時沖走磨屑和砂粒，以保證磨削精度，需使用冷卻液。

(4)平面磨床常用電磁吸盤，以便吸持小工件，同時使工件在磨削加工中發(fā)熱變形時得以自由伸縮，保證加工精度。

2．對電氣控制要求

(1)砂輪電動機、液壓泵電動機、冷卻泵電動機都只要求單方向旋轉。

(2)冷卻泵電動機應在砂輪電動機啟動后才可啟動。

(3)在正常磨削加工中，若電磁吸盤吸力不足或吸力消失，則砂輪電動機與液壓泵電動機應立即停止工作，以防工件被砂輪打飛而發(fā)生人身和設備事故。當不加工，即電磁吸盤不工作時，允許主軸電動機與液壓泵電動機啟動以便機床作調整運動。

(4)電磁吸盤吸牢工件、松開工件及取下工件時，分別要求正向勵磁、斷開勵磁以及抵消剩磁的反向勵磁控制。(5)具有完善的保護環(huán)節(jié)，包括各電路的短路保護，各電動機的長期過載保護、零壓與欠壓保護，電磁吸盤吸力不足的欠電流保護和零壓、欠壓保護，以及電磁吸盤斷開直流電源時的過電壓保護等。

(6)具有機床安全照明與工件去磁環(huán)節(jié)。7.4.3主電機控制線路

圖7-9所示為M7130型平面磨床的電氣控制電路圖。

1．主電路分析

砂輪電動機M1由接觸器KM1控制;冷卻泵電動機M2在KM1主觸點閉合，即M1電動機啟動后才能插上插頭X1通電運行；液壓泵電動機M3由接觸器KM2控制。三臺電動機都是單方向旋轉。

三臺電機共用熔斷器FU1作短路保護，M1、M2由熱繼電器FR1作過載保護，M3由FR2作長期過載保護。

2．電動機控制電路分析

按鈕SB1、SB2與接觸器KM1構成砂輪電動機單向旋轉啟動-停止控制電路；按鈕SB3、SB4與接觸器KM2構成液壓泵電動機單向旋轉啟動-停止控制電路。此電路中的KA為欠電流繼電器，當電磁吸盤通電工作且電流足夠大時，即可將工件牢牢吸住，KA線圈通電，其常開觸點(3—4)閉合。當電磁吸盤不通電時，SA1置于“去磁”位置，其觸頭SA1(3—4)閉合。

主軸電動機的控制過程是：按下SB1→KM1通電并自鎖→M1電動機通電全壓啟動。按下SB2→KM1斷電→M1斷電并自由停車。7.4.4電磁吸盤控制線路

1．電磁吸盤的控制

M7130型矩形平面磨床采用長方形電磁吸盤，其結構原理圖如圖7-10所示。在線圈2中通入直流電流后，產(chǎn)生磁場，磁力線通過吸盤、蓋板、工件閉合，使工件與蓋板磁化并產(chǎn)生電磁吸力，將工件牢牢吸住。蓋板中的隔磁層由鉛、銅、黃銅及巴氏合金等非磁性材料制成，其作用是使磁力線通過工件再回到吸盤體，不致直接通過蓋板閉合，增加對工件的吸持力。圖7-10電磁吸盤的結構原理圖電磁吸盤控制電路由整流裝置、控制裝置及保護裝置等部分組成，如圖7-9所示。

電磁吸盤整流裝置由整流變壓器T2與橋式全波整流器VC組成，輸出110V直流電壓對電磁吸盤供電。

電磁吸盤由轉換開關SA1控制。SA1有三個位置：充磁、斷電、去磁。當SA1處于“充磁”位置時，觸頭SA1(14—16)與SA1(15—17)接通；當開關置于“去磁”位置時，觸頭SA1(14—18)、SA1(16—15)及SA1(4—3)接通；當開關置于“斷電”位置時，SA1所有觸頭都斷開。對應SA1各位置，電路工作情況如下：

當SA1置于“充磁”位置時，電磁吸盤YH獲得110V直流電壓，同時欠電流繼電器KA線圈與YH串聯(lián)，當吸盤電流足夠大時，KA吸合，觸頭KA(3—4)閉合，表明電磁吸盤吸力足以將工件吸牢，此時可分別操作按鈕SB1與SB3，啟動M1與M3電動機進行磨削加工。加工完成后，按下停止按鈕SB2與SB4，M1與M3停止旋轉。為使工件易于從電磁吸盤上取下，需對工件進行去磁，其方法是將開關SA1扳到“退磁”位置。當SA1扳至“退磁”位置時，電磁吸盤中通入反方向電流，并在電路中串入可變電阻R2，用以限制并調節(jié)反向去磁電流大小，這樣可達到既退磁又不致反向磁化的目的。退磁結束，將SA1扳到“斷電”位置，便可取下工件。

2．交流去磁控制

若工件對去磁要求嚴格，則在取下工件后，還可用交流去磁器進行去磁。交流去磁器的結構如圖7-11所示。它由硅鋼片制成鐵芯1，在其上套有線圈2并通以交流電，在

鐵芯柱上裝有極靴3，在由軟鋼制成的兩個極靴之間隔有隔磁層4。去磁時將工件在極靴平面上來回移動若干次，即可完成去磁。這是因為工件處于交變磁場下，其磁分子排列被打亂，當工件逐漸離開去磁器時剩磁也逐漸消失。圖7-11交流去磁器的結構

3．電磁吸盤保護環(huán)節(jié)

電磁吸盤具有欠電流保護、過電壓保護及短路保護等。

(1)電磁吸盤的欠電流保護。為了防止在磨削過程中，電磁吸盤出現(xiàn)斷電或線圈電流減小，引起電磁吸力消失或吸力不足而使工件飛出，造成人身與設備事故，故在電磁吸盤線圈電路中串入欠電流繼電器KA。當勵磁電流正常，吸盤具有足夠的電磁吸力時，KA才吸合動作，觸頭KA(3—4)閉合，為啟動M1、M3電動機進行磨削加工作好準備，否則不能開動磨床進行加工。當在磨削過程中出現(xiàn)吸盤線圈電流減小或消失現(xiàn)象時，將使KA釋放，觸頭KA(3—4)斷開，KM1、KM2線圈斷電，M1、M2、M3電動機立即停止旋轉，從而避免了事故的發(fā)生。

(2)電磁吸盤的過電壓保護。電磁吸盤線圈匝數(shù)多，電感量大，在通電工作時，線圈中儲存著大量的磁場能量，當線圈斷電時，由于電磁感應，在線圈兩端將產(chǎn)生很大的感應電動勢，出現(xiàn)高電壓，這會使線圈絕緣及其他電器設備損壞。為此，在吸盤線圈兩端并聯(lián)了電阻R3作為放電電阻，吸收吸盤線圈儲存的能量，實現(xiàn)過電壓保護。

(3)電磁吸盤的短路保護。在整流變壓器T2的二次側或整流裝置輸出端裝有熔斷器FU4作短路保護。

(4)整流裝置的過電壓保護。當交流電路出現(xiàn)過電壓或直流側電路通斷時，都會在整流變壓器T2的二次側產(chǎn)生浪涌電壓，該浪涌電壓對整流裝置VC的元件有害，為此將整流變壓器T2的二次側接在RC阻容吸收裝置上，吸收浪涌電壓，實現(xiàn)整流裝置的過電壓保護。鉆床是一種使用廣泛的普通機床，可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋及修剖端面等多種形式的加工。

鉆床按結構形式可分為立式鉆床、臥式鉆床、搖臂鉆床、深孔鉆床、多軸鉆床等。7.5Z3040型搖臂鉆床的電氣控制線路7.5.1主要結構和運動特點

搖臂鉆床的結構如圖7-12所示，它由底座、內立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、工作臺等部分組成。內立柱固定在底座的一端，外立柱套在內立柱上，并可繞內立柱回轉360°。搖臂的一端為套筒，它套在外立柱上，通過絲杠傳動，即升降絲杠的正、反向旋轉。搖臂可沿外立柱上下移動，并與外立柱一起繞內立柱回轉。主軸箱由主傳動電動機、主軸和主軸傳動機構、進給和變速機構以及機床的操作機構等部分組成，主軸箱安裝于搖臂的水平導軌上，通過手輪操作可使主軸箱沿搖臂水平導軌作徑向運動。主軸和鉆頭由主軸電動機帶動旋轉，并可在垂直方向上進行縱向進給。

圖7-12搖臂鉆床結構及運動情況示意圖由此可知，鉆床的運動有三種：

(1)主運動，即主軸的旋轉運動。

(2)進給運動，即鉆頭一面旋轉，同時作垂直縱向進給運動。此時，主軸箱應通過夾緊裝置緊固在搖臂的水平導軌上，搖臂與外立柱也應通過夾緊裝置緊固在內立柱上。

(3)輔助運動，即搖臂沿外立柱的垂直移動、主軸箱沿搖臂水平導軌的徑向移動、搖臂與外支柱一起繞內立柱的回轉運動。7.5.2電力拖動及控制要求

根據(jù)搖臂鉆床的結構及運動情況，對其電力拖動和控制提出了如下要求：

(1)搖臂鉆床的運動部件較多，為簡化傳動裝置，應采用多電動機拖動。

(2)搖臂鉆床的主運動與進給運動皆為主軸的運動，為此這兩種運動由一臺主軸電動機拖動，分別經(jīng)主軸傳動機構、進給傳動機構實現(xiàn)主軸旋轉和進給，所以主軸變速機構與進給變速機構都裝在主軸箱內。

(3)為適應多種加工方式的需要，要求主軸及進給有較大的調速范圍。一般采用機械變速，有時為簡化變速箱的結構，采用多速鼠籠式異步電動機。

(4)加工螺紋時，要求主軸能正、反向旋轉。搖臂鉆床主軸正、反轉一般采用機械方法來實現(xiàn)，因此，主軸電動機只需單方向旋轉。

(5)搖臂的升降由升降電動機拖動升降絲杠實現(xiàn)，要求電動機能正、反轉。

(6)內、外立柱的夾緊與放松，主軸箱與搖臂的夾緊與放松可采用手柄機械操作、電氣-機械裝置、電氣-液壓-機械裝置等幾種控制方法來實現(xiàn)。Z3040型搖臂鉆床采用液壓

泵電動機帶動液壓泵，通過夾緊機構來實現(xiàn)。其夾緊與松開是通過液壓泵電動機的正、反轉輸出不同流向的壓力油，通過液壓傳動機構推動活塞，帶動菱形塊動作來實現(xiàn)的，因此液壓泵電動機要求正、反向旋轉。

(7)搖臂的移動(即上升和下降)，嚴格按照搖臂松開→搖臂移動→搖臂夾緊的程序自動進行。因此，搖臂的夾緊、放松與升降要實現(xiàn)自動控制。

(8)鉆削加工時，需提供冷卻液進行冷卻。這可通過單獨控制冷卻泵電動機拖動冷卻泵來實現(xiàn)。

(9)具有必要的聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。

(10)具有機床安全照明電路與信號指示電路。7.5.3主電機控制線路

Z3040型搖臂鉆床有兩種形式，相應的電氣控制也有兩種形式，下面進行具體分析。

該搖臂鉆床具有兩套液壓控制系統(tǒng)：一套是操縱機構液壓系統(tǒng)，由主軸電動機拖動齒輪泵送出壓力油，通過操縱機構實現(xiàn)主軸正反轉、停車制動、空擋、預選與變速；另一套是夾緊機構液壓系統(tǒng)，由液壓泵電動機拖動液壓泵送出壓力油，實現(xiàn)搖臂的夾緊與松開、主軸箱的夾緊與松開、立柱的夾緊與松開。前者安裝在主軸箱內，后者安裝在搖臂電器盒下部。

Z3040型搖臂鉆床的電器大都安裝在搖臂后面的壁龕內，主軸電動機安裝在主軸箱上，搖臂升降電動機安裝在立柱上方，液壓泵電動機安裝在搖臂后面的電氣盒下部，冷卻泵電動機安裝在底座上，而所有操縱手柄均集中安放在便于操縱的部位，且操縱輕便。

1.機床操縱情況

(1)主軸的操縱：主軸啟動、正反轉、空擋以及主軸變速和進給量變換皆由操縱手柄來實現(xiàn)。手柄有五個空間位置：垂直方向的上、下位置，水平方向的里、外位置以及中間位置。其中，向上為空擋，向下為變速，向外為正轉，向里為反轉，中間為停車。主軸啟動時，先按下啟動按鈕，按鈕中的指示燈亮，再扳動手柄轉至所需的轉向位置，主軸立即旋轉。主軸空擋時，將手柄向上扳至空擋位置，此時即可輕便地用手轉動主軸。主軸變速及進給量變換時，首先轉動預選旋鈕，使其所需的轉速及進給量的數(shù)值對準上部的箭頭，然后將手柄向下壓至變速位置，直到主軸開始轉動后即可松手，這時手柄復位，轉速及進給量均已變換完畢。在機床切削過程中也可轉動預選旋鈕。

(2)主軸進給的操縱：本機床可進行機動進給、手動進給、微動進給、定程切削和攻螺紋等多種進給形式，具體操作略。

(3)主軸箱和立柱夾緊或松開的操縱：主軸箱和立柱的夾緊或松開是同時進行的。要使主軸箱和立柱夾緊，可按下夾緊按鈕，該按鈕中的指示燈亮，表示夾緊動作已完成

，此時即可松開按鈕。若指示燈不亮，則可斷續(xù)按動按鈕，直至指示燈亮為止。若使主軸箱和立柱松開，則可按下松開按鈕，按鈕中的指示燈亮，表示主軸箱和立柱已松開。

(4)搖臂升降的操縱：按上升按鈕，搖臂上升，按下降按鈕，搖臂下降。上升或下降至所需位置時，松開按鈕，升降運動立即停止，搖臂自動夾緊在外立柱上。

2.主電機電氣控制線路分析

圖7-13所示為Z3040型搖臂鉆床的電氣控制電路圖。圖中,M1為主軸電動機，M2為搖臂升降電動機，M3為液壓泵電動機，M4為冷卻泵電動機。

(1)主電路分析：主軸電動機M1由接觸器KM1控制，為單方向旋轉，并由熱繼電器FR1作電動機長期過載保護。主軸的正、反轉則由機床液壓系統(tǒng)操縱機構配合正、反轉摩擦離合器實現(xiàn)。

(2)控制電路分析：停止按鈕SB1、主軸啟動按鈕SB2與KM1構成主軸電動機的單方向啟動-停止控制電路。

按下SB2→KM1線圈通電并自鎖→M1啟動；按下SB1→KM1線圈斷電→M1自由停車。

KM1常開觸點控制指示燈HL3，因此HL3亮，表示主軸電動機啟動旋轉。

7.5.4搖臂升降及夾緊、放松控制

1．主電路分析

搖臂升降電動機M2由正、反轉接觸器KM2、KM3控制實現(xiàn)正、反轉。液壓泵電動機M3由正、反轉接觸器KM4、KM5控制，實現(xiàn)電動機的正、反轉，拖動雙向液壓泵，送出壓力油，經(jīng)二位六通閥送至搖臂夾緊機構實現(xiàn)夾緊與松開。

2．控制電路分析

控制電路保證在操縱搖臂升降時，首先使液壓泵電動機M3正向啟動旋轉，送出壓力油，經(jīng)液壓系統(tǒng)將搖臂松開，然后才使電動機M2啟動，拖動搖臂上升或下降；在移動到位后，控制電路又保證M2先停下，再自動使M3反向啟動，通過液壓系統(tǒng)將搖臂夾緊，最后M3停轉。M2為短時工作，不用設長期過載保護。M3由接觸器KM4、KM5實現(xiàn)正、反轉控制，并有熱繼電器FR2作長期過載保護。搖臂升降的控制電路是由搖臂上升按鈕SB3、下降按鈕SB4及正反轉接觸器KM2、KM3組成的，具有機械和電氣雙重互鎖的電動機正、反轉點動控制電路。搖臂夾緊、放松控制電路由KM4、KM5、時間繼電器KT及電磁閥YV電路組成。

下面以搖臂上升為例分析搖臂升降的控制。按下?lián)u臂上升點動按鈕SB3，時間繼電器KT線圈通電，瞬動常開觸頭KT(13—14)閉合，接觸器KM4線圈通電，液壓泵電動機M3正向啟動旋轉，拖動液壓泵送出壓力油，經(jīng)二位六通閥進入搖臂夾緊油腔，推動活塞和菱形塊，將搖臂松開。此時KT的斷電延時的常閉觸點KT(1—17)閉合，電磁閥YV線圈通電。同時，活塞桿通過彈簧片壓上行程開關SQ2，發(fā)出搖臂松開信號，即觸頭SQ2(6—13)斷開，觸頭SQ2(6—7)閉合。前者斷開KM4線圈電路，液壓泵電動機停止旋轉，液壓泵停止供油，搖臂維持在松開狀態(tài)；后者接通KM2線圈電路，使KM2線圈通電，搖臂升降電動機M2正向啟動旋

轉，拖動搖臂上升。因此，行程開關SQ2是用來反映搖臂是否松開且發(fā)出松開信號的元件。當搖臂上升到所需位置時，松開SB3，KM2與KT線圈同時斷電，M2依慣性旋轉，搖臂停止上升，而KT線圈斷電，其斷電延時閉合觸頭KT(17—18)經(jīng)延時1～3s后才閉合，斷電延時斷開觸頭KT(1—17)經(jīng)延時后才斷開。在KT斷電延時的1～3s時間內KM5線圈仍處于斷電狀態(tài)，電磁閥YV仍處于通電狀態(tài)，這段延時就確保了搖臂升降電動機在斷開電源后到完全停止運轉才開始搖臂的夾緊動作。時間繼電器KT延時的長短是根據(jù)電動機M2切斷電源到完全停止的慣性大小來調整的。

時間繼電器KT斷電延時時間到時，觸頭KT(17—18)閉合，KM5線圈通電吸合，液壓泵動機M3反向啟動，拖動液壓泵，供出壓力油。同時觸頭KT(1—17)斷開，電磁閥YV線圈斷電，這時壓力油經(jīng)二位六通閥進入搖臂夾緊油腔，反向推動活塞和菱形塊，將搖臂夾緊。同時，活塞桿通過彈簧片壓下行程開關SQ3，使觸頭SQ3(1—17)斷開，KM5線圈斷電，M3停止旋轉，搖臂夾緊完成。因此，SQ3為搖臂夾緊信號開關。搖臂升降的極限保護由行程開關SQ1來實現(xiàn)。SQ1有兩對常閉觸頭，分別接于KM2和KM3電路，當搖臂上升或下降到極限位置時，相應觸頭斷開，切斷對應的上升或下降接觸器KM2與KM3電路，使M2停止旋轉，搖臂停止移動，實現(xiàn)極限位置的保護。

搖臂自動夾緊程度由行程開關SQ3控制。若夾緊機構液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能夾緊，則將使觸頭SQ3(1—17)斷不開，或者由于SQ3開關安裝調整不當，搖臂夾緊后仍不能壓下SQ3，則KM5不能斷電，這會使M3長期處于過載狀態(tài)，易將電動機燒毀。為此，M3主電路采用熱繼電器FR2作過載保護。

7.5.5主軸箱與立柱的夾緊與放松

主軸箱的夾緊與松開和立柱的夾緊與松開是同時進行的。按下松開按鈕SB5，接觸器KM4線圈通電，液壓泵電動機M3正轉，拖動液壓泵送出壓力油，這時電磁閥YV線圈處于斷電狀態(tài)，壓力油經(jīng)二位六通閥進入主軸箱與立柱松開油腔，推動活塞和菱形塊，使主軸箱與立柱松開。由于YV線圈斷電，因而壓力油不會進入搖臂松開油腔，搖臂仍處于夾緊狀態(tài)。當主軸箱與立柱松開時，行程開關SQ4不受壓，觸頭SQ4(101—102)閉合，指示燈HL1亮，表示主軸箱與立柱確已松開。

可以手動操作主軸箱在搖臂的水平導軌上移動，也可推動搖臂使外立柱繞內立柱作回轉移動。當移動到位時，按下夾緊按鈕SB6，接觸器KM5線圈通電，M3反轉，拖動液壓泵送出壓力油至夾緊油腔，使主軸箱與立柱夾緊。當確已夾緊時，壓下SQ4，觸頭SQ4(101—103)閉合，指示燈HL4亮，而觸頭SQ4(101—102)斷開，指示燈HL1滅，指示主軸箱與立柱已夾緊，可以進行鉆削加工。

冷卻泵電動機M4容量小，僅為0.125kW，由組合開關SA直接控制單向啟動和停車。

照明與信號指示電路分析：HL1為主軸箱、立柱松開指示燈，燈亮表示已松開，可以手動操作主軸箱沿搖臂移動或搖臂回轉；HL2為主軸箱、立柱夾緊指示燈，燈亮表示已夾緊，可以進行鉆削加工；HL3為主軸旋轉工作指示燈；照明燈EL由控制變壓器T供給36V安全電壓，經(jīng)開關SA2操作實現(xiàn)鉆床局部照明。此電路具有完善的聯(lián)鎖、保護環(huán)節(jié)。行程開關SQ2實現(xiàn)搖臂松開到位與開始升降的聯(lián)鎖，行程開關SQ3實現(xiàn)搖臂完全夾緊與液壓泵電動機M3停止旋轉的聯(lián)鎖。時間繼電器KT實現(xiàn)搖臂升降電動機M1斷開電源待慣性旋轉停止后再進行搖臂夾緊的聯(lián)鎖。搖臂升降電動機M2正、反轉具有雙重互鎖。SB5與SB6常閉觸頭接入電磁閥YV線圈電路用于實現(xiàn)主軸箱與立柱夾緊、松開操作時壓力油不進入搖臂夾緊油腔的聯(lián)鎖。熔斷器FU1為總電路和電動機M1、M4的短路保護。熔斷器FU2為電動機M2、M3及控制變壓器T一次側的短路保護。熔斷器FU3為照明電路的短路保護。熱繼電器FR1、FR2為電動機M1、M3的長期過載保護。組合開關SQ1為搖臂上升、

下降的極限位置保護。帶自鎖觸頭的啟動按鈕與相應接觸器實現(xiàn)電動機的欠電壓、失電壓保護。7.5.6電氣控制常見故障分析

Z3040型搖臂鉆床搖臂的控制是機-電-液的聯(lián)合控制，這也是該鉆床電氣控制的重要特點。下面僅分析搖臂移動中的常見故障。

(1)搖臂不能上升。由搖臂上升的電氣動作過程可知，搖臂移動的前提是搖臂完全松開，此時活塞桿通過彈簧片壓下行程開關SQ2，接觸器KM4線圈斷電，液壓泵電動機M3停止旋轉，而接觸器KM2線圈通電吸合，搖臂升降電動機M2啟動旋轉，拖動搖臂上升。下面根據(jù)SQ2有無動作來分析搖臂不能移動的原因。若SQ2不動作，則常見故障為SQ2安裝位置不當或位置發(fā)生移動。這樣，搖臂雖已松開，但活塞桿仍壓不上SQ2，致使搖臂不能移動。有時也會出現(xiàn)因液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，使搖臂沒有完全松開，活塞桿壓不上SQ2的情況。為此，應配合機械、液壓系統(tǒng)調整好SQ2的位置并安裝牢固。

有時電動機M3的電源相序接反，此時按下?lián)u臂上升按鈕SB3，電動機反轉，使搖臂夾緊，更壓不上SQ2，搖臂也不會上升。因此，機床大修或安裝完畢后，必須認真檢查電源相序及電動機正、反轉是否正確。

(2)搖臂移動后夾不緊。搖臂移動到位后松開按鈕SB3或SB4，搖臂應自動夾緊，而夾緊動作的結束是由行程開關SQ3來控制的。若搖臂夾不緊，則說明搖臂控制電路能動作，只是夾緊力不夠，這是由于SQ3動作過早，使液壓泵電動機M3在搖臂還未充分夾緊時就停止旋轉，而這往往是由于SQ3的安裝位置不當，過早地被活塞桿壓上動作所致。

(3)液壓系統(tǒng)的故障。有時電氣控制系統(tǒng)工作正常，而電磁閥芯卡住或油路堵塞，會造成液壓控制系統(tǒng)失靈，也會造成搖臂無法移動。因此，在維修工作中應正確判斷是電氣控制系統(tǒng)還是液壓系統(tǒng)的故障，而這兩者之間又相互聯(lián)系，應相互配合，共同排除故障。7.6.1主要結構和運動特點

橋式起重機由橋架、裝有提升機構的小車、大車移行機構及操縱室等幾部分組成，其結構如圖7-14所示。7.65噸橋式起重機的電氣控制線路圖7-14橋式起重機的結構示意圖橋架是橋式起重機的基本構件，由主梁、端梁等幾部分組成。主梁跨架在車間上空，其兩端連有端梁，主梁外側裝有走臺并設有安全欄桿。橋架上裝有大車移行機構、電氣箱、起吊機構、小車運行軌道以及輔助滑線架。橋架的一頭裝有駕駛室，另一頭裝有引入電源的主滑線。

大車移行機構由驅動電動機、制動器、傳動軸、減速器和車輪等幾部分組成。其驅動方式有集中驅動和分別驅動兩種。目前我國生產(chǎn)的橋式起重機大部分采用分別驅動方式，該方式具有自重輕、安裝維護方便等優(yōu)點。整個起重機在大車移行機構的驅動下，沿車間長度方向前后移動。小車運行機構由小車架、小車移行機構和提升機構組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機構、提升機構、欄桿及提升限位開關。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩沖器和限位開關。小車移行機構由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成。電動機經(jīng)減速后帶動主動輪使小車運動。

提升機構由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成，提升電動機通過制動輪、連軸節(jié)與減速器連接，減速器輸出軸與起吊卷筒相連。7.6.2電力拖動及控制要求

起重機械的工作條件惡劣，其電動機屬于重復短時工作制。由于起重機的工作性質是間歇的(時開時停，有時輕載，有時重載)，因而要求電動機經(jīng)常處于頻繁啟動、制動、反向工作狀態(tài)，同時能承受較大的機械沖擊，并有一定的調速要求。為此，專門設計了起重用電動機，它分為交流和直流兩大類。交流起重用異步電動機有繞線轉子式和鼠籠式兩種，一般用在中、小型起重機上；直流電動機一般用在大型起重機上。為了提高起重機的生產(chǎn)效率及可靠性，對其電力拖動和自動控制等方面都提出了很高要求，這些要求集中反映在提升機構的控制上，而對大車及小車運行機構的要求就相對低一些，主要是保證有一定的調速范圍和適當?shù)谋Ｗo。起重機對提升機構電力拖動與自動控制的主要要求是：(1)空鉤能快速升降，以減少輔助工作時間，提高效率。輕載的提升速度應大于額定負載的提升速度。

(2)具有一定的調速范圍，對于普通起重機調速范圍一般為3∶1，而要求高的地方則應達到5∶1～10∶1。

(3)在提升之初或重物接近預定位置附近時，都需要低速運行。因此，升降控制應將速度分為幾擋，以便靈活操作。

(4)提升第一擋，為避免過大的機械沖擊，消除傳動間隙，使鋼絲繩張緊，電動機的