X62W臥式萬能銑床的電氣控制原理圖.doc

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X62W臥式萬能銑床的電氣控制原理圖 作者： 來源： jpkc.wxit.edu.cn 2011-5-17 9:42:14 圖3-6是X62W型臥式普通銑床電氣原理圖。該機床共有三臺電動機：M1是主軸電動機，在電氣上需要實現(xiàn)起動控制與制動快速停轉控制，為了完成順銑與逆銑，還需要正反轉控制，此外還需主軸臨時制動以完成變速操作過程。 　　M2是工作臺進給電動機，X62W萬能銑床有水平工作臺和圓形工作臺，其中水平工作臺可以實現(xiàn)縱向進給（有左右兩個進給方向）、橫向進給（有前后兩個進給方向）和升降進給（有上下兩個進給方向），圓工作臺轉動等四個運動，銑床當前只能進行一個進給運動（普通銑床上不能實現(xiàn)二個或以上多個進給運動的聯(lián)動），通過水平工作臺操作手柄、圓工作臺轉換開關、縱向進給操作手柄、十字復式操作手柄等選定，選定后M2的正反轉就是所選定進給運動的兩個進給方向。 　　YA是快速牽引電磁鐵。當快速牽引電磁鐵線圈通電后，牽引電磁鐵通過牽引快速離合器中的連接控制部件，使水平工作臺與快速離合器連接實現(xiàn)快速移動，當YA斷電時，水平工作臺脫開快速離合器，恢復慢速移動。 　　M3是冷卻泵電動機，只有在主軸電動機M1起動后，冷卻泵電動機才能起動。 圖3-6 X62W型臥式普通銑床電氣原理圖 二、動力電路識讀 1．主軸轉動電路 　　三相電源通過FU1熔斷器，由電源隔離開關QS引入X62W萬能銑床的主電路。在主軸轉動區(qū)中，F(xiàn)R1是熱繼電器的加熱元件，起過載保護作用。 　　KM3主觸頭閉合、KM2主觸頭斷開時，SA5組合開關有順銑、停、逆銑三個轉換位置，分別控制M1主電動機的正轉、停、反轉 。一旦KM3主觸頭斷開，KM2主觸頭閉合，則電源電流經(jīng)KM2主觸頭、兩相限流電阻R在KS速度繼電器的配合下實現(xiàn)反接制動。 　　與主電動機同軸安裝的KS速度繼電器檢測元件對主電動機進行速度監(jiān)控，根據(jù)主電動機的速度對接在控制線路中的速度繼電器觸頭KS1、KS2的閉合與斷開進行控制。 2．進給運動電路 　　KM4主觸頭閉合、KM5主觸頭斷開時，M2電動機正轉。反之KM4主觸頭斷開、KM5主觸頭閉合時，則M2電動機反轉。 　　M2正反轉期間，KM6主觸頭處于斷開狀態(tài)時，工作臺通過齒輪變速箱中的慢速傳動路線與M2電動機相聯(lián)，工作臺作慢速自動進給；一旦KM6主觸頭閉合，則YA快速進給磁鐵通電，工作臺通過電磁離合器與齒輪變速箱中的快速運動傳動路線與M2電動機相聯(lián)，工作臺作快速移動。 3．冷卻泵電路 　　KM1主觸頭閉合， M3冷卻泵電動機單向運轉；KM1斷開，則M3停轉。主電路中，M1、M2、M3均為全壓起動。 三、控制線路識讀 　　TC變壓器的一次側接入交流電壓，二次側分別接出127V與36V兩路二相交流電，其中36V供給照明線路，而127V則供給控制線路使用。 1．主軸電動機控制 　　1）主軸電動機全壓起動 　　主軸電動機M1采用全壓起動方式，起動前由組合開關SA5選擇電動機轉向，控制線路中SQ71斷開、SQ72閉合時主軸電動機處在正常工作方式。 　　按下SB1或SB2，通過3、8、12、SB1（或SB2）、13、14支路，KM3線圈接通，而16區(qū)的KM3常開輔助觸頭閉合形成自鎖。主軸轉動電路中因KM3主觸頭閉合，主電動機M1按SA5所選轉向起動。 　　2）主軸電動機制動控制 　　按下SB3或SB4時，KM3線圈因所在支路斷路而斷電，導致主軸轉動電路中KM3主觸頭斷開。 　　由于控制線路的11區(qū)與13區(qū)分別接入了兩個受KS速度繼電器控制的觸頭KS1（正向觸頭）、KS2（反向觸頭）。按下SB3或SB4的同時，KS1或KS2觸頭中總有一個觸頭會因主軸轉速較高而處于閉合狀態(tài)，即正轉制動時KS1閉合，而反轉制動時KS2閉合。正轉制動時通過8、SB3、11、9、KM3、10支路，反轉制動時通過8、SB4、9、KM3、10支路，都將使KM2線圈通電，導致主軸轉動電路中KM2主觸頭閉合。 　　主軸轉動電路中KM3主觸頭斷開的同時，KM2主觸頭閉合，主軸電動機M1中接入經(jīng)過限流的反接制動電流，該電流在M1電動機轉子中產(chǎn)生制動轉矩，抵消KM3主觸頭斷開后轉子上的慣性轉矩使M1迅速降速。 　　當M1轉速接近零速時，原先保持閉合的KS1或KS2觸頭將斷開，KM2線圈會因所在支路斷路而斷電，從而及時卸除轉子中的制動轉矩，使主軸電動機M1停轉。 SB1與SB3、SB2與SB4兩對按鈕分別位于X62W萬能銑床兩個操作面板上，實現(xiàn)主軸電動機M1的兩地操作控制。 　　3）主軸變速制動控制 　　主軸變速時既可在主軸停轉時進行，也可有主軸運轉時進行。當主軸處于運轉狀態(tài)，拉出變速操作手柄將使變速開關SQ71、SQ72觸動，即SQ71閉合、SQ72斷開。SQ72率先斷開12區(qū)中的KM3線圈所在支路，然后SQ71通過3、7、KM3、10支路，使15區(qū)中的KM2線圈通電。 　　主軸轉動電路中KM3主觸頭率先斷開、KM2主觸頭隨后閉合，主電動機M1反接制動，轉速迅速降低并停車，保證主軸變速過程順利進行。 　　主軸變速完成后，推回變速操作手柄，KM2主觸頭率先斷合，KM3主觸頭隨后閉合、主軸電動機M1在新轉速下重新運轉。 2．進給電動機M2控制 　　只有14~16區(qū)中的SB1、SB2、KM3三個觸頭中的一個觸頭保持閉合時，KM3線圈才能通電，而線圈KM3通電之后，進給控制區(qū)和快速進給區(qū)的控制線路部分才能接入電流，即X62W萬能銑床的進給運動與刀架快速運動只有在主軸電動機起動運轉后才能進行。 　　1）水平工作臺縱向進給控制 　　水平工作臺左右縱向進給前，機床操縱面板上的十字復合手柄扳到“中間”位置，使工作臺與橫向前后進給機械離合器、同時與上下升降進給機械離合器脫開；而圓工作臺轉換開關SA1置于“斷開”位置，使圓工作臺與圓工作臺轉動機械離合器也處于脫開狀態(tài)。以上操作完成后，水平工作臺左右縱向進給運動就可通過縱向操作手柄與行程開關SQ1和SQ2組合控制。 　　縱向操作手柄有左、停、右三個操作位置。當手柄扳到“中間”位置時，縱向機械離合器脫開，行程開關SQ11（19區(qū)）、SQ12（20區(qū)）、SQ21（21區(qū)）、SQ22（20區(qū)）不受壓，KM4與KM5線圈均處于斷電狀態(tài)，主電路中KM4與KM5主觸頭斷開，電動機M2不能轉動，工作臺處于停止狀態(tài)。 　　縱向手柄扳到“右”位時，將合上縱向進給機械離合器，使行程開關SQ1壓下（SQ11閉合、SQ12斷開）。因SA1置于“斷開”位，導致SA11閉合，通過SQ62、SQ42、SQ32、SA11、SQ11、17、18的支路使KM4線圈通電，電動機M2正轉，工作臺右移。 　　縱向手柄扳到“左”位時，將壓下SQ2而使SQ21閉合、SQ22斷開，通過SQ62、SQ42、SQ32、SA11、SQ21、19、20的支路使KM5線圈通電，電動機M2反轉，工作臺左移。 　　 2）水平工作臺橫向進給控制 　　當縱向手柄扳到“中間”位置、圓形工作臺轉換開關置于“斷開”位置時，SA11、SA13接通，工作臺進給運動就通過十字復合手柄不同工作位置選擇以及SQ3、SQ4組合確定。 　　十字復合手柄扳到“前”位時，將合上橫向進給機械離合器并壓下SQ3而使SQ31閉合、SQ32斷開，因SA11、SA13接通，所以經(jīng)15、SA13、SQ22、SQ12、16、SA11、SQ31、17、18的支路使KM4線圈通電，電動機M2正轉，工作臺橫向前移。 　　十字復合手柄扳到“后”位時，將合上橫向進給機械離合器并壓下SQ4而使SQ41閉合、SQ42斷開，因SA11、SA13接通，所以經(jīng)15、SA13、SQ22、SQ12、16、SA11、SQ41、19、20的支路使KM5線圈通電，電動機M2反轉，工作臺橫向后移。 　　3）水平工作臺升降進給控制 　　十字復合手柄扳到“上”位時，將合上升降進給機械離合器并壓下SQ3而使SQ31閉合、SQ32斷開，因SA11、SA13接通，所以經(jīng)15、SA13、SQ22、SQ12、16、SA11、SQ31、KM5常閉輔助觸頭的支路使KM4線圈通電，電動機M2正轉，工作臺上移。 　　十字復合手柄扳到“后”位時，將合上升降進給機械離合器并壓下SQ4而使SQ41閉合、SQ42斷開，因SA11、SA13接通，所以經(jīng)15、SA13、SQ22、SQ12、16、SA11、SQ41、KM4常閉輔助觸頭的支路使KM5線圈通電，電動機M2反轉，工作臺下移。 　　4）水平工作臺快速點動控制 圖3-7 交流牽引電磁鐵結構 1-導軌 2-緩沖墊 3-動鐵芯 4-短路環(huán) 5-產(chǎn)品銘牌 6-磁軛 7-安裝面 8-安裝孔 9-線圈 10-導向件 11-引出線 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　水平工作臺在左右、前后、上下任一個方向移動時，若按下SB5或SB6，KM6線圈通電，主電路中因KM6主觸頭閉合導致牽引電磁鐵線圈YA通電，于是水平工作臺接上快速離合器而朝所選擇的方向快速移動。當SB5或SB6按鈕松開時，快速移動停止并恢復慢速移動狀態(tài)。牽引電磁鐵的結構見圖3-7。 　　5）水平工作臺進給聯(lián)鎖控制 　　如果每次只對縱向操作手柄（選擇左、右進給方向）與十字復合操作手柄（選擇前、后、上、下進給方向）中的一個手柄進行操作，必然只能選擇一種進給運動方向，而如果同時操作兩個手柄，就須通過電氣互鎖避免水平工作臺的運動干涉。。 　　由于受縱向手柄控制的SQ22、SQ12常閉觸頭串接在20區(qū)的一條支路中，而受十字復合操作手柄控制的SQ42、SQ32常閉觸頭串接在19區(qū)的一條支路中，假如同時操作縱向操作手柄與十字復合操作手柄，兩條支路將同時切斷，KM4與KM5線圈均不能通電，工作臺驅動電動機M2就不能起動運轉。 　　6）水平工作臺進給變速控制 　　變速時向外拉出控制工作臺變速的蘑菇形手輪，將觸動開關SQ6使SQ62率先斷開，線圈KM4或KM5斷電；隨后SQ61再閉合，KM4線圈通過15、SQ61、17、KM4線圈、KM5常閉觸頭支路通電，導致M2瞬時停轉，隨即正轉。若M2處于停轉狀態(tài)，則上述操作導致M2正轉。 　　蘑菇形手輪轉動至所需進給速度后，再將手輪推回原位，這一操作過程中，SQ61率先斷開，SQ62隨后閉合，水平工作臺以新的進給速度移動。 7）圓形工作臺運動控制 　　 為了擴大X62W萬能銑床的加工能力，可在水平工作臺上安裝圓形工作臺。使用圓形工作臺時，工作臺縱向操作手柄與十字復合操作手柄均處于中間位置，圓形工作臺轉換開關SA1則置于“接通”位，此時SA12閉合、SA11和SA13斷開，通過15、SQ62、SQ42、SQ32、16、SQ12、SQ22、SA12、17、18的支路使KM4線圈通電，電動機M2正轉并帶動圓形工作臺單向回轉，其回轉速度也可通過變速手輪調節(jié)。 　　由于圓形工作臺控制支路中串聯(lián)了SQ42、SQ32、SQ12、SQ22等常閉輔助觸頭，所以扳動水平工作臺任意一個方向的進給操作手柄時，都將使圓形工作臺停止回轉運動。 3．冷卻泵電動機M3控制 　　SA3轉換開關置于“開”位時，KM1線圈通電，冷卻泵主電路中KM1主觸頭閉合，冷卻泵電動機M3起動供液。而SA3置于“關”位時，M3停止供液。 4．照明線路與保護環(huán)節(jié) 　　機床局部照明由TC變壓器供給36V安全電壓，轉換開關SA4控制照明燈。 　　當主軸電動機M1過載時， FR1動作斷開整個控制線路的電源；進給電動機M2過載時，由FR2動作斷開自身的控制電源；而當冷卻泵電動機M3過載時，F(xiàn)R3動作就可斷開M2、M3的控制電源。 　　FU1、FU2實現(xiàn)主電路的短路保護，F(xiàn)U3實現(xiàn)控制電路的短路保護，而FU4則用于實現(xiàn)照明線路的短路保護。 　　X62W萬能銑床電氣原理圖中各電氣元件符號及功能說明見表3-2。 表3-2 X62W萬能銑床電氣元件符號及其功能 電氣元件符號 名稱及用途 電氣元件符號 名稱及用途 M1 主軸電動機 SQ6 進給變速控制開關 M2 進給電動機 SQ7 主軸變速制動開關 M3 冷卻泵電動機 SA1 圓工作臺轉換開關 KM1 冷卻泵電動機起停控制接觸器 SA3 冷卻泵轉換開關 KM2 反接制動控制接觸器 SA4 照明燈開關 KM3 主電動機起?？刂平佑|器 SA5 主軸換向開關 KM4、KM5 進給電動機正轉、反轉控制接觸器 QS 電源隔離開關 KM6 快移控制接觸器 SB1、SB2 分設在兩處的主軸起動按鈕 KS 速度繼電器 SB3、SB4 分設在兩處的主軸停止按鈕 YA 快速移動電磁鐵線圈 SB5、SB6 工作臺快速移動按鈕 R 限流電阻 FR1 主軸電動機熱繼電器 SQ1 工作臺向右進給行程開關 FR2 進給電動機熱繼電器 SQ2 工作臺向左進給行程開關 FR3 冷卻泵熱繼電器 SQ3 工作臺向前、向上進給行程開關 TC 變壓器 SQ4 工作臺向后、向下進給行程開關 FU1~FU4 熔斷器 四、工作任務 　　敘述XA6132電氣控制線路的控制原理；排查電氣控