M7120型平面磨床的電氣控制電路及工作原理

2021-08-01 01:21:08 字數 4582 閱讀 7289

磨床是用磨具和磨料(如砂輪、砂帶、油石、研磨劑等)對工件的表面進行磨削加工的一種工具機,它可以加工各種表面,如平面、內外圓柱面、圓錐面和螺旋麵等。通過磨削加工,使工件的形狀及表面的精度、光潔度達到預期的要求;同時,它還可以進行切斷加工。根據用途和採用的工藝方法不同,磨床可以分為平面磨床、外圓磨床、內圓磨床、工具磨床和各種專用磨床(如螺紋磨床、齒輪磨床、球面磨床、導軌磨床等),其中以平面磨床使用最多。

平面磨床又分為臥軸和立軸、矩臺和圓台四種型別,下面以m7130型臥軸矩臺平面磨床為例介紹磨床的電氣控制電路。

m7130型平面磨床型號的含義為

一、平面磨床的主要結構和運動形式

m7120型臥軸矩形工作台平面磨床的主要結構包括床身、立柱、滑座、砂輪箱、工作台和電磁吸盤,如圖7—4所示。磨床的工作台表面有t型槽,可以用螺釘和壓板將工件直接固定在工作台上,也可以在工作台上裝上電磁吸盤,用來吸持鐵磁性的工件。平面磨床進行磨削加工的示意圖如圖7—5所示,砂輪與砂輪電動機均裝在砂輪箱內,砂輪直接由砂輪電動機帶動旋轉;砂輪箱裝在滑座上,而滑座裝在立柱上。

圖7-4 m7130臥軸矩臺平面磨床結構示意圖

磨床的主運動是砂輪的旋轉運動,而進給運動則分為以下三種運動。

(1)工作台(帶動電磁吸盤和工件)作縱向往復運動;

(2)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進給運動;

(3)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導軌作垂直進給運動。

圖7-5 磨床的主運動和進給運動示意圖

二、平面磨床的電力拖動形式和控制要求

m7120型臥軸矩臺平面磨床採用多台電動機拖動,其電力拖動和電氣控制、保護的要求是:

(1)砂輪由一台籠型非同步電動機拖動,因為砂輪的轉速一般不需要調節,所以對砂輪電動機沒有電氣調速的要求,也不需要反轉,可直接起動。

(2)平面磨床的縱向和橫向進給運動一般採用液壓傳動,所以需要由一台液壓幫浦電動機驅動液壓幫浦,對液壓幫浦電動機也沒有電氣調速、反轉和降壓起動的要求。

(3)同車床一樣,也需要一台冷卻幫浦電動機提供冷卻液,冷卻幫浦電動機與砂輪電動機也具有聯鎖關係,即要求砂輪電動機起動後才能開動冷卻幫浦電動機。

(4)平面磨床往往採用電磁吸盤來吸持工件。電磁吸盤要有退磁電路,同時,為防止在磨削加工時因電磁吸盤吸力不足而造成工件飛出,還要求有弱磁保護環節。

(5)具有各種常規的電氣保護環節(如短路保護和電動機的過載保護);具有安全的區域性照明裝置。

三、m7130型平面磨床電氣控制電路分析

(一)主電路

三相交流電源由電源開關qs引入,由ful作全電路的短路保護。m7120型平面磨床的主線路有四台電動機,m1為液壓幫浦電動機,它在工作中起到工作台往復運動的作用;m2是砂輪電動機,可帶動砂輪旋轉起磨削加工工件作用;m3電動機做輔助工作,它是冷卻幫浦電動機,為砂輪磨削工作起冷卻作用;m4為砂輪機公升降電動機,用於調整砂輪與工作件的位置。m1、m2及m3電動機在工作中只要求正轉,其中對冷卻幫浦電動機還要求在砂輪電動機轉動工作後才能使它工作,否則沒有意義。

對公升降電動機要求它正反方向均能旋轉。

(二)控制電路

控制線路對m1、m2、m3電動機有過載保護和欠壓保護能力,由熱繼電器fr1、fr2、fr3和欠壓繼電器完成保護,而四台電動機短路保護則需fu1做短路保護。控制電路採用380v電源,由fu2作短路保護。sbl、sb2和sb3、sb4分別為m1和m3的起動、停止按鈕,通過kml、km2控制m1和m3的起動、停止。

(三)電磁吸盤電路

電磁吸盤結構與工作原理示意圖如圖7-7所示。其線圈通電後產生電磁吸力,以吸持鐵磁性材料的工件進行磨削加工。與機械夾具相比較,電磁吸盤具有操作簡便、不損傷工件的優點,特別適合於同時加工多個小工件;採用電磁吸盤的另一優點是工件在磨削時發熱能夠自由伸縮,不至於變形。

但是電磁吸盤不能吸持非鐵磁性材料的工件,而且其線圈還必須使用直流電。

圖7-7 電磁吸盤結構與原理示意圖圖7-8 交流去磁器結構原理圖

直流電壓供給電磁吸盤線圈yh。sa2是電磁吸盤的控制開關,待加工時,將sa2扳至右邊的「吸合」位置,觸點(301—303)、(302—304)接通,電磁吸盤線圈通電,產生電磁吸力將工件牢牢吸持。加工結束後,將sa2扳至中間的「放鬆」位置,電磁吸盤線圈斷電,可將工件取下。

如果工件有剩磁難以取下,可將sa2扳至左邊的「退磁」位置,觸點(301—305)、(302—303)接通,可見此時線圈通以反向電流產生反向磁場,對工件進行退磁,注意這時要控制退磁的時間,否則工件會因反向充磁而更難取下。r2用於調節退磁的電流。採用電磁吸盤的磨床還配有專用的交流退磁器,如圖7-8所示,如果退磁不夠徹底,可以使用退磁器退去剩磁,x2是退磁器的電源插座。

(四)電氣保護環節

除常規的電路短路保護和電動機的過載保護之外,電磁吸盤電路還專門設有一些保護環節。

1.電磁吸盤的弱磁保護

採用電磁吸盤來吸持工件有許多好處,但在進行磨削加工時一旦電磁吸力不足,就會造成工件飛出事故。因此在電磁吸盤線圈電路中串入欠電流繼電器ka的線圈,ka的動合觸點與sa2的一對動合觸點併聯,串接在控制砂輪電動機m1的接觸器kml線圈支路中,sa2的動合觸點(6—8)只有在「退磁」檔才接通,而在「吸合」檔是斷開的,這就保證了電磁吸盤在吸持工件時必須保證有足夠的充磁電流,才能起動砂輪電動機m1;在加工過程中一旦電流不足,欠電流繼電器ka動作,能夠及時地切斷kml線圈電路,使砂輪電動機m1停轉,避免事故發生。如果不使用電磁吸盤,可以將其插頭從插座x3上拔出,將sa2扳至「退磁」檔,此時sa2的觸點(6—8)接通,不影響對各台電動機的操作。

2.電磁吸盤線圈的過電壓保護

電磁吸盤線圈的電感量較大,當sa2在各擋間轉換時,線圈會產生很大的自感電動勢,使線圈的絕緣和電器的觸點損壞。因此在電磁吸盤線圈兩端併聯電阻器r3作為放電迴路。

3.整流器的過電壓保護

在整流變壓器ti的二次側併聯由r1、c組成的阻容吸收電路,用以吸收交流電路產生的過電壓和在直流側電路通斷時產生的浪湧電壓,對整流器進行過電壓保護。

(五)照明電路

照明變壓器t2將380v交流電壓降至36v安全電壓供給照明燈el,el的一端接地,sal

為燈開關,由fu3提供照明電路的短路保護。線路中的照明燈電路是由變壓器提供36v電壓,由低壓燈泡進行照明。另外還有5個指示燈:

hl亮證明工作台通入電源;hl1亮表示液壓幫浦電動機已執行;hl2亮表示砂輪機電動機及冷卻幫浦電動機已工作;hl3亮表示公升降電動機工作;hl4亮表示電磁吸盤工作。

電磁工作台控制線路首先由變壓器t1進行變壓後,再經整流提供110v的直流電壓,供電磁工作台用,它的保護線路是由欠壓繼電器、放電電容和電阻組成。

(六)m7120型平面磨床的工作原理是

當電源380v正常通入磨床後,線路無故障時,欠壓繼電器動作,其常開觸點ka閉合,為km1、km2接觸器吸合做好準備,當按下sb1按鈕後,接觸器km1的線圈得電吸合,液壓幫浦電動機開始運轉,由於接觸器km1的吸合,自鎖點自鎖使m1電動機在鬆開按鈕後繼續執行,如工作完畢按下停止按鈕,km1失電釋放,m1便停止執行。 如需砂輪電動機以及冷卻幫浦電動機工作時,按下按鈕sb3後,接觸器km2便得電吸合,此時砂輪機和冷卻幫浦電動機可同時工作,正向運轉。停車時只需按下停止按鈕sb4,即可使這兩台電動機停止工作。

在工作中,如果需操作公升降電動機做公升降運動時,按下點動按鈕sb5或sb6即可公升降;停止公升降時,只要鬆開按鈕即可停止工作。 如需操動電磁工作台時,把工件放在工作台上,按下按鈕sb7後接觸器km5吸合,從而把直流電110v電壓接入工作台內部線圈中,使磁通與工件形成封閉迴路因此就把工件牢牢地吸住,以便對工件進行加工。當按下sb8後,電磁工作台便失去吸力。

有時其本身存在剩磁,為了去磁可按下按鈕sb9,使接觸器km6得電吸合,把反向直流電通入工作台,進行退磁,待退完磁後鬆開sb9按鈕即可將工件拿出。

m7120型平面磨床的常見故障及檢修方法

故障(1):磨床砂輪電動機不能啟動

可能原因 ①電源無電壓或電壓缺相。 ②熱繼電器fr2和fr3動作後未復位。 ③欠壓繼電器動作或觸點接觸不上。

④停止按鈕sb4常閉點接觸不良或啟動按鈕sb3按下後觸點接觸不上。 ⑤接觸器km2線圈斷線或燒毀。 ⑥控制線路線頭脫落或有接觸不良處。

⑦砂輪機電動機機械卡死。 ⑧m2電動機燒毀。

檢修方法與技巧 ①用萬用表測fu1下樁頭三相是否有380v電壓,如無電壓或電壓缺相應檢查fu1哪只保險熔斷,如熔斷要更換同樣規格的保險心, 如全無電壓應向線路查詢停電原因。

②用低壓驗電筆測熱繼電器fr2、fr3動作觸點,發現哪個觸點使低壓驗電筆發光微弱,則說明該熱繼電器動作或觸點接觸不好;如果是熱繼電器動作,要查該電動機的過載原因(如電動機負荷過重,電動機軸承損壞,電動機燒毀等)。如果是熱繼電器觸點本身接觸不良,要更換同規格的熱繼電器

③用低壓驗電筆測欠壓繼電器動作觸點是否動作,如動作時要查詢動作原因,如觸點本身接觸不良,要更換欠壓繼電器。

④用萬用表電阻擋測停止按鈕sb4常閉觸點是否導通可靠,若接觸不良要更換同型號按鈕;如接觸良好,再查啟動按鈕按下時觸點能否接通,若不通或不能可靠接通,應更換同型號按鈕開關。

⑤用萬用表電阻擋在斷開電源情況下,測km2的線圈電阻是否正常,如不通或電阻過小,說明該線圈斷路或短路燒毀,應更換同型號線圈。

⑥檢查按鈕到電源、按鈕到接觸器線圈、接觸器線圈到熱繼電器常閉觸點fr2、fr3以及熱繼電器常閉觸點fr3到欠壓繼電器ka常開觸點之間有無斷線,線路有無接觸不良處,查出接觸不良處要重新接好線路。

⑦用手先轉一下電動機風葉,檢查電動機是否卡死,如是電動機軸承損壞卡死,要從更換電動機軸承著手,若是機械負載太重而卡死時要檢修機械部分。

⑧用500v兆歐表測量電動機m2線圈是否有斷路、短路、接地等故障,如查出電動機燒毀要更換電動機線包。

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