B2012A型龙门刨床的主要电气控制线1

课题十B2012A型龙门刨床的主要电气控制线路

一、主要结构及运动形式 1、结构：

B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁、左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。 2、运动形式：

B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。 （1）、主运动是指工作台连续往返运动。 （2）、进给运动是指刀架的进给。

（3）、辅助运动是指为调整刀具而设置的，如横梁的夹紧与放松，上下移动和抬刀。 二、电力拖动的特点及控制要求 特点与要求：

1、B2012A型龙门刨床是频繁往返运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要求高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑减速，而且动作反应要快，由于工作长度不同，要求工作台的行程可以根据需要调整。

2、机床采用电动机与一挡机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无级变速。 底速挡4.5~4米/分，高速挡9~90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。

3、工作台前进与后退速度能单独作无级调速，无须停车。

4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动的自动变换。

5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。 6、在前进和后退行程的末尾，工作台自动减速，以保证刀具慢速离开工作，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。

7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。 8、有横梁升降功能和夹紧放松功能。 9、有停车制动功能。

三、电气线路原理分析 （一）主电路电动机功能

1、工作台直流调速及电磁铁抬刀电路（如图所示直流机组线路）

AG为电机放大机，G1为直流发电机，M1为直流电动机，G2为励磁机，KⅢ 、K

Ⅱ、KⅠ为电机放大机的控制绕组。

2、交流电动机M2与直流发电机G1及励磁机G2同轴安装并拖动旋转； 3、交流电动机M3与电机放大机K同轴安装并拖动旋转； 4、交流电动机M4装在直流电动机M1上面用作通风； 5、交流电动机M5装在床身右侧作润滑电动机；

6、交流电动机M6横梁右侧作垂直刀架水平进刀和垂直进刀用； 7、交流电动机M7和M8分别装在左右侧立柱上作左右侧刀架上下运动； 8、交流电动机M9装在立柱顶上作横梁升降用； 9、交流电动机M10装在横梁中间作横梁夹紧用； （二）电机组启动控制线路分析

1、按下SB1启动按钮，KM1线圈吸合并自锁，KT1时间继电器线圈得电（703线、704线）吸合延时，电源经（703线、717线、719线）KM2 Y形线圈 吸合，

主电路作Y形连接、同时KM1线圈吸合，KM1主触头闭合，电动机作Y形降压启动，并拖动直流发电机G1和励磁机G2运行，随着电动机M2的速度升高，励磁机G2的电压升高，当达到额定转速值时，跨接在励磁机G2电枢两端的直流时间继电器动作，常闭触头KT3瞬时断开，接触器KM2Y形线圈失电，电动机M2断电惯性运转，这时KT3常开触头闭合，（723线至725线）为KM4线圈获电准备经过3-4秒延时，时间继电器常闭触头KT1延时断开，常开触头KT1闭合KM4线圈获电动作并自锁，主触头闭合为M3和M4运转作准备。KM4断开（在励磁电路）KT3线圈失电释放，KM4断开，Y线圈失电释放，KM4闭合，为△线圈吸合作准备，KT3延时闭合,△线圈通电吸合，主触头闭合，电动机M2接成三角形正常运行，同时由于接触器△常闭触头断开，KT1线圈断电，其常闭触头KT1瞬时闭合，△线圈由KT3和KT1供电，电动机M2Y-△启动完毕，投入运行。

接触器KM4吸合后，当合上自动开关QF1时，通风电动机M4、放大机用电动机M3启动，并拖动电机放大机AG启动运转。

2、工作台控制线路分析：图2-10中 O-t1段为工作台前进起动阶段，t1-t2为 刀具慢速切入工件阶段t2-t3为加速至稳 定工作速度阶段，t3-t4稳定工作速度切削 工件阶段，t4-t5为刀具减速出工件阶段， t5-t6为反接控制动到退回起动阶段，t6-t7 为高速退回阶段，t7-t8为减速退回阶段， t8-t9为退回反接制的阶段。工作台能按图

工作，是由安装在床身右侧的六个行程开关见图2-11所示，图中撞块ABB′和CDD′是位于不同平面内，当工作台前进到一定位置时，先是撞块ABB′中的A将压杆AB压下一段距离，行程开关SQ10动作，发出“前进减速”的控制信号，使刀具在工作台低速下离开工件。然后撞块ABB′中的B将压杆AB再压下一段距离，行程开关SQ12动作，发出“前进停止和反向后退”的控制信号，工作台经过一段越位（工件离开刀具一段距离）开始后退。如果行程开关SQ12失灵，工作台继续前进，撞到ABB′左端的凸块就将压杆AB继续下压致终端保护行程开关SQ1动作，发出“超程”信号，工作台立即停止。

工作台退回行程中，撞块CDD′各点压下压杆CD的情况与上述类似。 六个行程开关都采用滚动——瞬动——自动复位的方式。

3、B2012A型刨床工作台采用了电机放大机AG控制的F-D自动调速系统。 KⅢ、KⅡ、KⅠ为放大机K的三个控制绕组，分别引入给定信号和各种反馈信号。 ①控制绕组KⅢ与调速电位器RP3、RP4及电阻1R、2R组成放大机给定信号回路，供给放大机励磁电压。

②控制绕组KⅢ与电阻2R组成电压负反馈电路。电阻2R与发电机G1的电枢并联，从2R的抽头200和S2-F之间取出的电压负反馈储号和放大机AG给定信号，以相反的极性串联相接而加于控制绕组KⅢ。主要是用来提高直流电动机M1机械特性的硬度及加速直流电动机的起动，反向和停止的过渡过程。

③控制绕组KⅢ还与电阻1R，加速调节器RP1、RP2、二极管V1、V2组成电流截止负反馈电路。

④控制绕组KⅡ与电阻4R组成电流正反馈电路。可进一步提高直流电动机机械特性的硬度并加速起动、反向和停止的过渡过程。

⑤控制绕组K1与接在放大机输出端的电阻，3R、10RT发电机的励磁绕组W1-G1~W2-G1和电阻8RT组成电桥稳定电路，以消除直流电动机的振荡现象。

4、工作台慢速前进

①按下SB9→KA3吸合→KA3触点（107-129）和（111-113）闭合→KA2线圈吸合→KA2直流触头主线（①-3）闭合→KT4吸合（1-201）和（2-204）触点闭合接通直流电压→KA5常闭（129-131）断开，但由于润滑泵电动机M5已启动，而且已有一定压力，使压力继电器SP的常开触头（129-131）闭合，KA3线圈吸合→KA3直流电路中（200-220）闭合→6KK接通（157-161）→KA5闭合（161-163）→KA7线圈吸合→工作台自动，前进及前进减速（慢速切入）电路全部接通。

在直流电路中KA2（220-225）和KA7（225-237）闭合、KA5（230-250）和KA7（250- KⅢ2）断开，使RP3全部电阻，RP4部分电阻接入KⅢ的回路。KⅢ中加入给定电压，其励磁电流K1111的回路如下；从电源正极①→KT4常开→203→RP1→3RT→237→KA7→225→KA2→220→KA3→200→S2-F→K1111→K1112→分两路→RP3全部电阻、RP4部分电阻→210→1R→KT4常开→电源→负极②。

②工作台以工作速度前进

当刀具切入工件后，工作台转为正常工作速度，这时撞块CDD′中的刀离开压杆CD.。

行程开关SQ13常闭触头（129-153）断开、SQ13常开触头（107-119）闭合，

KA5线圈断电，KA5常开触头（163-161）断开、常闭触头（230-250）闭合KA7线圈断电，KA7常开触头（225-237）断开、常闭触头（223-225）和（225- KⅢ2）闭合复位，KA2常开触头（220-225）闭合，使工作台加速到工作速度前进。 RP1为工作台以工作速度前进时的调速电位器,手柄即可调节KⅢ励磁电压→改变放大机电压→改变发电机输出电压→改变直流电动机转速→使工作台按指定速度前进。

手柄向203方向移动电阻减小，给定电压升高，直流电动机M1和工作台速度升高，反之向205方向移动电阻增大，电压下降，工作台速度降低.。RP4为工作台快速后退时的调速电位器。

KⅢ中的励磁电流回路是：

IKⅢ正极①→203→RP1的手柄→221→1RJ→223→225→220→KA3→200→A2-G1→K1111→I1112→250→230→210→1R→负极②。

由于电阻RP3、RP4被KA7、KA5、KA6常闭触头短接串入K111电阻减小，K111励磁电流升高，放大机和发电机的输出电压增大，直流电动机转速升高，使工作台加速到工作速度前进。

③工作台转为减速前进

工作台以工作速度前进撞块CDD′的C离开压杆CD→行程开关SQ11常开触头复位断开（129-157）、常闭触头（210-212）复位闭合，这时撞块ABB′的A压杆AB,压下行程开关SQ10（129-159）常开触头闭合，KA7线圈吸合工作台减速，同时SQ10常闭触头（210-212）断开，电阻RP4全部串入控制绕组KⅢ回路中，RP3部分接入，使控制绕组K111的励磁电流减小，给定电压降低，放大机和发电机的输出电压降低，工作台转为减速前进。 ④工作台快速退回

当刀具离开工件，工作台前进行程结束时，撞块ABB′的B将行程开关SQ12压动,SQ12常闭触头（107-109）断开，KA2线圈断电、同时常开触头（129-155）闭合KA6吸合，KA6常闭（210-230）断开，确保电阻RP3和RP4在工作台反向时继续串接在控制绕组K111 回路中。

当KA2线圈断电后常开触头（220-225）断开， K111的正向励磁回路断开、同时常闭触头（123-125）闭合，继电器 KA4又获电动作，为工作台返回结束前的减

不良或由于位置开关SQ11-1、SQ12-1接触不良所造成。接线错误一般为RP1上211接线与212接线互换了位置所以在前进减速换向时，调节加速度调节器RP1不起作用了，而RP2 反而起作用。

故障检查：检查接触点。 故障排除：修复。

26、故障现象：停车太猛及停车倒退

故障分析：停车太猛，机械冲击严重，甚至出现倒退，其原因是停车制动过强。检查这种故障时，应先判断停车太猛发生在一级制动还是二级制动。两级制动的时间很短，不易判断，但因停车太猛，机械声很强，可根据机械冲声发生在时间继电器KT触头断开前还是断开后来区别。如果一级制动太猛，可能是5RT、6RT阻值太小，稳定环节、电流截止环节等调整不适当造成的。以上情况多数在检修调整后才出现。如平时各环节已调好，而且运转正常，此故障又是突然出现，肯的原因是电流截止负反馈的一个二级管开路，失去限流作用，结果会造成单方向停车过猛。

如果是二级制动过猛，故障可能在自消磁或欠补偿能耗制动环节。可调整280在R2上的位置及7RT的阻值，并检查时间继电器KT的延时时间是否正常。

故障检查：根据故障分析查出故障原因，重新加以调试。 故障排除：修复。 27、故障现象：停车振荡

故障分析：在工作台停车时，直流电动机与工作台来回摆动几次，叫做停车振荡。一般这种振荡幅度是逐渐减小的，但有时振荡幅度不变，甚至振荡幅度越来越大，以致必须立即切断电源。另外，不仅停车有振荡，而且开步进、步退或前进、后退是也会发生振荡。

产生振荡的原因在于，桥形稳定环节不起作用，如KI绕组接反，不但不能抑制电机扩大机输出电压的突变，反而起到增强的作用，致使振荡幅度越来越大。

电机扩大机电刷位置调整不当也会造成停车振荡。 故障检查：检查KI绕组，检查电机扩大机电刷位置。 故障排除：发现问题修复。

28、故障现象：工作台进行自动循环运动时每至反回行程的终端即自行停止

故障分析：有两种情况均会产生该类故障：一种是油压不足，引起油压断电器SP动作，或者油压断电器SP本身的质量所引起，但由于有KA5常闭触点129-131的缘故，只有当工作台后退换向时才断开，这样可以保证刀具切削完，不致损坏刀具和工件，使工作台停在中心位置，以免影响机床精度；另一种情况是主拖动机组M2，拖动电机放大机的电动机M3和通风机电动机M4中任何一个电动机过载，使它们的热继电器动作，为实现上述保证，设置继电器KA5常闭触点711-715的作用，只有工作台后退换向时，KA5动作才断开，同样保证了工作台始终停止在后退末了的位置上。

故障检查：油压断电器SP动作情况，主拖动机组M2，拖动电机放大机的电动机M3和通风机电动机M4中任何一个电动机过载情况。

故障排除：根据故障情况及时分析处理。 29、故障现象：工作台换向时超行程太大

故障分析：首先应检查是否有减速作用。如果工作台侧的撞块碰撞减速行程开关A、C不起减速作用，则查明减速行程开关是否损坏及减速回路是否开路，减速继电器KA7和有关触点工作是否可靠，接触时候良好，此故障即可清除。电机放大机大修后，也可能由于电刷顺旋转方向移动一个角度，使机械特性变软，制动作用变软，以致使换向时超程变大。另外电压负反馈较弱，稳定过强，加速度调节器放在“平稳”位置等也会引起超行程。调整时不要片面追求减小越位加强制动，应全面平衡。

故障检查：1、检查工作台换向电路和减速回路。2、检查直流电路及电刷移位。3、检查加速度调节器。

故障排除：发现故障及时排除。

30、故障现象：工作台停止产生“爬行”

故障分析：产生爬行的故障皆由电机放大机与发电机的剩磁电压所引起。该床子除自消磁回路加强电压负反馈外，在电机放大机的补偿环节处于强烈欠补偿程度。因此在排除这类故障，首先检查与发电机G1并联的2R上280点与KⅡ2的自消磁回路在断电后是否接触良好，检查直流继电器KT4的常闭延时闭合触点280—KⅢ2接触

情况。如果接触良好，可再适当加强电压负反馈，将2R上的280点往A1-G1处移动，便可有效地减少剩磁电压防止工作台“爬行”。其次应检查A1-G1与H2-AG支路的7RT调节电阻是否完好无损，直流继电器KT4的常闭延时闭合触点接触是否良好，动作时间约0.9秒左右，都经过检查，有问题及时解决。如果消除剩磁不理想，还有“爬行”，可调整电阻7RT的阻值就可改变与补偿绕组并联回路电流的大小，以改变电机放大机欠补偿的程度。

故障检查：检查发电机G1并联的2R上280点与KⅡ2的自消磁回路在断电后是否接触良好。检查直流继电器KT4的常闭延时闭合触点280—KⅢ2接触情况。还有“爬行”，可调整电阻7RT的阻值。

故障排除：发现故障及时排除。 31、故障现象：工作台停车冲程过大

故障分析：一般规定最高速度停车时的冲程不超过400～500毫米，低速时其冲程距离相应减小。此故障主要由于停车制动强度较弱，在电压负反馈调整适度的情况下，一般是由于5RT或6RT回路接触不良或因阻值较大造成的。

故障检查：应检查接触不良处加以解决或减小其阻值，以增强停车制动强度。但增强要适度，如果停车制动太强，会造成停车倒退，影响刀具和工件的损坏。另外稳定过强亦能促使停车冲程过大。调整工作台的停车制动强度时，还应将直流时间继电器KT4的延时配合进行调整，一般取0.9秒左右，如停车时冲程过大，可适当减小延时；制动太强，可适当加大延时，便可以消除停车倒退。其他电流截止回路不通也将给停车造成故障，如停车出现的机械声太强，因电磁截止负反馈环节有限制电流冲击，加强系统稳定的作用。

故障排除：根据分析用万用表检查其回路内阻（线路接线端子接触不良），将直流时间继电器KT4的延时配合进行调整。

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