B2012A型龙门刨床的主要电气控制线1
更新时间:2024-05-16 19:31:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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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