M7130型平面磨床的電氣原理及故障檢修實(shí)例
2018-09-29
M7130型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)由床身、工作臺(tái)、電磁吸盤(pán)、砂輪箱等部件構(gòu)成,其實(shí)物外形如圖1所示。磨床可以用機(jī)械方法將工件固定在工作臺(tái)面上,也可以使用電磁吸盤(pán)吸持鐵磁性的工件。
一、磨床電路工作原理分析
M7130型平面磨床的電路原理圖如圖2所示。
1.電動(dòng)機(jī)主控電路原理分析
M7130平面磨床由電源開(kāi)關(guān)QS1接通電源,砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由交流接觸器KM1控制其運(yùn)行與停止;熱繼電器FR1對(duì)其進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。液壓泵電動(dòng)機(jī)由交流接觸器KM2控制運(yùn)行與停止。熱繼電器FR2對(duì)其進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。
由熔斷器FU1對(duì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)。
2.輔助控制電路原理分析
?。?)使用機(jī)械方式夾持工件
當(dāng)工件不使用電磁吸盤(pán)吸持固定時(shí),可將電磁吸盤(pán)的電源線從接插件XP2(圖2中的14區(qū)。圖2電路從左向右共劃分了1~14個(gè)區(qū)號(hào),以方便查找元件和分析原理)上拔下,這時(shí)電流繼電器KA的線圈中幾乎沒(méi)有電流,其觸點(diǎn)KA(在圖2中的9區(qū))斷開(kāi)。為了能讓磨床在不使用電磁吸盤(pán)的情況下繼續(xù)加工工件,即交流接觸器KM1和KM2的線圈具備通電工作條件,須將充磁、去磁開(kāi)關(guān)QS2(在8區(qū)和12區(qū))扳向“去磁”擋,這時(shí),電源的L1端通過(guò)電源L1→電源開(kāi)關(guān)QS1→熔斷器FU1→熔斷器FU2→熱繼電器FR1的常閉觸點(diǎn)→熱繼電器FR2的常閉觸點(diǎn)→充磁、去磁開(kāi)關(guān)QS2的“去磁”擋觸點(diǎn)→按鈕SB2的常閉觸點(diǎn),送達(dá)電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕SB1。之后工件如果已由機(jī)械方式夾持固定好并處于待開(kāi)機(jī)狀態(tài),就可按壓?jiǎn)?dòng)按鈕SB1(在8區(qū)),接觸器KM1線圈得電后吸合,其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM1(在8區(qū))閉合自鎖,接觸器的主觸點(diǎn)(在2區(qū))閉合,砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。
操作按鈕SB3(在9區(qū)),可使接觸器KM2線圈得電并由其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)自鎖,液壓泵電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
SB2(在8區(qū))是電動(dòng)機(jī)M1和M2的停止按鈕,SB4(在9區(qū))是電動(dòng)機(jī)M3的停止按鈕。
電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載等異常情況時(shí),熱繼電器FR1或FR2的常閉觸點(diǎn)(在8區(qū))將斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停機(jī)受到保護(hù)。
?。?)使用電磁吸盤(pán)吸持工件
使用電磁吸盤(pán)吸持工件時(shí),須將電磁吸盤(pán)通過(guò)接插件XP2(在14區(qū))與電路連接好,并將充磁、去磁開(kāi)關(guān)QS2扳向“去磁”擋,這時(shí)電流繼電器KA線圈中有正常的電流流過(guò),電流的流通路徑是:橋式整流器V的正極輸出端(在11區(qū))→QS2-2充磁檔位的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(在12區(qū))→接插件XP2(在14區(qū))→電磁吸盤(pán)線圈(在14區(qū))→接插件XP2(在14區(qū))→電流繼電器KA的線圈(在13區(qū))→QS2-3充磁檔位的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(在12區(qū))→橋式整流器V的負(fù)極輸出端(在11區(qū))。正常的電磁吸盤(pán)電流使電流繼電器KA的觸點(diǎn)(在9區(qū))閉合,交流接觸器KM1和KM2的線圈具備通電工作條件,之后三臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止與保護(hù)的操作過(guò)程與使用機(jī)械方式夾持工件時(shí)的情況相同。
?。?)電磁吸盤(pán)控制電路分析
電磁吸盤(pán)是磨床工作臺(tái)上用來(lái)固定工件的一種夾具。它與機(jī)械夾具相比,具有夾緊迅速、操作簡(jiǎn)便、一次能吸牢多個(gè)小工件等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是不能吸持鋁、銅等非磁性材料的工件。
電磁吸盤(pán)使用直流電源,M7130型平面磨床通過(guò)變壓器T2將220V交流電壓降低為145V,經(jīng)整流后得到約127V直流電壓,作為電磁吸盤(pán)的電源。
電磁吸盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS2的控制,共有3種工作狀態(tài),即“充磁”、“松開(kāi)”和“去磁”狀態(tài)。
將QS2(在8區(qū)和12區(qū))置“充磁”狀態(tài),電磁吸盤(pán)經(jīng)過(guò)QS2的“充磁”觸點(diǎn)使吸盤(pán)線圈得到下正上負(fù)的直流電壓,電磁吸盤(pán)產(chǎn)生電磁吸力,可將工件吸持牢固。此時(shí)電流繼電器KA線圈(在13區(qū))中有正常電流,其觸點(diǎn)KA(在9區(qū))閉合,接通磨床3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電路電源,磨床可以開(kāi)機(jī)運(yùn)行。電流繼電器KA觸點(diǎn)在此連接的作用是,如果由于電源電壓偏低或電磁吸盤(pán)開(kāi)路導(dǎo)致吸盤(pán)吸力不足或喪失,觸點(diǎn)斷開(kāi),砂輪電動(dòng)機(jī)將斷電,防止工件從吸盤(pán)上飛出造成意外。因此這是一種安全保護(hù)的技術(shù)措施。
工件經(jīng)電磁吸盤(pán)夾持并加工完畢,將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS2扳向“松開(kāi)”擋位,切斷電磁吸盤(pán)YH的直流電源。由于工件具有剩磁而不易取下,須對(duì)電磁吸盤(pán)進(jìn)行去磁,即將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS2扳向“去磁”擋位,電磁吸盤(pán)在串聯(lián)電阻R2的情況下接入上正下負(fù)的直流電源,該電源極性與“充磁”時(shí)的極性相反。調(diào)節(jié)電阻R2的阻值的大小,可以調(diào)節(jié)去磁電流的大小,達(dá)到既能充分去磁又不致反向磁化的目的。去磁結(jié)束,將QS2扳回“松開(kāi)”擋位,即可將工件取下。
二、平面磨床電磁吸盤(pán)失去電磁吸力維修1例
一機(jī)修廠來(lái)電話告知,一臺(tái)M7130型磨床的電磁吸盤(pán)失去吸持力不能固定工件,請(qǐng)求修理。
到達(dá)修理廠詢問(wèn)操作師傅后,觀察電磁吸盤(pán)上面正好有一工件,閉合充磁開(kāi)關(guān),移動(dòng)工件,仍然可以移動(dòng),果然是電磁吸盤(pán)不能工作了。接著關(guān)閉磨床電源總開(kāi)關(guān),驗(yàn)電證實(shí)磨床已經(jīng)斷電后,測(cè)量電磁吸盤(pán)的直流電阻79Ω,而對(duì)地絕緣電阻為0,說(shuō)明電磁吸盤(pán)繞組已經(jīng)接地。磨床吸盤(pán)使用的直流電源,是經(jīng)過(guò)變壓器降壓后整流獲得的,具有隔離的作用,這樣電磁吸盤(pán)繞組接地雖然是一個(gè)不安全因素,但它應(yīng)該不是電磁吸盤(pán)失磁的原因,所以這個(gè)故障暫未考慮。
在暫時(shí)未能發(fā)現(xiàn)故障原因的情況下,將相關(guān)電路的接線螺絲全部緊固一遍,對(duì)斷股的、裸銅部分過(guò)短的線頭重新進(jìn)行技術(shù)處理,并整理了相關(guān)線纜,通電試機(jī),喜出望外,固然將故障排除了。但好景不長(zhǎng),過(guò)了一個(gè)星期,機(jī)修廠方面又打電話說(shuō)磨床再次出現(xiàn)相同故障,去到磨床現(xiàn)場(chǎng)試機(jī),電磁吸盤(pán)確實(shí)不會(huì)吸了,這次初步認(rèn)定電磁吸盤(pán)有毛病,隨即從配電箱給電磁吸盤(pán)的供電電纜查起,這是一條三芯電纜,包括正極線、負(fù)極線和地線,三芯電纜從配電箱出去,在一個(gè)線纜拐彎處有一個(gè)接頭,接頭的另一端去向電磁吸盤(pán)。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的磨床操作師傅介紹,磨床工作時(shí),磨削工件的砂輪不動(dòng),是工作臺(tái)、電磁吸盤(pán)夾持著工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件實(shí)現(xiàn)加工。工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使三芯電纜線不斷扭動(dòng),且有冷卻液可能侵蝕到線纜,所以三芯電纜在拐彎處發(fā)生斷裂,那次是磨床操作工自己將斷裂處接通,接線時(shí)并未區(qū)別三條芯線功能上的區(qū)別,接好后包上絕緣膠布居然恢復(fù)了功能。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)三芯電纜的接頭處似有污漬,準(zhǔn)備將絕緣膠布撕開(kāi)重新包裹一下,打開(kāi)后發(fā)現(xiàn)接線錯(cuò)誤,如圖3(a)和(b)所示。其中(a)圖是正確的接線,(b)圖是錯(cuò)誤的接線。錯(cuò)誤就在于將直流正極線與接地線PE接反啦。

錯(cuò)誤接線為什么也工作過(guò)一段時(shí)間呢?由圖3可見(jiàn),直流電源的正極通過(guò)PE接地線形成通路,使電磁吸盤(pán)獲得電源,吸盤(pán)得以工作。由于電磁吸盤(pán)的直流電源本來(lái)是一個(gè)不接地系統(tǒng),所以沒(méi)有產(chǎn)生其它異常。而后來(lái)為什么又不能工作了呢?經(jīng)檢查是PE接地線與接地螺絲經(jīng)過(guò)多年持續(xù)運(yùn)行,振動(dòng)使其螺絲松動(dòng),接觸不良,而這顆螺絲與其它螺絲不在一處,此前的檢查沒(méi)有涉及到它。這顆螺絲處的導(dǎo)線導(dǎo)通時(shí),電磁吸盤(pán)可以工作;導(dǎo)線接觸不良或開(kāi)路時(shí),吸盤(pán)就罷工不干了。
將三芯電纜的錯(cuò)誤接線給以更正,可靠連接,并用絕緣膠布包裹好。將電磁吸盤(pán)的接地線清理污漬,連接緊固,通電試機(jī)。磨床恢復(fù)正常,長(zhǎng)期運(yùn)行未在出現(xiàn)類(lèi)似故障。