Z3040摇臂钻床控制电路

Z3040摇臂钻床控制电路
一、实训目的
1、了解Z3040摇臂钻床电路的工作原理。

2、熟悉低压电器的工作原理及构造。

3、掌握Z3040摇臂钻床故障排除方法。

二、注意事项
1、ZY-Z3040摇臂钻床故障考核装置采用实际工作电路，电源均采用380V，实训中，不要用手触摸器件接线端子、测试孔，以防触电。

2、电路上电必需经过老师许可。

3、排除故障时，应在确定故障后再进行操作，ZY-Z3040A车床故障考核装置将对每次操作进行记录，操作错误将影响实训成绩。

4、发生异常时应立即按下电源控制屏紧急按钮，查明事故原因后方可上电。

三、实训内容
1、Z3040摇臂钻床电路主电路参考原理图如图4.1.1所示：
2、Z3040摇臂钻床电路控制电路参考原理图如图4.1.2所示：
四、实验器材：
万用表、Z3040摇臂钻床故障考核装置实训台1台。

五、工作原理：
Z3040摇臂钻床电路主要由冷却泵电机、冷却泵电机控制、主轴电机、主轴电机控制、摇臂升降电机、摇臂升降电机控制、液压泵电机控制、照明及指示电路等部分组成。

其所实现的不同功能如下所述：
电源、照明及指示电路：电源、照明及指示电路由变压器T、熔断器FU1、FU2、FU3、照明旋钮SA2、照明灯EL、松开夹紧指示灯HL1、HL2、主轴工作指示灯HL3组成，由变压器T分别提供220V控制电源、24V低压照明电源、6.3V状态指示灯工作电源。

主轴电机控制原理：主轴电机控制主要由按钮SB1、SB2、交流接触器KM1、热保护继电器FR1组成自锁电机控制电路。

SB1为停止按钮、SB2为启动控制按钮，FR1为主轴电机过热保护器；通过利用KM1的常开辅助触点自锁实现主轴电机的自锁控制。

主轴的正、反转、停车制动、空挡、预选与变速均通过一套液压系统来进行，通过主轴电机拖动齿轮泵输送压力油来实现控制，HL3为主轴电机工作指示灯，通过在HL3回中串入KM1的常开触点来控制。

摇臂升降控制：摇臂升降控制由升、降控制按钮SB3、SB4、升、降控制按钮接触器完实现控制，其中SQ1、SQ2分别为上升和下降限位行程开关，SQ3为摇臂松开到位开关；SQ4为摇臂夹紧到位开关，当摇臂夹紧时，SQ4一直处于受压状态，其常闭触点此时处于断开；在摇臂升降控制过程中，Z3040采用另一套油压控制系统来进行摇臂的夹紧和松开的控制，其压力油通过KM4、KM5对液压泵电机的正反转控制来实现输送正、反向压力油；摇臂的上升控制过程为按下SB3，SB3常闭触点断开KM3回路，实现互锁，同时由于SB3常开触点闭合，KT得电，使KT瞬动触点闭合，电源由SB3、摇臂上升限位开关SQ1、摇臂松开到位开关SQ3、KT瞬动触点、KM5常闭辅助触点使KM4得电，控制液压泵电机输入正向压力油，
同时KT断电延时常闭触点立即断开KM5回路，实现冷却泵电机互锁；而KT断电延时常开触点立即闭合接通电磁阀YA，使压力油输送至摇臂松开、夹紧侧油路，控制摇臂松开、夹紧；当摇臂松开到位时，SQ3常闭触点断开KM4控制回路，液压泵电机停止正向输送压力油，同时SQ3常开触点闭合，接通KM2控制回路，摇臂电机开始正转，摇臂上升，当到达过所需位置时，松开SB3、断开KM2、KT回路、摇臂停止上升，2~3秒后，KT断电延时常闭触点闭合，KT断电延时常开触点断开，由于此时摇臂处于松开状态，SQ4常闭触点处于闭合，同时接通KM5及YA，通过液压泵反向运行输送压力油控制摇臂夹紧，当夹紧到位后，SQ4受压断开KM5、YA回路，完成摇臂上升控制。

摇臂的下降控制方式与上升控制相同，直接由SB4控制KM3吸合，控制摇臂升降电机反转，实现下降控制。

主轴箱、立柱的松开、夹紧控制分别由SB5、SB6接通KM4、KM5，控制液压泵电机正反转，利用摇臂夹紧、松开同一条油路来实现控制；同时通过在电磁阀YA中串入SB5、SB6的常闭触点，在控制主轴箱、立柱的松开、夹紧时，断开电磁阀YA电源，将压力油输送至主轴箱、立柱的松开、夹紧侧油路，推动主轴箱、立柱的松开、夹紧侧机械装置动作实现控制；SQ5为主轴箱、立柱的松开、夹紧限位开关，通过分别将SQ5的常开、常闭触点串入指示灯HL1、HL2回路，来指示主轴箱、立柱的松开、夹紧状态；FR2为液压泵电机M3的热保护继电器，通过在KM4、KM5两线包回路中串入FR2的常闭触点来对冷却泵电机进行保护。

冷却泵电机控制：冷却泵电机M4的控制直接采用旋钮开关SA4来进行控制。

图4.1.1 Z3040摇臂钻床主电路
F U 1
T 图4.1.2 Z 3040摇臂钻床控制电路原理图
六、实训步骤
1、电源控制说明
1）总电源为三相电源控制,整个电源控制屏上,有电源指示、启动、停止和紧急开关。

2）实训中发生紧急事故时应立即按下电源控制屏紧急按钮。

3）合上QS1，电路上电，按下启动按钮，Z3040电路接通主电源，可进行正常操作；按下停止接钮，电路断电。

2、故障设置说明
1）设置故障时，只需将故障设置盒内的扭子开关扳到故障端。

2）一次可设置多个不同的故障，更能提高学生的动手能力和增强学生的思维能力。

3）在不想设置故障时，只需将所有的扭子开关扳到正常一端即可（G01对应故障1，以此类推，故障相对应）。

3、故障排除及故障复位排除说明
1）根据设置不同的故障现象，分析故障原因，找出引起故障的部位，按下故障排除按钮，故障排除盒便自动记下结果。

2）故障排除复位，学生在排除故障时，出现错排的结果也全部在记录在故障排除盒，学生不能自行复位，由老师进行复位，只需断开故障设置盒上的电源控制开关，再合上即可。

4、故障说明
1）电源故障
故障1：无电源，变压器一次侧开路。

故障2：无电源，变压器二次侧开路。

2) 主轴电机故障
故障3：主轴电机不转，SB1常闭触点断路。

故障12：主轴电机上电即转，KM1触点粘连。

故障5：主轴电机不转，KM1辅助触点断路。

故障6：主轴电机不转，FR1断路。

3）摇臂控制故障
故障7：摇臂不上升，SQ1常闭触点断路。

故障8：摇臂不动，KT辅助触点断路。

故障9：摇臂不上升，SB4常闭触点断路。

故障10：摇臂不下降，KM2辅助触点断路。

故障11：摇臂不下降，SB3常闭触点断路。

故障4：摇臂不下降，KM3辅助触点断路。

故障13：摇臂不夹紧，SB4触点开路。

4）液压泵故障
故障14：主轴箱、主柱不能松开，SQ3常闭触点断路。

故障15：主轴箱、主柱不能松开，KM4辅助触点断路。

故障16：主轴箱、主柱不能松开，SB5触点开路。

故障17：主轴箱、主柱不能夹紧，KT常闭触点断路。

故障18：主轴箱、主柱不能夹紧，KM5辅助触点断路。

故障19：液压泵电机不能动，FR2断路。

故障20：主轴箱、主柱不能夹紧，SB6触点开路。

故障21：摇臂不能松开，KT触点开路。

故障22：摇臂不能松开，SB5常闭触点断路。

故障23：摇臂不能松开，YA线圈断路。

5）指示灯故障
故障24：HL3灯一直亮，KM1触点粘连。

故障25：HL2灯不亮，HL2灯坏。

故障26：HL3灯不亮，HL3灯坏。

故障27：HL1灯不亮，SQ5触点开路。

故障28：EL灯不亮，SA2触点开路。

七、思考题：
根据Z3040/A装置所设置的故障现象，分析故障原因，确定故障器件，并通过故障排除盒对应实训步骤所列故障序号排除故障，并将分析步骤及相关测试数据作相应记录（注意：本装置每次均可以同时设置多个故障）。