M7120平面磨床電氣控制原理分析、接線、故障分析

摘 要 本文闡述了M7120平面磨床電氣控制原理分析、接線、故障分析，采用多種教具，運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)輔助手段，盡量運(yùn)用直觀教學(xué)；采用一體化的教學(xué)模式，；教學(xué)中教師做好引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

關(guān)鍵詞 磨床 順序控制 M7120

中圖分類號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 M7120平面磨床的拖動(dòng)要求與控制特點(diǎn)

（1）主運(yùn)動(dòng)的控制：砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由M1電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，M1電機(jī)只需單向運(yùn)行，由一臺(tái)單向運(yùn)行的潤(rùn)滑泵電機(jī)為主軸電機(jī)提供所需的潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑泵電機(jī)啟動(dòng)工作后主軸電機(jī)才能起動(dòng)。（2）進(jìn)給電機(jī)的控制：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用了液壓傳動(dòng)，由液壓電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)液壓泵經(jīng)液壓傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，M3電機(jī)只需單向運(yùn)行。（3）輔助運(yùn)動(dòng)的控制：由一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M5拖動(dòng)砂輪箱沿立柱導(dǎo)軌作快速升降運(yùn)動(dòng)，電機(jī)需要正反轉(zhuǎn)。砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)不允許砂輪箱快速下降，快速上升有限位開(kāi)關(guān)作終端位置的保護(hù)。（4）冷卻泵的控制：在加工中，為防止砂輪和工件的溫度過(guò)高，有一臺(tái)單方向旋轉(zhuǎn)的冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2，提供冷卻液。（5）其他：有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)、聯(lián)鎖環(huán)節(jié)、照明電路。

2 M7120平面磨床電氣控制線路的分析

2.1 主電路分析： M7120平面磨床原理圖（見(jiàn)圖1）

主電路中共有4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1是砂輪電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成磨削加工工件，M1由接觸器KM1控制，F(xiàn)R1實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，冷卻泵電機(jī)M2只有在砂輪電機(jī)M1運(yùn)轉(zhuǎn)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)。M3是液壓泵電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，M5是快速升降電動(dòng)機(jī)，由KA1、KA2控制其正反轉(zhuǎn)。

2.2 控制電路分析

合上電源開(kāi)關(guān)QS，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有“調(diào)試”和“工作”兩個(gè)位置，將SA1扳在“工作”位置時(shí)，SA1（5、6）觸點(diǎn)斷開(kāi)， SA1（2、19）閉合。扳在調(diào)試位置時(shí)， SA1（5、6）觸點(diǎn)閉合， SA1（2、19）斷開(kāi)，圖中給出的是“工作”狀態(tài)。

M7120平面磨床再進(jìn)行加工的時(shí)候，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)及電磁吸盤的控制必須按一定的順序起動(dòng)操作。首先氣動(dòng)電磁吸盤，并確保在整個(gè)加工過(guò)程中工件被牢牢吸附在電磁吸盤上，然后才能起動(dòng)潤(rùn)滑泵和液壓泵電動(dòng)機(jī)，主軸有足夠的潤(rùn)滑油之后，最后才能起動(dòng)主軸電機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)。

（1）電磁吸盤控制電路分析。①電磁吸盤結(jié)構(gòu)如圖2所示。電磁吸盤是利用通電導(dǎo)體在鐵心中產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸牢鐵磁材料的工件，因而電磁吸盤在平面磨床上使用十分廣泛。鋼制蓋板用隔磁層隔離成若干小塊。當(dāng)線圈通入直流電流后，吸盤的芯體被磁化產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線經(jīng)由蓋板、工件、蓋板、吸盤體、芯體而閉合，將工件牢牢吸住。蓋板中的隔磁層由鉛、銅等非磁性材料制成，其作用是使磁力線都通過(guò)工件再回到吸盤體，不直接通過(guò)蓋板閉合，以增強(qiáng)對(duì)工件的吸持力。

電磁吸盤的線圈電壓不能用交流電，只允許通直流電?？赏ㄟ^(guò)改變電磁吸盤線圈電壓畸形的方法，對(duì)電磁吸盤退磁并取下工件。

②電磁吸盤的控制電路。電磁吸盤的控制電路由整流裝置、控制裝置及保護(hù)裝置等部分組成。

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳在“工作”位置時(shí)，電磁吸盤的整流裝置TC2與橋式全波整流裝置電路VC組成。整流裝置TC2將交流電220V電壓降為127V電壓，再經(jīng)整流后共給電磁吸盤線圈110V的直流電壓。

按下“上磁”按鈕SB6，繼電器KA3線圈通電并自鎖，電磁吸盤獲得110V直流電壓，同時(shí)欠電流繼電器KA與YH串聯(lián)，若電磁吸盤電流足夠大，則KA動(dòng)作。這時(shí)可進(jìn)行加工操作。當(dāng)加工完畢，需從工作臺(tái)上取下工件時(shí)，需對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行退磁，其方法是按動(dòng)“退磁”按鍵SB5，則繼電器KA3斷電，KA4線圈通電，給電磁吸盤通入反方向電流，電阻R的作用是限制退磁電流，防止反方向上磁。退磁的時(shí)間有時(shí)間繼電器KT控制，時(shí)間一般為1～2秒之間。

③電磁吸盤的保護(hù)裝置電磁吸盤的欠電流保護(hù)，由電磁吸盤電路中的欠電流繼電器KA實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電磁吸盤吸力不足以吸附工件時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)砂輪電機(jī)的控制電路。

電磁吸盤的過(guò)電壓保護(hù)，在電磁吸盤兩邊并聯(lián)電阻R2，吸收電磁吸盤斷電瞬間放出的電磁能量。

④電磁吸盤的短路保護(hù)，由熔斷器FU4座短路保護(hù)。

（2）液壓泵電動(dòng)機(jī)M3和主軸潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)M4的控制。首先，電磁吸盤已投入工作且欠電流繼電器KA的敞開(kāi)觸電已經(jīng)閉合，按下起動(dòng)按鈕SB4，接觸器KM2線圈的電并自鎖，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3和主軸潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)M4同行起動(dòng)，工作臺(tái)開(kāi)始縱向自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)，潤(rùn)滑泵電機(jī)也開(kāi)始為主軸開(kāi)始提供潤(rùn)滑油。停止時(shí)，按SB2，接觸器KM2線圈斷電，電動(dòng)機(jī)M3、M4停轉(zhuǎn)。

（3）砂輪（主軸）電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制。當(dāng)主軸潤(rùn)滑泵電機(jī)提供潤(rùn)滑油壓使水銀開(kāi)關(guān)KP閉合時(shí)，按下SB3，接觸器KM1線圈得電并自鎖，砂輪電機(jī)和冷卻泵電機(jī)同時(shí)工作。按下SB1，接觸器KM1線圈斷電，兩臺(tái)電機(jī)停轉(zhuǎn)。

（4）快速升降電機(jī)M5的控制。按下快速上升或下降按鈕FSB1或FSB2，通過(guò)接通KA1或KA2線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)快速上升或下降運(yùn)動(dòng)。上升時(shí)有限位開(kāi)關(guān)SQ作極限位置的保護(hù)，下降時(shí)不允許主軸旋轉(zhuǎn)。

（5）照明電路。

3 M7120平面磨床常見(jiàn)故障分析

（1）電磁吸盤無(wú)吸力。首先檢查變壓器TC2 的整流輸人端熔斷器FU2及電磁吸盤熔斷器FU4的熔絲是否完好，再檢查接插器X2接觸是否良好。若均未發(fā)現(xiàn)故障，則可檢查電磁吸盤YH線圈兩端是否短路或斷路。（2）電磁吸盤吸力不足。①可能由電源電壓低所造成。檢查時(shí)可測(cè)量整流器輸出電壓，空載時(shí)應(yīng)為140V。②可能由整流電路故障造成檢查時(shí)可測(cè)量其直流輸出電壓， 若下降一半則判斷某一整流二極管斷路，更換損壞的二極管即可。若有一橋臂被擊穿而形成短路，則另一橋臂二極管也會(huì)過(guò)流損壞，這時(shí)變壓器升溫極快，應(yīng)及時(shí)切斷電源。（3）電磁吸盤退磁效果差，照成工件難以取下。其故障原因在于退磁電壓過(guò)高或退磁電路斷開(kāi)，無(wú)法退磁或退磁時(shí)間調(diào)整不當(dāng)。（4）工作臺(tái)不動(dòng)作或潤(rùn)滑泵電機(jī)不運(yùn)行，先檢查欠電流繼電器KA的常開(kāi)觸點(diǎn)是否閉合或接觸良好，在檢查交流接觸器KM2控制電路的線圈、按鈕是否完好。

參考文獻(xiàn)

[1] 方承遠(yuǎn)主編.工廠電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.7.

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