1、第二学习单元 T68 型卧式镗床电气线路分析与故障维修一主要结构及运动形式T68 卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架等组成，如图21 所示。T68 型卧镗床的运动方式有：1、主运动镗轴的旋转运动与花盘的旋转运动，由主轴电机 M1 拖动。控制特点：1）由于主轴的调速范围要求较大，并需要恒功率拖动，所以采用了“YY”双速电动机（由 KM4 控制低速运行，KM5 控制高速运行） 。2）主轴采用双速电动机变速外，还采用了齿轮变速，为防止变速成后产生顶齿的现象，要求主轴系统变速成后能实现低速断续冲动（称为变速冲动，由 SQ3、SQ6 控制） 。3）为适应加工过程中调整的需要，要求主
2、轴可以正、反转点动控制，由主轴电动机低速点动来实现的（SB4 控制正转点动，SB5 控制反转点动） 。4）主轴要求能正、反转旋转（由 KM1、KM2 控制） 。5）主轴电动机低速时可以直接启动，但在高速时控制电路要求先接通低速经延时再床身前立柱后立柱工作台镗头架尾架图 2-1 T68 卧式镗床外形图接通高速，以减小启动电流（由 SQ7、KT 控制） 。在制动时，要求先进入低速，然后再进行制动，以减小制动电流。6）主轴停车时要求快速并准确，在此采用了反接制动，为防止制动结束后反向启动，用速度继电器 SR 检测转速。2、进给运动镗轴的轴向进给，花盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的横向
3、进给，工作台的纵向进给，都是由进给电机 M2 拖动，并通过齿轮、齿条等来完成。在此要求进给电动机 M2 能实现正、反转（由 KM6、KM7 控制） 。二电气控制线路分析图 22 为 T68 型卧式镗床电气控制线路，由主电路、控制电路和照明电路三部分组成。1主电路分析T68 型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动，即主拖动电动 M1（双速电动机）和快速移动电动机 M2 组成。熔断器 FU1 作电路总的短路保护，FU2 作快速移动电动机和控制电路的短路保护。M1 设置热继电器 FR 作过载保护，M2 是短期工作，所以不设置热继电器。2控制电路分析1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321
4、DCBAQS1 FRRKM3KM7 KM6 KM4 KM3 KM1 KM2 KM5 KA2 KA1 KT SQ1SQ4SQ8SQ3SQ3 SQ4 SQ7SB5SB2 SB3 SB4 KM1 KM2 KA2 KA1 KA1 KM3 KA2 SB1KA2 KA1 KM1 KM2 KT KT SQ9KM5 KM4 KM7 KM6 SQ2ZYXKM5PESB1FU1 FU2KM1 KM2KM6 KM7KM4 KM5XBFU3nSR1n SR2nSR21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2-2 T68-173
5、849510612131416152928272625242322201918170221114SR FRX21Y22Z23X31Y32Z33X91Y92Z93X41Y42Z43X51 Z53X61 Z633U1U2V1V2W1W2M13W1V1U1 M2SQ5 SQ6QF X11X12X13TCHL10101026.3V110VKA2KA1Y62X71Y72Z73 X81Y82Z83X101Y102 Z103（1）主轴电动机 M1 的控制1）主轴电动机的正反转控制： 正转控制：按下 SB2 KA1 线圈得电 KA1 常开（12）闭合 KM3 线圈得电 KM3 主触头闭合，短接 R KM3 常
6、开（ 19） 、KA1 常开（18）闭合 KM1 线圈得电 KM1 常开（22）闭合 KM4 线圈得电 KM1、KM4 主触头闭合，M1 低速正转启动，当转速达到120r/min 时，SR2（21）闭合，为反接制动作准备。正转电流通路（如图 2-3 所示）：KM1 通路：1 SQ1（8） 2 FR（8） 3 SB1（8） 4 KM3(19) 17 KA1(18) 14 KM2(17) KM1 线圈 0 KM4 通路：1 SQ（8） 2 FR（8） 3 KM1（22） KT(22) KM5(22) KM4 线圈 0 反转时只需按下反转起动按钮 SB3，动作原理同上，所不同的是中间继电器 KA2
7、和接触器 KM2 获电吸合。反转电流通路（如图 2-4 所示）：KM2 通路：1 SQ（8） 2 FR（8） 3 SB1（ 8） 4 KM3(19) 17 KA2(19) KM1（20） KM2 线圈 0 图 2-3 正转时的电流通路 图 2-4 反转时的电流通路KM4 通路：1 SQ（8） 2 FR（8） 3 KM2（23） KT（22） KM5(22) KM4 线圈 02）主轴电动机 M1 的点动控制:正向点动过程：按下 SB4 KM1 线圈得电 KM1常开（22）闭合 KM4 线圈得电 KM1、KM4 主触头闭合，M1 串电阻 R 正向启动，放开 SB4，KM1、KM4 失电，主触头断开
8、，M1 失电，自由停转。同理，按下反向点动按钮 SB5，接触器 KM2 和 KM4线圈获电吸合，主触头闭合，M1 串电阻R 反向启动。放开 SB5，KM2、KM4 失电，主触头断开，M1 失电，自由停转。正、反向点动电流通路（如图 2-5所示）：1 SQ1（8） 2 FR（8 ） 3 KM1（22） KT（22） KM5（22）KM4 线圈 01 SQ1（8） 2 FR（8 ） 3 KM2（23） KT（22） KM5（22）KM4 线圈 03）电动机 M1 的停车制动： 正转时的反接制动：正转速度达 120r/min 以上时，SR2 常开（21 区）闭合，为反接制动做准备。按 SB1 SB1
9、 常闭（8）断开 KA1 线圈、KM3 线圈、KM1 线圈依次失电 KM1常开（22）打开 KM4 线圈失电 KM1、KM4 主触头断开，M1 断电，惯性运行 。SB1 常开（14）闭合 【通过 SR2(21)、KM1（20） 】KM2 线圈得电 KM2 常开（23）闭合 KM4 线圈得电 KM2、KM4 主触头闭合，M1 串入 R 反接制动 转速n100r/min 时，SR2（21）打开 KM2、KM4 线圈失电 KM2、KM4 主触头断开，M1失电，制动完毕。反转时的反接制动原理与正转时的反接制动原理相同，只是反转时，SR1（14）闭合，为反接制动（KM1 线圈得电）做准备。若电动机原来处
10、于高速状态， KT 线圈是得电的，在制动时，SB1 常闭（8）断开，图 2-5 点动时的电流通路KT 线圈失电，KT 常开（23）分断 KM5 线圈回路，因此制动时 KM5 线圈是不会得电的，只有 KM4 线圈会得电，也就是说，高速状态制动时，首先是进入低速，然后再进行制动。主轴正转反接制动电流通路（如图 2-6 所示）:1 SQ1(8) 2 FR(8) 3 KM2(23) 13 SR2(21) 18 KM1(20) KM2 线圈 01 SQ1(8) 2 FR(8) 3 KM2(23) KT(22) KM5(22) KM4 线圈 0主轴反转反接制动电流通路（如图 2-7 所示）:1 SQ1(1
11、8) 2 FR(8) 3 SB1(14) SR1(14) 14 KM2(17) KM1 线圈 01 SQ1(18) 2 FR(8) 3 KM1(22) KT(22) KM5(22) KM4 线圈 04）主轴电动机的高速控制：高速控制过程：若电动机已经处于低速运行，则将变速手柄扳向高速，SQ7 常开（13）闭合，接通KT 线圈，延时后，KT 常闭（22）断开，切断 KM4 线圈回路，KT 常开（23）闭合，接通KM5 线圈回路，KM5 主触头闭合，主轴电动机 M1 作 YY 形接法，高速运行。 若电动机原来处于停止状态，则可先压下 SQ7 后，再按下启动按钮，同理，主轴电图 2-6 主轴正转反制
12、接动电流通路 图 2-7 主轴反转反制接动电流通路图 2-8 高速时的电流通路动机 M1 先作低速启动，然后再进入高速运行。高速电流通路（如图 2-8 所示）：1 SQ1（8） 2 FR（8） 3 KM1（22） KT（23） KM4（23） KM5 线圈 0 5）主轴变速及进给变速控制：变速过程：拉出变速手柄（模拟机床上是转动手柄） SQ3 常开（12）打开 KM3 线圈失电 KM3 常开（19）打开 KM1、KM4 线圈依次失电 M1 断电 SQ3 常闭（15）闭合 【通过 SR2（21） 】KM2 线圈得电 KM2 常开（23）闭合 KM4 线圈得电 M1 串 R 反接制动 SR2（21
13、）打开 M1 停车 进行变速，结束后并将手柄复位 SQ3 被重新被压合 KM3、KM1、KM4 线圈依次得电 M1 以新转速起动。主轴变速冲动过程：变速时，若因齿轮顶齿使手柄不能推入，则 SQ6 被压合（SQ6、SQ5 正常工作时为打开状态，模拟机床上，SQ6 与 SQ3 联动，SQ5 与 SQ4 联动） ，此时 M1 已完成反接制动。SQ6（16）闭合 【SR2（15）已恢复闭合】KM1、KM4 线圈依次得电，主触头闭合 M1 正向启动 当 n 120r/min 后 SR2（15）常闭打开 KM1，KM4 线圈依次失电 SR2（ 21）闭合 KM2、KM4 线圈依次得电吸合，主触头闭合 电动
14、机 M1 反接制动 n 100r/min 后 SR2（15）闭合 M1 又恢复正向启动 M1 如此重复间歇启动和制动 直到齿轮啮合好，变速手柄能推复原位 SQ6（16）打开 SQ3（ 13）闭合 变速冲动结束。主轴变速冲动电流通路（如图 2-9 所示）：1 SQ1(8) 2 FR(8) 3 SQ3(15) SR2(15) 15 SQ6(16) KM2(17) KM1 线圈 0工作台变速冲动电流通路（如图 2-9 所示）：图 2-9 变速冲动时的电流通路1 SQ1(8) 2 FR(8) 3 SQ3(15) SR2(15) 15 SQ5(15) KM2(17) KM1 线圈 0（2）快速移动电动机
15、 M2 的控制 正向快移：压合行程开关 SQ9，接触器 KM6 线圈获电吸合，电动机 M2 正转，实现快速正向移动。反向快移：压下行程开关 SQ8，接触器 KM7 线圈获电吸合，电动机 M2 反转，实现快速反向移动。正向快移电流通路：1 SQ1（8） 2 SQ8（24） SQ9（24） KM7（24） KM6 线圈 0反向快移电流通路：1 SQ1（8） 2 SQ8（25） SQ9（25） KM6（25） KM7 线圈 0（3）联锁保护装置 为了防止在工作台或主轴箱自动快速进给时又将主轴进给手柄扳到自动快速进给的误操作，就采用了与工作台和主轴箱进给手柄有机械联接的行程开关 SQ1。当工作台（或主
16、轴箱）自动快速进给时，SQ1 被压断开。同样，主轴自动快速进给时，SQ2 受压分断。因此，若工作台（或主轴箱）在自动进给时（SQ1 断开） ，又将主轴进给手柄扳到自动进给位置（SQ2 也断开） ，那么 SQ1 和 SQ2 同时断开，切断控制回路，使所有继电接触器线圈失电，它们的触头复位，电动机 M1 和 M2 也失电，便自动停车，从而达到联锁保护之目的。三典型电气故障分析与维修1、主轴电动机正、反转都不能起动首先应检查电动机在“正向点动”和“反向点动”位时能否点动。若能点动，说明主电路是好的，控制电路中正、反转接触器 KM1、KM2 及其后面电路也是好的，故障在与中间继电器 KA1、KA2，接
17、触器 KM3 有关的电路中。如按钮 SB2、SB3 是否接触良好，KM3线圈是否有断裂或脱落，行程开关 SQ11、SQ31 是否接触不良；若正、反向点动均不能进行，则应注意是否能听到接触器 KM1、KM2、KM4 的吸合声。若无吸合声，说明故障在电源及控制电路部分，应检查熔断器 FU1、FU2、FU3 是否熔断，热继电器 FR 是否因过载而脱扣，或因整定电流过小而动作，使整个控制电路断电。碰到这种情况，应查明电动机过载的原因，并予以排除。若是整定电流过小，则将其调到电动机的额定电流值。其次，还要检查 KM1、KM2、KM4 线圈及有关电路。如停止按钮 SB1 常闭触点、时间继电器 KT 延时断
18、开常闭触点是否接触良好；若 KM1、KM2、KM4 吸合正常，说明故障在主电路中，应检查接触器 KM1、KM2、KM4 主触是否接触不良，电动机绕组是否断线或接线脱落等。2、电动机只有一个方向能起动，另一个方向起动不了主轴电动机有一个方向能起动，说明电源正常，主电路也基本上是好的，故障在不能起动那个方向有关的控制电路上。例如反向不能起动，则可能的原因有：反向起动按钮 SB3 接触不良，中间继电器 KA2 线圈断线或常开触点接触不良，反转接触器 KM2 线圈断线或主触头接触不良。3、主轴电动机高速档时，在低速起动后，不向高速挡转移而自动停止本例故障中，电动机能低速起动，说明接触器 KM3、KM1
19、、KM4 工作正常；低速起动后，不向高速挡转移而自动停止，说明时间继电器 KT 是工作的，其延时断开的常闭触点能自动切断 KM4 的电源，但不能接通接触器 KM5 的电源。因此，故障的主要原因是时间继电器 KT 的延时闭合常开触点接触不良。此外，还应检查接触器 KM4 的常闭辅助触点是否接触良好，接触器 KM5 线圈是否断线，主触点是否接触不良等。4、主轴电动机低速挡不能起动；高速挡时，在按起动按钮后延迟几秒钟才起动此故障是由接触器 KM4 不能正常工作引起的。如时间继电器 KT 的延时断开常闭触点、接触器 KM5 的常闭辅助触点接触不良，使 KM4 线圈不能得电工作。此外，KM4 线圈损坏，
20、KM4 主触头接触不良，都会使主轴电动机在低速挡不能起动。高速挡时，则跳过低速起动这一步，由时间继电器 KT 的延时闭合常开触点直接接通接触器 KM5，电动机在双星形接法下起动高速运行。5、主轴电动机只有高速挡没有低速挡，或只有低速档没有高速挡引起这种故障的原因较多，常见的有时间继电器 KT 不动作，或行程开关 SQ7 安装的位置移动，使 SQ7 总处于通或断的状态。例如，时间继电器 KT 线圈损坏、机械卡阻、触头不动作，则主轴电动机不能转换到高速挡运转，只能在低速挡运转。若 SQ7 总处于通的状态，则主轴电动机只有高速；若 SQ7 总处于断的状态，则主轴电动机只有低速。6、主轴电动机在运行中
21、突然发出“嗡嗡”声，且旋转速变得很慢 这是电动机断相的症状。发生这种故障时，U1U2V1V2W1W2 W2W1U2 V1V2U1W2W1U2 V1V2U1L1 L2 L3L1 L2 L3Y 形 接 法 ， 高 速形 接 法 ， 低 速A） 绕 组 接 线 图 B） 出 线 端 接 线 图图 2-10 双 速 电 动 机 绕 组 及 出 线 端 接 线 图 应立即切断电源。否则，长期断相运行会烧毁电动机。产生故障的原因是电动机的三相电源有一相断路。如三相电源开关 QS相接触不良，熔断器 FU1 一相熔断，接触器 KM1或 KM2 的三个主触头中有一个接触不良，电动机定子接线端一相断线或接触不良等
22、。7、主轴电动机起动时，发出类似断相运行时的“嗡嗡”声，熔断器 FU1 熔断T68 卧式镗床主轴电动机采用 JDO2-52-4/2 型双速电动机。高速挡时，电源应由端子U2、V2、W2 接入，而将端子 U1、V1、W1 短接，使电动机为双星型接法运转。低速时，电源应由端子 U1、V1、W1 接入、端子 U2、V2、W2 则开路，使电动机为三角形接法运转。其接线如图 2-10 所示。如果电动机经修理后线路接错，即高速时由端子 U1、V1、W1 接入电源，将端子U2、V2、W2 短接；低速时，电源由 U2、V2、W2 接入，端子 U1、V1、W1 开路，则电动机起动不了，出现上述的故障现象。8、
23、主轴变速手柄拉出后，主轴电动机不能冲动；或变速完毕合上手柄后，主轴电动机不能自动开车这种故障是由受主轴变速操作盘控制的行程开关 SQ3、SQ6 引起的。不变速时，通过变速机构的杠杆、压板使 SQ3、SQ6 受压，即 SQ3（12）闭合，SQ3（15）断开，SQ6（16）断开。当主轴变速手柄拉出时，行程开关 SQ3 复位，主轴电动机断电而制动停车。当速度选好后推上手柄时，若发生顶齿，则 SQ6 复位，接通瞬时点动控制电路，使主电动机低速冲动。SQ3、SQ6 装在主轴箱下部，往往由于紧固不牢，位置偏移，接点接触不良而完不成上述动作。此外，SQ3、SQ6 是由胶木塑压成型的，往往由于质量等原因将绝缘
24、击穿。例如，若接点（49）短路，就会造成变速手柄拉出后，尽管 SQ3 已经动作，但由于接点（49）仍接通，使主轴仍原来转速旋转，此时变速将无法进行。9、进给变速手柄拉出后，主轴电动机不能冲动；或变速完毕，合上手柄后，主轴电动机不能自动开车主轴和进给共用一台电动机 M1 拖动的。进给变速时出现这种故障，是由受进给变速操作盘控制的行程开关 SQ4、SQ5 引起的。如 SQ4、SQ5 紧固不牢、位置偏移、接点接触不良等。具体分析可参照故障 9。10、 主轴的实际转速比标牌指示数多一倍或少一倍T68 镗床主轴有十八种转速，是采用双速电动机和机械滑移齿轮来实现变速的。主轴电动机高、低速的转换通过行程开关
25、 SQ7 的通断实现。行程开关 SQ7 安装在主轴调速手柄的旁边，主轴调速机构转动时推动一个撞钉，撞钉推动簧片使 SQ7 通或断。所以在安装调整时，应使撞钉的动作与标牌指示相符。例如，第一挡为 12r/min，第二挡为20r/min，主轴电动机以 1500r/min 的速度运转，第三挡为 25r/min，主轴电动机以3000r/min 的速度运转；第四挡为 30r/min，主轴电动机又以 1500r/min 的速度运转，以后依次类推。当标牌指示在第一、第二档时，撞钉不推动簧片，行程开关 SQ7 不动作；标牌指示在第三档时，撞钉推动簧片，使 SQ7 动作。如果安装调整不当，使 SQ7 动作恰好相
26、反，则会出现主轴转速比标牌指示数多一倍或少一倍的故障现象。11、 主轴停车时没有制动作用主要原因是速度继电器 SR 发生了故障，使它的两个常开触头 SR2（21）和SR2（15）不能按旋转方向正常闭合，就会导致停车时无制动作用。例如，SR 中推动触头的胶木摆杆有时会断裂。这时，SR 的转子虽随电动机转动，但不能推动触头闭合，也就没有制动作用了。此外，速度继电顺 SR 转子的旋转是通过联动装置来传动的。当继电器轴伸圆销扭弯、磨损或弹性连接件损坏、螺丝销钉松动或打滑时，都会使速度继电器的转子不能正常运转，其常开触头也就不能正常闭合，在停车时不起作用。12、 主轴停车后产生短时反向旋转这往往是速度继
27、电器 SR 动触头调整过松，使触头分断过迟，以致在反接的惯性作用下，主轴电动机停止后，仍作短时间的反向旋转。这只需将触头弹簧调节适当就可消除。13、 主轴电动机正转时，按停止按钮不停车此故障是由接触器 KM1 主触头熔焊造成的。这时，只有断开电源开关 QS，才能使主轴电动机停下来。应检查接触器 KM1 型号是否合乎规格，主轴电动机是否过载，或起动、制动过于频繁等。可根据情况更换接触器的主触头或新的接触器。14、扳动正向快速或反向快速手柄，快速移动不起作用各进及部分的快速移动专门一台电动机 M2 拖动，由快速手柄带动相应的限位开关SQ8、SQ9 进行控制。若 SQ8、SQ9 触点接触不良，接触器
28、 KM7、KM8 线圈断线，电动机 M2绕组断线或接线脱落，都会出现上述故障现象。此外，还应检查快速手柄与限位开关SQ8、SQ9 联系的机械机构能否正确动作。四电气控制模拟板操作说明1、面板操作按钮、开关功能介绍 其面板操作按钮、开关如图 2-11 所示。2、调试与操作T68 卧式镗床电气控制模拟板安装结束后，已经经过调试试运行，可正常工作。在运输过程中，由于不可抗拒的外界因素存在，会使模拟机床出现难以预见的问题，尤其是更换电源后，会存在因相序不对导致模拟机床不能正常工作或电动机的动作不正确，因此，搬运后，要经过试运行，方可投入到教学过程中去。本模拟机床采用三相四线制供电，将三相四极插头插到对
29、应的插座中，合上闸刀开关和漏电保护器。按下点动按钮SB4（或 SB5） ，电动机 M1 启动，放开 SB4（或 SB5）电动机自由停止运行，若电动机没有停止旋转，而是继续旋转（即不能停止） ，那么是由于电源相序接反所引起的，更换电源进线相序后，即可解决问题。确定电源进线相序正确后，可按下面的操作进行试车。按下 SB2（然后放开）：主轴电动机 M1 正向启动运行（顺时针旋转） 。按下 SB3（然后放开）：主轴电动机 M1 反向启动运行（逆时针旋转） 。按下 SB1：主轴电动机 M1 迅速停止旋转。按下 SB4：主轴电动机 M1 正向启动运行，放开 SB4，电动机 M1 自由停止旋转。按下 SB5
30、：主轴电动机 M1 反向启动运行，放开 SB5，电动机 M1 自由停止旋转。按下 SQ7：主轴电动机 M1 转速由低速到达高速。按下 SQ8：进给电动机 M2 反转。按下 SQ9：进给电动机 M2 正转。按下 SQ1：电路正常工作。按下 SQ2：电路正常工作。同时按下 SQ1、SQ2：电动机停止旋转。将 SQ3、SQ6（或 SQ4、SQ5）往右扳，主轴电动机 M1 作冲动（转速一会儿快，一会儿慢）表 117 T68 卧式镗床电器元件代号 名称 型号 规格数量作用M1M2QS1FU1FU2FU4FU3KM1KM2KM3KM4KM5KM6三相双速异步电机三相异步电动机转换开关熔断器熔断器熔断器熔断
31、器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器JDO2-52-4/2JO2-32-4HZ260/3RL160RL115RL115RL115CJ040CJ040CJ020CJ040CJ040CJ0405.2/7Kw,380V1440/2900r/min3kW,380V6.47A,1430r/min60A3 相熔体 40A熔体 15A熔体 2A熔体 2A110V40A110V40A110V40A1113311111121主轴旋转及进给进给快速移动电源总开关电源短路保护M2 短路保护控制电路短路保护照明电路短路保护主轴正转主轴反转主轴制动主轴低速主轴高速M2 正转快速KM7FRKA1
32、KA2KTSRRTCELHLSB1SB2SB3SB4SB5SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6SQ7SQ8SQ9XS交流接触器热继电器中间继电器中间继电器时间继电器速度继电器电阻变压器照明灯具信号指示灯按钮按钮按钮按钮按钮限位开关限位开关限位开关限位开关限位开关限位开关限位开关限位开关限位开关插座CJ020JB040JZ744JZ744JS72JY1ZB109BK300JC62DK110LA2LA2LA2LA2LA2LX111JLX311KLX111KLX111KLX111KLX511LX111KLX311KLX311K110V40A14.5A110V5A110V5A110V0.9 欧姆300VA，380/110 36、6.3V6.3V，2W、绿色灯罩500V5A500V5A500V6A1111111111111111111111111M2 反转快速M1 过载保护接通主轴正转接通主轴反转主轴高速延时主轴反接制动主轴电机反接制动控制和照明两用低压照明电源接通指示主轴停止主轴正转起动主轴反转起动主轴正转点动主轴反转点动主轴进刀与工作台移动联锁主轴进刀与工作台移动联锁进给速度变换主轴速度变换进给速度变换主轴速度变换接通高速快速移动正转快速移动反转工作照明
