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機床電氣控制系統(tǒng)

日期：2010年01月14　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：機床
    1．機床電氣系統(tǒng)分析
    根據(jù)前面的分析及M215A機床內(nèi)圓磨床生產(chǎn)工藝條件和加工的需要，搖臂鉆床其電氣系統(tǒng)必須具有如下六項的控制要求：
    1)對傳動系統(tǒng)的控制：工件主軸電動機的起動、停止、調(diào)速及點動控制，電動砂輪軸的起動、停止和調(diào)速控制。
    2)對液壓系統(tǒng)的控制：液壓泵電動機的起動和停止控制。
    3)對冷卻系統(tǒng)的控制：工件冷卻電動機及高速電動砂輪主軸冷卻電動機的起動和停止控制。
    4)機床的照明電路及其控制。
    5)機床的信號指示電路及其控制。
    6)要求有必要的互聯(lián)及保護環(huán)節(jié)。
    2．確定電力拖動和調(diào)速方式
    (1)拖動方式的選擇。電力拖動發(fā)展的趨向是電動機接近工作機構(gòu)，形成多電動機的拖動方式。這樣，不僅能縮短機械傳動鏈，提高傳動效率，便于實現(xiàn)自動控制，機床而且也能使總體結(jié)構(gòu)得到簡化。因此，確定選用多電動機拖動方式。
    在一臺機床上安裝多臺電動機，分別拖動各運動部件，傳動裝置大大簡化，搖臂鉆床可以按各運動部件所要求的拖動特性選用不同類型的電動機，使各個運動部件分別獲得較理想的運動特性，使整機的性能提高、結(jié)構(gòu)簡化、成本下降、易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
    M215A內(nèi)圓磨床中需要電動機驅(qū)動的部件有：工件主軸、砂輪軸、冷卻系統(tǒng)(工件的冷卻和砂輪軸的冷卻)、液壓系統(tǒng)，研究方案采用4臺電動機(包括工件主軸、冷卻系統(tǒng)(工件的冷卻和砂輪軸的冷卻)、液壓系統(tǒng)各一臺)，而砂輪的傳動采用高速大功率的電動砂輪軸，以實現(xiàn)快速穩(wěn)定的磨削加工。
    (2)確定調(diào)速方式。中小型普通機床對調(diào)速指標無特殊要求時，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、價格經(jīng)濟的籠型異步電動機來拖動，配以適當(dāng)級數(shù)的齒輪變速或液壓調(diào)速系統(tǒng)。機床如果要求進一步簡化傳動機構(gòu)、提高傳動效率、擴大調(diào)速范圍，可采
用多速籠型異步電動機。雙速籠型異步電動機，當(dāng)定子繞組由三角形聯(lián)結(jié)改成雙星形聯(lián)結(jié)時，轉(zhuǎn)速增加一倍，功率卻增加很少，因此適用于恒功率傳動。
    M215A內(nèi)圓磨床屬于中小型普通機床，搖臂鉆床且只有工件主軸需要進行簡單的變速，調(diào)速類型為恒功率調(diào)速。由以上分析，確定選用改變極對數(shù)的雙速異步電動機進行調(diào)速。
    (3)電氣原理圖。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械的重要組成部分，它對生產(chǎn)機械的正確、安全可靠地工作起著決定性的作用，其設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：
    1)電氣控制應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機械加工工藝的要求。
    2)應(yīng)盡量減少控制電路中的電流、電壓種類，機床控制電壓應(yīng)選擇標準電壓等級。
    3)控制電路力求簡單、經(jīng)濟。
    4)確�？刂齐娐饭ぷ鞯陌踩�性和可靠性，具有完善的保護環(huán)節(jié)。
    5)要考慮操作、維修與調(diào)試的方便性。
    3．整機電氣參數(shù)
    1)M215A型普通內(nèi)圓磨床采用3-50Hz、380V電源。機床總?cè)萘考s為10k•V•A，滿載電流27A，機床電源開關(guān)的斷流脫扣電流300A，用戶電源接口建議：配用6mm2的電源引入線和50A熔斷器作短路保護。
    2)M215A型普通內(nèi)圓磨床控制電壓、機床照明電壓及信號燈電壓由單獨的變壓器供電，電壓分別為110V、24V和6V。
    3)整個機床共有5臺電動機，均采用熱繼電器作過載保護。
    4)配電箱設(shè)置于機床右側(cè)壁，電箱壁安裝電源開關(guān)、按鈕操縱板等，搖臂鉆床主軸箱正面安裝床頭主軸點動按鈕(SB5)。行程開關(guān)(sQl)裝在機床右端，磨削區(qū)域和修整區(qū)域接近開關(guān)安裝在機床后面，進給極限位置接近開關(guān)安裝在機床左側(cè)。
    5)機床標配GDZ60B電動砂輪軸(M5)，由變頻器進行控制。
    4．電氣操作運行規(guī)則
    1)所有電氣插銷均接觸良好。
    2)令聯(lián)鎖開關(guān)SA6處于解鎖狀態(tài)，接通電源開關(guān)指示燈HLl亮，磨頭冷卻泵M1起動。
    3)轉(zhuǎn)換開關(guān)$A4處于e或①(工件電動機M3的雙速選擇)任意一個位置。
    4)令開關(guān)SAl處于①位置，機床呈工作狀態(tài)。
    5)工作臺處于后位，行程開關(guān)SQl受壓(如果不在后位，待液壓系統(tǒng)工作后再令向后)。
    6)按下按鈕SB4，KM2通電并自鎖，M2液壓泵起動。
    7)按下按鈕SB3，變頻器輸出預(yù)置頻率，砂輪運轉(zhuǎn)。
    8)令工作臺向前，sQl釋放，KM3通電，M3、M4起動運轉(zhuǎn)，此時可以進行磨削操作。
    9)磨削結(jié)束，令工作臺退到底，SQl受壓，KM3斷電，M3停止。
    10)如需要M3點動運轉(zhuǎn)，可按$B5按鈕。
    11)電動砂輪軸須在冷卻液位開關(guān)$L1和氣壓開關(guān)$P1同時滿足要求的情況下運行，搖臂鉆床一旦出現(xiàn)冷卻液位低或氣壓不足時，砂輪立即停止運行。
    12)當(dāng)變頻器有故障時，同時切斷主控回路，機床使各電動機停止運行。
    5．安全裝置(電源開關(guān)與箱門的聯(lián)鎖)
    1)電源開關(guān)QPl采用漏電保護自動開關(guān)，除用作短路保護外，還有防止漏電的作用。凡因故電路發(fā)生對地漏電或人身對地觸電事故，電流超過50MA時，開關(guān)能在0．1s內(nèi)切斷電源。
    2)本機床電柜門的開啟與電源開關(guān)采取聯(lián)鎖。在箱門沿安裝聯(lián)鎖裝置。凡在通電狀態(tài)時不準開啟箱門，強行開啟，聯(lián)鎖器將使電路通過電阻R1使Qn發(fā)生漏電狀態(tài)，電源開關(guān)立即跳閘。搖臂鉆床如果需要門開啟而又接通電源，可由電氣專職人員將聯(lián)鎖器開關(guān)柱向外拔動，聯(lián)鎖即告解除，但一旦箱門再行閉合，機床即聯(lián)鎖自行恢復(fù)。不要借聯(lián)鎖裝置進行電源開關(guān)切斷功能，否則會影響電源開關(guān)使用壽命。
    3)本機床專門設(shè)置了電源開關(guān)鎖住機構(gòu)(SA6)，當(dāng)工作完畢后，切斷電源開關(guān)QFl，將SA6上的鑰匙拔出呈電鎖住狀態(tài)，使電源開關(guān)不準合閘接通，不要借SA6進行切斷電源開關(guān)。
    4)電源開關(guān)在新安裝或運行一段時期后(一般每隔一個月)，搖臂鉆床須在通電情況下檢驗其漏電保護性能是否正常，檢驗時應(yīng)在無負載狀態(tài)下進行，機床檢驗方法可利用SA6功能進行。

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