单元6项目1 CA6140型车床电气控制电路（课件）《电气控制线路安装与检修》同步教学（高等教育出版社）

单元6项目1 CA6140型车床电气控制电路 汇报人姓名 汇报日期 04/ 4  操 作 指 导 03/ 3  项 目 实 施 02/ 2  项 目 准 备 01/ 1  项 目 任 务 目录 8.1 项目任务 PART.01 本项目为 CA6140 车床故障分析与排除，项目主要内容如表 8-1 所述。 项目导读 CA6140 车床是一种机械结构比较复杂而电气系统简单的机电设备，是用来进行车削加工的机床。在加工时，通过主轴和刀架运动的相互配合来完成对工件的车削加工。该车床外形结构如图 8-1 所示。 8.1.1  CA6140 车床功能及基本操作任务书 CA6140 车床功能及基本操作任务书如表 8-2 所述。 8.1.2  CA6140 车床电气控制线路分析任务书 CA6140 车床电气控制线路分析任务书如表 8-3 所述。 8.1.3  CA6140 车床常见电气故障分析与维修任务书 CA6140 车床常见电气故障分析与维修任务书如表 8-4 所述。 8.2  项 目 准 备 PART.02 8.2.1  CA6140 车床故障分析与排除训练所需工具和设备清单 本项目所需工具和设备如表 8-5 所示。 8.2.2  CA6140 车床故障分析与排除训练流程图 CA6140 车床故障分析与排除训练流程如图 8-2 所示。 8.3  项 目 实 施 PART.03 8.3.1  CA6140 车床的主要结构及运动形式 1. CA6140 车床的主要结构 CA6140 车床主要由主轴箱、进给箱、丝杠、光杠、溜板箱、刀架、尾架、床身等部分组成。 (1) 主轴箱：用来带动车床主轴及卡盘转动，并能使主轴得到不同的转速。 (2) 进给箱：将主轴的旋转运动传给丝杠或光杠，并使丝杠或光杠得到不同的转速。 (3) 丝杠：用来车螺纹，它能通过溜板箱使车刀进行直线运动。 (4) 光杠：用来传递动力，它能通过溜板箱自动使车刀进给。 (5) 溜板箱：将丝杠或光杠的转动传给溜板使车刀进行纵向或横向运动。 (6) 刀架：用来装夹车刀。 (7) 尾架：装夹细长工件和安装钻头、铰刀等。 (8) 床身：支持和安装车床各部件用。床身导轨供纵溜板和尾架移动用。 2. CA6140 车床的运动形式 CA6140 车床的运动形式有以下 3 种 ： (1) 车床的主运动为工件的旋转运动，是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转的。 (2) 车床的进给运动是指溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架，变换溜板箱外的手柄位置，经刀架使车刀进行纵向或横向进给。 (3) 车床的辅助运动有刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松。 3. CA6140 车床的电力拖动特点及控制要求 CA6140 车床的电力拖动特点及控制要求如下 ： (1) 主轴电动机为三相笼型异步电动机，采用直接启动方式，并由机械换向实现正、反转。为满足调速要求，采用机械变速，即通过齿轮箱进行机械有级调速。 (2) 冷却泵电动机用于车削加工时用于冷却刀具与工件温度。冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可启动 ；主轴电动机停止时冷却泵电动机也应立即停止。 (3) 刀架快移电动机用于实现溜板箱的快速移动，采用点动控制。 (4) 电路应具有必要的保护措施和安全可靠的照明及信号指示 ；控制系统的电源总开关应采用带漏电保护自动开关 ；在控制系统发生漏电或过载时，能自动脱扣以切断电源 ；对操作人员、电气设备应进行保护。 8.3.2  CA6140 车床电气控制线路分析 CA6140 车床的电气控制线路如图 8-3 所示。 1. 主电路分析 主电路共有 3 台电动机 ：M1 为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架进行进给运动 ；M2为冷却泵电动机，用以输送切削液 ；M3 为刀架快速移动电动机。将钥匙开关 SB 向右旋转，再扳动断路器开关 QF 可引入三相交流电源。熔断器 FU具有线路总短路保护功能。 FU1 用于冷却泵电动机 M2 和快速移动电动机 M3 以及控制变压器 TC 的短路保护。主轴电动机 M1 由接触器 KM 控制，接触器 KM 具有失压和欠电压保护功能。热继电器 FR1 用于主轴电动机 M1 的过载保护。冷却泵电动机 M2 由中间 KA1 继电器控制，热继电器 FR2 为电动机 M2 提供过载保护。刀架快速移动电动机 M3 由中间继电器 KA2 控制，因电动机 M3 是短期工作的，故未设过载保护装置。 2. 控制电路分析 控制变压器 TC 二次侧输出 110V 电压作为控制电路的电源。电源开关 QF 线圈受钥匙开关 SB 和位置开关 SQ2 控制。车床在正常工作时，位置开关 SQ2 的常闭触点处于闭合状态。但当车床床头皮带罩被打开后，SQ2 常闭触点断开，将控制电路切断，以保证人身安全。 1) 主轴电动机 M1 的控制 按下启动按钮 SB2，接触器 KM 线圈获电吸合，KM 主触点闭合，主轴电动机 MI 启动；按下蘑菇形停止按钮 SB1，接触器 KM 线圈失电，电动机 M1 停转。主轴电动机的正反转是采用多片摩擦离合器实现的。 2) 冷却泵电动机 M2 的控制 只有当接触器 KM 线圈获电吸合，主轴电动机 M1 启动后合上旋钮开关 SB4，使中间继电器 KA1 线圈获电吸合，冷却泵电动机 M2 才能启动。当 M1 停止运行时，M2 自行停止运行。 3) 刀架快速移动电动机 M3 的控制 刀架快速移动电动机 M3 的启动是由安装在进给操纵手柄顶端的按钮 SB3 来控制的，它与中间继电器 KA2 组成点动控制环节。将操纵手柄扳到所需的方向，按下按钮 SB3，中间继电器 KA2 线圈获电吸合，电动机 M3 获电启动，刀架就向指定方向快速移动。 3. 照明及信号灯电路 控制变压器 TC 的二次侧分别输出 24 V 和 6 V 电压，分别作为机床照明灯和信号灯的电源。EL 为机床的低压照明灯，由开关 SA 控制 ；HL 为电源的信号灯。 8.3.3  CA6140 车床常见电气故障分析与维修 1. 漏电自动开关合不上 漏电自动开关合不上的原因有 ： (1) 未用钥匙将带锁开关 SB 断开。 (2) 气箱门未关好，开关 SQ2 未压上。 2. 主轴电动机 M1 不能启动 主轴电动机 M1 不能启动的原因有 ： (1) 热继电器已动作过，但其常闭触点未复位。这时应检查热继电器 FR1 动作的原因。FR1 动作的原因可能是长期过载、热继电器规格选配不当或整定电流值太小。消除故障产生的因素后，应按下热继电器的复位按钮使热继电器触点复位。 (2) 按下启动按钮 SB2 后，接触器 KM1 线圈没吸合，主轴电动机 M1 不能启动。这种故障的原因应在控制电路中，可依次检查熔断器 FU2、热继电器 FR1 和 FR2 的常闭触点，以及停止按钮 SB1、启动按钮 SB2 和接触器 KM1 线圈是否损坏或引出线断线。 (3) 按下启动按钮 SB2 后，接触器 KM1 线圈吸合，但主轴电动机 M1 不能启动。这种故障的原因应在主电路中，可依次检查接触器 KM1 的主触点、热继电器 FR1 的热元件及三相电动机的接线端和电动机 M1。 (4) 按下主轴电动机启动按钮 SB1，电动机发出嗡嗡声，不能启动。这是由电动机缺一相电源造成的，可能原因是动力配箱熔断器一相熔断、接触器 KM1 有一对常开触点接触不良、电动机三根引出线有一根断线或电动机绕组有一相绕组损坏。发现这一故障时应立即断开电源，待排除故障后再重新启动，否则会烧坏电动机。 3. 主轴电动机 M1 不能停车 主轴电动机 M1 不能停车这类故障多是由接触器 KM1 铁芯上的油污使上下铁芯不能释放、KM1 的主触点发生熔焊或停止按钮 SB1 的常闭触点短路而引起的。 4. 刀架快速移动电动机 M3 不能启动 按下点动按钮 SB3，中间继电器 KA2 没吸合，主轴电动机不能启动。这种故障原因应在控制电路中，此时可用万用表进行分阶电压测量法依次检查热继电器 FR1 和 FR2 的常闭触点、停止按钮 SB1 的常闭触点、点动按钮及中间继电器 KA2 的线圈是否断路。 5. 冷却泵电动机不能启动 当冷却泵电动机出现不能启动故障时，应先检查主轴电动机是否启动，然后依次检查旋转开关 SA2 触点闭合是否良好，熔断器 FU1 熔体是否熔断，热继电器 FR2 是否未复位，接触器 KM2 是否损坏，最后检查冷却泵电动机是否已损坏。 8.3.4  机床电气控制电路故障的一般检修方法 1. 修理前的调查研究 机床修理前的调查研究一般可采用问、看、听、摸等方法进行。 (1) 问：询问机床操作人员，了解故障发生前后的情况，有利于根据电气设备的工作原理来判断发生故障的部位，从而分析出故障的原因。 (2) 看：观察熔断器内的熔体是否熔断，其他电气元件有无烧毁、发热、断线，导线连接螺钉是否松动，触点是否氧化、积尘等 ；要特别注意高电压、大电流的地方，活动频繁的部位以及容易受潮的接插件等。 (3) 听：电动机、变压器、接触器等正常运行时的声音和发生故障时的声音是有区别的，听声音是否正常，可以帮助寻找故障的范围、部位。 (4) 摸：电动机、电磁线圈、变压器等发生故障时，温度会显著上升，可切断电源后用手去触摸以判断元件是否正常。 注 ：不论电路通电还是断电，要特别注意不能用手直接去触摸金属触点！必须借助仪表来测量。 2. 机床电气原理图分析 首先，熟悉机床的电气控制电路，结合故障现象，对电路工作原理进行分析，以便迅速地判断出故障发生的可能范围。 其次，根据故障现象分析，先弄清故障属于主电路故障还是控制电路故障，或属于电动机故障还是控制设备故障。当故障位置确认以后，应该进一步检查电动机或控制设备，必要时可采用替代法，即用好的电动机或用电设备来替代。属于控制电路的，应该先进行一般的外观检查，即检查控制电路的相关电气元件，如接触器、继电器、熔断器等有无硬裂、烧痕、接线脱落、熔体是否熔断等，同时用万用表检查线圈有无断线、烧毁，触点是否熔焊。 最后，当外观检查找不到故障时，应将电动机从电路中拆下，对控制电路逐步检查。可进行通电吸合试验，观察机床各电气元件是否按要求顺序动作。发现哪部分动作有问题，就在那部分找故障点，逐步缩小故障范围，直到全部故障排除为止，决不能留下隐患。有些电气元件的动作是由机械配合或靠液压推动，应会同机修人员进行检查处理。 3. 无电气原理图时的检查方法 无电气原理图进行检查时，首先应检查不动作的电动机工作电路。在不通电的情况下，首先以该电动机的接线盒为起点开始查找，顺着电源线找到相应的控制接触器 ；然后，以此接触器为核心，一路从主触点开始，继续检查到三相电源和主电路，一路从接触器线圈的两个接线端子开始向外延伸检查，弄清控制电路的来龙去脉。必要的时候可以边查找边画出草图。若需拆卸时，要记录拆卸的顺序、电器结构等，然后进行故障排除。 4. 检修机床电气故障应注意的问题 检修机床电气故障时应注意以下问题 ： (1) 检修前应将机床清理干净。 (2) 将机床电源断开。 (3) 电动机不能转动，查找故障要从电动机有无通电以及控制电动机的接触器是否吸合入手，决不能立即拆修电动机。通电检查时，一定要先排除短路故障，在确认无短路故障后方可通电，否则，会造成更大的故障甚至事故。 (4) 当需要更换熔断器的熔体时，必须选择与原熔体型号相同的熔体，不得随意扩大熔体电流参数，以免造成意外事故或留下更大的后患。这是因为熔体熔断说明电路存在较大的冲击电流，如短路、严重过载、电压波动很大等。 (5) 热继电器动作、烧毁这类故障也要求要先查明过载原因，否则故障还是会复发。并且修复后一定要按技术要求重新额定保护值，并要进行可靠性试验，以避免发生机床动作失控。 (6) 用万用表电阻挡测量触点、导线通断时，量程置于“R × 1 Ω”挡。 (7) 如果要用兆欧表检测电路的绝缘电阻，则应断开被测支路与其他支路的连接，避免影响测量结果。 (8) 在拆卸元件及端子连线时，特别是对不熟悉的机床，一定要仔细观察，理清控制电路，及时做好记录、标号，避免在安装时发生错误，方便复原。螺丝钉、垫片等放在盒子里，被拆下的线头要做好绝缘包扎，以免造成人为事故。 (9) 试车应前先检测电路是否存在短路现象。在正常的情况下才能进行试车，并应当注意人身及设备安全。 (10) 机床故障排除后，一切要恢复到原来样子。 8.4  操 作 指 导 PART.04 1. 操作步骤及要求 (1) 在老师的指导下对 CA6140 车床进行操作，并了解 CA6140 车床的各种工作状态、操作方法及操作手柄的作用。 (2) 在老师的指导下弄清 CA6140 车床电气元件安装位置及走线情况，并结合机械、电气等方面相关的知识弄清车床电气控制的特殊过程。 (3) 在 CA6140 车床上人为设置常见故障。 (4) 老师示范检修。示范检修步骤如下 ： ① 用通电试验法引导学生观察故障现象。 ② 根据故障现象，依据电路图，用逻辑分析法确定故障范围。 ③ 采用正确的检查方法查找故障点并排除故障。 ④ 检修完毕，进行通电试验，并做好维修记录。 ⑤ 由老师设置故障，主电路一处，控制电路两处，供学生进行检修训练。 (5) 老师人为设置故障点，由学生独立进行检修。 2. 故障设置原则 (1) 不能设置短路故障、机床带电故障，以免造成人身伤亡事故。 (2) 不能设置一接通总电源开关电动机就启动的故障，以免造成人身和设备事故。 (3) 设置故障不能损坏电气设备和电气元件。 (4) 在初次进行故障检修训练时，不要设置需要调换导线类的故障，以免增大故障分析的难度。 3. 排除故障实习要求 (1) 学生应根据故障现象，先在原理图上正确标出最小故障范围的线段，然后采用正确的检查和排故方法在额定时间内排除故障。 (2) 排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电气元件、借用触点及改动线路的方法，否则将判为没有排除故障点，需要扣分。 (3) 检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障，并不得损坏电气元件。 (4) 检修时，所有的工具、仪表应符合使用要求。 (5) 不能随便改变或升降电动机原来的电源相序。 (6) 带电检修时必须在指导老师的监护下进行，以确保安全。 感谢观看 单击此处添加副标题 27 $$