蘇桂文　蔡少權(quán)

[摘 要]“機床電氣故障分析與維修”,是維修電工職業(yè)技能訓(xùn)練及考核的重點和難點所在。文章介紹了一種典型機床電路檢修實訓(xùn)裝置,能快速設(shè)置和恢復(fù)故障點,大大提高培訓(xùn)和考核的效率。

[關(guān)鍵詞]實訓(xùn)裝置 故障點 設(shè)置

當(dāng)今的職業(yè)教育要求教學(xué)與生產(chǎn)接軌,加大實踐教學(xué)比重,讓學(xué)生畢業(yè)時取得“雙證書”。對電類學(xué)生來說,“維修電工職業(yè)技能等級證”是電類專業(yè)最重要的職業(yè)技能證書之一,而“機床電氣故障分析與維修”是電工技術(shù)中的重點和難點內(nèi)容所在,同時,也是國家勞動部頒發(fā)“電工技術(shù)等級標準”和“職業(yè)技能鑒定規(guī)范”對中級工以上技術(shù)等級的培訓(xùn)與考核的要求。

很多學(xué)校在《電工技術(shù)》等課程教學(xué)中,都非常注重跟職業(yè)技能考核聯(lián)系起來,為學(xué)生參加相應(yīng)的職業(yè)技能證書考核打下基礎(chǔ)。然而,在電工技術(shù)的機床電路檢修的實訓(xùn)教學(xué)部分,往往較難開展。若直接安排學(xué)生到實際的機床上練習(xí)檢修,一方面,投資大,可行性不高;另一方面,也容易發(fā)生人身安全事故和設(shè)備損壞事故;若把機床電氣線路模擬在一塊線路板上,由教師課前設(shè)置故障,再要求學(xué)生排除故障,恢復(fù)線路的正常功能,這樣則又費時又費力,效率低下,難以適應(yīng)教學(xué)及考核鑒定的要求。因此,如果有一種實訓(xùn)設(shè)備,可以通過撥動幾個開關(guān),來實現(xiàn)在一個機床電路上快速的設(shè)置和恢復(fù)故障,則可大大提高培訓(xùn)、考核的效果和效率。事實上,這種培訓(xùn)考核設(shè)備,已經(jīng)有不少專業(yè)的教學(xué)教儀公司,如廣東三向教儀、浙江天煌教儀等公司都有研制生產(chǎn)。本文也以Z3050搖臂鉆床電路為例,討論如何設(shè)計及制造一個典型的機床電路檢修實訓(xùn)裝置。

一、Z3050搖臂鉆床控制柜元件布局及故障點設(shè)置

1.主要電氣元件及其布局

在Z3050搖臂鉆床電路中,M1為主軸電動機,由交流接觸器KM1控制; M2為搖臂升降電動機,由交流接觸器KM2、KM3控制M2正反轉(zhuǎn),實現(xiàn)搖臂升降運動; M3為液壓油泵電動機,由交流接觸器KM4、KM5按制M3正反轉(zhuǎn),實現(xiàn)搖臂及立柱的夾緊與放松; M4是冷卻泵電動機,直接由組合開關(guān)QS2控制其啟動與停止;熱繼電器FR1、FR2分別為主軸電動機M1和液壓泵電動機M3的提供過載保護。接觸器YA代表夾緊放松電磁鐵。電路共有5個限位開關(guān)SQ1～SQ5,其中,SQ1及SQ5是搖臂升降的上下限位保護開關(guān),SQ2及SQ3反映搖臂的松開及夾緊到位,SQ4用于接通“夾緊”及“放松”的指示燈;KT為斷電延時型時間繼電器,其作用是在搖臂升降到位,M2停機后,延時1S～3S,再起動M3將搖臂夾緊。

把電路的主要元器件做好布局,并設(shè)置一個“故障點”區(qū)域,用于安裝設(shè)置故障點的開關(guān),如圖1。電路操作開關(guān)、按鈕、指示燈等則布置在控制柜的面板上。

2.合理設(shè)置故障點

實訓(xùn)裝置制作的關(guān)鍵在于故障點的設(shè)置。實際的機床電路在使用中的常見故障,除了元器件的損壞外,無非是接線點松動、觸點老化、接觸不良、斷線、短路等,總的來說就是斷路和短路。在實訓(xùn)裝置中,故障點的設(shè)置應(yīng)反映實際的機床電路常見故障。因而,我們只需利用開關(guān)設(shè)置一些斷路點及短路點,通過開關(guān)的通斷來使電路產(chǎn)生斷路或短路故障,便可大大提高設(shè)置設(shè)置及排除故障的效率。故障點設(shè)置可參考圖2。

二、Z3050搖臂鉆床電路故障設(shè)置操作

按照圖2設(shè)計的故障點制作控制柜:凡設(shè)計有故障點的線路,都接到開關(guān),通過開關(guān)來設(shè)置和恢復(fù)故障,一個開關(guān)就是一個故障點。本例電路共設(shè)計10個故障點,其中,斷路故障8個,分別第1、2、3、4、6、8、9、10;短路故障2個,分別是故障點5和7。把斷路故障開關(guān)“斷開”,則產(chǎn)生一個斷路故障,把短路故障開關(guān)置“接通”,則產(chǎn)生一個短路故障。

本例中,1～10的故障現(xiàn)象是:(1)故障開關(guān)串接在冷卻泵的一根相線上,斷開此開關(guān),冷卻泵電機缺相;(2)故障開關(guān)串接在控制變壓器輸入端,斷開此開關(guān),整個控制電路部分不能得電;(3)故障開關(guān)串接在液壓泵電機的一根相線上,斷開此開關(guān),液壓泵缺相;(4)故障開關(guān)串接在照明燈電路中,斷開此開關(guān),照明燈不能點亮;(5)故障開關(guān)與主軸指示燈HL3電路上的KM1常開觸點并聯(lián),合上此開關(guān),產(chǎn)生短路故障,主軸電機啟動指示燈自動起動;(6)故障開關(guān)串接在搖臂電動下降控制接觸器KM3的線圈上。斷開此開關(guān),搖臂不能下降;(7)故障開關(guān)與液壓泵放松控制接觸器KM4控制電路上的時間繼電器常開點并聯(lián),合上此開關(guān),液壓泵自動起動;(8)故障開關(guān)串接在液壓泵夾緊控制接觸器KM5的控制線路中,斷開此開關(guān),液壓泵無法實現(xiàn)夾緊工作;(9)故障開關(guān)串接在SB5與SB6之間,斷開此開關(guān),電磁鐵無法得電;(10)故障開關(guān)串接在變壓器輸出端,斷開此開關(guān),除了KM1外,其它接觸器均無法得電。在實訓(xùn)教學(xué)或?qū)嵱?xùn)考核中,可設(shè)置當(dāng)中的幾個故障,供學(xué)生檢修,大大提高效率。

三、結(jié)語

該實訓(xùn)裝置采用實際配電柜來制作控制線路,人為故障點由開關(guān)控制,只需撥動某個開關(guān)即可快速設(shè)置或恢復(fù)某個故障,效率大為提高。每個電路可根據(jù)實際,模擬機床實際工作時的故障情況,設(shè)置10個左右的故障,方便實訓(xùn)教學(xué)及技能考核。在實際的制作中,可充分利用控制柜空間,把控制柜設(shè)計成雙面開門,每面設(shè)置兩種典型的機床電路,則每個控制柜可設(shè)置4種不同的機床電路,利用率高,節(jié)約成本。

參考文獻:

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