用流程圖法排除鉆床Z35電氣故障

廣東 張志芳

用流程圖法排除鉆床Z35電氣故障

廣東 張志芳

筆者根據(jù)自己維修的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和幾年實(shí)習(xí)教學(xué)總結(jié)歸納出用流程圖法來(lái)分析機(jī)床電氣故障，實(shí)踐證明，用這種方法去分析檢修機(jī)床對(duì)初學(xué)者的維修水平提高較快，就有關(guān)內(nèi)容介紹如下：第一，流程圖的概念流程圖：就是根據(jù)機(jī)床電氣故障現(xiàn)象，分步采用假設(shè)的試驗(yàn)法，然后根據(jù)電路原理圖，分析兩種不同的結(jié)果，使每一次試驗(yàn)結(jié)果都與某一小范圍故障部位相聯(lián)系，這樣把整個(gè)故障范圍逐步分小。再利用測(cè)量法，通過(guò)少數(shù)幾次的電壓，電阻或電流的測(cè)量，就能立即找到故障點(diǎn)。流程圖法是將幾種常用故障分析方法的綜臺(tái)，它直觀，邏輯性強(qiáng)，便于理解和掌握。適合于對(duì)復(fù)雜機(jī)床電氣線路的檢修分析。第二，流程圖使用的符號(hào)畫(huà)法。1.流程圈常使用符號(hào)如下：①用于開(kāi)始，其內(nèi)寫(xiě)明故障現(xiàn)象。②表示故障在這里要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)分叉，結(jié)果“是”或“動(dòng)作”則從Y端流出結(jié)果，“否”或“無(wú)動(dòng)作”則從N端流出。③表示故障流向。④表示故障流向的結(jié)束，其內(nèi)容寫(xiě)明故障點(diǎn)編號(hào)或某故障電器元件代號(hào)。2.流程圈的畫(huà)法從故障現(xiàn)象開(kāi)始，結(jié)合電路原理圖分步試驗(yàn)，并分析試驗(yàn)結(jié)果找到相對(duì)應(yīng)的故障部位在實(shí)際檢修時(shí)，由于每次試驗(yàn)結(jié)果只有一個(gè)，這樣就可以只順著一條分支查下去即可，通常只要經(jīng)過(guò)二、三步就可以立即找到故障點(diǎn)。

一、Z35型搖臂鉆床電路工作原理

Z35型搖臂鉆床電路圖如圖1所示：

圖1 Z35型搖臂鉆床電氣原理圖

（一）主電路

Z35型搖臂鉆床共有四臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其中主軸電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM1控制，熱繼電器FR作過(guò)載保護(hù)，主軸的正、反向控制是由雙向片式摩擦離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。搖臂升降電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM2、KM3控制，F(xiàn)U2作短路保護(hù)。立柱松緊電動(dòng)機(jī)M4由接觸器KM4和KM5控制，F(xiàn)U3作短路保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M1是由組合開(kāi)關(guān)QS2控制，F(xiàn)U1作短路保護(hù)。搖臂上的電氣設(shè)備電源，由轉(zhuǎn)換QS1及匯流環(huán)YG引入。

（二）主軸電動(dòng)機(jī)控制

主軸電動(dòng)機(jī)M2的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)接觸器KM1和十字開(kāi)關(guān)SA控制的。十字開(kāi)關(guān)由十字手柄和四個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。

先將電源總開(kāi)關(guān)QS1合上，并將十字開(kāi)關(guān)SA扳向左方，SA的觸點(diǎn)(2-3)閉合，中間繼電器KA獲電吸合并自鎖，為其他控制電路接通做好準(zhǔn)備。再將十字開(kāi)關(guān)SA扳向右邊位置，這時(shí)，SA的觸點(diǎn)(2-3)分?jǐn)嗪?，SA的觸點(diǎn)(3-4)閉合，接觸器KM1線圈得電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)M2通電旋轉(zhuǎn)。主軸的旋轉(zhuǎn)方向由主軸箱上的摩擦離合器手柄控制。將十字開(kāi)關(guān)扳回中間位置，接觸器KMl線圈斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。

（三）搖臂升降控制

搖臂升降控制是在中間繼電器KA得電并自鎖的前提下進(jìn)行的，用來(lái)調(diào)整工件與鉆頭的相對(duì)高度。搖臂升降前必須將夾緊裝置放松，升降完畢后又必須夾緊，這些動(dòng)作是通過(guò)十字開(kāi)關(guān)SA，接觸器KM2、KM3，位置開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2控制電動(dòng)機(jī)M3來(lái)實(shí)現(xiàn)的。SQ1是能夠自動(dòng)復(fù)位的鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其兩對(duì)觸點(diǎn)都調(diào)整在常閉狀態(tài)。SQ2是不能自動(dòng)復(fù)位的鼓形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它的兩對(duì)觸點(diǎn)調(diào)整在常開(kāi)狀態(tài)，由機(jī)械裝置來(lái)帶動(dòng)其通斷。

搖臂上升：將十字開(kāi)關(guān)SA的手柄從中間位置扳到向上的位置，SA的觸點(diǎn)(3-5)接通，接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)正轉(zhuǎn)。由于搖臂在升降前被夾緊在立柱上，所以，M3剛啟動(dòng)時(shí)，搖臂不會(huì)上升，而是通過(guò)傳動(dòng)裝置先把搖臂松開(kāi)，這時(shí)鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2-2(3-9)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為搖臂上升后的夾緊做好準(zhǔn)備，隨后電動(dòng)機(jī)M3通過(guò)升降絲杠，帶動(dòng)搖臂上升。當(dāng)上升到所需位置時(shí)，將十字開(kāi)關(guān)SA扳列中間位置，接觸器KM2線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M3停轉(zhuǎn)。KM2互鎖常閉觸點(diǎn)(9-10)恢復(fù)閉合后，接觸器KM3線圈得電吸合，電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)將搖臂夾緊，夾緊后鼓形開(kāi)關(guān)SQ2-2的常開(kāi)觸點(diǎn)恢復(fù)斷開(kāi)狀態(tài)，接觸器KM3線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M3停轉(zhuǎn)，完成搖臂上升過(guò)程。

搖臂下降：可將十字開(kāi)關(guān)SA扳到向下位置，動(dòng)作流程與搖臂上升相似。

為使搖臂上升或下降不致超出允許的極限位置，在搖臂上升和下降的控制電路中分別串入位置開(kāi)關(guān)SQ1-1和SQ1-2作限位保護(hù)。

（四）立柱夾緊與松開(kāi)的控制

立柱的夾緊與放松是通過(guò)接觸器KM4和KM5控制電動(dòng)機(jī)M4的正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鉆床正常工作時(shí)，外立柱是夾緊在內(nèi)立柱上的，當(dāng)需要搖臂和外立柱繞內(nèi)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)先按下按鈕SB1，使接觸器KM4線圈得電吸合，電動(dòng)機(jī)M4正轉(zhuǎn)，通過(guò)齒式離合器驅(qū)動(dòng)齒輪式油泵，送出高壓油，經(jīng)油路系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將內(nèi)外立柱松開(kāi)。松開(kāi)SBI，電動(dòng)機(jī)M4停轉(zhuǎn)。這時(shí)，搖臂可在人力推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到所需位置時(shí)，再按下按鈕SB2，接觸器KM5線圈得電，電動(dòng)機(jī)M4反轉(zhuǎn)，在液壓推動(dòng)下立柱被夾緊。SB2松開(kāi)后，電動(dòng)機(jī)M4停轉(zhuǎn)，整個(gè)“松開(kāi)——移動(dòng)——夾緊”過(guò)程結(jié)束。由于主軸箱在搖臂上的夾緊與放松和立柱的夾緊與放松是用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和液壓機(jī)構(gòu)配合進(jìn)行的，因此，在對(duì)立柱夾緊與放松的同時(shí)，也對(duì)主軸箱在搖臂上進(jìn)行了夾緊與放松。

二、Z35型搖臂鉆床典型故障分析

（一）搖臂只能上升，不能下降（或只能下降，不能上升）

搖臂升降運(yùn)動(dòng)有一個(gè)方向能進(jìn)行，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)M3及其供電線路是好的，故障出在控制機(jī)正、反轉(zhuǎn)的接觸器KM2或KM3及有關(guān)電路中。檢修流程如下：

圖2 搖臂單向控制故障處理流程

圖3 鼓形開(kāi)關(guān)

（二）搖臂上升（下降）夾緊后，電動(dòng)機(jī)M 3仍正、反轉(zhuǎn)重復(fù)不停

故障的原因是鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2的兩副常開(kāi)觸點(diǎn)調(diào)節(jié)得太近，使它們不能及時(shí)分?jǐn)嘁鸬摹９男谓M合開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3中3和4是兩塊隨轉(zhuǎn)鼓5一起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)觸點(diǎn)，兩副常開(kāi)靜觸點(diǎn)1、2分別對(duì)應(yīng)S02-1和SQ2-2。當(dāng)搖臂不做升降時(shí)，要求兩副常開(kāi)靜觸點(diǎn)1、2正好處于兩塊動(dòng)觸點(diǎn)3和4之間，使S02-1和SQ2-2都處于斷開(kāi)狀態(tài)。如轉(zhuǎn)軸受外力作用，使轉(zhuǎn)鼓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，則下面一對(duì)常開(kāi)靜觸點(diǎn)S02-2接通；若轉(zhuǎn)鼓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，則下面一對(duì)常開(kāi)靜觸點(diǎn)S02-i接通。由于動(dòng)觸點(diǎn)3和4的位置決定了轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)至兩副常開(kāi)靜觸點(diǎn)接通的角度，所以，鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2是搖臂升降與松緊的關(guān)鍵。如果動(dòng)觸點(diǎn)3和4調(diào)整得太近，當(dāng)搖臂上升到預(yù)定位置，將十字開(kāi)關(guān)手柄扳回中間位置時(shí)，接觸器KM2斷電釋放。由于SQ2-2在搖臂松開(kāi)時(shí)已接通，故接觸器KM3得電，電動(dòng)機(jī)M3反轉(zhuǎn)，通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使耀蓉孌緊。同時(shí)，搖臂夾緊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使SQ2-2離開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)4處于分?jǐn)酄顟B(tài)，KM3斷電，電動(dòng)機(jī)M3斷電。由于慣性，電動(dòng)機(jī)及機(jī)械部分仍繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)一段距離。此時(shí)，因動(dòng)觸點(diǎn)3和4調(diào)整得很近，使鼓形組合開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)過(guò)中間切斷位置，動(dòng)觸點(diǎn)3又將SQ2-1接通，接觸器KM2再次得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)M3又正轉(zhuǎn)起來(lái)；如此不斷循環(huán)，造成電動(dòng)機(jī)M3正、反轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，使搖臂關(guān)緊和放松動(dòng)作反復(fù)不停。

（三）搖臂升降后不能充分夾緊

故障應(yīng)在鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2上，引起此故障的原因有三個(gè)：

1.鼓形開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)的夾緊螺栓松動(dòng)，造成動(dòng)觸點(diǎn)3或4的位置偏移。正常情況下，當(dāng)搖臂放松，SQ2-2接通，上升到位將十字開(kāi)關(guān)手柄扳到中間位置時(shí)，接觸器KM3得電動(dòng)作，搖臂自動(dòng)夾緊。如果動(dòng)觸點(diǎn)4位置偏移，使SQ2-2未按要求閉合，則KM3不能得電，電動(dòng)機(jī)M3也就不能反轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊，使搖臂仍處于放松狀態(tài)。

2.鼓形組合開(kāi)關(guān)的動(dòng)、靜觸點(diǎn)彎扭、磨損、接觸不良或兩副常開(kāi)靜觸點(diǎn)過(guò)早分?jǐn)嘁部墒箵u臂不能充分夾緊。

3.在檢修安裝時(shí)，沒(méi)有注意鼓形開(kāi)關(guān)的兩副常開(kāi)觸點(diǎn)的原始位置與夾緊裝置的協(xié)調(diào)配合，起不到夾緊作用。例如，安裝與鼓形組合開(kāi)關(guān)相連的齒輪時(shí)，如果與前面扇形齒條的嚙合偏移，就會(huì)使得搖臂夾緊機(jī)構(gòu)在沒(méi)有到達(dá)夾緊位置（或超過(guò)夾緊位置）時(shí)便停止運(yùn)動(dòng)。

4.立柱只能放松不能夾緊（或只能夾緊不能放松）。

立柱的放松、夾緊是通過(guò)電動(dòng)機(jī)M4正、反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)齒輪式油泵，送出高壓油，經(jīng)一定的油路系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。立柱只能放松，不能夾緊，電氣、液壓、機(jī)械幾方面的故障都可能發(fā)生。檢修流程如圖4所示：

總之，電氣控制電路的故障查找是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，也是實(shí)際工作中一項(xiàng)十分重要和繁鎖的工作，具體的故障查找方法也互不相同，控制系統(tǒng)出了故障，一時(shí)難以弄清是什么地方出了問(wèn)題，就需要進(jìn)行故障的查找，而故障點(diǎn)的查找又有一定規(guī)律，用流程圖法可以縮短電氣控制線路故障查找的時(shí)間。

（編輯 李艷華）

（作者單位：廣東省技師學(xué)院）