(武漢船舶職業(yè)技術學院工業(yè)中心，湖北武漢 430050 )

普通機床電氣故障的診斷

黃健

(武漢船舶職業(yè)技術學院工業(yè)中心，湖北武漢 430050 )

造成機械設備故障的原因很多，如機械故障、電氣故障及液壓系統(tǒng)故障等。當一臺設備出現(xiàn)故障時，維修人員一時很難判斷故障點，從而影響工作任務完成?？焖?、正確判斷設備故障是每個機床維修人員所必須要掌握的技能。

普通機床;電氣故障

目前普通機床在中小企業(yè)零件加工中還在使用。例如CW6140車床、X52K銑床、T68鏜床、M7120磨床等，它的電氣控制部分由開關、接觸器、繼電器、位置開關、按鈕等電器元件組成。當機床設備不能正常啟動、停止及自動循環(huán)工作時，我們首先通過故障現(xiàn)象及使用儀表來判斷故障是由機械零件引起還是電器元件引起的。因為在機床維修過程中，更換電器元件比拆裝機械零件更方便和節(jié)約時間。所以當電工維修人員在完全排除不是由電器元件引起的故障時，再通知機械維修人員修理。因此，掌握普通機床基本結構和電氣控制線路工作原理，采取“問、聽、看、摸”及用儀表測量等多種手段，能快速查找故障原因并分清責任?，F(xiàn)在以X52K型立式升降臺銑床和珩磨機為例，它們包含了機械傳動和液壓傳動，分析它們工作過程及常見故障和排除方法。

1 X52K型立式升降臺銑床

銑床主要是用于加工零件的平面、斜面、鍵槽等型面的機床。主要

結構由床身、主軸、工作臺、底座等幾部分組成，它包含了銑刀切削旋轉運動和工作臺不同方向的移動。

1.1 電氣控制線路分析

(1)主電路分析

由圖1可知，主電路由斷路器(QF1、QF2)，電動機(主軸電機M1、進給電機M2及冷卻泵電機M3)，熱繼電器(FR1、FR2)，接觸器(KM1、KM2、KM3、KM4、KM5)，電磁鐵YA及控制變壓器和整流器組成。

圖1 X52K型立式升降臺銑床主電路

主軸電機M1正反轉由開關SA5控制，停車時由全波整流能耗制動，主軸通過機械調速可獲得18種速度。進給電動機M2正反轉由接觸器KM4、KM5控制。通過手柄位置不同推動傳動、換向齒輪可實現(xiàn)工作臺不同方向移動。同時通過電磁鐵YA能實現(xiàn)不同方向快速移動。冷卻泵電機M3在切削時將冷卻液對準工件進行冷卻和沖洗。

(2)控制電路分析

圖2 X52K型立式升降臺銑床電氣控制線路

1)如圖2所示，主軸電動機M1起動 按SB1或SB2，接觸器KM2線圈得電，KM2常開主觸頭閉合，主軸電動機M1起動。KM2常閉觸頭斷開，防止KM1線圈得電。同時KM2常開輔助觸頭一個閉合自鎖，另一個為工作臺提前準備電源。停止時，按SB3或SB4，KM2線圈失電，KM2常閉觸頭閉合，KM1線圈得電，KM1常開主觸頭、常開輔助觸頭閉合,將全波整流直流電送到電動機M1的定子繞組，進行能耗制動。在主軸變速時，壓合行程開關SQ7-1， KM2短時獲電，使主軸電機沖動沖動一下，便于齒輪嚙合。

2)工作臺進給電動機M3的控制。圓工作臺轉換開關的說明如圖3所示，由于在零件加工過程中，工作臺要經常改變方向，所以用兩個接觸器KM4、KM5來控制進給電機實現(xiàn)正、反轉。正轉，工作臺能向右、向前或向下方向移動；反傳，工作臺能向左、向后或向上方向移動。

圖3 圓工作臺轉換開關的說明

工作臺在主軸未起動的情況下，可實現(xiàn)快速移動，它是由進給電機和電磁鐵YA共同完成，其運動方向由操縱手柄推動齒輪傳動機構執(zhí)行。

X52K型銑床工作臺縱向和橫向及升降轉換是由操作手柄位置不同，壓合不同位置開關，從而使KM4或KM5線圈分別得電，實現(xiàn)進給電機正、反轉。操作手柄在壓合位置開關時，同時也帶動傳動齒輪實現(xiàn)工作臺向右、向左或向前、向后，向上、向下移動。手柄在中間位置時，工作臺停止移動。它們的關系如圖4所示

圖4 工作臺縱向和橫向及升降行程開關的說明

進給電機除了電氣上互鎖外，各個位置開關也互鎖，KM4和KM5線圈不會同時得電，保證設備安全運行。工作臺進給運動用手柄操作，不易誤操作，但是手柄和電氣設備的力聯(lián)動機構機構復雜，易發(fā)生故障。

3)冷卻泵電動機。當主軸啟動后，冷卻泵電動機M3由轉換開關SA3控制。

1.2 故障分析

1)所有電動機都不能起動。電源故障；熔斷器FU1、FU2或FU3熔斷；控制變壓器損壞。

2)主軸電動機M1不能起動。主軸轉換開關SA5接觸不良；接觸器KM2的主觸頭接觸不好；起動按鈕SB1或SB2接觸不良；行程開關SQ7-2、按鈕SB4-2、SB3-2、KM1的常閉聯(lián)鎖觸頭或KM2的線圈，只要有一個接觸不良或斷路，主軸電動機M1就不能起動。

3)主軸電動機M1停車時無制動。橋式整流器VC有故障；接觸器KM1主觸頭接觸不良使直流電源不能通入定子繞組；按鈕SB3-1或SB4-1、接觸器KM2的常閉聯(lián)鎖觸接觸不良頭接觸器KM1的線圈斷路都會使主軸電動機M1停車時無制動。

4)進給電動機M2不能起動或變速時無沖動。KM4或KM5主觸頭接觸不良；熱繼電器FR3動作；行程開關SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ6的觸點接觸不良，可依次檢查各點，找出故障。

5)工作臺不能快速移動或只能單向快速移動。按鈕SB5或SB6接觸不良；位置開關沒有壓合好；接觸器KM3主觸頭接觸不良或電磁鐵YA線圈斷路，可依次檢查KM3主觸頭和線圈連線。

2 M4250A立式珩磨機

M4250A立式珩磨機主要用于加工大、中型缸體、缸套以及其它精密孔。立式珩磨機主軸旋轉和進給采用電磁閥控制油壓實現(xiàn)變速；主軸可輕便地實現(xiàn)上下移動，工作臺引出、引進，并快速夾緊缸體(包括V型缸體)。

2.1 M4250A立式珩磨機的基本動作

1)旋轉運動。由主軸電動機與電磁閥控制油壓經齒輪帶動磨桿旋轉，磨頭就裝在磨桿下端。

2)往復運動。往復運動是配合旋轉動作不可分開的工作運動。在旋轉衍磨桿進行上下往復運動后，油石條才能實現(xiàn)對產品的磨削。

3)漲縮運動。漲縮運動是指磨頭在往復旋轉運動的同時，利用油缸壓力，使磨桿中的擴張桿下推，推開磨頭里面的雙錐形擴張頭，從而使油石向四周漲緊，實現(xiàn)油石對工件摩擦。

4)夾緊(放松)是在衍磨過程中，通過壓緊板使工件穩(wěn)固，以保證產品精度。

5)工作臺進、出是方便工件加工、裝卸及測量。

2.2 M4250A立式珩磨機工作原理

1)磨頭旋轉。如圖5所示，按SB2，KM1、KM2線圈得電，KM1常開輔助觸頭閉合，自鎖，油泵電機、主軸電機工作。按SB4,KM3線圈得電，冷卻泵工作。同時KM3常開輔助觸頭閉合自鎖和為磨頭旋轉作準備。按SB6，KA1和KA2線圈得電，KA1、KA2常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，此時限位開關SQ3閉合，KA5線圈得電，KA5常開觸頭閉合，一個自鎖，一個接通電磁閥6YA，通過液壓傳動主軸電機帶動磨頭旋轉。停止按SB5，磨頭循環(huán)工作時，KA1、KA2、KA5及6YA工作。

2)工作臺進、出磨頭停止時，在按SB7，KA6線圈得電，常開觸頭閉合，自鎖；常開觸頭斷開，5YA得電，通過液壓傳動工作臺引出。 按SB8-2，3YA得電，引入工作臺，到位后，斷開SQ5 使3YA失電，工作臺位置保持不變。SQ4、SQ5是工作臺位置開關。

圖5 M4250A珩磨機主軸起動、工作臺引入(引出)、調速控制圖

3)磨頭變速。通過行鍵開關，分別使KA13、KA14、KA15、KA16線圈得電，接通7YA、8YA、9YA和10YA電磁閥。7YA只在變速時工作。轉速與電磁閥關系(如圖6所示)。

圖6 電磁閥與轉速工作關系

2.3 M4250A立式珩磨機常見故障

在修理液壓設備時，首先要區(qū)分是液壓問題還是電路故障。我們可人為驅動電磁閥，如果正常說明液壓系統(tǒng)沒問題。如果手動都不能正常工作，問題就就出現(xiàn)在液壓控制系統(tǒng)。

1)磨頭不能旋轉。首先看主軸電機是否在工作，再人為驅動相關電磁閥工作是否正常，如不正常，檢查油路。動作正常，就檢查電路，看KA1、KA2和KA5是否正常工作，觸頭閉合好不好等。

2)工作臺不能進、出。如果液壓系統(tǒng)正常，問題就出現(xiàn)在按鈕或限位開關上，用萬用表檢查線路是否接通。

3)磨頭不能變速。如果速度不能變換，主要檢查7YA電磁閥油路及相關電路。如果速度同預選速度不一致，則檢查8YA、9YA、10YA電磁閥。

3 結 語

引起機床故障原因很多，在維修中機械零件更換復雜，又耗時。因此，維修人員只有在正確分析的基礎上，盡量縮小檢查范圍，先電后機，從簡到繁，這樣才能快速準確查出故障。

1 劉光源. 實用維修電工手冊[M]. 上海:上海科學技術出版社,1994.

2 方承遠. 工廠電氣控制技術[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2000.

DiagnosisofElectricalFaultsofCommonMachineTools

HUANGJian

(Wuhan Institute of Shipbuilding Technology, Wuhan 430050, China)

There are many reasons for mechanical equipment failure, such as mechanical failure, electrical fault and hydraulic system fault.When a device fails, it is difficult for the maintenance personnel to determine the fault point, thus affecting the completion of the work task.Quick and correct judgment of equipment failure is the skill that every machine tool maintenance personnel must master.

common machine tools; fault diagnosis

TG562.7

A

1671-8100(2017)04-0044-04

2017-07-11

黃 健，男，主要從事電子電氣方面的教學和科研工作。

(責任編輯：譚銀元)