B2012A型龙门刨床的主要电气控制线1

课题十B2012A型龙门刨床的主要电气控制线路一、主要结构及运动形式1、结构：B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁、左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。2、运动形式：B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。（1）、主运动是指工作台连续往返运动。（2）、进给运动是指刀架的进给。（3）、辅助运动是指为调整刀具而设置的，如横梁的夹紧与放松，上下移动和抬刀。二、电力拖动的特点及控制要求特点与要求：1、B2012A型龙门刨床是频繁往返运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要求高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑减速，而且动作反应要快，由于工作长度不同，要求工作台的行程可以根据需要调整。2、机床采用电动机与一挡机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无级变速。底速挡4.5~4米/分，高速挡9~90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。3、工作台前进与后退速度能单独作无级调速，无须停车。4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动的自动变换。5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。6、在前进和后退行程的末尾，工作台自动减速，以保证刀具慢速离开工作，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。8、有横梁升降功能和夹紧放松功能。9、有停车制动功能。三、电气线路原理分析（一）主电路电动机功能1、工作台直流调速及电磁铁抬刀电路（如图所示直流机组线路）AG为电机放大机，G1为直流发电机，M1为直流电动机，G2为励磁机，KⅢ、KⅡ、KⅠ为电机放大机的控制绕组。2、交流电动机M2与直流发电机G1及励磁机G2同轴安装并拖动旋转；3、交流电动机M3与电机放大机K同轴安装并拖动旋转；4、交流电动机M4装在直流电动机M1上面用作通风；5、交流电动机M5装在床身右侧作润滑电动机；6、交流电动机M6横梁右侧作垂直刀架水平进刀和垂直进刀用；7、交流电动机M7和M8分别装在左右侧立柱上作左右侧刀架上下运动；8、交流电动机M9装在立柱顶上作横梁升降用；9、交流电动机M10装在横梁中间作横梁夹紧用；（二）电机组启动控制线路分析1、按下SB1启动按钮，KM1线圈吸合并自锁，KT1时间继电器线圈得电（703线、704线）吸合延时，电源经（703线、717线、719线）KM2Y形线圈吸合，主电路作Y形连接、同时KM1线圈吸合，KM1主触头闭合，电动机作Y形降压启动，并拖动直流发电机G1和励磁机G2运行，随着电动机M2的速度升高，励磁机G2的电压升高，当达到额定转速值时，跨接在励磁机G2电枢两端的直流时间继电器动作，常闭触头KT3瞬时断开，接触器KM2Y形线圈失电，电动机M2断电惯性运转，这时KT3常开触头闭合，（723线至725线）为KM4线圈获电准备经过3-4秒延时，时间继电器常闭触头KT1延时断开，常开触头KT1闭合KM4线圈获电动作并自锁，主触头闭合为M3和M4运转作准备。KM4断开（在励磁电路）KT3线圈失电释放，KM4断开，Y线圈失电释放，KM4闭合，为△线圈吸合作准备，KT3延时闭合,△线圈通电吸合，主触头闭合，电动机M2接成三角形正常运行，同时由于接触器△常闭触头断开，KT1线圈断电，其常闭触头KT1瞬时闭合，△线圈由KT3和KT1供电，电动机M2Y-△启动完毕，投入运行。接触器KM4吸合后，当合上自动开关QF1时，通风电动机M4、放大机用电动机M3启动，并拖动电机放大机AG启动运转。2、工作台控制线路分析：图2-10中O-t1段为工作台前进起动阶段，t1-t2为刀具慢速切入工件阶段t2-t3为加速至稳定工作速度阶段，t3-t4稳定工作速度切削工件阶段，t4-t5为刀具减速出工件阶段，t5-t6为反接控制动到退回起动阶段，t6-t7为高速退回阶段，t7-t8为减速退回阶段，t8-t9为退回反接制的阶段。工作台能按图工作，是由安装在床身右侧的六个行程开关见图2-11所示，图中撞块ABB′和CDD′是位于不同平面内，当工作台前进到一定位置时，先是撞块ABB′中的A将压杆AB压下一段距离，行程开关SQ10动作，发出“前进减速”的控制信号，使刀具在工作台低速下离开工件。然后撞块ABB′中的B将压杆AB再压下一段距离，行程开关SQ12动作，发出“前进停止和反向后退”的控制信号，工作台经过一段越位（工件离开刀具一段距离）开始后退。如果行程开关SQ12失灵，工作台继续前进，撞到ABB′左端的凸块就将压杆AB继续下压致终端保护行程开关SQ1动作，发出“超程”信号，工作台立即停止。工作台退回行程中，撞块CDD′各点压下压杆CD的情况与上述类似。六个行程开关都采用滚动——瞬动——自动复位的方式。3、B2012A型刨床工作台采用了电机放大机AG控制的F-D自动调速系统。KⅢ、KⅡ、KⅠ为放大机K的三个控制绕组，分别引入给定信号和各种反馈信号。①控制绕组KⅢ与调速电位器RP3、RP4及电阻1R、2R组成放大机给定信号回路，供给放大机励磁电压。②控制绕组KⅢ与电阻2R组成电压负反馈电路。电阻2R与发电机G1的电枢并联，从2R的抽头200和S2-F之间取出的电压负反馈储号和放大机AG给定信号，以相反的极性串联相接而加于控制绕组KⅢ。主要是用来提高直流电动机M1机械特性的硬度及加速直流电动机的起动，反向和停止的过渡过程。③控制绕组KⅢ还与电阻1R，加速调节器RP1、RP2、二极管V1、V2组成电流截止负反馈电路。④控制绕组KⅡ与电阻4R组成电流正反馈电路。可进一步提高直流电动机机械特性的硬度并加速起动、反向和停止的过渡过程。⑤控制绕组K1与接在放大机输出端的电阻，3R、10RT发电机的励磁绕组W1-G1~W2-G1和电阻8RT组成电桥稳定电路，以消除直流电动机的振荡现象。4、工作台慢速前进①按下SB9→KA3吸合→KA3触点（107-129）和（111-113）闭合→KA2线圈吸合→KA2直流触头主线（①-3）闭合→KT4吸合（1-201）和（2-204）触点闭合接通直流电压→KA5常闭（129-131）断开，但由于润滑泵电动机M5已启动，而且已有一定压力，使压力继电器SP的常开触头（129-131）闭合，KA3线圈吸合→KA3直流电路中（200-220）闭合→6KK接通（157-161）→KA5闭合（161-163）→KA7线圈吸合→工作台自动，前进及前进减速（慢速切入）电路全部接通。在直流电路中KA2（220-225）和KA7（225-237）闭合、KA5（230-250）和KA7（250-KⅢ2）断开，使RP3全部电阻，RP4部分电阻接入KⅢ的回路。KⅢ中加入给定电压，其励磁电流K1111的回路如下；从电源正极①→KT4常开→203→RP1→3RT→237→KA7→225→KA2→220→KA3→200→S2-F→K1111→K1112→分两路→RP3全部电阻、RP4部分电阻→210→1R→KT4常开→电源→负极②。②工作台以工作速度前进当刀具切入工件后，工作台转为正常工作速度，这时撞块CDD′中的刀离开压杆CD.。行程开关SQ13常闭触头（129-153）断开、SQ13常开触头（107-119）闭合，KA5线圈断电，KA5常开触头（163-161）断开、常闭触头（230-250）闭合KA7线圈断电，KA7常开触头（225-237）断开、常闭触头（223-225）和（225-KⅢ2）闭合复位，KA2常开触头（220-225）闭合，使工作台加速到工作速度前进。RP1为工作台以工作速度前进时的调速电位器,手柄即可调节KⅢ励磁电压→改变放大机电压→改变发电机输出电压→改变直流电动机转速→使工作台按指定速度前进。手柄向203方向移动电阻减小，给定电压升高，直流电动机M1和工作台速度升高，反之向205方向移动电阻增大，电压下降，工作台速度降低.。RP4为工作台快速后退时的调速电位器。KⅢ中的励磁电流回路是：IKⅢ正极①→203→RP1的手柄→221→1RJ→223→225→220→KA3→200→A2-G1→K1111→I1112→250→230→210→1R→负极②。由于电阻RP3、RP4被KA7、KA5、KA6常闭触头短接串入K111电阻减小，K111励磁电流升高，放大机和发电机的输出电压增大，直流电动机转速升高，使工作台加速到工作速度前进。③工作台转为减速前进工作台以工作速度前进撞块CDD′的C离开压杆CD→行程开关SQ11常开触头复位断开（129-157）、常闭触头（210-212）复位闭合，这时撞块ABB′的A压杆AB,压下行程开关SQ10（129-159）常开触头闭合，KA7线圈吸合工作台减速，同时SQ10常闭触头（210-212）断开，电阻RP4全部串入控制绕组KⅢ回路中，RP3部分接入，使控制绕组K111的励磁电流减小，给定电压降低，放大机和发电机的输出电压降低，工作台转为减速前进。④工作台快速退回当刀具离开工件，工作台前进行程结束时，撞块ABB′的B将行程开关SQ12压动,SQ12常闭触头（107-109）断开，KA2线圈断电、同时常开触头（129-155）闭合KA6吸合，KA6常闭（210-230）断开，确保电阻RP3和RP4在工作台反向时继续串接在控制绕组K111回路中。当KA2线圈断电后常开触头（220-225）断开，K111的正向励磁回路断开、同时常闭触头（123-125）闭合，继电器KA4又获电动作，为工作台返回结束前的减速作准备，这时KA4常闭触头（159-163）断开、同时常开触头（220-226）闭合接通控制绕组K111的反向励磁回路。直流回路如下：从电源正极①→203→RP1→210→RP4全部电阻同时RP3部分电阻→K1112→K1111→A2-G1→2R→200→2RT→RP2手柄→电源负极②。由于控制绕组K111的给定电压极性相反，所以放大机和发电机的输出电压极性也相反，电动机在反接状态下被制动停止，然后反向启动并加速，使工作台加速退回。工作台加速退回时，撞块ABB′中的B离开压杆AB，使行程开关SQ12复位→常闭触头12(107109)212(129155)55SQKASQKAKA复位闭合线圈吸合为转正向前进准备断开线圈断电常闭触头（210-230）闭合切除了串接在控制绕组K111回路中的电阻RP4及RP3，使工作台快速退回，其励磁电流IK111退回路如图所示。在工作台快速后退的同时，KA4的常开触头（①-5）闭合→KM16吸合→常开触头(①-11)及(②-12)闭合→接通抬刀控制电路如图原理所示。转换开关SA1-SA4是控制台刀电磁铁1T-4T抬刀，当工作台快速后退到一定行程时，撞块ABB′中的A离开压杆AB，使行程开关SQ10复位，常开触头SQ10（129-159）断开，SQ10（210-212）闭合。⑤工作台减速后退工作台后退行程将结束，撞块CDD′中的C磁撞压杆CD，压杆压下行程开关SQ12，常开触头SQ12（129-157）闭合，KA7线圈吸合，接通后退减速控制线路，如图所示。由于KA7的常闭触头（K1112-250）断开，常开触头（226-238）闭合，使电阻RP3和RP4又被串入控制绕组K111回路，从而接通了后退减速励磁回路，其励磁电流方向如图所示。⑥工作台转为一下循环工作。撞块CDD′中的D又碰撞压CD→SQ13（107-119）断→KA4释放→切断后退控制KA4（113-115）闭合→KA2吸合工作台前进接通，KA4（220-226）断→KA2（220-225）闭合，同时SQ13（129-153）闭合，KA5吸合，工作台后退换向控制接通，KA5常开（161-163）闭合→KA7吸合→J常闭（223-225）断，常开触头（225-237）闭合，K111所加电压又变为正向给定电压→K1