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M7475型立轴圆台平面磨床的电气与PLG控制

发布时间:2018-5-13
一、M7475型立轴圆台平面磨床的电动机拖动特点
  M7475型立轴圆台平面磨床共有六台电动机,其中砂轮电动机M1是主运动电动机,接带动砂轮旋转,对工件进行磨削加工;工作台转动电动机M2驱动工作台高速和低速转;工作台移动电动机M3带动工作台进入、退出;砂轮升降电动机M4使拖板沿立柱导轨下移动,用以调整砂轮位置;冷却泵电动机M5带动冷却泵供给砂轮和工件冷却液,从而工件和砂轮冷却,同时利用冷却液带着磨下的铁屑;自动进给电动机M6带动磨头对工件动磨削。
二、M7475型立轴圆台平面磨床控制电路原理分析
  1.M7475型立轴圆台平面磨床主电路分析
  根据主电路图,可按照如下步骤对主电路进行分析:
  (1)电源开关及短路保护。QS为机床的电源总开关,由于工作台转动电动机M2本身具有两个速度,故由熔断器FUl作短路保护;变压器TCl由熔断器FU2作短路保护;机床控制电路、指示电路和照明电路分别由FU3、FU4和FU5作短路保护,电磁工作台控制电路由熔断器FU6作短路保护。
  (2)砂轮电动机M1主电路。M1电动机的功率较大,超过20kW,所以采用Y一△降压启动减少启动电流,把砂轮电动机M1设计为一个“Y一△降压单元主电路”。其中接触器KM3和接触器KMl主触头闭合时,砂轮电动机M1的定子绕组结成Y连接减压启动;接触器KMl和接触器KM2主触点闭合时,砂轮电动机M1定子绕组接成△连接全压运行,热继电器FRl的热元件为砂轮电动机M1的过载保护,电流互感器TA与电流表A组成了砂轮电动机M1在运行时的电流监视器,随时监视砂轮电动机M1运行时的电流值。
  (3)工作台转动电动机M2主电路。工作台转动电动机M2需要两种速度以方便使用需要,所以工作台转动电动机M2采取双速电动机,接触器KM4(或KMS)主触点闭合时,工作台转动电动机M2运转,热继电器FR2的热元件为工作台电动机M2的过载保护。
  (4)工作台移动电动机M3主电路。机床工作时需要工作台的左右移动来实现,所以电动机M3主电路为一个“正反转主电路”。其中接触器KM6主触点闭合时,工作台移动电动机M3正向旋转,接触器KM7主触点闭合时,工作台移动电动机M3反向旋转,热继电器FR3的热元件为工作台电动机M3的过载保护。
  (5)砂轮升降电动机M4主电路。砂轮升降电动机M4需要砂轮上下移动,所以砂轮升降电动机M4主电路为一个“正反转主电路”。其中接触器KM8主触点闭合时,砂轮升降电动机M4正向旋转,接触器KM9主触点闭合时,砂轮升降电动机M4方向旋转。热继电器FR4的热元件为工作台电动机M4的过载保护。
  (6)冷却泵电动机M5主电路。冷却泵电动机M5的主电路为一个“单向运行主电路”,接触器KMl0主触点控制冷却泵电动机M5电源的接通和断开。
  (7)自动进给电动机M6主电路。自动进给电动机M6通过液压传动系统来实现自动控制的。所以自动进给电动机M6主电路为一个“单向运行主电路”,接触器KMll主触点控制电动机M6电源的接通和断开。
  2.M7475型立轴圆台平面磨床控制电路分析
  M7475型立轴圆台平面磨床的继电器一接触器控制原理图,如图所示。
  
  图13—5 M7475继电器一接触器控制电路原理图
  代号   功能        代号 功能
  SB1 系统启动按钮       SB8 自动进给停止按钮
  SB2 砂轮电动机M1启动按钮    SB9 系统停止按钮
  SB3 砂轮电动机M1停止按钮   SBlO 自动进给启动按钮
  SB4 工作台移动电动机M3退出按钮 SA1 工作台转动电动机M2高/低速
  SB5 工作台移动也动机M3进入按钮  SA2 砂轮升降电动机M4手/自动开关
  SB6 砂轮舞降电动槐M4上升按钮 SA3 冷却泵控制开关
  SB7 砂轮升降电动机M4下降按钮 sA4 充、退磁转换开关
表13-1 开关、按钮功能表
  合上总开关QS后,整流变压器二次侧输出135V交流电压,按下按钮SB1,电压继电器KV通电闭合并自锁,其动合触点闭合,为启动各电动机做好准备。如果KV不能正常可靠工作,各电机均无法运行。只有电磁吸盘的吸力将磨床工作台上的工件吸牢后,即只有在电磁吸盘不欠电流的情况下,才允许启动砂轮转动和工作台转动系统,以保证安全。
  按下砂轮电动机M1的启动按钮SB2,接触器KM1、KM3线圈得电,主电路中的KM1和KM3动合触点闭合,砂轮电动机M1为Y接法,低压启动,同时时间继电器KTl线圈也得电,KT1开始计时,当时间到达设定时间时,KT1(21—23)动断触点断开,KM3线圈失电,同时KTl(17—27)动合触点闭合,KM2线圈得电,此时主电路中KM3主触点断开、KM2主触点闭合,砂轮电动机M1的接线方式转换为三角形接法,砂轮电动机M1作△运行,砂轮指示灯HL2亮。按下SB3按钮,砂轮停止运转。
  将转换开关SA1扳至“高速”挡,工作台电动机M2高速启动运转;将转换开关SA1扳至“低速”挡,工作台电动机M2低速启动运转。
  按下按钮SIM,接触器KM6通电闭合,工作台移动电动机M3带动工作台退出;按下按钮SB5,接触器KM7通电闭合,工作台移动电动机M3带动工作台进入。
  砂轮升降电动机M4的控制分为自动和手动。将转换开关SA2扳至“手动”位置时(SA2—1),按下上升SB6或下降按钮SB7,接触器KM8或KM9得电,砂轮升降电动机M4正转或反转,带动砂轮上升或下降。
  将转换开关SA2扳至“自动”挡位置(SA2—2),按下按钮SBl0,接触器KMll和电磁铁YA得电,自动进给电动机M6启动运转,带动砂轮电动机自动向下工进,对工件进行磨削加工,加工完毕,压合行程开关ST4,时间继电器KT2得电并自锁,YA断电,工作台停止进给,经过一段时间后,接触器KMl、KT2失电,自动进给电动机M6停止转动。
  冷却泵电动机M5由手动开关SA3控制。
  SA4为电磁吸盘充、退磁转换开关,通过扳动SA4至不同位置,可获得可调与不可调的充磁控制。SA4扳至关闭状态,电磁吸盘自动退磁。
  3.M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘电路分析
  M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘电路图,如图所示。
  
  电磁吸盘是固定加工工件的一种夹具。它是利用通电导体在铁心中产生的磁场吸牢铁磁材料的工件,以便工件的加工。与机械夹具比较,电磁吸盘具有夹紧迅速,不损伤工件,能同时吸牢若干个小工件,以及工件发热能自动伸缩等特点,因而电磁吸盘在平面磨床上应用十分广泛。
  电磁吸盘的外壳是钢制箱体,中部的芯体上绕有线圈,吸盘的盖板用钢板制成,钢制盖板用非磁性材料如铅锡合金隔离成若干小块。当线圈通人直流电后,吸盘的芯体被磁化,产生磁场,磁感线便以芯体和工件为回路,使得工件被牢牢吸住。
  (1)自动充、退磁原理。电磁吸盘由初始零状态(I----0,B—o)开始充磁,随着励磁电流的增大,吸盘磁感应强度沿着磁化曲线不断增大,励磁电流增至j。时,磁感应强度增至Bm,退磁时,励磁电流减少至0,磁感应强度并不会减少为0,而是有剩余磁感应强度B。,须通以反向励磁电流Ic,磁感应强度才减少为0。如反向励磁电流继续增大,吸盘则被反向磁化,励磁电流达到-Im,感应强度达到一Bm,如励磁电流在Im~一Im之间反复变化,则形成一个磁带回线。如果励磁电流正负反复变化时,其最大值不断衰减,则磁滞回线的面积逐渐缩小,如图13—7所示。当励磁电流最大值衰减到零,磁滞线的面积也缩小到零,剩余磁感应强度也减少到零,从而达到了消磁的目的。
  (2)电磁吸盘充、退磁控制电路分析。如图13—6所示为晶闸管无触点自动充、退磁电路,主要由主电路、触发脉冲输出电路、控制电路、多谐振荡电路等部分组成。
  1)主电路。主电路由反并联晶闸管组成的两相零式整流电路。充电时,将SA4扳至“1”位置(SA4—1),可获得电磁吸盘充磁可调控制,这时接触器KMl2线圈得电,KMl2(110一110a)动合触点闭合,继电器K1得电吸合,中间继电器K3断开,晶闸管V6导通,可以通过调节电位器RP3改变给定电压,从而改变V6的导通角,使电磁吸盘获得o~110V连续可调的直流电压,从而电磁吸盘产生不同大小的吸力,吸住工件。将SA4扳至“2”位置(SA4—2),可获得电磁吸盘充磁不可调控制,这时接触器KM]2失电断开,动断触点KMl2(1—1b)导通,中间继电器K3得电闭合,中间继电器K1失电断开,调节电位器被短路,使电磁吸盘获得110V的直流电压,从而电磁吸盘产生吸力,吸住工件。退磁时,晶闸管V5、V6交替导通,不断改变V5、V6的导通角,使电磁吸盘获得正负交替变换的衰减电流,从而达到自动消磁的目的。
  2)触发脉冲输出电路。触发脉冲输出电路中晶体三极管V1及V2构成两个锯齿波发生器,作为V5、V6的触发电路。充电时V1的发射极开路,只有V33工作,使晶闸管V5导通,保证电磁吸盘获得稳定的直流电压。退磁时,V1及V2在控制电路及多谐振荡器共同控制下交替工作,从而使V5、V6轮流导通。
  3)控制电路。控制电路包括比较电路和给定电压电路。V30~V33四个整流二极管将70V交流电压整流后,经R24及C10滤波,再由电位器RP3分压取出给定电压,叠加在V1、V2的基极,改变给定电压即可改变三极管由截止转为导通的时间,从而改变晶闸管的导通角。充磁时,调整电位器RP3即可改变给定电压,从而改变电磁吸盘上的直流电压。
  退磁时,接触器KMl2断开,电容器ClO通过电阻R23放电,由RP3取出的电压不断减少,使v1、V2的导通时间后移,V5、V6的导通角逐渐减少,从而使激磁电流逐渐衰减到0,达到自动消磁的目的。
  4)多谐振荡器电路。多谐振荡器电路由晶体三极管V3、V4组成的多谐振荡器在退磁时开始工作,从两个三极管集ogN:弓I出的相位相反的方波,叠加在V1和V2的基极,使两个锯齿波发生器交替工作,从而控制两个晶闸管V5和V6轮流导通,这样电磁吸盘就得到交替变化且自动衰减的激磁电流,电流变化的频率与多谐振荡器的频率相等。M7475型立轴圆台平面磨床的故障与维修