M7130型平面磨床的电气原理及故障检修实例
发布时间:2018-09-29 浏览次数:1088
M7130型平面磨床的主要结构由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱等部件构成,其实物外形如图1所示。磨床可以用机械方法将工件固定在工作台面上,也可以使用电磁吸盘吸持铁磁性的工件。
一、磨床电路工作原理分析
M7130型平面磨床的电路原理图如图2所示。
1.电动机主控电路原理分析
M7130平面磨床由电源开关QS1接通电源,砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2由交流接触器KM1控制其运行与停止;热继电器FR1对其进行过载保护。液压泵电动机由交流接触器KM2控制运行与停止。热继电器FR2对其进行过载保护。
由熔断器FU1对三台电动机进行短路保护。
2.辅助控制电路原理分析
(1)使用机械方式夹持工件
当工件不使用电磁吸盘吸持固定时,可将电磁吸盘的电源线从接插件XP2(图2中的14区。图2电路从左向右共划分了1~14个区号,以方便查找元件和分析原理)上拔下,这时电流继电器KA的线圈中几乎没有电流,其触点KA(在图2中的9区)断开。为了能让磨床在不使用电磁吸盘的情况下继续加工工件,即交流接触器KM1和KM2的线圈具备通电工作条件,须将充磁、去磁开关QS2(在8区和12区)扳向“去磁”挡,这时,电源的L1端通过电源L1→电源开关QS1→熔断器FU1→熔断器FU2→热继电器FR1的常闭触点→热继电器FR2的常闭触点→充磁、去磁开关QS2的“去磁”挡触点→按钮SB2的常闭触点,送达电动机M1的启动按钮SB1。之后工件如果已由机械方式夹持固定好并处于待开机状态,就可按压启动按钮SB1(在8区),接触器KM1线圈得电后吸合,其常开辅助触点KM1(在8区)闭合自锁,接触器的主触点(在2区)闭合,砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2开始运转。
操作按钮SB3(在9区),可使接触器KM2线圈得电并由其常开辅助触点自锁,液压泵电动机M3启动运转。
SB2(在8区)是电动机M1和M2的停止按钮,SB4(在9区)是电动机M3的停止按钮。
电动机出现过载等异常情况时,热继电器FR1或FR2的常闭触点(在8区)将断开,电动机停机受到保护。
(2)使用电磁吸盘吸持工件
使用电磁吸盘吸持工件时,须将电磁吸盘通过接插件XP2(在14区)与电路连接好,并将充磁、去磁开关QS2扳向“去磁”挡,这时电流继电器KA线圈中有正常的电流流过,电流的流通路径是:桥式整流器V的正极输出端(在11区)→QS2-2充磁档位的开关触点(在12区)→接插件XP2(在14区)→电磁吸盘线圈(在14区)→接插件XP2(在14区)→电流继电器KA的线圈(在13区)→QS2-3充磁档位的开关触点(在12区)→桥式整流器V的负极输出端(在11区)。正常的电磁吸盘电流使电流继电器KA的触点(在9区)闭合,交流接触器KM1和KM2的线圈具备通电工作条件,之后三台电动机启动、停止与保护的操作过程与使用机械方式夹持工件时的情况相同。
(3)电磁吸盘控制电路分析
电磁吸盘是磨床工作台上用来固定工件的一种夹具。它与机械夹具相比,具有夹紧迅速、操作简便、一次能吸牢多个小工件等优点。缺点是不能吸持铝、铜等非磁性材料的工件。
电磁吸盘使用直流电源,M7130型平面磨床通过变压器T2将220V交流电压降低为145V,经整流后得到约127V直流电压,作为电磁吸盘的电源。
电磁吸盘通过转换开关QS2的控制,共有3种工作状态,即“充磁”、“松开”和“去磁”状态。
将QS2(在8区和12区)置“充磁”状态,电磁吸盘经过QS2的“充磁”触点使吸盘线圈得到下正上负的直流电压,电磁吸盘产生电磁吸力,可将工件吸持牢固。此时电流继电器KA线圈(在13区)中有正常电流,其触点KA(在9区)闭合,接通磨床3台电动机的启动控制电路电源,磨床可以开机运行。电流继电器KA触点在此连接的作用是,如果由于电源电压偏低或电磁吸盘开路导致吸盘吸力不足或丧失,触点断开,砂轮电动机将断电,防止工件从吸盘上飞出造成意外。因此这是一种安全保护的技术措施。
工件经电磁吸盘夹持并加工完毕,将转换开关QS2扳向“松开”挡位,切断电磁吸盘YH的直流电源。由于工件具有剩磁而不易取下,须对电磁吸盘进行去磁,即将转换开关QS2扳向“去磁”挡位,电磁吸盘在串联电阻R2的情况下接入上正下负的直流电源,该电源极性与“充磁”时的极性相反。调节电阻R2的阻值的大小,可以调节去磁电流的大小,达到既能充分去磁又不致反向磁化的目的。去磁结束,将QS2扳回“松开”挡位,即可将工件取下。
二、平面磨床电磁吸盘失去电磁吸力维修1例
一机修厂来电话告知,一台M7130型磨床的电磁吸盘失去吸持力不能固定工件,请求修理。
到达修理厂询问操作师傅后,观察电磁吸盘上面正好有一工件,闭合充磁开关,移动工件,仍然可以移动,果然是电磁吸盘不能工作了。接着关闭磨床电源总开关,验电证实磨床已经断电后,测量电磁吸盘的直流电阻79Ω,而对地绝缘电阻为0,说明电磁吸盘绕组已经接地。磨床吸盘使用的直流电源,是经过变压器降压后整流获得的,具有隔离的作用,这样电磁吸盘绕组接地虽然是一个不安全因素,但它应该不是电磁吸盘失磁的原因,所以这个故障暂未考虑。
在暂时未能发现故障原因的情况下,将相关电路的接线螺丝全部紧固一遍,对断股的、裸铜部分过短的线头重新进行技术处理,并整理了相关线缆,通电试机,喜出望外,固然将故障排除了。但好景不长,过了一个星期,机修厂方面又打电话说磨床再次出现相同故障,去到磨床现场试机,电磁吸盘确实不会吸了,这次初步认定电磁吸盘有毛病,随即从配电箱给电磁吸盘的供电电缆查起,这是一条三芯电缆,包括正极线、负极线和地线,三芯电缆从配电箱出去,在一个线缆拐弯处有一个接头,接头的另一端去向电磁吸盘。
据现场的磨床操作师傅介绍,磨床工作时,磨削工件的砂轮不动,是工作台、电磁吸盘夹持着工件往复运动对工件实现加工。工作台的往复运动使三芯电缆线不断扭动,且有冷却液可能侵蚀到线缆,所以三芯电缆在拐弯处发生断裂,那次是磨床操作工自己将断裂处接通,接线时并未区别三条芯线功能上的区别,接好后包上绝缘胶布居然恢复了功能。
现在发现三芯电缆的接头处似有污渍,准备将绝缘胶布撕开重新包裹一下,打开后发现接线错误,如图3(a)和(b)所示。其中(a)图是正确的接线,(b)图是错误的接线。错误就在于将直流正极线与接地线PE接反啦。

错误接线为什么也工作过一段时间呢?由图3可见,直流电源的正极通过PE接地线形成通路,使电磁吸盘获得电源,吸盘得以工作。由于电磁吸盘的直流电源本来是一个不接地系统,所以没有产生其它异常。而后来为什么又不能工作了呢?经检查是PE接地线与接地螺丝经过多年持续运行,振动使其螺丝松动,接触不良,而这颗螺丝与其它螺丝不在一处,此前的检查没有涉及到它。这颗螺丝处的导线导通时,电磁吸盘可以工作;导线接触不良或开路时,吸盘就罢工不干了。
将三芯电缆的错误接线给以更正,可靠连接,并用绝缘胶布包裹好。将电磁吸盘的接地线清理污渍,连接紧固,通电试机。磨床恢复正常,长期运行未在出现类似故障。