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，這樣把整個故障范圍逐步分小。再利用測量法，通過少數(shù)幾次的電壓，電阻或電流的測量，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，它直觀，邏輯性強(qiáng)，便于理解和掌握。適合于對復(fù)雜機(jī)床電氣線路的檢修分析。第二，流程圖使用的符號畫法。1.流程圈常使用符號如下：①用于開始，其內(nèi)寫明故障現(xiàn)象。②表示故障在這里要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來分叉，結(jié)果“是”或“動作”則從Y端流出結(jié)果，“否”或“無動作”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)容寫明故障點(diǎn)編號或某故障電器元件代號。2.流程圈的畫法從故障現(xiàn)象開始，結(jié)合電路原理圖分步試驗(yàn)，并分析試驗(yàn)結(jié)果找到相對應(yīng)的故障部位在實(shí)際檢修時，由于每次試驗(yàn)結(jié)果只有一個，這樣就可以只順著一條分支查下去即可，通常只要經(jīng)過二、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三相交流異步電動機(jī)，其中主軸電動機(jī)M2由接觸器KM1控制，熱繼電器FR作過載保護(hù)，主軸的正、反向控制是由雙向片式摩擦離合器來實(shí)現(xiàn)的。搖臂升降電動機(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)。冷卻泵電動機(jī)M1是由組合開關(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）主軸電動機(jī)控制

主軸電動機(jī)M2的旋轉(zhuǎn)是通過接觸器KM1和十字開關(guān)SA控制的。十字開關(guān)由十字手柄和四個微動開關(guān)組成。

先將電源總開關(guān)QS1合上，并將十字開關(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。再將十字開關(guān)SA扳向右邊位置，這時，SA的觸點(diǎn)(2-3)分?jǐn)嗪螅琒A的觸點(diǎn)(3-4)閉合，接觸器KM1線圈得電吸合，主軸電動機(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。將十字開關(guān)扳回中間位置，接觸器KMl線圈斷電釋放，主軸電動機(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，用來調(diào)整工件與鉆頭的相對高度。搖臂升降前必須將夾緊裝置放松，升降完畢后又必須夾緊，這些動作是通過十字開關(guān)SA，接觸器KM2、KM3，位置開關(guān)SQ1、SQ2控制電動機(jī)M3來實(shí)現(xiàn)的。SQ1是能夠自動復(fù)位的鼓形轉(zhuǎn)換開關(guān)，其兩對觸點(diǎn)都調(diào)整在常閉狀態(tài)。SQ2是不能自動復(fù)位的鼓形轉(zhuǎn)換開關(guān)，它的兩對觸點(diǎn)調(diào)整在常開狀態(tài)，由機(jī)械裝置來帶動其通斷。

搖臂上升：將十字開關(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，電動機(jī)M3啟動正轉(zhuǎn)。由于搖臂在升降前被夾緊在立柱上，所以，M3剛啟動時，搖臂不會上升，而是通過傳動裝置先把搖臂松開，這時鼓形組合開關(guān)SQ2-2(3-9)的常開觸點(diǎn)閉合，為搖臂上升后的夾緊做好準(zhǔn)備，隨后電動機(jī)M3通過升降絲杠，帶動搖臂上升。當(dāng)上升到所需位置時，將十字開關(guān)SA扳列中間位置，接觸器KM2線圈斷電釋放，電動機(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，電動機(jī)M3啟動反轉(zhuǎn)，帶動機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)將搖臂夾緊，夾緊后鼓形開關(guān)SQ2-2的常開觸點(diǎn)恢復(fù)斷開狀態(tài)，接觸器KM3線圈斷電釋放，電動機(jī)M3停轉(zhuǎn)，完成搖臂上升過程。

搖臂下降：可將十字開關(guān)SA扳到向下位置，動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關(guān)SQ1-1和SQ1-2作限位保護(hù)。

（四）立柱夾緊與松開的控制

立柱的夾緊與放松是通過接觸器KM4和KM5控制電動機(jī)M4的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。鉆床正常工作時，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)動時，應(yīng)先按下按鈕SB1，使接觸器KM4線圈得電吸合，電動機(jī)M4正轉(zhuǎn)，通過齒式離合器驅(qū)動齒輪式油泵，送出高壓油，經(jīng)油路系統(tǒng)和傳動機(jī)構(gòu)將內(nèi)外立柱松開。松開SBI，電動機(jī)M4停轉(zhuǎn)。這時，搖臂可在人力推動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到所需位置時，再按下按鈕SB2，接觸器KM5線圈得電，電動機(jī)M4反轉(zhuǎn)，在液壓推動下立柱被夾緊。SB2松開后，電動機(jī)M4停轉(zhuǎn)，整個“松開——移動——夾緊”過程結(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電動機(jī)和液壓機(jī)構(gòu)配合進(jìn)行的，因此，在對立柱夾緊與放松的同時，也對主軸箱在搖臂上進(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)動有一個方向能進(jìn)行，說明電動機(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 鼓形開關(guān)

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

故障的原因是鼓形組合開關(guān)SQ2的兩副常開觸點(diǎn)調(diào)節(jié)得太近，使它們不能及時分?jǐn)嘁鸬?。鼓形組合開關(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)動的動觸點(diǎn)，兩副常開靜觸點(diǎn)1、2分別對應(yīng)S02-1和SQ2-2。當(dāng)搖臂不做升降時，要求兩副常開靜觸點(diǎn)1、2正好處于兩塊動觸點(diǎn)3和4之間，使S02-1和SQ2-2都處于斷開狀態(tài)。如轉(zhuǎn)軸受外力作用，使轉(zhuǎn)鼓順時針方向轉(zhuǎn)過一個角度，則下面一對常開靜觸點(diǎn)S02-2接通；若轉(zhuǎn)鼓逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度，則下面一對常開靜觸點(diǎn)S02-i接通。由于動觸點(diǎn)3和4的位置決定了轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)至兩副常開靜觸點(diǎn)接通的角度，所以，鼓形組合開關(guān)SQ2是搖臂升降與松緊的關(guān)鍵。如果動觸點(diǎn)3和4調(diào)整得太近，當(dāng)搖臂上升到預(yù)定位置，將十字開關(guān)手柄扳回中間位置時，接觸器KM2斷電釋放。由于SQ2-2在搖臂松開時已接通，故接觸器KM3得電，電動機(jī)M3反轉(zhuǎn)，通過夾緊機(jī)構(gòu)使耀蓉孌緊。同時，搖臂夾緊機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸6逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度，使SQ2-2離開動觸點(diǎn)4處于分?jǐn)酄顟B(tài)，KM3斷電，電動機(jī)M3斷電。由于慣性，電動機(jī)及機(jī)械部分仍繼續(xù)轉(zhuǎn)過一段距離。此時，因動觸點(diǎn)3和4調(diào)整得很近，使鼓形組合開關(guān)轉(zhuǎn)過中間切斷位置，動觸點(diǎn)3又將SQ2-1接通，接觸器KM2再次得電動作，電動機(jī)M3又正轉(zhuǎn)起來；如此不斷循環(huán)，造成電動機(jī)M3正、反轉(zhuǎn)擺動運(yùn)轉(zhuǎn)，使搖臂關(guān)緊和放松動作反復(fù)不停。

（三）搖臂升降后不能充分夾緊

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

1.鼓形開關(guān)動觸點(diǎn)的夾緊螺栓松動，造成動觸點(diǎn)3或4的位置偏移。正常情況下，當(dāng)搖臂放松，SQ2-2接通，上升到位將十字開關(guān)手柄扳到中間位置時，接觸器KM3得電動作，搖臂自動夾緊。如果動觸點(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.鼓形組合開關(guān)的動、靜觸點(diǎn)彎扭、磨損、接觸不良或兩副常開靜觸點(diǎn)過早分?jǐn)嘁部墒箵u臂不能充分夾緊。

3.在檢修安裝時，沒有注意鼓形開關(guān)的兩副常開觸點(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，安裝與鼓形組合開關(guān)相連的齒輪時，如果與前面扇形齒條的嚙合偏移，就會使得搖臂夾緊機(jī)構(gòu)在沒有到達(dá)夾緊位置（或超過夾緊位置）時便停止運(yùn)動。

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、夾緊是通過電動機(jī)M4正、反轉(zhuǎn)，驅(qū)動齒輪式油泵，送出高壓油，經(jīng)一定的油路系統(tǒng)和傳動機(jī)構(gòu)來實(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，一時難以弄清是什么地方出了問題，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間。

（編輯 李艷華）

（作者單位：廣東省技師學(xué)院）