36组合机床电气控制线路分析

3.6组合机床电气控制线路分析组合机床用途：进行多轴、多刀具、多面、多工位同时加工，适用于大批量产品加工。组合机床构成：通用部件、动力部件（动力头和滑台），支撑部件、（滑坐、床身、立柱），输送部件（回转台、机械手等零件和产品的输送装置）。控制系统：多用机械、液压、气动和电气控制相结合的控制方式。动力头：能同时完成切削和进给运动的动力装置（部件）。动力滑台：只完成进给运动的动力装置（部件），有液压和机械两种结构形式。3.6.1机械动力滑台控制构成：滑台、滑座、双驱动电动机（工进电动机M1、快进电动机M2）功能：自动加工循环、工步图见上图。顺序：为快进→工进→反向工进→反向快退1、主电路：KM1、KM2用于工进电动机M1正、反转控制以及快进电动机M2的转动方向控制（与M1转动方向一致）。KM3用于控制快进电动机M2转动。M1M2机座滑块1滑块2M3SB1快进SQ1SQ2正向工进快退反向工进2、组合机床控制电路分析①主轴与滑台的顺序控制：控制主轴电动机的KM4辅助常开触点，提供动力滑台控制电源。②动力滑台自动循环控制按动SB1→KM1线圈通电自锁→KM3线圈通电→快进电动机M2的断电抱闸制动电磁铁YB线圈通电松闸→电动机M1、M2正转，滑台快进；压下SQ2→KM3线圈断电→YB断电，快进电机M2抱闸制动，滑台工进；压动SQ3→KM1线圈断电，KM2线圈通电→滑台反向工进，SQ2复位→KM3线圈通电，YB通电，M2反转，滑台快退；压下SQ1→KM2、KM3线圈断电，M1、M2、YB断电抱闸制动，滑台停在原位。③其他：SQ4用于正向限位保护，压动SQ4后，工作台可自动返回原位。SB2用于手动返回控制。3.6.2组合机床控制举例—卧式双面扩孔组合机床机床构成：两个带主轴旋转的液压滑台（动力头）+液压固定夹具1、卧式双面扩孔组合机床控制要求：在工件夹紧状态下，同时启动左、右动力滑台快进、完成工作循环，返回各自其出发位置停止。液压系统用三个液压油缸分别用于左、右滑台进退及工件夹紧的控制。液压系统状态表见P76图3.6.5，电磁铁YA1、YA2用于左滑台进给和后退，YA3、YA4用于右滑台进给和后退，YA5、YA6用于工件的夹紧与放松，压力继电器SP检测夹紧状态。2、卧式双面扩孔组合机床组合机床控制电路分析①左右主轴和液压泵电动机控制主电路：KM1—控制左主轴电动机转动。KM2—控制右主轴电动机转动KM3—控制液压泵电动机控制电路：SA1、SA2、SA3为三台电动机的调整开关。三台电动机同时工作，SA1~SA3为常态。按动起动按钮，KM1~KM3线圈同时通电自锁，电动机M1~M3同时起动工作。②液压动力滑台自动循环过程装上工件，按SB5→YA5线圈通电，夹工件→夹紧后SP继电器动作→松SB5、YA5线圈断电；（加指示）按SB3（常开）→KA5线圈通电→KA1、KA3线圈通电自锁→电磁铁线圈YA1、YA3线圈通电，左、右滑台快进；分别压下各自的液压行程阀转为工进；正向终点分别压下SQ3、SQ4→KA1、KA3、YA2、YA4线圈断电→KA2、KA4线圈通电自锁→电磁换向阀YA2、YA4线圈分别通电→左、右滑台快退；退到原位→压下SQ1、SQ2→KA2、KA4线圈分别断电→YA2、YA4线圈断电，循环结束。其它：SA为点动选择开关，系统在工件未夹紧时点动调整；SB4用于滑台向后调整；按钮SA4、SA5用于左、右滑台进给选择开关。SB6用于工件放松。（左列SB3为常开触点）3.7桥式起重机电气控制系统起重机种类：门式、塔式、桥式、汽车吊（小型）、吊葫芦（小型）。广泛应用于车间、仓库内部、码头、车站、建筑工地、港口等场所。桥式起重机的构成：桥式起重机由桥架、大车及小车移行机构、提升机构（主钩、副钩）等部分组成。3.7.1桥式起重机主要技术参数起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。3.7.2电力拖动要求•重载起动；电气调速；断电抱闸制动；设置预备级（张紧钢丝）；•保护：零压、过载、短路、限位等安全措施。•控制方式：中小型凸轮控制器、变频调速；大中型①主钩主令控制器+磁力控制屏，其余凸轮控制器；②变频调速。3.7.310t桥式起重机典型电路1、主电路介绍控制方式：小型桥式起重机的主钩、大车、小车均采用绕线式三相交流异步机电动机和凸轮控制器（KT14、KT15）控制。制动方法：桥式起重机采用电力液压驱动方式机械抱闸制动器，电磁铁YB线圈断电时，抱闸制动。主电路介绍：10t桥式起重机控制线路的主电路见图3.7.2，图中Q1~Q3为凸轮控制器，YB为断电抱闸制动装置电磁铁线圈，KM用于电路保护。合上QF、凸轮控制器Q1~Q3均在零位时，按动启动按钮，KM线圈通电，触点闭合，通过操作Q1~Q3可分为驱动电动机M1~M4工作，实现大、小车的移动和吊钩的提升/下降运动。2、卷扬机主电路卷扬机为位能性负载。采用绕线式异步电动机转子串五级不对称电阻，以满足起动和调速的基本要求。凸轮控制器Q1有零位，左、右各五档工作位置；12对触头。触头Q10~Q13用于正反转控制。触点Q14~Q18用于短接转子电阻。手柄的1~5档操作工位，转子电阻从大到小切除。触点Q19、Q1A用于限位保护，触点Q1B用于零位起动（多条件启动控制）。1、主钩提升运动：①预备级：Q1在向上位置1→触点1、3闭合→提升电机M1正转（触点4~8均不闭合）→电动机转子全电阻，工作在机械特性1。用于绷紧钢丝绳的预备级或提升空钩和轻载。以及在倒拉反接制动状态下，低速下放位能负载。②重物提升：Q1转至向上位置2、3、4、5时，转子电阻依次减小，提升速度依次提高。（负载转矩加大）③低速提升重物的方法：点动断续操作，将操作手柄往返于提升与零位之间，电动机工作在正向启动与抱闸制动的交替工作状态，可低速断续提升负载。2、重物（含空钩）下放的方法①空钩下放（摩擦性恒转矩负载）：Q1置于向下位置，Q1触点Q10、Q12闭合，M1接入反相序电源反转，Q1在下降位置1~5。电动机工作在第三象限的机械特性，Q1从向下1~5挡调节时，空钩下降速度依次提高。②高速下放重物（位能性负载）：将Q1手柄经1~4工位，迅速板至下降位置5，电动机转子不串电阻的回馈状态，转速略高于同步转速运行。Q1由下降位置1~5移动时，重物下放速度依次降低。操作注意：速度过高时，注意操作安全③低速下放重物倒拉制动：Q1手柄在上升位置1，由工件拖动电动机反转，在倒拉制动状态下低、匀速下放重物。断续点动：Q1在下降1~5与0位之间往返操作，电动机在下放与抱闸运动之间点动继续工作，重物低速下放。3、大、小车驱动小车控制线路与提升机构相同，但小车电机的负载为摩擦性恒转矩负载，工作在机械特性的1、3象限。大车控制线路与小车相类似，同为摩擦性恒转矩负载。但大车两侧轮子分别用两组电动机驱动（跨距过大），要求同步转动。所以，凸轮控制器Q3增加了1组转子电阻切除触点，可同时控制两台电动机同步工作（电轴）。4、保护电路L22：主电路中，主电源经QF、KM，其中一相过KA2接至电动机V相端子，另两相经KA和Q接至各电动机的U、W端子，可以近似认为导线L22与L2等电位，但实际接线的位置不同。起重机控制与保护电路中，SB2为急停，SQM、SQA1、SQA2为门开关，Q1~Q3为凸轮控制器的多条件启动触点，SQ1~SQ6为限位开关。按动起动按钮SB1→KM通电自锁（Q1~Q3在零位），在允许行程范围内，可操作Q1~Q3驱动相应装置动作（提升运动、大、小车位移）。分析举例：大车左行时，将Q3移至大车右行位置，Q39触点闭合（Q3A分断）KM经Q39和SQ1的串联支路自锁。在左、右极限保护范围内，KM的自锁状态可始终保持，若过极限（故障）→压动SQ1→KM的线圈断电→桥式起重机电路断电。其他分析从略。5、桥式控制的发展方向变频调速+PLC控制