第3章機械設備控制線路原理和故障分析——常用機床電氣控制線路2024/8/1413.1電氣控制原理圖主要包括三部分組成：①主電路——強電流：開關、熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器電動機等組成，完成機床電動機的啟動、正反轉、制動、調速等，通常是380V交流電。②控制電路——小電流：繼電器和接觸器線圈、主令電器、控制觸點及控制變壓器等，實現機床電動機的啟動、正反轉、制動、調速基本邏輯控制，控制回路通常是220V、110V交流電壓，或24V等直流電壓。③輔助電路——電源顯示、工作狀態指示、工作照明故障報警等：電源變壓器、指示燈、照明燈、照明開關等組成。照明回路通常是36V交流電壓，指示回路通常是6.3V交流電壓等。2024/8/142電氣控制原理圖分析步驟分析主電路分析控制電路分析輔助電路分析聯鎖和保護環節總體檢查2024/8/1433.2車床電氣控制線路3.3.1C620型車床電氣控制線路分析2024/8/144作用：普通車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，它主要用來車削外圓、內圓、端面、螺紋和定型表面，并可用鉆頭、鉸刀、鏜刀進行加工。

結構：普通車床主要由床身、主軸變速箱、進給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、光杠、絲杠等部分組成。普通車床的主要作用及結構2024/8/145c620-1普通車床外形圖2024/8/1462024/8/147C620車床電力拖動特點及控制要求1、電力拖動系統：主電路中共有兩臺電動機，一臺是主軸電動機，拖動主軸旋轉和刀架作進給運動，主軸的正反轉是通過摩擦離合器來實現的，所以只要求單向運轉；另一臺是冷卻泵電動機，為車削工件時輸送冷卻液。兩臺電動機容量都不大，均采用全壓啟動。2、控制線路：由主電路、控制電路、照明電路等組成2024/8/1483.3.1C620重型車床電氣控制線路M1、M2采用SQ1作電路開關，接觸器KM的主觸點來控制M1的啟動和停止。轉換開關SQ2控制M2的啟動和停止。2024/8/149控制電路采用380V交流電源供電，只要按動按鈕SB2，KM線圈便得失，其自鎖觸點閉合自鎖，它的主觸點閉合，此時M1啟動。M1啟動后，合上SQ2，冷卻電動機立即啟動。按下按鈕SB2兩臺電動機停止。2024/8/1410照明電路采用36V安全電壓，由變壓器TC供給，QS3控制照明電路。2024/8/14111.主電路主電路中共有兩臺電動機，其中M1是主軸電動機，拖動主軸旋轉和刀架作進給運動，主軸的正反轉是通過摩擦離合器來實現的，所以M1只有正轉控制。M2是冷卻泵電動機，為車削工件時輸送冷卻液，主軸電動機和冷卻泵電動機的容量都不大，所以采用全壓啟動。3.3.1C620重型車床電氣控制線路2024/8/14122.控制電路主軸電動機的控制：主軸電動機M1由啟動按鈕SB2和停止按鈕SB1及接觸器KM來控制。當按下啟動按鈕SB2時，接觸器KM線圈得電吸合，KM主觸點閉合，電動機M1啟動。(2)冷卻泵電動機的控制：電動機M2的功率較小，采用負荷開關QS2來控制電動機的啟動和停止。M2是與M1連鎖的，只有在主軸電動機M1運轉后，冷卻泵電動機M2才能啟動運轉供冷卻液。(3)照明電路：照明電路由一臺380/24V的變壓器TC供給24V安全電壓，使用時合上開關QS3即可。3.3.1C620重型車床電氣控制線路2024/8/14133.3.1C620重型車床電氣控制線路

4、保護環節熔斷器FU1和FU2分別對M和控制電路進行短路保護，因向車床供電的電源開關要裝熔斷器，所以M1未用熔斷器進行短路保護。熱繼電器FR1和FR2分別對電動機M1和M2進行過載保護，其觸點串聯在KM線圈回路中，M1、M2的任一臺電動機過載，熱繼電器的常閉觸點打開，KM都將失電而使兩臺電動機停止。2024/8/14143.常見故障主軸電動機不能啟動

配電箱或總開關中的熔斷器已燒斷；控制電路出了故障，如：按鈕（SB1或SB2已損壞或接觸不良）、熔斷器斷了、熱繼電器（很可能是其觸頭部分出了問題）、接觸器等；電動機已損壞。(2)按下啟動按鈕SB2，電動機發出嗡嗡聲，不能啟動這是電動機缺相引起的，可能原因有：其中一個熔斷器已燒斷；接觸器KM的中有一對主觸點沒有接觸好；電動機的接線有一處已斷線。3）按下啟動按鈕SB2后，電動機M1不能自鎖

這個故障就是由接觸器KM引起，可能是接觸器自鎖用的輔助常開觸頭接觸不好或接線松開。3.3.1C620重型車床電氣控制線路2024/8/14153.3.1C620重型車床電氣控制線路4）按下停止按鈕后，主軸電動機不能停止

這類原因主要是由于接觸器KM1的主觸點熔焊造成或停止接鈕SB1常閉觸點被卡住，不能斷開造成。

5）冷卻電動機不能啟動主軸電動機未啟動；熔斷器FU1已燒斷；轉換開關QS2已損壞；冷卻電動機已損壞。

6）照明燈不亮

照明燈已壞、熔斷器FU3變壓器已壞；轉換開關QS3已壞；連接線路已斷路。2024/8/14163.3.2CW6140車床電氣控制線路2024/8/1417CW6140普通車床的作用：CW6140車床是一種應用廣泛的金屬切削通用機床主要用于：車削外圓、內圓、端面、螺紋、螺桿以及車削定型表面，并可用鉆頭、絞刀等刀具進行鉆孔、鏜孔、倒角、割槽及切斷等加工工作。3.3.2CW6140車床電氣控制線路2024/8/1418CW6140普通車床的結構：CW6140車床結構圖它主要由床身、主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、絲杠、光杠、尾架等部分組成。3.3.2CW6140車床電氣控制線路2024/8/1419CW6140普通車床的運動形式：主運動進給運動輔助運動

工件的旋轉運動，主軸電動機通過帶輪傳動到主軸箱旋轉刀架帶動刀具的直線運動，有手動和機動兩種

除切削運動外的其他運動，如尾架的移動、工件的夾緊與放松等。3.3.2CW6140車床電氣控制線路CW61402024/8/1420CW6140普通車床電力拖動特點及控制要求：多運動部件主軸電動機要能正、反轉，采用Y-△降壓啟動刀具和工件會發熱具有保護功能加工時需要照明兩臺電動機進行拖動配冷卻泵電動機，用于車削工件時輸送冷卻液電氣線路中設有過載、短路、欠電壓和失電壓保護3.3.2CW6140車床電氣控制線路設有局部照明裝置及電源和工作顯示2024/8/14213.3.2CW6140車床電氣控制線路電源開關及保護主軸電動機冷卻泵電動機照明電路過載、零壓保護正轉反轉△運行Y形啟動正轉反轉2024/8/1422主電路工作原理分析CW6140普通車床工作原理分析：1、電源采用三相380V交流供電，由開關SQ1引入，FU1做短路保護，FR1、FR2分別為M1、M2的過載保護2、KM1、KM2分別控制主軸電動機M1的正反轉，KM4控制Y降壓啟動，KM3接△運行3、SQ2為冷卻泵電動機M2啟動開關4、PE為地線2024/8/1423控制電路工作原理分析CW6140普通車床工作原理分析：SA1為轉換開關，,可連接4個檔位，分別為3-4，4-5，4-7，空擋KA為零壓繼電器，防止電源中斷又恢復后，電動機自行啟動危機安全SA1接3-4，接通KASA1接4-5，接通KM1、KT、KM4SA1接4-7，接通KM2、KT、KM4KT延時斷開KM4，接通KM32024/8/1424輔助電路工作原理分析CW6140普通車床工作原理分析：TC變壓器將380V電源電壓變為36VSA2為照明開關EL為照明顯示燈2024/8/14253.3.2CW6140車床電氣控制線路電源開關及保護主軸電動機冷卻泵電動機照明電路過載、零壓保護正轉反轉△運行Y形啟動正轉反轉2024/8/1426CW6140型車床常見電氣控制電路故障分析與檢修故障現象故障點分析方法與檢修主軸電動機不能啟動電源部分故障1、檢查FU1接線頭是否脫落或過熱2、檢查開關SQ1是否良好控制電路故障檢查FU2、熱繼電器FR1\FR2常閉觸頭、開關SA1接線頭、中間繼電器KA線圈是否斷路主軸電動機不能停車接觸器主觸頭這類原因多數是因接觸器主觸頭發生融焊Y\△不能轉換接觸器輔助觸頭、線圈檢查KM3常閉觸頭、KT線圈是否斷路2024/8/1427課后作業1、畫出CW6140型普通車床電氣控制線路圖，標明各部分名稱及作用。2、寫出CW6140型車床常見電氣控制電路的故障以及分析與檢修方法Z3050搖臂鉆床電氣控制電路鉆床是一種用途廣泛的孔加工機床。它主要是用鉆頭鉆削精度要求不太高的孔，適用于大中型零件的加工，鉆孔、擴孔、鉸孔、鉆螺紋等。型號含義Z3050搖臂鉆床電氣控制電路X16橫臂長度1600mm臥式鉆床臺式鉆床立式鉆床鉆床的結構類型內立柱主軸箱搖臂主軸工作臺底座升降電動機主軸電動機電源開關外立柱z30型鉆床介紹一、Z3050型搖臂鉆床的結構二、搖臂鉆床的運動形式主軸旋轉運動搖臂升降運動立柱、搖臂、主軸箱的夾緊、放松運動由主軸電動機驅動，能實現正反轉、停車（制動）、變速、進給，空擋等控制由搖臂升降電動機驅動，能實現正反轉由液壓泵電動機驅動，能實現正反轉搖臂鉆床冷卻泵運動由冷卻泵電動機驅動，單方向旋轉三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（一）主電路分析冷卻泵主軸電機搖臂升降液壓泵1、M1為主軸電機，單向運轉，由KM1控制啟動。2、M2為搖臂升降電機，正反轉，由KM2（升）、KM3（降）控制3、M3為液壓泵電機，正反轉，由KM4（松）、KM5（緊）控制4、M4為冷卻泵電機，單向運轉，由開關SQ2控制啟動。三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析1．主軸電動機Ml的控制：按起動按鈕SB2，則接觸器KMl吸合并自鎖，使主電動機Ml起動運行。按停止按鈕SB1，則接觸器KMl釋放，使主電動機M1停止旋轉。三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析2．搖臂升降控制搖臂的升降由M2拖動，SB3和SB4分別為搖臂升、降的點動按鈕。由SB3、SB4和KM2、KM3組成具有雙重互鎖的M2正反轉點動控制電路。升降三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析2．搖臂升降控制因為搖臂平時是夾緊在外立柱上的，所以在搖臂升降之前，先要把搖臂松開，再由M2驅動升降；搖臂升降到位后，再重新將它夾緊。而搖臂的松、緊是由液壓系統完成的。松緊三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析2．搖臂上升控制按鈕SB3→KT線圈通電→KT動合觸點閉合（14－15），KM4線圈通電；KT延時動合閉合，電磁閥線圈YA通電，M3正轉（搖臂松開）→松開到位（SQ2動作）→KM2得電，KM4斷電→M2正轉，搖臂上升三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析2．搖臂上升控制上升到位后松開SB3→KM2斷電，M2停轉；KT線圈斷電，KT動斷觸點閉合，KM5線圈通電，M3反轉，搖臂夾緊→搖臂夾緊后，壓下行程開關SQ3，SQ3動斷觸點斷開，YA斷電；KM5斷電，M3停轉。三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析2．搖臂下降控制搖臂的下降由SB4控制KM3→M2反轉來實現。時間繼電器KT的作用是在搖臂升降到位、M2停轉后，延時1～3s再起動M3將搖臂夾緊。三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（二）控制電路分析3．主軸箱和立柱松、緊的控制主軸箱和立柱的松、緊是同時進行的，SB5和SB6分別為松開與夾緊控制按鈕，由它們點動控制KM4、KM5→控制M3的正、反轉三、Z3050型搖臂鉆床的電氣控制線路分析（三）輔助電路分析照明電路的工作電壓為安全電壓36V，由控制變壓器TC提供。控制電路為交流110V。SA2為照明電路開關3.4磨床電氣控制線路3.4.1M7120型平面磨床電氣控制線路2024/8/14472024/8/1448M7120平面磨床對電力拖動及控制的要求

1）由于砂輪的旋轉運動一般不要求調速，由一臺三相交流異步電動機拖動即可。且砂輪電動機、液壓泵電動機和冷卻泵電動機都只要求單方向旋轉；

2）砂輪升降電動機要求能正反轉；

3）冷卻泵電動機應在砂輪電動機起動后才運轉；

4）保護環節應包括短路保護、電動機過載保護、零壓保護、電磁吸盤欠壓保護；

5）電磁吸盤應有去磁控制；

6）必要的指示信號及照明燈。2024/8/14493.4.1M7120型平面磨床電氣控制線路2024/8/14503.4.1M7120型平面磨床電氣控制線路2024/8/14513.4.1M7120型平面磨床電氣控制線路1.主電路主電路中有4臺電動機。其中M1是液壓泵電動機，實現工作臺的往復運動；M2是砂輪電動機，帶動砂輪轉動來完成磨削工件加工；M3是冷卻泵電動機，為砂輪磨削工件時輸送冷卻液；M4是砂輪升降電動機，用于磨削過程中調整砂輪與工件之間的位置。2.控制電路

(1)液壓泵電動機M1的控制

(2)砂輪電動機M2及冷卻泵電動機M3的控制

(3)砂輪升降電動機M4的控制

(4)電磁吸盤控制電路分析

(5)照明和指示燈電路2024/8/1452M7120型磨床常見電氣控制電路故障分析與檢修3.4.1M7120型平面磨床電氣控制線路1.砂輪只能下降，不能上升2.電磁吸盤沒有吸力3.電磁吸盤吸力不足2024/8/14533.4.2M1432A型萬能外圓磨床電氣控制線路2024/8/14543.4.2M1432A型萬能外圓磨床電氣控制線路KM32024/8/14553.4.2M1432A型萬能外圓磨床電氣控制線路2024/8/14563.4.2M1432A型萬能外圓磨床電氣控制線路1.主電路主電路共有5臺電動機。其中M1是液壓泵電動機，給液壓傳動系統供給壓力油；M2是雙速電動機，是能帶動工件旋轉的頭架電動機；M3是內圓砂輪電動機；M4是外圓砂輪電動機；M5是給砂輪和工件供冷卻液的冷卻泵電動機。5臺電動機都具有短路保護和過載保護。2.控制電路

(1)液壓泵電動機M1的控制

(2)頭架電動機M2的控制

(3)內、外圓砂輪電動機M3和M4的控制

(4)冷卻泵電動機M5的控制

(5)電路的保護及照明指示2024/8/14573.5Z35型搖臂鉆床電氣控制線路2024/8/14583.5Z35型搖臂鉆床電氣控制線路2024/8/14591.主電路

Z35型搖臂鉆床有4臺電動機。即主軸電動機M2、搖臂升降電動機M3、立柱夾緊與松開電動機M4及冷卻泵電動機M1。為滿足攻螺紋工序，要求主軸能實現正反轉，而主軸電動機M2只能正轉，主軸的正反轉是采用摩擦離合器來實現的。2.控制電路主軸電動機M2和搖臂升降電動機M3采用十字開關SA進行操作，當操作手柄分別扳到這4個位置時，便相應壓下后面的微動開關，其動合觸點閉合而接通所需的電路。操作手柄每次只能扳在一個位置上，其余仍處于斷開狀態。當手柄處于中間位置時，4個微動開關都不受壓，全部處于斷開狀態。3.5Z35型搖臂鉆床電氣控制線路2024/8/1460

主要結構：底座、床身、懸梁、刀桿支架、工作臺、溜板箱和升降臺等。一、主要結構與運動分析3.6X62W型萬能銑床電氣控制線路2024/8/1461

1－底座2－主軸變速手柄3－主軸變速數字盤4－床身5－懸梁6－刀桿支架7－主軸8－工作臺9－工作臺縱向操縱手柄10－回轉臺11－床鞍12－工作臺升降及橫向操縱手柄13－進給變速手柄及數字盤14－升降臺2024/8/1462（1）主軸電動機M1能進行正反轉，采用倒順開關控制。主電動機常采用反接制動停車方式。二、電力拖動形式及控制要求（2）進給電動機M2實現進給，由操縱手柄改變傳動鏈來實現三個方向的選擇，每個方向上有正反向運動，同一時間只允許工作臺向一個方向移動，故三個方向的運動之間應有聯鎖保護。（3）工作臺在三個方向上必須能進行快速移動控制，另外，回轉工作臺能快速回轉，采用快速電磁鐵YA吸合來改變傳動鏈的傳動比來實現快速移動。2024/8/1463（4）主軸與進給采用機械變速的方法，改變變速箱傳動比來實現的，要求變速時有電動機沖動（短時轉動）控制。（5）進給運動要在銑刀旋轉之后才能進行，加工結束必須在銑刀停轉前停止進給運動；回轉工作臺旋轉時，工作臺不能向其他方向移動。（6）為操作方便，應能在兩處控制各部件的起動停止。（7）由一臺電動機M3拖動，供給銑削時的冷卻液。2024/8/14642024/8/1465

各轉換開關、限位開關的作用，各指令開關的狀態以及與相應控制手柄的動作關系如表所示。

三、電氣控制線路分析工作臺縱向限位開關工作狀態

縱向手柄觸點向左中間（停）向右SQ1-1--+SQ1-2++-SQ2-1+--SQ2-2-++2024/8/1466工作臺升降、橫向限位開關工作狀態

升降、橫向手柄觸點向前向下中間（停）向后向上SQ3-1+--SQ3-2-++

SQ4-1--+SQ4-2++-2024/8/1467回轉工作臺轉換開關工作狀態

位置觸點接通回轉工作臺斷開回轉工作臺SA1-1-+SA1-2+-SA1-3-+2024/8/1468

QS為電源總開關。

1.主電路1）主電機M1由KM3控制，由倒順開關SA5預選轉向，KM2的主觸點串聯兩相電阻與速度繼電器KS配合實現停車反接制動。另外還通過機械結構和接觸器KM2進行變速沖動控制。2024/8/14691.主電路2）工作臺拖動電動機M2由接觸器KM4、KM5的主觸點控制，并由接觸器KM6主觸點控制快速電磁鐵YA。2024/8/14701.主電路3）冷卻泵拖動電動機由接觸器KM1控制，單方向旋轉。2024/8/14712．控制電路（1）主電動機的起動控制在非變速狀態，主軸變速沖動限位開關SQ7（3－7、3－8）不受壓。由SA5選擇轉向，合上QS，按下SB1（12－13）或SB2（12－13）→KM3線圈通電并自鎖→主電動機M1起動運行。2024/8/14722．控制電路（1）主電動機的停止控制停止時，按下SB3（8－9、11－12）或SB4（8－9、8－11）→KM3線圈隨即斷電，但此時速度繼電器KS的正向觸點（9－7）或反向觸點（9－7）總有一個閉合著→制動接觸器KM2線圈立即通電→主電動機M1串入電阻R進行反接制動。

2024/8/14732．控制電路（2）主軸變速沖動控制主軸變速沖動開關SQ7（3－7、3－8）動作，接觸器KM2線圈短時通電，電動機M1串入電阻R低速沖動一次。

2024/8/1474（3）工作臺移動控制1）只有主軸旋轉后工作臺才能進給，進給電動機M2由KM4、KM5控制，實現正反轉。2）工作臺移動方向由各自的操作手柄來選擇。有二個操作手柄，一個為左右（縱向）操作手柄；另一個為前后（橫向）和上下（升降）十字操作手柄。2024/8/1475（3）工作臺移動控制SA1為回轉工作臺轉換開關，當使用回轉工作臺時，SA1-2閉合，當使用普通工作臺時，SA1-l和SA1-3均閉合。

2024/8/1476

向右（壓下SQ1）：

SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-l→SQ1-1→KM5常閉觸點→KM4線圈。l）工作臺縱向（左右）移動2024/8/1477

l）工作臺縱向（左右）移動向左（壓下SQ2）：

SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-l→SQ2-1→KM4常閉觸點→KM5線圈。2024/8/1478

l）工作臺縱向（左右）移動如果操作者同時將十字手柄扳向工作位置，則SQ4-2和SQ3-2中必有一個斷開，KM4、KM5線圈根本不能通電，通過這種電氣方式來實現工作臺左右移動同前后及上下移動之間的互鎖。2024/8/1479l）工作臺縱向（左右）移動若要快速移動，按下SB5（21－25）或SB6（21－25），使得KM6以“點動方式”通電，快速電磁鐵線圈YA通電，接上快速離合器，工作臺快速移動。2024/8/1480

向上向后（壓下SQ4）：

SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-l→SQ4-l→KM4常閉觸點→KM5線圈。2）工作臺橫向（前后）和升降（上下）移動2024/8/1481向下向前（壓下SQ3）：

SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-l→SQ3-l→KM5常閉觸點→KM4線圈。2）工作臺橫向（前后）和升降（上下）移動2024/8/1482

工作臺在主軸不轉時進行快速移動，將換向開關SA5扳在停止位置，然后扳動所選方向的進給手柄，按下主軸起動按鈕和快速按鈕，KM4或KM5及KM6線圈通電，工作臺沿選定方向快速移動。

3）工作臺的主軸停車快速移動2024/8/1483

在同一時間內，工作臺只允許向一個方向移動，各運動方向之間的聯鎖是利用機械和電氣兩種方法來實現的。工作臺的向右、向左控制，是同一手柄操作的，手柄本身帶動限位開關SQ1和SQ2起到左右移動的聯鎖作用。同理，工作臺的前后和上下四個方向的聯鎖，是通過十字手柄本身來實現的。

（4）工作臺各運動方向的聯鎖2024/8/1484

工作臺的縱向移動同橫向及升降移動之間的聯鎖是利用電氣方法來實現的。由縱向操作手柄控制的SQ1-2和SQ2-2和橫向、升降進給操作手柄控制的SQ3-2和SQ4-2兩個并聯支路控制接觸器KM4和KM5的線圈，若兩個手柄都扳動，則把這兩個支路都斷開，使KM4或KM5都不能工作，達到聯鎖的目的。（4）工作臺各運動方向的聯鎖2024/8/1485