毕业设计论文T68镗床电气原理及电器元件的结构与检修.docx
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毕业设计论文T68镗床电气原理及电器元件的结构与检修
毕业设计（论文）--T68镗床电气原理及电器元件的结构与检修
摘要
本设计内容介绍T68镗床电气原理及电器元件的结构与检修重点简述了T68镗床是进行各大中型零件的孔或孔系进行镗削加工的机械加工设备因为机床的使用年代久远使用环境差电器元件损坏电气线路老化控制电路混乱等原因需要对T68镗床的电气线路进行大修为了提高大修工作效率与大修质量需要进行T68镗床电气大修工艺文件的编制以及编制方法简述
关键词T68镗床电气线路电气大修大修工艺编制
Abstract
ThedesignprincipleofthecontentsofintroductionT68boringmachineandelectricalcomponentselectricalstructureandmaintenancewithemphasisoutlinedT68boringmachineforthepurposeofpairsoflargeandmedium-sizedpartsoftheholeorholesforboringcutprocessingmachineryprocessingequipmentbecausetheuseofmachineagelongtimetheuseoftheenvironmentispoordamagetoelectricalcomponentselectricalcircuitagingcontrolcircuitconfusionandotherreasonstheneedforelectricallinesT68boringmachineoverhaulinordertoimprovetheefficiencyofrepairandoverhaulofthequalitytheneedforelectricaloverhaulT68boringprocessofdocumentationaswellascompilationmethodofbriefly
KeywordsT68boringmachineelectricalcircuitselectricalrepairoverhaulprocessplanning
第一章T68镗床电气控制线路4
第一节电气原理分析4
一结构及运动形式4
二电气控制线路的特点4
三电气控制线路的分析5
四电器位置图10
第二章T68镗床低压电器的使用与维修12
第一节常用低压电器元件的使用和检修12
一低压开关12
二熔断器16
三接触器17
四继电器21
五主令电器25
六电线的选用与检修27
七机床工作灯的检修27
第三章三相交流电动机与控制变压器的使用与维修29
第一节三相异步电动机的基本结构29
一三相异步电动机的基本结构29
二三相交流电动机原理30
第二节三相异步电动机的拆装31
一电动机的拆卸31
二电动机的装配与检验31
第三节三相异步电动机的常见故障与检修32
一三相异步电动机的大修工艺流程图32
二三相异步电动机的大修32
第四节控制变压器的使用与维修33
一控制变压器的结构33
二变压器大修工艺流程34
第三章T68镗床大修工艺文件编制37
第一节编制T68镗床大修工艺流程图37
第二节编制T68镗床电气大修工艺37
一电气设备大修应包括的内容37
二制订工艺文件的原则37
三电气设备大修工艺编制的步骤37
四编制大修工艺前的技术准备38
五电气设备大修工艺卡38
六大修工艺编制情况报表40
第四章T68镗床大修结束电气线路调试工艺文件编制43
第一节机床电器设备修理质量标准43
第二节镗床电气设备的调试工艺44
第五章毕业设计心得46
参考文献48
第一章T68镗床电气控制线路
第一节电气原理分析
镗床是一种精密加工设备主要用于加工精度要求高的孔或者孔与孔间距要求精确的工件即主要用来进行钻孔扩孔铰孔和镗孔并能进行铣削端平面和车削螺纹等加工因此镗床的加工范围非常广泛
一结构及运动形式
1．T68镗床的结构如下图所示它主要由床身前立柱镗头架工作台后立柱和尾架等部分组成
2运动形式在上图中用箭头表示
1主运动镗杆主轴旋转或平旋盘花盘旋转
2进给运动主轴轴向进出移动主轴箱镗头架的垂直上下移动花盘刀具溜板的径向移动工作台的纵向前后和横向左右移动
3辅助运动有工作台的旋转运动后立柱的水平移动和尾架垂直移动主体运动和各种常速进给由主轴电机1M驱动但各部份的快速进给运动是由快速进给电机2M驱动
二电气控制线路的特点
1因机床主轴调速范围较大且恒功率主轴与进给电动机1M采用ΔYY双速电机低速时1U11V11W1接三相交流电源1U21V21W2悬空定子绕组接成三角形每相绕组中两个线圈串联形成的磁极对数P2高速时1U11V11W1短接1U21V21W2端接电源电动机定子绕组联结成双星形YY每相绕组中的两个线圈并联磁极对数P1高低速的变换由主轴孔盘变速机构内的行程开关SQ7控制其动作说明见表1
表1主电动机高低速变换行程开关动作说明
位置
触点主电动机低速主电动机高速SQ711-12关开2主电动机1M可正反转连续运行也可点动控制点动时为低速主轴要求快速准确制动故采用反接制动控制电器采用速度继电器为限制主电动机的起动和制动电流在点动和制动时定子绕组串入电阻R
3主电动机低速时直接起动高速运行是由低速起动延时后再自动转成高速运行的以减小起动电流
4在主轴变速或进给变速时主电动机需要缓慢转动以保证变速齿轮进入良好啮合状态主轴和进给变速均可在运行中进行变速操作时主电动机便作低速断续冲动变速完成后又恢复运行主轴变速时电动机的缓慢转动是由行程开关SQ3和SQ5进给变速时是由行程开关SQ4和SQ6以及速度继电器KS共同完成的见表2
表2主轴变速和进给变速时行程开关动作说明
位置
触点变速孔盘拉出主轴变速时变速后变速孔盘推回位置
触点变速孔盘拉出进给变速时变速后变速孔盘推回SQ34-9SQ49-10SQ33-13SQ43-13SQ515-14SQ615-14注表中表示接通表示断开
三电气控制线路的分析
1主电动机的起动控制
1主电动机正反转点动控制由正反转接触器KM1KM2与正反转点动按钮SB4SB5组成主电动机M1正反转点动控制电路此时电动机定子串入降压电阻R三相定子绕组接成△联结进行低速点动
2主电动机的正反向低速旋转控制由正反转起动按钮SB2SB3与正反转中间继电器KA1KA2及正反转接触器KM1KM2构成电动机正反转起动电路当选择主电动机低速运转时应将主轴速度选择手柄置于低速档位此时经速度选择手柄
当要求主电动机为高速旋转时行程开关SQ7的触点11-12SQ34-9SQ49-10均处于闭合状态按SB2后一方面KA1KM3KM1KM4的线圈相继通电吸合使主电动机在低速下直接起动另一方面由于SQ711-12的闭合使时间继电器KT通电延时式线圈通电吸合经延时后KT的通电延时断开的常闭触点13-20断开KM4线圈断电主电动机的定子绕组脱离三相电源而KT的通电延时闭合的常开触点13-22闭合使接触器KM5线圈通电吸合KM5的主触点闭合将主电动机的定子绕组接成双星形后重新接到三相电源故从低速起动转为高速旋转
主电动机的反向低速或高速的起动旋转过程与正向起动旋转过程相似但是反向起动旋转所用的电器为按钮SB3中间继电器KA2接触器KM3KM2KM4KM5时间继电器KT
2主电动机的反接制动的控制
当主电动机正转时速度继电器KS正转常开触点KS13-18闭合而正转的常闭触点KS13-15断开主电动机反转时KS反转常开触点KS13-14闭合为主电动机正转或反转停止时的反接制动做准备按停止按钮SB1后主电动机的电源反接迅速制动转速降至速度继电器的复位转速时其常开触点断开自动切断三相电源主电动机停转具体的反接制动过程如下所述
1主电动机正转时的反接制动设主电动机为低速正转时电器KA1KM1KM3KM4的线圈通电吸合KS的常开触点KS13-18闭合按SB1SB1的常闭触点3-4先断开使KA1KM3线圈断电KA1的常开触点17-14断开又使KM1线圈断电一方面使KM1的主触点断开主电动机脱离三相电源另一方面使KM13-13分断使KM4断电SB1的常开触点3-13随后闭合使KM4重新吸合此时主电动机由于惯性转速还很高KS13-18仍闭合故使KM2线圈通电吸合并自锁KM2的主触点闭合使三相电源反接后经电阻RKM4的主触点接到主电动机定子绕组进行反接制动当转速接近零时KS正转常开触点KS13-18断开KM2线圈断电反接制动完毕
2主电动机反转时的反接制动反转时的制动过程与正转制动过程相似但是所用的电器是KM1KM4KS的反转常开触点KS13-14
3主电动机工作在高速正转及高速反转时的反接制动过程与反转时的反接制动相似但是高速正转时反接制动所用的电器是KM2KM4KS13-18触点高速反转时反接制动所用的电器是KM1KM4KS13-14触点
3主电动机在主轴变速或进给变速时的连续低速冲动控制
T68镗床的主轴变速与进给变速即可在主轴电动机停车时进行也可在电动机运行中进行变速时为便于齿轮的齿合主电动机在连续低速状态下运行
1变速操作过程主轴变速时首先将变速操纵盘上的操纵手柄拉出然后转动变速盘选好速度后再将变速手柄推回在拉出或推回变速手柄的同时与其联动的行程开关SQ3SQ5相应动作在手柄拉出时SQ3不受压SQ5压下当手柄推回时SQ3压下SQ5不受压
2主电动机在运行中进行变速时的自动控制主电动机在运行中如需变速将变速孔盘拉出此时SQ3不受压触头SQ3处于断开状态使接触器KM3线圈断电释放其主触头断开将限流电阻R串入定子电路而触头KM34-17断开KM1或KM2均断电释放因此主电动机无论工作在正转或反转运行状态都因KM1或KM2线圈断电释放而停止旋转
3主电动机在主轴变速时的连续低速冲动控制主轴变速时将变速孔盘拉出SQ3不受压而SQ5压下于是触头SQ513-15闭合
若变速前主电动机处于正转运行状态这时由于主轴变速手柄的拉出使主电动机处于自停状态速度继电器触头KS13-15闭合KS113-18断开KS213-14处于断开状态使接触器KM1KM4线圈相继通电吸合KM1KM4主触头闭合主电动机定子绕组联结三角形接法并经限流电阻R正向起动旋转随着主电动机转速的上升当达到速度继电器KS动作值时触头KS113-15断开KM1线圈断电释放主触头又切断电动机三相电源主电动机在惯性下继续正向旋转同时触头KS113-18闭合KM2线圈通电吸合而此时KM4仍通电吸合KM2KM4主触头闭合接通主电动机反向电源经限流电阻R进行反接制动使主电动机转速迅速下降
当主电动机转速下降到速度继电器的释放值时触头KS113-18断开KM2断电释放同时触头KS113-15闭合KM1又通电吸合于是主电动机又接通正向电源经限流电阻R正向起动这样反复的起动和反接制动使主电动机处于连续低速运转状态有利于变速齿轮的齿合一旦齿轮齿合后变速手柄推回原位开关SQ3压下SQ5不受压触头SQ33-13断开SQ515-14断开切断主电动机变速低速运转电路
由上分析可知如果变速前主电动机处于停转状态那么变速后主电动机也处于停转状态若变速前主电动机处于正向低速△联结状态运转由于中间继电器KA1仍保持通电状态变速后主电动机仍处于△联结下运转同样道理如果变速前电动机处于高速YY联结正转状态那么变速后主电动机仍先接成△接法再经过3s左右的延时才进入YY接线的高速正转状态
进给变速时主电动机连续低速冲动控制情况与主轴变速相同只不过此时操作的是进给变速手柄与其联动的行程开关时SQ4SQ6当手柄拉出时SQ4不受压SQ6压下当变速完成推上进给变速手柄时SQ4压下SQ6不受压其余电路工作情况与主轴变速相同
4主轴箱工作台或主轴的快速移动控制
该机床各部件的快速移动由快速手柄操纵快速移动电动机2M拖动完成的当快速手柄扳向正向快速位置时行程开关SQ9被压动接触器KM6线圈通电吸合快速移动电动机2M正转同理当快速手柄扳向反向快速位置时行程开关SQ8被压动KM7线圈通电吸合2M反转
5主轴进刀与开作台联锁
为防止镗床或刀具的损坏主轴箱和工作台的机动进给在控制电路中必须互联锁不能同时接通它是由行程开关SQ1SQ2实现若同时有两种进给时SQ1SQ2均被压动切断控制电路的电源避免机床或刀具的损坏
6照明电路和指示灯电路
由变压器TC提供安全电压供给照明灯ELEL的一端接地Q1为灯开关由FU4提供照明电路的短路保护HL为电源指示灯
T68卧式镗床控制线路电器元件明细
代号名称型号M1主轴旋转进给多速电机YD252-425575KW15003000rminM2快速移动电机Y42-428KW220V380V1500rminQS1电源组合开关HZ10-603Q1照明开关FU1主回路熔断器保护电源RL1-60FU2快速回路熔断器保护M2RL1-15FU3控制回路熔断器保护控制电路RL1-15FU4照明回路熔断器保护照明电路RL1-15FU5电源指示灯回路熔断器RL1-15KM1主轴正转接触器CJ10-40代号名称型号KM2主轴反转接触器CJ10-40KM3主轴制动接触器短接RCJ10-20KM4主轴电机接触器1500rminCJ10-40KM5主轴电机接触器3000rminCJ10-40KM6快速正转接触器快进CJ10-20KM7快速反转接触器快退CJ10-20FR主轴电机过载保护热继电器保护M1JR16-203D20AKA1主轴正转中间继电器JZ4-44KA2主轴反转中间继电器JZ4-44KT主轴高速延时启动继电器JS7-1A5AKS主轴反接制动速度继电器JY-1R主轴电机反接制动电阻器限流电阻ZB1-09T变压器BK-3003802206312VEL照明灯具JC6-2HL信号灯DK1-06V2W绿色灯罩SB1主轴停止按钮LA2SB2主轴正转起动按钮LA2SB3主轴反接起动按钮LA2SB4主轴正转点动按钮LA2SB5主轴反转点动按钮LA2SQ1主轴进刀与工作台移动互锁行程开关LX1-11JSQ2主轴进刀与工作台移动互锁行程开关LX3-11KSQ3进给变速时复位行程开关LX1-11KSQ4主轴变速时复位行程开关LX1-11KSQ5行程开关进给变速手柄推上时压下LX1-11KSQ6行程开关主轴变速手柄推上时压下LX3-11KSQ7接通高速限位开关3000rminLX5-11SQ8快速移动正转限位开关LX3-11KSQ9快速移动反转限位开关LX3-11K四电器位置图
第二章T68镗床低压电器的使用与维修
第一节常用低压电器元件的使用和检修
凡是根据外界特定的信号或要求自动或手动接通和断开电路断续或连续的改变电路参数实现对电路进行切换控制保护检测和调节的电器设备均称为电器根据工作电压的高低电器可分为高压电器和低压电器工作在交流额定电压1200V及以下直流额定电压1500V及以下的电路内起通断保护控制或调节作用的电器称为低压电器这里只介绍与T68镗床电气线路有关的低压电器如刀开关熔断器等
一低压开关
低压开关主要用作隔离转换及接通和分断电路用多用作机床电路的电源开关和局部照明电路的控制开关有时也可用来直接控制小容量电动机的起动停止和正反转
它主要类型有刀开关转换开关和低压断路器
刀开关又分为开启式和封闭式
1开启式负荷开关开启式负荷开关适用于照明电热负载及小容量电动机控制线路中供手动不频繁的接通和分断电路并起短路保护
1结构HK系列负荷开关时由刀开关和熔断器组合而成它的瓷底座上装有进线座静触头熔体出线座和带瓷质手柄的动触头并有上下胶盖用来灭弧
2选用
1对于控制照明和电热负载选用开关的额定电流应不小于所有负载的额定电流之和额定电压为220V或250V的两极开关
2对于控制电力负载电动机容量不超过3KW时可选用并使开关的额定电流应不小于电动机额定电流3倍额定电压为380V或500V的三极开关
2封闭式负荷开关封闭式负载开关其灭弧性能操作性能通断能力和安全防护性能都优于开启式它适用于不频繁的接通和分断负载电路并能作为线路末端的短路保护也可用来控制15KW以下交流电动机的不频繁直接起动及停止
1结构它主要由刀开关熔断器操作机构和外壳构成它具有以下特点一是采用了储能分合闸方式因而提高了开关的通断能力延长了使用寿命二是设置了联锁装置得以确保操作安全
2选用
1封闭式负荷开关的额定电压应不小于线路的工作电压
2封闭式负荷开关用于控制照明电热负载时开关的额定电流应不小于所有负载额定电流之和用于控制电动机时开关的额定电流应不小于电动机额定电流的3倍
3选用时要按照负载容量选择类型尽量合理选用
3使用与维修
1使用和维修应注意刀片和刀口的状态如刀片刀口接触是否紧密弹簧和弹性卡板的接触状态是否合适弹簧有无松弛根据其状态进行调整或更换刀片进入刀口的深度调整应当是刀片处于完全接通位置时有杠杆操作刀片的刀开关的刀口接触面露出部分的深度不超过3mm刀片的整个接触部分完全嵌入刀口内刀片从接触刀口拔出的不同期性距离不超过3mm
2检修主要针对刀片和刀口表面看有无脏物尘埃和熔结的金属粒应清除干净如刀口刀片有严重腐蚀烧毛或刀片烧毛等应更换检查负荷电流是否超过刀开关的额定值检查刀开关是否有动静触头连接不实静触头片闭合力不够或开关合闸不到位的故障检查刀开关电源侧和负荷侧进出线端子与开关连接处是否压接牢固有无接触不实过热变色等现象检查绝缘连杆底座等绝缘部分有无损坏和放电现象检查动静触头有无烧伤及缺损灭弧罩是否清洁完整检查刀开关三相闸刀在分合闸时是否同时接触或分开触头接触是否紧密操作机构应完好动作应灵活分合闸位置应准确到位顶丝销钉拉杆等均应完好无缺损断裂
3刀开关的故障及处理方法见表一
表一刀开关的常见故障及修理方法
故障现象产生原因处理方法合闸后一相或两相没电夹座弹性消失或开口过大
熔丝熔断或接触不良
夹座动触头氧化或有污垢
电源进线或出线头氧化更换夹座
更换熔丝
清洁夹座或动触头
检查进出线头动触头或夹座过热或烧坏开关容量太小
分合闸时动作太慢造成电弧过大烧坏触头
夹座表面烧坏
动触头与夹座压力不足
负载过大更换较大容量的开关
改进操作方法
用细锉刀修整
调整夹座压力
减轻负载或调换较大容量的开关故障现象产生原因处理方法封闭式负荷开关的操作手柄带电外壳接地线接触不良
电源线绝缘损坏碰壳检查接地线
更换导线3转换开关
转换开关又名组合开关是一种多触点多位置式可控制多个回路的电器适用于工频交流电压380V以下及直流220V以下的电器线路中供手动不频繁的接通和断开电路换接电源和负载以及作为控制5KW以下三相异步电动机的直接起动停止和换向
1结构转换开关是由分别装在数层绝缘体内的动静触头组合而成开关的顶盖部分是由滑板凸轮扭簧和手柄等构成的操作机构由于采用了扭簧储能可使触头快速闭合或分断从而提高了开关的通断能力
2选用应根据极数电源种类电压等级及负载容量选用用于直接控制异步电动机的开关其额定电流一般取电动机额定电流的1525倍
3使用与维修
1故障及处理方法见表二
表二转换开关的常见故障及修理方法
故障现象产生原因处理方法手柄转动后内部触头不动作手柄的转动连接部件磨损
操作机构损坏
绝缘杆变形
轴与绝缘杆装配不紧调换手柄
修理操作机构
更换绝缘杆
紧固轴与绝缘杆手柄转动后三副触头不能同时接通或断开开关型号不对
修理开关时触头装配的不正确
触头失去弹性或有尘污更换开关
重新装配
3更换触头或清除污垢开关接线柱相间短路因铁屑或油污附在接线柱间形成导电将胶木烧焦或绝缘破坏形成短路清扫开关或调换开关4低压断路器
低压断路器简称断路器常用作电源开关有时也可用于电动机不频繁起动停止控制和保护等功用当电路中发生短路过载和失压故障时能自动切断故障电路保护线路和电气设备
1结构它由触头系统灭弧装置操作机构和保护装置等组成低压断路器按结构形式可分为塑壳式柜架式限流式直流快速式灭磁式和漏电保护式等6类
2选用
1低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路的正常工作电压和电路的实际工作电流
2热脱扣器的额定电流应与所控制负载的额定电流一致
3断路器的极限通断能力应不小于电路最大的短路电流
4欠电压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压
5电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载的正常工作时可能出现的峰值电流用于控制电动机的断路器其瞬时脱扣整定电流可按下式选取
上式中K安全系数可取15～17
?
?
电动机的起动电流
3使用与维修
1使用维修时要注意触点与导线之间接触是否良好失压脱扣器过电流脱扣器及其机构是否灵活可靠运行有无噪声和过热现象这些都可以为维修工作提供依据更换时还应保持原设计参数及安装方式
2检查维护要点是空气开关的动触点静触点触头有无烧毛或烧结损坏静触头与导线的连接点螺钉连接是否可靠有无松动烧黑等损坏对空气开关外壳有无烧焦或损坏失压脱扣器过电流脱扣器的线圈弹簧连杆等机构是否正常检查铁芯工作表面及断路环有无损坏调整热整定脱扣机构使其动作灵敏可靠．没有机械卡死掉件断裂等机构问题
3取下灭弧罩检查灭弧罩栅片的完整性及清除表面的烟痕和金属细末外壳应完整无损检查触头表面清擦烟痕用细锉或细砂布打平接触面并须保持触头原有形状如果触头的银钨合金表面烧伤并超过1mm应更换新触头检查触头的压力有无因过热而失效调节三相触头的位置和压力使其保持三相同时闭合并保证接触面积完整接触压力一致用手动缓慢分合闸检查辅助触头的常闭常开接点的工作状态是否合乎要求并清擦辅助触头的表面如有损坏应更换检查脱扣器的衔铁和拉簧活动是否正常动作应无卡阻磁铁工作极面应清洁平滑无锈蚀毛刺和污垢热元件的各部位有无损坏其间隙是否正常机构各个磨擦部位应定期涂注润滑油全部检修完毕后应做几次传动试验检查是否正常
4故障及处理方法见表三
表三低压断路器的常见故障及修理方法
故障现象产生原因处理方法手动操作断路器不能闭合电源电压太低
热脱扣器的双金属片尚未冷却复原
欠电压脱扣器无电压或线圈损坏
储能弹簧变形导致闭合力减少
反作用弹簧力过大检查线路并调高电源电压
待双金属片冷却后再合闸
检查线路施加电压或调换线圈
调换储能弹簧
5重新调整弹簧反力电动操作断路器不能闭合电源电压不符
电源容量不够
电磁铁杆行程不够
电动机操作定位开关变位调换电源
增大操作电源容量
调整或调换拉杆
调整定位开关电动机起动时断路器立即分断过电流脱扣器瞬时整定值太小
脱扣器某些零件损坏
脱扣器反力弹簧断裂或落下调整瞬时整定值
调换脱扣器或损坏的零部件
调换弹簧或重新装好弹簧分励脱扣器
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