用流程图法排除钻床Z35电气故障

广东 张志芳

用流程图法排除钻床Z35电气故障

广东 张志芳

笔者根据自己维修的实践经验和几年实习教学总结归纳出用流程图法来分析机床电气故障，实践证明，用这种方法去分析检修机床对初学者的维修水平提高较快，就有关内容介绍如下：第一，流程图的概念流程图：就是根据机床电气故障现象，分步采用假设的试验法，然后根据电路原理图，分析两种不同的结果，使每一次试验结果都与某一小范围故障部位相联系，这样把整个故障范围逐步分小。再利用测量法，通过少数几次的电压，电阻或电流的测量，就能立即找到故障点。流程图法是将几种常用故障分析方法的综台，它直观，逻辑性强，便于理解和掌握。适合于对复杂机床电气线路的检修分析。第二，流程图使用的符号画法。1.流程圈常使用符号如下：①用于开始，其内写明故障现象。②表示故障在这里要根据试验结果来分叉，结果“是”或“动作”则从Y端流出结果，“否”或“无动作”则从N端流出。③表示故障流向。④表示故障流向的结束，其内容写明故障点编号或某故障电器元件代号。2.流程圈的画法从故障现象开始，结合电路原理图分步试验，并分析试验结果找到相对应的故障部位在实际检修时，由于每次试验结果只有一个，这样就可以只顺着一条分支查下去即可，通常只要经过二、三步就可以立即找到故障点。

一、Z35型摇臂钻床电路工作原理

Z35型摇臂钻床电路图如图1所示：

图1 Z35型摇臂钻床电气原理图

（一）主电路

Z35型摇臂钻床共有四台三相交流异步电动机，其中主轴电动机M2由接触器KM1控制，热继电器FR作过载保护，主轴的正、反向控制是由双向片式摩擦离合器来实现的。摇臂升降电动机M3由接触器KM2、KM3控制，FU2作短路保护。立柱松紧电动机M4由接触器KM4和KM5控制，FU3作短路保护。冷却泵电动机M1是由组合开关QS2控制，FU1作短路保护。摇臂上的电气设备电源，由转换QS1及汇流环YG引入。

（二）主轴电动机控制

主轴电动机M2的旋转是通过接触器KM1和十字开关SA控制的。十字开关由十字手柄和四个微动开关组成。

先将电源总开关QS1合上，并将十字开关SA扳向左方，SA的触点(2-3)闭合，中间继电器KA获电吸合并自锁，为其他控制电路接通做好准备。再将十字开关SA扳向右边位置，这时，SA的触点(2-3)分断后，SA的触点(3-4)闭合，接触器KM1线圈得电吸合，主轴电动机M2通电旋转。主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄控制。将十字开关扳回中间位置，接触器KMl线圈断电释放，主轴电动机M2停转。

（三）摇臂升降控制

摇臂升降控制是在中间继电器KA得电并自锁的前提下进行的，用来调整工件与钻头的相对高度。摇臂升降前必须将夹紧装置放松，升降完毕后又必须夹紧，这些动作是通过十字开关SA，接触器KM2、KM3，位置开关SQ1、SQ2控制电动机M3来实现的。SQ1是能够自动复位的鼓形转换开关，其两对触点都调整在常闭状态。SQ2是不能自动复位的鼓形转换开关，它的两对触点调整在常开状态，由机械装置来带动其通断。

摇臂上升：将十字开关SA的手柄从中间位置扳到向上的位置，SA的触点(3-5)接通，接触器KM2得电吸合，电动机M3启动正转。由于摇臂在升降前被夹紧在立柱上，所以，M3刚启动时，摇臂不会上升，而是通过传动装置先把摇臂松开，这时鼓形组合开关SQ2-2(3-9)的常开触点闭合，为摇臂上升后的夹紧做好准备，随后电动机M3通过升降丝杠，带动摇臂上升。当上升到所需位置时，将十字开关SA扳列中间位置，接触器KM2线圈断电释放，电动机M3停转。KM2互锁常闭触点(9-10)恢复闭合后，接触器KM3线圈得电吸合，电动机M3启动反转，带动机械夹紧机构将摇臂夹紧，夹紧后鼓形开关SQ2-2的常开触点恢复断开状态，接触器KM3线圈断电释放，电动机M3停转，完成摇臂上升过程。

摇臂下降：可将十字开关SA扳到向下位置，动作流程与摇臂上升相似。

为使摇臂上升或下降不致超出允许的极限位置，在摇臂上升和下降的控制电路中分别串入位置开关SQ1-1和SQ1-2作限位保护。

（四）立柱夹紧与松开的控制

立柱的夹紧与放松是通过接触器KM4和KM5控制电动机M4的正、反转来实现的。钻床正常工作时，外立柱是夹紧在内立柱上的，当需要摇臂和外立柱绕内立柱转动时，应先按下按钮SB1，使接触器KM4线圈得电吸合，电动机M4正转，通过齿式离合器驱动齿轮式油泵，送出高压油，经油路系统和传动机构将内外立柱松开。松开SBI，电动机M4停转。这时，摇臂可在人力推动下转动，当转到所需位置时，再按下按钮SB2，接触器KM5线圈得电，电动机M4反转，在液压推动下立柱被夹紧。SB2松开后，电动机M4停转，整个“松开——移动——夹紧”过程结束。由于主轴箱在摇臂上的夹紧与放松和立柱的夹紧与放松是用同一台电动机和液压机构配合进行的，因此，在对立柱夹紧与放松的同时，也对主轴箱在摇臂上进行了夹紧与放松。

二、Z35型摇臂钻床典型故障分析

（一）摇臂只能上升，不能下降（或只能下降，不能上升）

摇臂升降运动有一个方向能进行，说明电动机M3及其供电线路是好的，故障出在控制机正、反转的接触器KM2或KM3及有关电路中。检修流程如下：

图2 摇臂单向控制故障处理流程

图3 鼓形开关

（二）摇臂上升（下降）夹紧后，电动机M 3仍正、反转重复不停

故障的原因是鼓形组合开关SQ2的两副常开触点调节得太近，使它们不能及时分断引起的。鼓形组合开关的结构如图3所示。

图3中3和4是两块随转鼓5一起转动的动触点，两副常开静触点1、2分别对应S02-1和SQ2-2。当摇臂不做升降时，要求两副常开静触点1、2正好处于两块动触点3和4之间，使S02-1和SQ2-2都处于断开状态。如转轴受外力作用，使转鼓顺时针方向转过一个角度，则下面一对常开静触点S02-2接通；若转鼓逆时针旋转一个角度，则下面一对常开静触点S02-i接通。由于动触点3和4的位置决定了转鼓旋转至两副常开静触点接通的角度，所以，鼓形组合开关SQ2是摇臂升降与松紧的关键。如果动触点3和4调整得太近，当摇臂上升到预定位置，将十字开关手柄扳回中间位置时，接触器KM2断电释放。由于SQ2-2在摇臂松开时已接通，故接触器KM3得电，电动机M3反转，通过夹紧机构使耀蓉娈紧。同时，摇臂夹紧机构带动转轴6逆时针旋转一个角度，使SQ2-2离开动触点4处于分断状态，KM3断电，电动机M3断电。由于惯性，电动机及机械部分仍继续转过一段距离。此时，因动触点3和4调整得很近，使鼓形组合开关转过中间切断位置，动触点3又将SQ2-1接通，接触器KM2再次得电动作，电动机M3又正转起来；如此不断循环，造成电动机M3正、反转摆动运转，使摇臂关紧和放松动作反复不停。

（三）摇臂升降后不能充分夹紧

故障应在鼓形组合开关SQ2上，引起此故障的原因有三个：

1.鼓形开关动触点的夹紧螺栓松动，造成动触点3或4的位置偏移。正常情况下，当摇臂放松，SQ2-2接通，上升到位将十字开关手柄扳到中间位置时，接触器KM3得电动作，摇臂自动夹紧。如果动触点4位置偏移，使SQ2-2未按要求闭合，则KM3不能得电，电动机M3也就不能反转进行夹紧，使摇臂仍处于放松状态。

2.鼓形组合开关的动、静触点弯扭、磨损、接触不良或两副常开静触点过早分断也可使摇臂不能充分夹紧。

3.在检修安装时，没有注意鼓形开关的两副常开触点的原始位置与夹紧装置的协调配合，起不到夹紧作用。例如，安装与鼓形组合开关相连的齿轮时，如果与前面扇形齿条的啮合偏移，就会使得摇臂夹紧机构在没有到达夹紧位置（或超过夹紧位置）时便停止运动。

4.立柱只能放松不能夹紧（或只能夹紧不能放松）。

立柱的放松、夹紧是通过电动机M4正、反转，驱动齿轮式油泵，送出高压油，经一定的油路系统和传动机构来实现的。立柱只能放松，不能夹紧，电气、液压、机械几方面的故障都可能发生。检修流程如图4所示：

总之，电气控制电路的故障查找是一项技术性较强的工作，也是实际工作中一项十分重要和繁锁的工作，具体的故障查找方法也互不相同，控制系统出了故障，一时难以弄清是什么地方出了问题，就需要进行故障的查找，而故障点的查找又有一定规律，用流程图法可以缩短电气控制线路故障查找的时间。

（编辑 李艳华）

（作者单位：广东省技师学院）