1、广西农业职业技术学院 1 广西农业职业技术学院 毕业论文 题 目 C5225 型双柱立式车床电气控制系统典型 故障的检修 专 业 电气自动化技术 班 级 电气自动化 1401 姓 名 韦妮、文杰、周胜新、梁文钰 指导教师 姓名 蒙雪兰 职称 副教授 起止日期 广西农业职业技术学院 2 本人声明 我声明 , 本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的 , 在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 作者（签名） 年 月 日 广西农业职业技术学院 3 目 录 广西农业职业技术学院 4 摘 要 C5225 型立式车床为大型立式加工车床，主要用于加工径向尺寸大而轴向 尺 寸 较小的
2、重型和大型零件。 本文介绍 C5225 型立式车床 广西农业职业技术学院 5 前言 1.1 C5225型双柱立式车床的型号意义及基本结构 、运动形式 C5225 型立式车床是一种万能双柱立式车床，具有两个刀架，一般应用于冶金行业车制各种大型工件。可用于内外圆柱面、圆锥面、端面、内孔、切槽、切断等加工。 其外形如图 1 所示。 （ 1） 该车床型号的含义 C： 类代号（车床类） 5： 组代号（双柱立式车床组） 2： 系代号（立式车床系） 25：最大加工直径 2500mm （ 2） 基本结构及运动形式 本机床由工作台与底座、龙门架、变速箱、横梁、左右刀架、左右进给箱等部分组成。其中龙门架主要由左、
3、右立柱，顶梁，中间梁等部分组成，横梁沿立柱 导轨 上、下移动，横梁升降的电机及蜗轮箱置于顶梁内。横梁是靠蝶形弹簧通过杠杆夹紧于立柱上。横梁升降的操纵按钮在悬挂按钮站上。 变速箱紧固在工作台底座后部上。主电机由 联轴器 与变速箱相连接。变速箱由变速 油缸 来实现十六种转速的变换。转速变换选择 开关 在悬挂按钮站上。 工作台由主电机经变速箱直接启动和制动。工作台仅有正向工作转动，但可以正反方向点动，以便于工件找正。工作台上镶有铸造锌 合金 ZznAl10-5 耐磨导轨板，并在导轨间通入压力油（ 0.2-0.4Mpa）以提高导轨承载能力。工作台 主轴广西农业职业技术学院 6 上装有 NN3056K、
4、 NN3040K 型双列短圆柱滚子 轴承 ，其内环带有锥度，用以调整径向间隙，以保证主轴能在高精度下平稳地工作。 左右两个进给箱装在横梁的两端。两个进给箱的结构是相同的。每个进给箱的后部都装有刀架工作进给用电机与快速移动用电机各一台。工作进给由交换 齿轮 实现十八种进给量的变换。变换进给量的操纵手柄在进给箱的正面。进给箱内装有 电磁离合器 ，用来选择刀架工作进给或快速移动的方向。刀架移动方向选择开关及进给、快速移动操纵按钮在悬挂按钮站上。 左右两个立刀架装在横梁上，刀架由进给箱通过光杠、丝杠来达到垂直和水平的工作进给或快速移动。在横梁的光杠、丝杠上装有供手动操作的手柄，以便于调整刀架的位置和对
5、刀。刀架滑枕的重量由压力油进行平衡；刀架滑座的上部装有两个卸荷装置，拧动其上端的螺钉可调整卸荷滚子的承载力，以便减少主导轨的磨损，以利于长期保证机床的使用精度。 横梁、左、右立刀架上各装有一个可设置时间的自动润滑泵，以便于操作者方便对它们进行加油润滑。 图 1 C5225 型立式车床外形图 广西农业职业技术学院 7 2.1 C5225型立式车床控制特点 C5225 型立式车床在结构布局上的特点是主轴垂直布置，且工作台台面处于水平位置，所以，对加工的大型和重型零件比较容易保证精度。 C5225 型立式车床主电路如图 2 中的图 （一） 所示。从图 2 中的图（一） 中可以看出，主电路共有 7 台
6、三相交流异步电动机，车床全部设备均由 380V 交流电源供电。 M2 为油泵电动机，供给车床工作台润滑和液压装置的压力油。 M1 为工作台主拖动电动机，它采用星三角降压启动和能耗制动，仅有正向工作转动。但可作正反点动，以便调整刀具。工作台的变速通过变速箱实现 16 种转速变换 (见表 5-3)。 M3 为横梁升降电动机，通过机械传动使横梁沿立柱导轨上下移动。 M4 为右立刀架快移动电动机。 M5 为右立刀架进给电动机。 M6 为左立刀架快速移动电动机， M7 为左立刀架进给电动机。 由于机床加工的零件重量大，机床运行时需要 有良好的润滑状态，因此在控制环节上采取了只有当油泵电动机 M2 起动运
7、转，机床润滑油压力正常，也就是说机床润滑油供应正常的情况下，其他电动机才能 起动运转。 3.1 C5225型双柱立式车床电气控制线路工作原理 C5225型 车床电路原理图如图 2所示 3.1 .1 主电路 1）主轴电动机 M1主电路 C5225型立式车床主轴电动机 M1主电路位处 （ 1 3区）， 它是一个“正、反转 Y-降压启动控制主电路”。当主轴电动机 M1停止时，接触器 KM3的主触头闭合将（ 96 100区）直流电源装置产生的直流电源引入主轴电动机 M1的绕组中，对主轴电动机 M1进行能耗制动。与主轴电动机 M1同轴相连的速度继电器 KS，用以在主轴电动机 M1制动 停止时对主轴电动机
8、 M1的速度进行监控。 2）油泵电动机 M2主电路 油泵电动机 M2主电路位处（ 4区），它是一个“单向正转控制主电路”。其中断路器 QF2既为油泵电动机 M2的电源开关，又起到油泵电动机 M2的过载保护和短路保护的作用，当油泵电动机 M2过载或短路时，断路器 QF2自动跳闸断开， 切断油泵电动机 M2的电源。接触器 KM4的主触头则为油泵电动机 M2电源的接通和断广西农业职业技术学院 8 开触头。 3）横梁升降电动机 M3控制主电路 横梁升降电动机 M3的控制主电路位处（ 5区和 6区），它是一个“正、反转控制主电路”。熔断器 FU2为横梁升降电动机 M3的短路保护，接触器 KM9的主触头为
9、横梁升降电动机 M3正转电源的接通和断开触头，接触器 KM10的主触头为横梁升降电动机 M3反转电源的接通和断开触头。 4）右立刀架快速移动电动机 M4主电路 右立刀架快速移动电动机 M4主电路为处（ 7区），它是一个“单向正转控制主电路”。熔断器 FU3为右立刀架快速移动电动机 M4的短路保护，接触器 KM5的主触头 为右立刀架快速移动电动机 M4电源的接通和断开触头。 5）右立刀架进给电动机 M5主电路 右立刀架进给电动机 M5主电路位处（ 8区），它也是一个“单向正转控制主电路”。断路器 QF3既为右立刀架进给电动机 M5的电源开关，又为它的过载保护和短路保护元件，接触器 KM6主触头为
10、它电源的接通和断开触头。 6）左立刀架快速移动电动机 M6控制主电路 左立刀架快速移动电动机 M6控制主电路位处（ 9区），它也是一个“单向正转控制主电路”。熔断器 FU4为左立刀架快速移动电动机 M6的短路保护，接触器KM7的 主触头为左立刀架快速移动电动机 M6电源的接通和断开触头。 7）左立刀架进给电动机 M7控制主电路 左立刀架进给电动机 M7控制主电路位处（ 10区），它也是一个“单向正转控制主电路”。断路器 QF4既为左立刀架进给电动机 M7的电源开关，又为它的过载保护和短路保护元件，接触器 KM8为它电源的接通和断开触头。 3.1.2控制电路 1） 油泵电动机 M2控制 按下按钮
11、 SB4，接触器 KM4通电闭合，油泵电动机 M2启动运转，同时 14区中的接触器 KM4的常开触点闭合，接通了其他电动机控制电路的电源，为其他电动机的启动运行做好了准备。 2） 主轴电动机 M1控制 主轴电动机 M1可采用 Y-降压启动控制，也可采用正反转电动控制，还可采广西农业职业技术学院 9 用停车制动控制。由主轴电动机 M1拖动的工作台还可以通过电磁阀的控制来达到变速的目的。 （ 1） 主轴电动机 M1的 Y-降压启动控制。按下按钮 SB4（ 15区），中间继电器K1闭合并自锁，接触器 KM1线圈（ 17区）通电闭合，继而接触器 KMY线圈（ 24区）通电闭合，同时时间继电器 KT1线
12、圈（ 21区）通电闭合，主轴电动机 M1开始 Y-降压启动。经过一段时间，时间继电器 KT1动作，接触器 KT1线圈断电释放，接触器 KMY线圈断电，接触器 KM线圈（ 26区）通电闭合，主轴电动机 M1接法全压运行。 （ 2） 主轴电动机 M1的正、反转点动控制。按下正转点动按钮 SB5（ 17区），接触器 KM1线圈通电闭合，继而接触器 KMY通 电闭合，主轴电动机 M1正向 Y接法点动启动运转。按下反转点动按钮 SB6(20区 )，接触器 KM2线圈（ 20区）通电闭合，继而接触器 KMY通电闭合，主轴电动机 M1反向 Y接法点动启动运转。 （ 3） 主轴电动机 M1的停车制动控制。当主
13、轴电动机 M1启动运转时，速度继电器 KS的常开触点（ 22区）闭合。按下停止按钮 SB3（ 15区 ） ，中间继电器 K1、接触器 KM1、时间继电器 KT1、接触器 KM线圈施电释放，接触器 KM3线圈通电闭合，主轴电动机 M1能耗制动。当速度下降至 100r/min时，速度继电器的常开触点（ 22区）复位断开， 主轴电动机 M1制动停车完毕。 （ 4） 工作台的变速控制。工作台的变速由手动开关 SA控制，改变手动开关 SA的位置（电路图中 35 38区），电磁铁 YA1 YA4有不同的通断组合，可得到工作台各种不同的转速。表 5-3列出了 C5225型立式车床转速表。 （ 1） 表 5-
14、3 C5225型立式车床转速表 电磁铁 SA转换开关触点 花盘各级转速、电磁铁及 SA通断情况 2 2.5 3.4 4 6 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 YA1 SA1 - + + - + - + - + - + - + - + - YA2 SA2 + + - - + - + - + + - - + + - - 广西农业职业技术学院 10 注：“ +”表示接通状态，“ -”表示断开状态。 将 SA扳至所需转速位置，按下按钮 SB7（ 31区），中间继电器 K3、时间继电器 KT4线圈通电吸合，继而电磁铁 YA5线圈通电吸合，接通锁杆油路，锁杆压合行程
15、开关 ST1(28区 )闭合，使中间继电器 K2、时间继电器 KT2、线圈通电吸合，变速指示灯 HL2亮，相应的变速电磁铁（ YA1 YA4）线圈通电，工作台得到相应的转速。 时间继电器 KT2闭合后，经过一定时间， KT3线圈通电闭合，使接触器 KM1、KMY通电吸合，主轴电动机 M1作短时启动运行，促使变速齿轮啮合。变速齿轮啮合后， ST1复位，中间继电器 K2、时间继电器 KT2与 KT3、电磁铁 YA1 YA4失电释放，完成工作台的变速过程。 3） 横梁升、降控制 横梁上升控制。按下横梁上升按钮 SB15(68区 )，中间继电器 K12线圈通电吸合，继而横梁放松电磁铁 YA6（ 33区
16、）通电吸合，接通液压系统油路，横梁夹紧机构放松，然后行程开关 ST7、 ST8、 ST9、 ST10（ 63区）复位闭合，接触器 KM9线圈（ 64区）通电闭合，横梁升降电动机 M3正向启动运转，带动横梁上升。松开按钮 SB15，横梁停止上升。 横梁下降控制。按下横梁下降按钮 SB14（ 66区），时间继电器 KT8(66区 )、 KT9(67区 )及中间继电器 K12（ 68区）线圈通电吸合，继而横梁放松电磁铁 YA6（ 33区）通电吸合，接通液压系统油路，横梁夹紧机构放松，然后行程开关 ST7、 ST8、 ST9、ST10(63区 )复位闭合，接触器 KM10线圈（ 65区）通电闭合，横梁升降电动机 M3反向启动运转，带动横梁下降。松开按钮 SB14，横梁下降停止。 4） 刀架控制 （ 1）右立刀架快速移动控制。将十字架手动开关 SA1扳至“向左”（ 47 50区）位置，中间继电器 K4(47区 )通电吸合，继而右立刀架向左快速离合器电磁铁 YC1线圈（ 72区）通电吸合。然后按下右立刀架快速移动电动机 M4的启动按钮 SB8YA3 SA3 + + + + - - - - + + + + - - - - YA4 SA4 + + + + + + + + + - - - - - - -
