z3040摇臂钻床(2)

（3）液压泵电动机

摇臂、立柱、主轴箱的夹紧放松，均采用液压传动菱形块夹紧机构，夹紧用的高压油是由一台电动机带动高压油泵送出的。由于摇臂的夹紧装置与立柱的夹紧装置，主轴的夹紧装置不是同时动作，所以，采用一台电动机拖动高压油泵，有电磁阀控制油路。 （4）冷却液泵电动机

切削时，刀具及工件的冷却由冷却液泵供给所需的冷却液，冷却液流量大小有专用阀门调节，与电动机转速无关。

三、电动机的选择

根据前面的设计要求可知，本设计需配备四台电动机，各自分别为： 1.主轴电动机，M1，型号选定为Y100L2.4，性能指标为：3KW、380V、6.82A、1430r/min

2.冷却泵电动机：M4型号选定JCB-22，性能指标为：0.125KW、0.43A、2790r/min 3.摇臂升降电动机：M2，型号选定为Y908-4，性能指标为：1.1KW、2.01A、1390r/min

4.液压泵电动机：M3,型号选定为J031.性能指标为：0.6KW、1.42A、2880r/min 四、夹紧机构的液压系统设计

主轴箱，力主和摇臂的夹紧与松开是由液压泵电动机拖动液压泵送出压力油，推动活塞，菱形块来实现的。其中主轴箱和力主夹紧与放松由一个油路控制，而摇臂的夹紧松开因与摇臂升降构成自动循环，所以又另一个油路单独控制，这两个油路均由电磁阀操作。

在夹紧或松开主轴箱及立柱时，首先启动液压电动机拖动液压泵，送出压力油，在电磁阀操作下，使压力油经二位六通阀流入夹紧或松开油腔，推动活塞和菱形块实现夹紧或松开。由于液压泵电动机是点动控制，所以主轴箱和力主夹紧与松开是点动的。

五、电气控制线路图的设计 1.主电路设计

电源由空气隔离开关QS引入，FU1用作系统的短路保护，主轴电动机M1由接触器KM2、KM3控制正反转，FR1作过载保护；接触器KM4、KM5的主触点控制液压泵电动机M3正反转，FR2作过载保护；冷却泵电动机M4的工作由组合开关SA1控

制，熔断器FU2用作电动机M2、M3主电路的过流和短路保护。

2.控制电源的设计

考虑安全可靠和满足照明指示灯的要求，采用控制变压器TC降压供电，其一次侧为交流380V,二次侧为127V、36V、6.3V其中127V电压供给控制电路，36V电压控制局部照明电源，6.3V作为信号指示电源。

3.控制电路的设计

（1）主轴电动机M1的控制设计

根据设计要求，主轴电动机M1的起-停由按钮SB1、SB2和接触器KM1线圈及自锁触点来控制，当主轴电动机M1过载时，热继电器FR1起过载保护。

（2）摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3的控制设计

根据设计要求，这两个电机需完成升降和夹紧的工作任务，所以，要用行程开关SQ（1-4）和按钮SB（3-6）来控制两个电动机的起-停和正反转，SQ3、SQ4分别为松开与夹紧限位开关，SQ1、SQ2分别为摇臂升降极限开关，SB3、SB4分别为上升与下降按钮，SB5、SB6分别为立柱、主轴箱夹紧装置的松开与夹紧按钮。

综合以上考虑，绘出Z3040摇臂钻床的控制电路如附图一所示。 4.局部照明及信号指示电路的设计

局部照明设备用照明灯HL、灯开关SA2和照明回路熔断器FU3来组合。 信号指示电路由三路构成：一路为“主电动机工作”指示灯HL3（绿）在电源接通后，KM1线圈得电，其辅助常开触点闭合后绿灯立即亮，表示主电动机处于供电状态；一路为（松开）指示灯HL1（红），若行程开关SQ4动断触点合上，红灯亮，表示摇臂放松；另一路为（夹紧）指示灯HL2（黄），若行程开关SQ4动合触点闭合，黄灯亮，表示摇臂夹紧，。

由此，绘出Z3040摇臂钻床的照明及信号指示电路图如下图一所示。

六、电气元件的选择

在电气原理图设计完毕之后就可以根据电气原理图进行电气元件的选择工作，本设计中需选择的电气元件主要有：

1. 电源开关QS的选择

QS的作用主要是用于电源的引入及控制M1～M4起、停和正反转等。因此QS 的选择主要考虑电动机M1～M4额定电流和启动电流，由前面已知M1～M4的额定

图一 Z3040摇臂钻床电气控制原理图

电流数值，通过计算可得额定电流之和为10.68A，同时考虑到，M2、M3、M4量为满载启动，在功率较小，M1虽功率较大，但为轻载启动。所以，QS最终选择组合开关HZ5-20型，额定电流为20A。

2.热继电器FR的选择

根据电动机的额定电流进行热继电器的选择，由前面M1、M2和M3的额定电流，现选择如下：

FR1选用JR16-20/3D型热继电器。热元件额定电流11A额定电流调节范围为6.8～11A工作时调整在6.82A.

FR2选用JR16-20/3型热继电器。热元件额定电流2.4A额定电流调节范围为1.5～2.4A工作时调整在1.42A。

3.接触器的选择

根据负载回路的电压、电流，接触器所控制回路的电压及所需点的数量等来进行接触器的选择。

本设计中KM1主要对M1进行控制，而M1额定电流为6.82A，控制回路电源为127V，需要主触点两对，所以，KM1选G0-10型接触器，主触点额定电流为10A，线圈电压为127V。

KM2与KM3对M2进行控制，而M2额定电流为2.01A，控制回路电源为127V，各需要主触点两对，KM2的辅助动断触点一对，KM3的辅助动断触点一对，所以，KM2、KM3选CD10-5型接触器，主触点额定电流为5A，线圈电压为127V。

KM4与KM5对M3进行控制，而M3的额定电流为1.42A，控制回路电源为127V，各需要主触点三对，KM4的辅助动断触点一对，KM5的辅助动断触点一对，所以，KM4、KM5选CJ10-5型接触器。

4.时间继电器的选择

本设计中由于摇臂的升降需要延时控制。需要常开触点一个，延时闭合动断触点一个，延时断开动合触点一个，我们选ISSI型时间继电器。额定电压AC127V、DC24V,额定功耗小于5W,动作频率1200次/h。

5.熔断器的选择

根据熔断器的额定电压、额定电流和熔体的额定电流等进行熔断器的选择。 本设计中涉及到熔断器有三个：FU1、FU2、FU3。

FU1主要对M1、M4进行短路保护，M1、M4额定电流分别为6.82A、0.43A。因

此，熔体的额定电流为 Iful≥(1.5-2.5)INmax+∑IN

计算可得Iful≥17.48A，因此FU1选择RL1-60型熔断器，熔体为20A. 同理：FU2选择RL1-15型熔断器，熔体为10A；FU3选择RL1-15型熔断器，熔体为2A。

6.按钮的选择

根据需要的触点数目、动作要求、使用场合、颜色等进行按钮的选择。 本设计中SB1、SB4选择LA-18型按钮，颜色为红色，选择SB2、SB5选择LA-18型按钮，颜色为绿色，SB3、SB6选择LA-18型按钮，颜色为黑色。

7.照明及指示灯的选择

本设计中，电源指示灯EL选择JC2，交流36V、40W，与灯开关SA2成套配置；指示灯HL1、HL2、HL3选择ZSD-0型，指标为6.3V，0.25A，颜色为黄色，绿色，红色各一个。

8.控制变压器的选择

本设计中，变压器选择BK-100VA,380V、220V/127V、36V、6.3V。 综合以上的计算，绘出Z3040摇臂钻床的电器元件明细表如表一所示。 表一 Z3040摇臂钻床的电器元件明细表

符号 M1 机 摇臂升降电动M2 机 M3 M4 QS KM1 KM2,KM3 交流接触器 KM4,KM5 KT FR1 时间继电器 热继电器 JSSI JR16-20/3 AC127V,DC24V 热元件额定电流11A,整定电流

名称 三相异步电动型号 Y100L2-4 规格 3.0KW,380V,6.82A,1430r/min 数量 1 Y90S-4 液压泵电动机 冷却泵电动机 组合开关 交流接触器 JO31-2 JCB-22 HZ5-20 CJ-10 CJ10-5 1.1KW,2.01A,1390r/min 0.6KW,1.42A,2880r/min 0.125KW,0.43A,2790r/min 三极，500V,20A 10A,线圈电压127V 5A,线圈电压127V 1 1 1 1 1 5 1 1

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