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床电气故障的诊断与维修分析
发布时间：2017-10-09 点击次数：次
1、机床设备的电气故障
1.1 电气故障产生的必然性
故障是指设备或系统因自身原因而丧失规定功能的现象。尽管我们对机床电气设备采取了日常维护、保养及定期检验、检修等有效措施，但仍不能保证机床电气设备长期正常运行，而永远不出现电气故障，因此必须及时查找并迅速排除故障。
1.2 故障的分类
机床电气设备常见的故障按性质产生原因，可以分为自然故障和人为故障两大类。
自然故障 机床在运行过程中，其电气设备常受到许多不利因素的影响，如电器动作过程中的机械振动和过电流的热效应将加速电器元件的绝缘老化变质、电弧的烧损、长期动作的自然磨损、周围环境的温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀、元件自身的质量问题以及自然寿命等因素。以上原因都会使机床电器难免出现一些故障而影响机床的正常运行。
人为故障 机床在工作过程中，由于操作人员的操作不当，安装不合理或者其它外力破坏而造成的故障，也会造成机床事故。当故障有明显的外表特征时容易被发现，如电动机、电器的显著发热、冒烟、散发出焦臭味或火花等。这类故障是由于发动机、电器的绕组过载、绝缘击穿、短路或接地所引起的。在排除这类故障时，除了更换或修复之外，还必须找出和排除造成上述故障的原因。另一类是故障没有外表特征，这一类故障是控制电路的主要故障。在电气线路中由于电气元件调整不当、机械动作失灵、触头及接线头接触不良或脱落以及小零件的损坏、导线断裂等原因所造成的故障。线路越复杂，出现这类故障的机率越高。这类故障虽小，但是经常发生，且由于没有外表特征，要寻找故障发生的点，常需要花费很长的时间，有时还要借助于各种测量仪表和工具才能找出故障点，而一旦找到故障点，只需要简单的调整或修理就能立即恢复机床的正常运行，所以能否迅速找出故障点是检修这类故障的关键。
1.3 故障诊断及其处理的基本原则
当机床在运行过程中发生故障后，应立即切断电源进行检修。为了尽快找到故障点和故障原因，判断与处理原则如下：
（1）机床故障发生后，维修人员首先向机床操作人员了解机床在什么情况下出现的故障，故障现象如何，操作者采取了什么措施。电气维修人员在此基础上利用有关的电气工作原理，来判断故障发生的原因。
（2）分析可能造成故障的因素。机床电气设备出现的同一故障现象，原因是多种多样的，有可能是由于机械、电气控制系统等造成的。要准确地判断故障出现的环节和造成故障的原因，必须罗列所有的相关因素。比如在车床加工过程中，加工完成后按下停止按钮，主轴电动机不会停止。出现这种故障，其影响因素可能有以下几个方面：①接触器主触点熔焊、被杂物卡住或有剩磁，使它不能复位；②停止按钮常闭触点被卡住，不能断开。
（3）确定故障产生的原因。由于造成故障的原因很多，因此维修人员必须利用该机床的资料、现场经验和判断能力，以及维修人员的机、电和液等综合技术知识及必需的测试手段、最后确定可能因素，然后通过必要的实验逐一查找，确定故障点。
（4）排除故障。找出故障点后，要针对不同故障情况和部位相应采取正确的排除方法，不要轻易采用更换元件和补线等方法，更不要轻易改动线路或更换规格不同的电器元件，以防产生人为故障。
2、常见的故障分析方法
（1）检修前的故障调查：故障调查主要有问、看、听、摸几个步骤。
问 机床故障发生后，维修人员首先向机床操作人员了解机床在什么情况下出现的故障，故障是首次突然发生还是经常发生，是否有烟雾、跳火、异常声音和气味出现，有何失常和误动作等。
看 观察一下熔断器内的熔丝是否熔断，电器元件及导线连接处有无烧焦。
听 电动机、控制变压器、接触器、继电器运行中的声音是否正常。
摸 在机床电气设备运行一段时间后，切断电源用手触摸有关电器的外壳或电磁线圈，试其温度是否显著上升，是否有局部过热现象。
（2）对机床电气原理图进行分析，确定产生故障的可能范围。
机床电气线路有的很简单，但有的也很复杂。对于比较简单的电气线路，若发生了故障，仅有的几个电器元件和几根导线一目了然，即使采用逐一电器、逐根导线依次检查，也容易寻找故障部位。
图 1 是最简单的电动机连续运转的电气控制原理图。它的工作原理就是按下起动按钮SB2，接触器KM 带电，这样接触器的主触点和辅助触点都会闭合，这样电动机就能正常地运转。如果发现以下故障就很好处理。当按下起动按钮SB2 后电动机起动，但是松开按钮SB2 后电动机停转了，这就说明电动机不能连续工作。出现这样的故障就很容易判断，根据控制原理能起到连续作用的就是自锁触点，所以故障就发生在接触器KM 的辅助自锁触点上。
图 1 电气控制原理图
图 1 是比较简单的线路，但是对于线路复杂的电器设备则不能采用上述方法来检查电气故障。电气维修人员必须熟悉和理解机床的电气线路图，这样才能正确判断和迅速排除故障。机床的电气线路是根据机床的用途和工艺要求而确定的，因此了解机床基本工作原理、加工范围和操作程序，对掌握控制线路是十分有用的。分析时通常是从主电路入手，了解机床各运动部件和机构采用了几台电动机拖动，分析每台电动机中使用的接触器的主触头的连接方式，大致可以看出电动机是否有正、反转控制、是否采用降压起动、是否有制动、是否有调速。再找出相应的控制线路，联系到机床对控制线路要求和所学知识，逐步了解各个具体电路由哪些电器组成，结合故障现象和线路工作原理分析，便可迅速找出故障。
试验法 操作某一个开关或者按钮，线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作。若依次动作到某一个电器元件发现动作不符，即说明此电器元件或其相关电路有问题。再在此线路中逐项分析、检查，查找故障。
测量法 利用万用表、电笔、检验灯对故障范围内的有关电器元件进行检查，常常能发现故障的确切的位置。
3、故障现象、原因分析举例
常见的机床种类有很多种，而不同的机床出现的故障也千差万别。下面以Z3040 摇臂钻床（图2）为例，根据故障现象来分析故障产生的原因（表1）。
表 1 Z3040 摇臂钻床故障分析
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1.1 电气故障产生的必然性
故障是指设备或系统因自身原因而丧失规定功能的现象。尽管我们对机床电气设备采取了日常维护、保养及定期检验、检修等有效措施，但仍不能保证机床电气设备长期正常运行，而永远不出现电气故障，因此必须及时查找并迅速排除故障。
1.2 故障的分类
机床电气设备常见的故障按性质产生原因，可以分为自然故障和人为故障两大类。
自然故障 机床在运行过程中，其电气设备常受到许多不利因素的影响，如电器动作过程中的机械振动和过电流的热效应将加速电器元件的绝缘老化变质、电弧的烧损、长期动作的自然磨损、周围环境的温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀、元件自身的质量问题以及自然寿命等因素。以上原因都会使机床电器难免出现一些故障而影响机床的正常运行。
人为故障 机床在工作过程中，由于操作人员的操作不当，安装不合理或者其它外力破坏而造成的故障，也会造成机床事故。当故障有明显的外表特征时容易被发现，如电动机、电器的显著发热、冒烟、散发出焦臭味或火花等。这类故障是由于发动机、电器的绕组过载、绝缘击穿、短路或接地所引起的。在排除这类故障时，除了更换或修复之外，还必须找出和排除造成上述故障的原因。另一类是故障没有外表特征，这一类故障是控制电路的主要故障。在电气线路中由于电气元件调整不当、机械动作失灵、触头及接线头接触不良或脱落以及小零件的损坏、导线断裂等原因所造成的故障。线路越复杂，出现这类故障的机率越高。这类故障虽小，但是经常发生，且由于没有外表特征，要寻找故障发生的点，常需要花费很长的时间，有时还要借助于各种测量仪表和工具才能找出故障点，而一旦找到故障点，只需要简单的调整或修理就能立即恢复机床的正常运行，所以能否迅速找出故障点是检修这类故障的关键。
1.3 故障诊断及其处理的基本原则
当机床在运行过程中发生故障后，应立即切断电源进行检修。为了尽快找到故障点和故障原因，判断与处理原则如下：
（1）机床故障发生后，维修人员首先向机床操作人员了解机床在什么情况下出现的故障，故障现象如何，操作者采取了什么措施。电气维修人员在此基础上利用有关的电气工作原理，来判断故障发生的原因。
（2）分析可能造成故障的因素。机床电气设备出现的同一故障现象，原因是多种多样的，有可能是由于机械、电气控制系统等造成的。要准确地判断故障出现的环节和造成故障的原因，必须罗列所有的相关因素。比如在车床加工过程中，加工完成后按下停止按钮，主轴电动机不会停止。出现这种故障，其影响因素可能有以下几个方面：①接触器主触点熔焊、被杂物卡住或有剩磁，使它不能复位；②停止按钮常闭触点被卡住，不能断开。
（3）确定故障产生的原因。由于造成故障的原因很多，因此维修人员必须利用该机床的资料、现场经验和判断能力，以及维修人员的机、电和液等综合技术知识及必需的测试手段、最后确定可能因素，然后通过必要的实验逐一查找，确定故障点。
（4）排除故障。找出故障点后，要针对不同故障情况和部位相应采取正确的排除方法，不要轻易采用更换元件和补线等方法，更不要轻易改动线路或更换规格不同的电器元件，以防产生人为故障。
2、常见的故障分析方法
（1）检修前的故障调查：故障调查主要有问、看、听、摸几个步骤。
问 机床故障发生后，维修人员首先向机床操作人员了解机床在什么情况下出现的故障，故障是首次突然发生还是经常发生，是否有烟雾、跳火、异常声音和气味出现，有何失常和误动作等。
看 观察一下熔断器内的熔丝是否熔断，电器元件及导线连接处有无烧焦。
听 电动机、控制变压器、接触器、继电器运行中的声音是否正常。
摸 在机床电气设备运行一段时间后，切断电源用手触摸有关电器的外壳或电磁线圈，试其温度是否显著上升，是否有局部过热现象。
（2）对机床电气原理图进行分析，确定产生故障的可能范围。
机床电气线路有的很简单，但有的也很复杂。对于比较简单的电气线路，若发生了故障，仅有的几个电器元件和几根导线一目了然，即使采用逐一电器、逐根导线依次检查，也容易寻找故障部位。
图 1 是最简单的电动机连续运转的电气控制原理图。它的工作原理就是按下起动按钮SB2，接触器KM 带电，这样接触器的主触点和辅助触点都会闭合，这样电动机就能正常地运转。如果发现以下故障就很好处理。当按下起动按钮SB2 后电动机起动，但是松开按钮SB2 后电动机停转了，这就说明电动机不能连续工作。出现这样的故障就很容易判断，根据控制原理能起到连续作用的就是自锁触点，所以故障就发生在接触器KM 的辅助自锁触点上。
图 1 电气控制原理图
图 1 是比较简单的线路，但是对于线路复杂的电器设备则不能采用上述方法来检查电气故障。电气维修人员必须熟悉和理解机床的电气线路图，这样才能正确判断和迅速排除故障。机床的电气线路是根据机床的用途和工艺要求而确定的，因此了解机床基本工作原理、加工范围和操作程序，对掌握控制线路是十分有用的。分析时通常是从主电路入手，了解机床各运动部件和机构采用了几台电动机拖动，分析每台电动机中使用的接触器的主触头的连接方式，大致可以看出电动机是否有正、反转控制、是否采用降压起动、是否有制动、是否有调速。再找出相应的控制线路，联系到机床对控制线路要求和所学知识，逐步了解各个具体电路由哪些电器组成，结合故障现象和线路工作原理分析，便可迅速找出故障。
试验法 操作某一个开关或者按钮，线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作。若依次动作到某一个电器元件发现动作不符，即说明此电器元件或其相关电路有问题。再在此线路中逐项分析、检查，查找故障。
测量法 利用万用表、电笔、检验灯对故障范围内的有关电器元件进行检查，常常能发现故障的确切的位置。
3、故障现象、原因分析举例
常见的机床种类有很多种，而不同的机床出现的故障也千差万别。下面以Z3040 摇臂钻床（图2）为例，根据故障现象来分析故障产生的原因（表1）。
图 2 Z3040 摇臂钻床
表 1 Z3040 摇臂钻床故障分析
您只要致电：021-60641703 021-60766769 (0)15216837090(张经理)
我们可以解答机床电气考核设备，机床电气技能培训考核装置相关疑问!
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