2.3.12. Электропривод и схема управления токарно-винторезного станка.
Главный привод и привод подачи большинства малых и средних токарных станков осуществляют от односкоростного асинхронного двигателя в сочетании с коробками скоростей и подач. На некоторых станках применяют двигатель постоянного тока, который в сочетании с коробкой скоростей осуществляет электромеханическое регулирование скорости.
В механических цехах машиностроительных заводов нашли широкое применение токарно-винторезные станки модели 16К20, которые используются в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. Станок модели 16К20, общий вид которого показан на рис. 2.3, имеет следующие технические данные:
1) наибольший диаметр изделия, установленного над станиной, 400 мм;
наибольший диаметр обрабатываемого прутка 45 мм;
расстояние между центрами 1000 мм; 4) число ступеней частоты вращения
шпинделя – 23 (от 12,5 до 2000 об/мин).
Рис. 2.3 Расположение электрооборудования на станке 16К20.
Привод шпинделя и рабочей подачи суппорта осуществлен от асинхронного короткозамкнутого двигателя мощностью 10 кВт при 145 рад/с. Регулирование угловой скорости шпинделя производится переключением шестерен коробки скоростей с помощью рукояток, изменение продольной и поперечной подач суппорта - переключением шестерен коробки подач также посредством рукоятки.
На рис. 2.4 представлена принципиальная электрическая схема универсального токарно-винторезного станка 16К20, широко применяемого на промышленных предприятиях. На станке установлены три асинхронных короткозамкнутых двигателя: двигатель М1 на 7,5 кВт для привода шпинделя и рабочей подачи суппорта; двигатель М2 на 0,65 кВт для быстрых перемещений суппорта и двигатель насоса охлаждения МЗ на 0,12 кВт.
Напряжение на схему подается вводным автоматическим выключателем QF, который имеет электромагнитный расцепитель для защиты двигателя M1 от токов к.з. и расцепитель минимального напряжения. Для защиты двигателей М2 и МЗ применен автоматический выключать QF1. Автоматические выключатели SF1, SF2 рассчитанные на малые токи, предохраняют соответственно цепи электрического местного освещения (светильник СМО) и управления (контактные аппараты). Для защиты двигателей от перегрева применены тепловые реле КК1, КК2 и КК3.
Привод главного движения может быть пущен в ход, когда закрыт кожух сменных шестерен коробки скоростей. При этом будет замкнут контакт конечного выключателя SQ2. После нажатия на кнопку SB1 включается и становится на самопитание контактор KM2. Двигатель M1 начинает вращаться. Одновременно включается двигатель насоса охлаждения MЗ, если он не отключен выключателем SA2.
Шпиндель станка включают и отключают рукояткой 2 управления фрикционом (см. рис. 2.3). При ее повороте в среднее положение шпиндель отключается, одновременно нажимается конечный выключатель SQ3,замыкающий контакт которого включает моторное реле времени KT. Если пауза в работе станка превышает 3 - 8 мин, то контакт реле КТ в цепи КМ2 размыкается и контактор КМ2 теряет питание. Главный
Рис.2.4 Принципиальная электрическая схема токарного станка модели 16К20.
двигатель отключается от сети и останавливается, что ограничивает его работу вхолостую с низким коэффициентом мощности и уменьшает потери энергии. Если пауза мала, то реле КТ не успевает сработать и отключение двигателя М1 не произойдет. Включение двигателя быстрых перемещений суппорта станка производится поворотом рукоятки на фартуке станка, которая воздействует на переключатель SQ4, контакт которого замыкается, включая контактор КМ3 двигателя М2. Схемой управления предусмотрены блокировки, обеспечивающие безопасное обслуживание электрооборудования станка.
При открывании дверцы электрошкафа нажимается переключатель SQ1, и его размыкающим контактом разрывается цепь питания катушки КМ1 независимого расцепителя автоматического выключателя QF1, который отключается и снимает напряжение со схемы станка. Если наладчику необходимо опробовать действие
установленной в шкафу аппаратуры, то, повернув рукоятку переключателя SA1 в положение Н (наладка), можно включить катушку автоматического выключателя QF1 при закрытом замыкающем контакте 5 - 8 переключателя SQ1.В случае понижения напряжения сети до ненормально низких значений автоматический выключатель QF1отключается. При открывании дверцы электрошкафа нажимается также конечный выключатель SQ5 и включается индикатор напряжения, представляющий собой отдельный унифицированный узел, тиратрон с холодным катодом HL который используется в качестве мигающей сигнальной лампы, указывающей наличие напряжения в схеме управления станком.