基于Z3040摇臂钻床时间继电器的改造

蔡晓春，廖礼鹏

（1.湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 412000；2.湖南有色金属工业技工学校，湖南 株洲 412000）

Z3040摇臂钻床是一种典型，操作方便、灵活且适用范围广的钻床，适用于单件或者批量生产的带有多孔零件的孔加工，常见于机械加工车间。主要由底座、外立柱、内立柱、主轴箱、工作台及摇臂等部分组成。该钻床通过时间继电器实现延时控制自动开关装置从而保证其加工及加工精度。

1 问题的提出及分析

我校有一台Z3040摇臂钻床，最近在加工时，总是出现加工精度不够，无法保证加工精度的现象。为此，技术人员全面检修，先后检查电气、机械等装置，确定都无问题。最后经多位老电工与机修工多方会诊，得出的结论是：可能是时间继电器出现了延时不转的故障[1]。

为此，首先对电气原理图（如下图）结合Z3040机床上检查，发现机床使用的是老式气囊式时间继电器，该类型的继电器又称空气阻压式时间继电器，它的工作原理是利用空气通过小孔时产生阻压的原理获得延时的。气囊式时间继电器主要缺点：一是其延时误差大，能达到10%～20%。二是无调节制度知识，难以精确稳定延时值。三是延时值受安装方式与外界环境影响大，以上就是精度不够原因。由于时间继电器延时精度低容易造成立柱夹紧松开动作缓慢，从而影响工件加工，造成加工工件精度不够。

2 解决方案

2.1 选择方案

针对以上问题，通常可以采取以下办法。

一是换时间继电器的方法：如将气囊式时间继电器换成电磁式时间继电器、电动式时间继电器、晶体管式时间继电器（电子式时间继电器）。

二是换时间继电器的加适当技术改造。

2.2 方案对比

针对换继电器的方法，在对比了电磁式时间继电器、电动式时间继电器、晶体管式时间继电器（电子式时间继电器）等几种类型后，确定采用电子式时间继电器相对合理，但仍然无法满足要求[2]。

针对换时间继电器的加适当技术改造的方法，先将气囊式时间继电器换成晶体管式时间继电器（电子式时间继电器）。电子式时间继电器具有延时精度高等有点，但是电工师傅准备将气囊式时间继电器换成电子式时间继电器，如何选型又出现了问题，电子式时间继电器设有同时能使用一对延时闭合，一对延时断开，一对瞬时闭合触头型号的。

为此电工师傅又想了个办法在时间继电器线圈上并联了一个中间继电器KA线圈，从中间继电器取一对常开抽头代替时间继电器的瞬时闭合触头，也就是时间继电器一通电，中间继电器也通电，常开闭关KA马上就闭合，从而达到时间继电器瞬时闭合触头的作用，改进后的电气原理图（如下图）。

图2 改进后的电气原理图

3 效果

通过改进后，将气囊式时间继电器换成晶体管式时间继电器（电子式时间继电器）解决了延时精度不高等问题，同时在时间继电器线圈上并联了一个中间继电器KA线圈，从中间继电器取一对常开抽头代替时间继电器的瞬时闭合触头，从而解决时间继电器瞬时闭合触头反应不灵敏的问题。经过工件加工，改造效果良好，完全满足生产需要，现我校的Z3040摇臂钻床至今未出现加工精度不够问题。改进后实物图如下。

图3 改进后的实物图

4 结论

从以上改造方案对比以及效果的分析可以得出，通过单一更换时间继电器的方法不一定能够解决问题，可以在更换时间继电器的同时，通过增加并联了一个中间继电器KA线圈，从中间继电器取一对常开抽头代替时间继电器的瞬时闭合触头，从而解决时间继电器瞬时闭合触头反应不灵敏的问题。