電氣控制與PLC-典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)

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電氣控制與PLC,浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校 孫平 教授,第3章 典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng),目的：通過(guò)對(duì)車(chē)床、搖臂鉆床、萬(wàn)能銑床、臥式鏜床、平面磨床、組合機(jī)床、橋式起重機(jī)等設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分析，為設(shè)備安裝、調(diào)試、維修打下一定基礎(chǔ)，本章是前兩章知識(shí)的綜合應(yīng)用。 要求：學(xué)會(huì)分析電氣設(shè)備中各種電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程和各種輔助電路的工作原理，掌握常用電氣設(shè)備中電氣原理圖的原理和結(jié)構(gòu)。,第3章 典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟： 1、了解機(jī)械設(shè)備的機(jī)械動(dòng)作及工步圖。分析傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式，含電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理。 2、了解電器元件的安裝位置及作用。 3、分析機(jī)械部件與電器元件的關(guān)聯(lián)，含操縱手柄，行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。 4、分析電氣控制原理。,第3章 目 錄,3.1 C650臥式車(chē)床控制線路分析 3.2 搖臂鉆床控制線路分析 3.3 萬(wàn)能銑床控制線路分析 3.4 臥式鏜床控制線路分析 3.5 磨床電氣控制線路分析 3.6 組合機(jī)床控制線路分析 3.7 橋式起重機(jī)控制線路分析,3.1 C650臥式車(chē)床電氣控制電路,重點(diǎn)：掌握正、反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的反接制動(dòng)控制電路結(jié)構(gòu)和原理。3.1.1 車(chē)床結(jié)構(gòu)介紹和控制要求C650車(chē)床：最大回轉(zhuǎn)直徑1020mm，最大的工件長(zhǎng)度3000mm。主軸電動(dòng)機(jī)：用于主軸正反向運(yùn)動(dòng)和刀具的工步進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，通過(guò)手柄操縱機(jī)械變速箱改變主軸和進(jìn)給的轉(zhuǎn)速。要求：①因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大，主軸采用電氣停車(chē)制動(dòng)。②快移電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)刀架拖板快速移動(dòng)，以減少輔助工時(shí)。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣控制要求：主軸電動(dòng)機(jī)（30KW）：①正、反轉(zhuǎn)②電氣反接制動(dòng)③正向點(diǎn)動(dòng)?？煲齐妱?dòng)機(jī)（2.2KW）：點(diǎn)動(dòng)控制。冷卻泵電動(dòng)機(jī)（0.125KW）：起?？刂?。 （提供冷卻液）。,3.1.2 C650車(chē)床主電路分析,M1（主電動(dòng)機(jī)）：①KM1、KM2實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；②KT與電流表PA用于檢測(cè)運(yùn)行電流；③KM3用于點(diǎn)動(dòng)和反接制動(dòng)時(shí)串入電阻R限流；正反轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)R旁路。④速度繼電器KS用于反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速的過(guò)零檢測(cè)。 M2（冷卻泵電機(jī)）： KM4用于起?？刂?。 M3（快移電動(dòng)機(jī)）：KM5用于起停（點(diǎn)動(dòng)）控制。,1、主電動(dòng)機(jī)M1的控制：,①、點(diǎn)動(dòng)（正向）按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈通電（無(wú)自鎖）→M1串R全壓正向點(diǎn)動(dòng)，電流表PA不投入。松開(kāi)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈斷電，點(diǎn)動(dòng)停止。②、正反轉(zhuǎn)控制（SB3、SB4）。按動(dòng)正轉(zhuǎn)SB3→ KT線圈通電延時(shí)、KM3線圈通電→主回路R被旁路→KA線圈通電→ KM1線圈通電自鎖→M1正向起動(dòng)。啟動(dòng)完畢，KT延時(shí)時(shí)間到→PA投入檢測(cè)運(yùn)行電流。 ③、反接制動(dòng)（正轉(zhuǎn)時(shí)n0觸點(diǎn)閉合）按動(dòng)停車(chē)按鈕SB1→KM1、KT、KM3、KA線圈斷電，松開(kāi)SB1→KM2線圈通電→M1串R反接→n100r/min時(shí)→KM2線圈斷電，切除反接電源，M1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)請(qǐng)自行分析。,2、其他控制電路原理,M2（冷卻泵）：SB5、SB6及KM4構(gòu)成起?？刂齐娐罚?M3（快移）：刀架操縱手柄控制刀架拖板的工步移動(dòng)和快速移動(dòng)。按動(dòng)操作手柄點(diǎn)動(dòng)按鈕，壓下位置開(kāi)關(guān)SQ→KM5線圈通電→電動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng)。,3.2 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng),鉆床的用途：鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、絞孔、功絲等機(jī)械加工。搖臂鉆床的用途：主要用于加工大、中型零件。Z3040搖臂鉆床簡(jiǎn)介：最大鉆孔直徑400mm、跨距1200mm。搖臂鉆床的構(gòu)成（機(jī)械結(jié)構(gòu)示意）：底座、立柱（內(nèi)、外）、搖臂、主軸箱、 （外形圖） 主軸、工作臺(tái)（固定工件）。機(jī)械運(yùn)動(dòng)： 主運(yùn)動(dòng)：主軸帶動(dòng)鉆頭刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（主電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主軸的上、下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（主電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)）輔助運(yùn)動(dòng)：①外立柱和搖臂繞內(nèi)立柱作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)）②搖臂沿外立柱作升降運(yùn)動(dòng)（升降電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)）③主軸箱沿?fù)u臂水平移動(dòng)（手動(dòng)）④夾緊與放松運(yùn)動(dòng)，外立柱與內(nèi)立柱、搖臂與外立柱、主軸箱與搖臂間的（液壓驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)）。,3.2.1搖臂鉆床的液壓原理,液壓泵采用雙向定量泵。接觸器KM4、KM5控制液壓泵電機(jī)M3的正、反轉(zhuǎn)。電磁換向閥YV的電磁鐵YA用于選擇夾緊、放松的對(duì)象。電磁鐵YA線圈不通電時(shí)，電磁換向閥YV工作在左工位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)主軸箱和立柱的夾緊與放松。電磁鐵YA線圈通電時(shí)，電磁換向閥YV工作在右工位，實(shí)現(xiàn)搖臂的夾緊與放松。,3.2搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng),控制要求： 1、主軸的控制主軸由機(jī)械摩擦片式離合器實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速的控制 。 2、搖臂升降過(guò)程： 放松→升/降→夾緊a . 搖臂在完全放松狀態(tài)下壓下放松位置開(kāi)關(guān)SQ2；b. 做升/降運(yùn)動(dòng)；c.升降完畢與夾緊之間加入1~3S的時(shí)間延時(shí)，以克服慣性； d.升降完畢后，做夾緊運(yùn)動(dòng)，完全夾緊，壓下夾緊位置開(kāi)關(guān)SQ3，搖臂升降過(guò)程結(jié)束。 位置開(kāi)關(guān)SQ1 、SQ6用于升降限位保護(hù)。 3、工作狀態(tài)指示HL1、HL2用于主軸箱和立柱的夾緊、放松工作狀態(tài)指示HL3用于主軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀態(tài)指示。,3.2.2搖臂鉆床電氣控制主電路,主電動(dòng)機(jī)M1： KM1單向起停控制。 搖臂升降M2：KM2、KM3，正反轉(zhuǎn)控制。 液壓泵機(jī)M3：KM4、KM5，正、反轉(zhuǎn)（夾/松）控制。 冷卻泵M4：組合開(kāi)關(guān)SA1單向手動(dòng) 控制。,3.2.3搖臂鉆床電氣控制電路,主電動(dòng)機(jī)控制SB1、SB2、KM1構(gòu)成主軸電動(dòng)機(jī)的起?？刂齐娐?，HL3用作運(yùn)行指示。 搖臂上升過(guò)程分析（夾緊時(shí)壓下SQ3 ）:按下SB3→KT通電→電磁閥YA線圈通電、KM4線圈通電→ 液壓泵電機(jī)M3正轉(zhuǎn)、壓力油進(jìn)入搖臂夾緊油缸右腔→ 搖臂松開(kāi)→壓下ＳQ2→KM4線圈斷電→M3停止放松（此時(shí)SQ3恢復(fù)為常態(tài)，YA線圈仍通電） 。壓下的ＳQ2 →KM2線圈通電→搖臂升降電機(jī)M2正轉(zhuǎn)→搖臂上升→升至需要高度時(shí)，松開(kāi)SB3或搖臂壓下限位開(kāi)關(guān)SQ1時(shí)→ KT線圈斷電延時(shí)、KM2線圈斷電→M2停止上升 。KT線圈斷電延時(shí)1~3S→KM5線圈通電→液壓泵電機(jī)M3反轉(zhuǎn)→ 搖臂夾緊→壓下SQ3→KM5、YA線圈斷電→M3停止。夾緊完畢，搖臂上升的全部過(guò)程結(jié)束。,3.2.2搖臂鉆床電氣控制電路,主軸箱與立柱,外立柱與內(nèi)立柱間的夾緊、松開(kāi)（兩者同時(shí)進(jìn)行）： 松開(kāi)：按下SB5→KM4線圈通電→液壓泵電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，電磁鐵YA線圈不通電，泵入的壓力油進(jìn)入主軸箱和立柱液壓缸右腔→主軸箱和立柱同時(shí)松開(kāi)→ 直至位置開(kāi)關(guān)SQ4復(fù)位→HL1作松開(kāi)狀態(tài)指示，此時(shí)松開(kāi)按鈕SB5，放松過(guò)程結(jié)束。 夾緊：按下SB6→KM5線圈通電→液壓泵電動(dòng)機(jī)M3反轉(zhuǎn)、YA線圈不通電，泵入的壓力油進(jìn)入主軸箱和立柱液壓缸左腔→主軸箱和立柱同時(shí)夾緊→ 直至壓下位置開(kāi)關(guān)SQ4→HL2作夾緊狀態(tài)指示，此時(shí)，松開(kāi)按鈕SB6，夾緊過(guò)程結(jié)束。,3.3 萬(wàn)能銑床電氣控制系統(tǒng),用途：銑削平面、斜面和加工溝槽。 分類(lèi)：立銑、臥銑、龍門(mén)銑、仿形銑、專(zhuān)用銑床。 常用的臥式萬(wàn)能銑床型號(hào)：X62W、改進(jìn)型XA6132。XA6132是在X62W型萬(wàn)能銑床的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁鐵離合器抱閘制動(dòng)，其他機(jī)械結(jié)構(gòu)相同及電氣控制電路基本相同。,3.3.1 XA6132萬(wàn)能銑床簡(jiǎn)介,XA6132萬(wàn)能銑床的構(gòu)成：床身、懸梁、刀桿支架、升降臺(tái)。 主運(yùn)動(dòng)：主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)刀具作順銑、逆銑，轉(zhuǎn)動(dòng)方向手動(dòng)預(yù)選。 為了換刀方便，主軸采用電磁離合器制動(dòng)。 為了主軸和進(jìn)給機(jī)械變速后的齒輪嚙合，采用瞬時(shí)變進(jìn)沖動(dòng)。 升降式工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（進(jìn)給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）：工作臺(tái)帶工件作快進(jìn)、工進(jìn)運(yùn)動(dòng)。 升降臺(tái)的構(gòu)成：矩形（直線運(yùn)動(dòng)）、圓形（圓弧運(yùn)動(dòng)）兩層結(jié)構(gòu)。矩形工作臺(tái)的六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向和圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)要求互鎖，任何時(shí)刻，只允許存在一種運(yùn)動(dòng)形式的一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。 為了避免打刀（安全），要求有先做主軸旋轉(zhuǎn)，然后工件進(jìn)給的順序控制。,3.3.2 萬(wàn)能銑床控制線路分析,XA6132臥式萬(wàn)能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、直流電路、照明電路等部分。1、主電路 ①中間繼電器KA3控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M1。 ②KM1、KM2控制主軸電動(dòng)機(jī)M2正、反轉(zhuǎn)。 ③KM3、KM4控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正、反轉(zhuǎn)。其他，還有短路、過(guò)載保護(hù)器件。,2、主軸及冷卻泵電動(dòng)機(jī)控制,主軸： 主軸在加工前，由選擇開(kāi)關(guān)SA4選擇主軸電動(dòng)機(jī)M2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向（順、逆銑）。①起停：SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)M2的兩地起?？刂疲瑑商灼鹜？刂瓢粹o分別裝在銑床正面和側(cè)面操作板上。停車(chē)時(shí)SB1、SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使主軸制動(dòng)電磁離合器的電磁鐵YB線圈通電，同時(shí)電磁線圈YC2通電，溝通工作臺(tái)快速進(jìn)給傳動(dòng)鏈，此時(shí)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2斷電，工作臺(tái)快停（順控要求），實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)迅速停車(chē)制動(dòng)。②上刀制動(dòng)：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電磁離合器電磁鐵YB線圈通電，實(shí)現(xiàn)上刀制動(dòng)。③主軸變速?zèng)_動(dòng)：主軸電動(dòng)機(jī)（M2）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，拉出主軸變速手柄時(shí)，位置開(kāi)關(guān)SQ5動(dòng)作，KM1或KM2線圈斷電、主軸電動(dòng)機(jī)（M2）停止轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸變速手柄在復(fù)位過(guò)程中，壓下SQ5、KM1或KM2線圈通電，M2作瞬時(shí)正或反向變速?zèng)_動(dòng)。反復(fù)推拉變速手柄，直至手柄放回原位，齒輪嚙合為止。 冷卻泵：轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1→中間繼電器KA3線圈通電→冷卻泵電動(dòng)機(jī)M1轉(zhuǎn)動(dòng)。,3、工作臺(tái)進(jìn)給控制,①傳動(dòng)方式及控制特點(diǎn)工作臺(tái)矩形直線運(yùn)動(dòng)和圓形圓弧運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈如上圖所示。 （1）矩形工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)方向（三維空間）： 縱向（左右）、橫向（長(zhǎng)后）、升降（上、下）。 操縱方法： 縱向操縱手柄，左、0、右（3工位）位置。十字操縱手柄（兩個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)），前、上、0、下、后（5工位）位置。 （2）圓形工作臺(tái)的圓弧旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：矩形工作臺(tái)的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0位時(shí)，通過(guò)操作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制圓形工作臺(tái)的圓弧旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。矩形工作臺(tái)的三維空間6個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)和圓形工作臺(tái)的圓弧運(yùn)動(dòng)要互鎖。每個(gè)時(shí)刻只允許有一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。,②矩形工作臺(tái)的縱向進(jìn)給,（3）主軸與進(jìn)給順序控制和KA2常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)KA1常開(kāi)觸點(diǎn)作順序控制， KA2用做工作臺(tái)快進(jìn)控制 。（4）工作臺(tái)選擇選擇開(kāi)關(guān)SA3常態(tài)為矩形工作臺(tái)，動(dòng)態(tài)為圓形工作臺(tái)操作狀態(tài)。 ②矩形工作臺(tái)的縱向進(jìn)給：（SA3在常態(tài)）縱向操縱手柄向右，溝通縱向機(jī)械傳動(dòng)鏈并壓下位置開(kāi)關(guān)SQ1；操縱手柄向左，溝通縱向機(jī)械傳動(dòng)鏈并壓下位置開(kāi)關(guān)SQ2；操縱手柄在中間0位為停止?fàn)顟B(tài)。 控制電路分析：手柄向右壓下SQ1 →電流過(guò)SQ6、SQ4、SQ3、SA3的常閉觸點(diǎn)和SQ1的常開(kāi)動(dòng)合觸點(diǎn)使KM3線圈通電→工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左進(jìn)給。手柄回到0位→ SQ1常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)→ KM3線圈斷電→ M3停轉(zhuǎn)。手柄向左→壓下SQ2 → KM4線圈通電，工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3反轉(zhuǎn)。拖動(dòng)工作臺(tái)向右進(jìn)給。控制電流的必經(jīng)路徑SQ3、SQ4、SA3的常閉觸點(diǎn)，滿(mǎn)足了互鎖要求。 工作臺(tái)移動(dòng)到終點(diǎn)，終點(diǎn)檔鐵撞擊手柄的凸起部分可使其返回中間位置，實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)停車(chē)。,③矩形工作臺(tái)的升降和橫向運(yùn)動(dòng),機(jī)械傳動(dòng)：十字操縱手柄。前、后位置溝通橫向機(jī)械傳動(dòng)鏈。上、下位置溝通垂直機(jī)械傳動(dòng)鏈。 電氣控制：十字手柄向下和右（后）壓下位置開(kāi)關(guān)SQ3，上和左（前）壓下位置開(kāi)關(guān)SQ4。壓下SQ3時(shí)，控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點(diǎn)和SQ3動(dòng)合的常開(kāi)觸點(diǎn)使KM3線圈通電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，驅(qū)動(dòng)矩形工作臺(tái)向下或向右運(yùn)動(dòng)。壓下SQ4時(shí)，控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點(diǎn)和SQ4動(dòng)合的常開(kāi)觸點(diǎn)使KM4線圈通電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，矩形工作臺(tái)向上或向左運(yùn)動(dòng)?；ユi：矩形工作臺(tái)的垂直和橫向運(yùn)動(dòng)中，SA3、SQ1、SQ2常閉觸點(diǎn)的閉合條件要求縱向手柄在0位及SA3選擇矩形工作臺(tái)，否則橫向和垂直運(yùn)動(dòng)無(wú)法進(jìn)行。安放在床身上的限位檔鐵，能使十字手柄自動(dòng)返回0位。實(shí)現(xiàn)橫向、垂直的終點(diǎn)停車(chē)。,④矩形工作臺(tái)的快移運(yùn)動(dòng),在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下（KM3或KM4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合），按下SB5或SB6（兩地快進(jìn)控制）→KA2線圈通電→快移電磁鐵YC2線圈通電，溝通快移機(jī)械傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)矩形工作臺(tái)快速移動(dòng)。松開(kāi)SB5或SB6→YC1線圈通電、YC2線圈斷電，工作臺(tái)改進(jìn)為工進(jìn)。 ⑤圓形工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)矩形工作臺(tái)各個(gè)操作手柄在0位，電動(dòng)機(jī)溝通圓形工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)械傳動(dòng)鏈。SA3在動(dòng)態(tài)→電流經(jīng)SQ6、SQ4、SQ3、SQ1、SQ2的常閉觸點(diǎn)和SA3動(dòng)合觸點(diǎn)→使KM3線圈通電→進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，圓形工作臺(tái)工步回轉(zhuǎn)?；ユi分析：SQ1~SQ4常閉觸點(diǎn)閉合的條件是縱向和十字手柄均在0位。 ⑥工作臺(tái)的變速?zèng)_動(dòng)變速手輪在復(fù)位的過(guò)程中，瞬時(shí)壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān)SQ6→使KM3線圈瞬時(shí)通電（其電流經(jīng)過(guò)SA3，SQ1~SQ4常閉觸點(diǎn)，目的是變速時(shí)各手柄均在零位，SA3選圓形工作臺(tái)）→電動(dòng)機(jī)M3做變速?zèng)_動(dòng)（蠕動(dòng)）。,3.4 T68臥式鏜床,用途：鏜孔（加工精確的孔） 分類(lèi)：臥式鏜床，坐標(biāo)鏜床，專(zhuān)用鏜床3.4.1 T68臥式鏜床簡(jiǎn)介 1、構(gòu)成：床身，前立柱，鏜頭架，工作臺(tái)，后立柱，尾架。 T68臥式鏜床外形 2、運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)：鏜桿和花盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：* 鏜桿（主軸）的進(jìn)出運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度（工、快進(jìn)）。* 花盤(pán)刀具溜板徑向運(yùn)動(dòng)（工步）。 *工作臺(tái)水平位移（前后、左右），移動(dòng)速度（工進(jìn)，快進(jìn)）。*其他： 鏜頭架和尾架的上下移動(dòng)（工，快進(jìn)）?；ユi要求：主軸（鏜桿）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)水平移動(dòng)的互鎖（兩者只能取一）。,3、控制要求： (1)主電動(dòng)機(jī)：采用雙速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (2) 主電動(dòng)機(jī)的變速?zèng)_動(dòng)。 (3)快移驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2，2.2KW。,3.4.2主電路分析T68臥式鏜床控制電路 1、主電動(dòng)機(jī)M1（雙速電動(dòng)機(jī)）：KM1、KM2用于正、反轉(zhuǎn)控制。KM3用于低速△形連接KM4、KM5用于高速YY連接高、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，KM3，KM5均可使YB（電磁抱閘）通電松開(kāi)抱閘制動(dòng)。 2、快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2：KM6、KM7作正，反轉(zhuǎn)控制。,3.4.3控制電路分析,1、主電動(dòng)機(jī)控制（起動(dòng)） 起動(dòng)要求：正、反向點(diǎn)動(dòng)和正反向低速起動(dòng)后高速運(yùn)行。SB2，SB5正反向起動(dòng)按鈕，SB3、SB4作正、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕。 正向低速：SQ1為常態(tài)（主變手柄在低速）按動(dòng)SB2→KM1通電自鎖→KM3通電→主M△正接，YB通電松閘，低速運(yùn)行。 正向高速：SQ1在動(dòng)態(tài)（主變手柄在高速）按動(dòng)SB2→KM1線圈通電自鎖→KT線圈通電→KM3線圈通電→M1△接低速→KT延時(shí)到→KM3線圈斷電，KM4和KM5線圈通電—M1為YY接高速運(yùn)行。 正向點(diǎn)動(dòng)：SQ1為常態(tài)按下SB3→KM1線圈通電→KM3線圈通電→M1△正點(diǎn)動(dòng)。松開(kāi)SB3→KM1線圈斷電→KM3線圈斷電→M1停止 反向的分析方法與正向類(lèi)似。,,2主電動(dòng)機(jī)停車(chē)制動(dòng)（用前頁(yè)圖）按動(dòng)SB1（停按）→KM1~KM5線圈均斷電，打開(kāi)自鎖，YB斷電抱閘，M1制動(dòng)迅速停車(chē)。3互鎖功能（用總圖）主軸進(jìn)給時(shí)手柄壓下SQ3，工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)手柄壓下SQ4，從電路可以看出，只能選擇一種進(jìn)給方式，否則無(wú)法工作，即互鎖。 4變速?zèng)_動(dòng)用途：變速齒輪的嚙合。原理：在運(yùn)行過(guò)程中拉出主軸變速孔盤(pán)或進(jìn)給變速手柄→壓下SQ2→KM3~KM4.5線圈斷電→YB斷電M1抱閘制動(dòng)?？妆P(pán)及手柄復(fù)位→SQ2閉合→KM3線圈、YB通電→ M1緩動(dòng)，反復(fù)拉出、復(fù)位，SQ2斷、M1停，推回，SQ2通，M1起，直至嚙合正常。 5快速移動(dòng)控制加工過(guò)程中，有4種運(yùn)動(dòng)（8個(gè)方向）需要快速。由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)，快速手柄在溝通機(jī)械傳動(dòng)鏈的同時(shí)，壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān)SQ5或SQ6，使KM6、KM7線圈通電，M2正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)要求。,3.5磨床電氣控制線路分析,用途：以高速砂輪對(duì)工件進(jìn)行磨削加工（精密加工機(jī)床）特點(diǎn)：①可加工硬質(zhì)材料②加工精度高，光潔度高分類(lèi)：平面磨、外園磨、內(nèi)園磨、無(wú)心磨等。本節(jié)講述M7130平面磨床：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，臥軸矩形工作臺(tái)。,3.5.1M7130平面磨床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式,1主要結(jié)構(gòu)：立柱、滑座、砂輪箱（磨頭）、 電磁吸盤(pán)、工作臺(tái)、床身。 2運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)：砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，線速度30~50米/秒。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在床身導(dǎo)軌上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 磨頭（砂輪箱）在滑座立柱上做橫向和垂直直線運(yùn)動(dòng)；采用液壓驅(qū)動(dòng)，可平滑調(diào)速。拖動(dòng)方式： 主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，液壓泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給，冷卻泵電動(dòng)機(jī) 。 3控制要求①各電動(dòng)機(jī)均為單向運(yùn)轉(zhuǎn)。②起動(dòng)順序： 先冷卻泵、后主軸或同時(shí)通電。③保護(hù)：電磁吸盤(pán)欠壓保護(hù)、短路、過(guò)載、零壓等。④工件去磁,3.5.3 M7130主電路分析,M7130平面磨床控制電路分類(lèi)：電動(dòng)機(jī)控制、電磁吸盤(pán)直流供電、工作照明等部分。 1、電動(dòng)機(jī)控制電路①砂輪及冷卻泵電動(dòng)機(jī)（M1和M2）的主電路：XS1連接水泵插接頭，接上時(shí)，KM1同時(shí)控制M1、M2起停。熱繼電器FR1、FR2作過(guò)載保護(hù)。②液壓泵電動(dòng)機(jī)M3的主電路：KM2控制M3的起停。熱繼電器FR3作過(guò)載保護(hù)。,3.5.3 M7130控制電路分析,③砂輪及冷卻泵電動(dòng)機(jī)（M1和M2）的控制電路：在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)不過(guò)載（FR1~FR3），以及電磁吸盤(pán)通電吸附時(shí)，電流繼電器KA為動(dòng)態(tài)。SB1、SB2、KM1構(gòu)成M1、M2起?？刂齐娐?(SB1為常閉觸點(diǎn))。插頭XS3用于磨床調(diào)整時(shí)，在電磁吸盤(pán)不工作，過(guò)流繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)不工作時(shí)，插入XS3使各臺(tái)電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。 ④液壓泵電動(dòng)機(jī)M3的控制電路：SB3、SB4、KM2構(gòu)成液壓泵電動(dòng)機(jī)M3起?？刂齐娐?。,2電磁吸盤(pán)控制電路,①工件吸持：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的1、3點(diǎn)接通，電磁吸盤(pán)CT線圈通電，電流繼電器KA為動(dòng)態(tài)，允許電動(dòng)機(jī)控制電路工作。②去工件：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的1、2點(diǎn)接通，電磁吸盤(pán)CT經(jīng)R2（限流）通入反向電流，吸盤(pán)及工件去磁，然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳回0位（中間）。 搬去工件后，必要時(shí)，還可以用交流去磁器對(duì)工件進(jìn)一步去磁。③欠流保護(hù)：電磁吸盤(pán)線圈電流過(guò)?。ㄎο陆担㎏A復(fù)位，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1、KM2線圈斷電，砂輪及液壓泵停止工作。④其他保護(hù)：R1、C用作阻容吸收裝置，用作過(guò)壓保護(hù)；R3用于CT的續(xù)流保護(hù)。,3.6組合機(jī)床電氣控制線路分析,組合機(jī)床用途：進(jìn)行多軸、多刀具、多面、多工位同時(shí)加工，適用于大批量產(chǎn)品加工。組合機(jī)床構(gòu)成：通用部件、動(dòng)力部件（動(dòng)力頭和滑臺(tái)），支撐部件、（滑坐、床身、立柱），輸送部件（回轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)械手等零件和產(chǎn)品的輸送裝置）?？刂葡到y(tǒng)：多用機(jī)械、液壓、氣動(dòng)和電氣控制相結(jié)合的控制方式。動(dòng)力頭：能同時(shí)完成切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置（部件）。動(dòng)力滑臺(tái)：只完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置（部件），有液壓和機(jī)械兩種結(jié)構(gòu)形式。,3.6.1 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制,構(gòu)成：滑臺(tái)、滑座、雙驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（工進(jìn)電動(dòng)機(jī)M1 、快進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2 ）功能：自動(dòng)加工循環(huán)、工步圖見(jiàn)上圖。順序：為快進(jìn)→工進(jìn)→反向工進(jìn)→反向快退1、 主電路： KM1、KM2用于工進(jìn)電動(dòng)機(jī)M1正、反轉(zhuǎn)控制以及快進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制（與M1轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致）。KM3用于控制快進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2轉(zhuǎn)動(dòng)。,2、組合機(jī)床控制電路分析,①主軸與滑臺(tái)的順序控制：控制主軸電動(dòng)機(jī)的KM4輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，提供動(dòng)力滑臺(tái)控制電源。 ②動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制按動(dòng)SB1→KM1線圈通電自鎖→KM3線圈通電→快進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2的斷電抱閘制動(dòng)電磁鐵YB線圈通電松閘→電動(dòng)機(jī)M1、M2正轉(zhuǎn)，滑臺(tái)快進(jìn)；壓下SQ2→KM3線圈斷電→ YB斷電，快進(jìn)電機(jī)M2抱閘制動(dòng)，滑臺(tái)工進(jìn)；壓動(dòng)SQ3→KM1線圈斷電， KM2線圈通電→滑臺(tái)反向工進(jìn)， SQ2復(fù)位 → KM3線圈通電，YB通電，M2反轉(zhuǎn)，滑臺(tái)快退；壓下SQ1→KM2、KM3線圈斷電，M1、M2、YB斷電抱閘制動(dòng)，滑臺(tái)停在原位。 ③其他：SQ4用于正向限位保護(hù)，壓動(dòng)SQ4后，工作臺(tái)可自動(dòng)返回原位。SB2用于手動(dòng)返回控制。,3.6.2 組合機(jī)床控制舉例 —臥式雙面擴(kuò)孔組合機(jī)床,機(jī)床構(gòu)成：兩個(gè)帶主軸旋轉(zhuǎn)的液壓滑臺(tái)（動(dòng)力頭）+ 液壓固定夾具 1、臥式雙面擴(kuò)孔組合機(jī)床控制要求：在工件夾緊狀態(tài)下，同時(shí)啟動(dòng)左、右動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、完成工作循環(huán)，返回各自其出發(fā)位置停止。液壓系統(tǒng)用三個(gè)液壓油缸分別用于左、右滑臺(tái)進(jìn)退及工件夾緊的控制。液壓系統(tǒng)狀態(tài)表見(jiàn)P76圖3.6.5，電磁鐵YA1、YA2用于左滑臺(tái)進(jìn)給和后退，YA3、YA4用于右滑臺(tái)進(jìn)給和后退，YA5、YA6用于工件的夾緊與放松，壓力繼電器SP檢測(cè)夾緊狀態(tài)。,2、臥式雙面擴(kuò)孔組合機(jī)床組合機(jī)床控制電路分析,①左右主軸和液壓泵電動(dòng)機(jī)控制 主電路：KM1—控制左主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。KM2—控制右主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) KM3—控制液壓泵電動(dòng)機(jī) 控制電路：SA1、SA2、SA3為三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的調(diào)整開(kāi)關(guān)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，SA1~SA3為常態(tài)。 按動(dòng)起動(dòng)按鈕，KM1~KM3線圈同時(shí)通電自鎖，電動(dòng)機(jī)M1~M3同時(shí)起動(dòng)工作。,②液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)過(guò)程,裝上工件，按SB5 →YA5線圈通電，夾工件→夾緊后SP繼電器動(dòng)作→松SB5、YA5線圈斷電；（加指示）按SB3（常開(kāi)）→KA5線圈通電→KA1、KA3線圈通電自鎖→電磁鐵線圈YA1、YA3線圈通電，左、右滑臺(tái)快進(jìn)；分別壓下各自的液壓行程閥轉(zhuǎn)為工進(jìn)；正向終點(diǎn)分別壓下SQ3、SQ4→KA1、KA3、 YA2、YA4線圈斷電→ KA2、KA4線圈通電自鎖→電磁換向閥YA2、YA4線圈分別通電→左、右滑臺(tái)快退；退到原位→壓下SQ1、SQ2→KA2、KA4線圈分別斷電→ YA2、YA4線圈斷電，循環(huán)結(jié)束。 其它：SA為點(diǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)在工件未夾緊時(shí)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；SB4用于滑臺(tái)向后調(diào)整；按鈕SA4、SA5用于左、右滑臺(tái)進(jìn)給選擇開(kāi)關(guān)。SB6用于工件放松。（左列SB3為常開(kāi)觸點(diǎn)）,3.7 橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng),起重機(jī)種類(lèi)：門(mén)式、塔式、橋式、汽車(chē)吊（小型）、吊葫蘆（小型）。廣泛應(yīng)用于車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部、碼頭、車(chē)站、建筑工地、港口等場(chǎng)所。橋式起重機(jī)的構(gòu)成：橋式起重機(jī)由橋架、大車(chē)及小車(chē)移行機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)（主鉤、副鉤）等部分組成。3.7.1 橋式起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。 3.7.2 電力拖動(dòng)要求 重載起動(dòng)；電氣調(diào)速；斷電抱閘制動(dòng)；設(shè)置預(yù)備級(jí)（張緊鋼絲）； 保護(hù)：零壓、過(guò)載、短路、限位等安全措施。 控制方式：中小型 凸輪控制器、變頻調(diào)速；大中型 ①主鉤主令控制器+磁力控制屏，其余凸輪控制器；②變頻調(diào)速。,3.7.3 10t橋式起重機(jī)典型電路,1、主電路介紹控制方式：小型橋式起重機(jī)的主鉤、大車(chē)、小車(chē)均采用繞線式三相交流異步機(jī)電動(dòng)機(jī)和凸輪控制器（KT14、KT15）控制。制動(dòng)方法：橋式起重機(jī)采用電力液壓驅(qū)動(dòng)方式機(jī)械抱閘制動(dòng)器，電磁鐵YB線圈斷電時(shí)，抱閘制動(dòng)。主電路介紹：10t橋式起重機(jī)控制線路的主電路見(jiàn)圖3.7.2，圖中Q1~Q3為凸輪控制器，YB為斷電抱閘制動(dòng)裝置電磁鐵線圈，KM用于電路保護(hù) 。合上QF、凸輪控制器Q1~Q3均在零位時(shí)，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，KM線圈通電，觸點(diǎn)閉合，通過(guò)操作Q1~Q3可分為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1~M4工作，實(shí)現(xiàn)大、小車(chē)的移動(dòng)和吊鉤的提升/下降運(yùn)動(dòng)。,2、卷?yè)P(yáng)機(jī)主電路,卷?yè)P(yáng)機(jī)為位能性負(fù)載。采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串五級(jí)不對(duì)稱(chēng)電阻，以滿(mǎn)足起動(dòng)和調(diào)速的基本要求。凸輪控制器Q1有零位，左、右各五檔工作位置；12對(duì)觸頭。觸頭Q10~Q13用于正反轉(zhuǎn)控制。觸點(diǎn)Q14~Q18用于短接轉(zhuǎn)子電阻。手柄的1~5檔操作工位，轉(zhuǎn)子電阻從大到小切除。觸點(diǎn)Q19、Q1A用于限位保護(hù)，觸點(diǎn)Q1B用于零位起動(dòng)（多條件啟動(dòng)控制）。,1、主鉤提升運(yùn)動(dòng)：,①預(yù)備級(jí)：Q1在向上位置1→觸點(diǎn)1、3閉合→提升電機(jī)M1正轉(zhuǎn)（觸點(diǎn)4~8均不閉合）→電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子全電阻，工作在機(jī)械特性1。用于繃緊鋼絲繩的預(yù)備級(jí)或提升空鉤和輕載。以及在倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)下，低速下放位能負(fù)載。②重物提升：Q1轉(zhuǎn)至向上位置2、3、4、5時(shí)，轉(zhuǎn)子電阻依次減小，提升速度依次提高。（負(fù)載轉(zhuǎn)矩加大）③低速提升重物的方法：點(diǎn)動(dòng)斷續(xù)操作，將操作手柄往返于提升與零位之間，電動(dòng)機(jī)工作在正向啟動(dòng)與抱閘制動(dòng)的交替工作狀態(tài)，可低速斷續(xù)提升負(fù)載。,2、重物（含空鉤）下放的方法,①空鉤下放（摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載）： Q1置于向下位置，Q1觸點(diǎn)Q10、Q12閉合，M1接入反相序電源反轉(zhuǎn)，Q1在下降位置1~5。電動(dòng)機(jī)工作在第三象限的機(jī)械特性， Q1 從向下1 ~ 5擋調(diào)節(jié)時(shí)，空鉤下降速度依次提高。 ②高速下放重物（位能性負(fù)載）：將Q1手柄經(jīng)1~4工位，迅速板至下降位置5，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不串電阻的回饋狀態(tài)，轉(zhuǎn)速略高于同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行。Q1由下降位置1 ~ 5移動(dòng)時(shí)，重物下放速度依次降低。操作注意：速度過(guò)高時(shí)，注意操作安全 ③低速下放重物倒拉制動(dòng)：Q1手柄在上升位置1，由工件拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在倒拉制動(dòng)狀態(tài)下低、勻速下放重物。斷續(xù)點(diǎn)動(dòng)：Q1在下降1~5與0位之間往返操作，電動(dòng)機(jī)在下放與抱閘運(yùn)動(dòng)之間點(diǎn)動(dòng)繼續(xù)工作，重物低速下放。,3、大、小車(chē)驅(qū)動(dòng),小車(chē)控制線路與提升機(jī)構(gòu)相同，但小車(chē)電機(jī)的負(fù)載為摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，工作在機(jī)械特性的1、3象限。大車(chē)控制線路與小車(chē)相類(lèi)似，同為摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。但大車(chē)兩側(cè)輪子分別用兩組電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（跨距過(guò)大） ，要求同步轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，凸輪控制器Q3增加了1組轉(zhuǎn)子電阻切除觸點(diǎn)，可同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步工作（電軸）。,4、保護(hù)電路,L22：主電路中，主電源經(jīng)QF、KM，其中一相過(guò)KA2接至電動(dòng)機(jī)V相端子，另兩相經(jīng)KA和Q接至各電動(dòng)機(jī)的U、W端子，可以近似認(rèn)為導(dǎo)線L22與L2等電位，但實(shí)際接線的位置不同。起重機(jī)控制與保護(hù)電路中，SB2為急停，SQM、SQA1、SQA2為門(mén)開(kāi)關(guān)，Q1~Q3為凸輪控制器的多條件啟動(dòng)觸點(diǎn)，SQ1~SQ6為限位開(kāi)關(guān)。按動(dòng)起動(dòng)按鈕SB1→KM通電自鎖（Q1~Q3在零位），在允許行程范圍內(nèi)，可操作Q1~Q3驅(qū)動(dòng)相應(yīng)裝置動(dòng)作（提升運(yùn)動(dòng)、大、小車(chē)位移）。分析舉例：大車(chē)左行時(shí)，將Q3移至大車(chē)右行位置，Q39觸點(diǎn)閉合（Q3A分?jǐn)啵㎏M經(jīng)Q39和SQ1的串聯(lián)支路自鎖。在左、右極限保護(hù)范圍內(nèi)，KM的自鎖狀態(tài)可始終保持，若過(guò)極限（故障） → 壓動(dòng)SQ1→ KM的線圈斷電→橋式起重機(jī)電路斷電。其他分析從略。 5、橋式控制的發(fā)展方向 變頻調(diào)速+PLC控制,謝謝收看,,圖3.1.1 C650車(chē)床控制電路,,圖3.1.2 主軸電動(dòng)機(jī)控制電路,,圖3.2.1 搖臂鉆床外型結(jié)構(gòu),,圖3.2.3 Z3040搖臂鉆床控制電路,,圖3.1.1 XA6132型臥式結(jié)構(gòu)萬(wàn)能銑床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,,圖3.3.3 XA6132型萬(wàn)能銑床電氣原理,,圖3.3.4 工作臺(tái)給進(jìn)控制電路,,圖3.4.1 T68臥式鏜床機(jī)外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,,圖3.4.2 T68臥式鏜床機(jī)控制電路,,圖3.4.3 主軸電動(dòng)機(jī)控制電路,,圖3.5.1 平面磨床構(gòu)造示意圖,,圖3.5.2 M7130型平面磨床電氣控制原理,,圖3.6.3 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制電路,,圖3.6.4 臥式雙面擴(kuò)孔組合機(jī)床示意圖,,圖3.6.5 循環(huán)工步圖,,圖3.6.6 組合機(jī)床的電氣控制線路原理,,圖3.7.1 橋式起重機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖,,圖3.7.2 小型通用橋式起重機(jī)控制線路,,圖3.7.3 卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,,圖3.7.4 凸輪控制器工作狀態(tài)圖表,,圖3.7.5 起重機(jī)控制與保護(hù)電路,,鏜床1,鏜床2,車(chē)床1,車(chē)床2,磨床,銑床1,銑床2,銑床3,銑床4,搖臂鉆床,搖臂鉆床2,循環(huán)示意圖,機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖,