【正文】 訊，可以完成上述要求 。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 40 頁 控制臺(tái)內(nèi)設(shè)置了 PLC 和擴(kuò)展模塊、比例放大器、電源等，工控機(jī)柜內(nèi)布置了顯示器、微機(jī)等，工控機(jī)和 PLC通過組態(tài)軟件，顯示試驗(yàn)的過程，處理記錄的參數(shù)。 電控液壓閥的控制輸入裝置 各種液壓閥的操作、控制都是通過力（力矩）或位移（角位移）形式的機(jī)械量來實(shí)現(xiàn)的，一般都采用電 控方式?？刂戚斎胙b置（控制放大器和電氣 機(jī)械轉(zhuǎn)換器）是電控液壓閥比不可少的重要部分，而且兩者是關(guān)系密切、相互依存的。 控制放大器是電液控制系統(tǒng)中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其性能的優(yōu)劣直接影響著系統(tǒng)的控制性能和可靠性?？刂品糯笃鞯牡湫蜆?gòu)成如圖 26所示。 圖 26 控制放大器的典型構(gòu)成 比例控制放大器控制比例閥中的比例電磁鐵，并對(duì)比例閥或電液比例控制系統(tǒng)構(gòu)成開環(huán)或閉環(huán)調(diào)節(jié)。雙路比例控制放大器工作時(shí)，始終只讓其中一個(gè)比例電磁鐵通電，這是三位比例方向閥工作要求的。 PLC和擴(kuò)展模塊 大型控制系統(tǒng)用繼電器、接觸 器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率較低，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。 為了解決這一問題，要用一種新型的控制裝置 PLC 取代繼電器接觸器控制裝置，它把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器接觸器控制的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)溶入其中，且控制裝置編程簡(jiǎn)單，具有強(qiáng)大的擴(kuò)展功能。 方向控制閥 方向控制閥的主要作用是控制系統(tǒng)中流體的流動(dòng)方向，其工作原理是利用閥心和閥體之間相對(duì)位置的改變來實(shí)現(xiàn)通道的接通或斷開 ，以滿足系統(tǒng)對(duì)通道和執(zhí)行器啟動(dòng)、停止及運(yùn)動(dòng)方向的變換等工作要求。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 40 頁 方向控制閥可分為單向閥和換向閥兩大類。 a) 普通單向閥 在本液壓系統(tǒng)中的 普通單向閥 可安裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的流體沖擊而影響泵的工作；還可用來分隔通道，防止管路間的壓力互相干擾，或當(dāng)泵檢修及多泵合流系統(tǒng)停泵時(shí)油液倒灌等。 普通單向閥的圖形符號(hào)如圖 27所示。 圖 27 普通單向閥的圖形符號(hào) 1） 普通單向閥的工作原理（見圖 28）： 當(dāng)液流從 A 腔方向流入時(shí)， A 腔的液壓力克服作用在閥芯 2 上的 B 腔壓力油所產(chǎn)生的液壓力、彈簧 3的作用力、閥芯 2與 閥體 1之間的摩擦阻力，頂開閥芯，油液從 A腔流入 B 腔，實(shí)現(xiàn)正向流動(dòng)，如圖 28（ a）所示。當(dāng)壓力油從 B 腔流入時(shí)，在 B 腔液體壓力與彈簧力共同作用下，使閥芯緊緊壓在閥體的閥座上，液體流動(dòng)被切斷，實(shí)現(xiàn)反向截止，如圖 28（ b）所示。 圖 28普通單向閥的工作原理 1閥體； 2閥芯； 3彈簧 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 40 頁 3）插裝閥普通單向閥回路 圖 29 中插裝閥 K 液阻橋路在 L L2間形成單向回路。油液只能有 L1單向地流向L2，插裝閥 K控制腔上的虛線為控制油路， L3為系統(tǒng)中其他支路。 圖 29 插裝閥普通單向閥回路 b) 電磁換向閥 為了 使液壓馬達(dá)正反向都能轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)液壓油 路 的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動(dòng)作控制， 必須有換向閥。 換向閥是具有兩種以上流動(dòng)形式和兩個(gè)以上油口的方向控制閥。 電磁換向閥簡(jiǎn)稱電磁閥，它是借助借助電磁鐵通電時(shí)產(chǎn)生的推力使閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向。該系統(tǒng)的電磁閥的控制信號(hào)由 PLC 等控制裝置發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行控制。 此液壓試驗(yàn)臺(tái)是工業(yè)設(shè)備液壓系統(tǒng)，由于工作場(chǎng)地固定，且有穩(wěn)定電源供應(yīng)，故選用電磁換向閥，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作要求，選用 K型中位機(jī)能三位四通電磁換向閥 ，如圖 210所示。 210 K型中位機(jī)能 三位四通電磁換向閥 壓力控制閥 a) 定壓溢流閥 為保證補(bǔ)油泵多余流量能溢流，需設(shè)計(jì)溢流閥。 定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，會(huì)使流量需求減小。此時(shí)溢流閥開啟，使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進(jìn)口 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 40 頁 壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常隨壓力波動(dòng)開啟）。 在定量液壓泵與流量閥組成的 串聯(lián)截留調(diào)速液壓系統(tǒng)中，將溢流閥并聯(lián)在泵的出口處，作為主油路的旁路，與泵一起組成恒壓液壓源（見圖 211）。當(dāng)執(zhí)行器在快速工況，且負(fù)載產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力低于溢流閥 2的開啟壓力時(shí)， 溢流閥關(guān) 閉，此時(shí)系統(tǒng)壓力取決于負(fù)載；直至執(zhí)行器轉(zhuǎn)為慢速工況， 達(dá)到溢流閥的調(diào)壓值時(shí)，溢流閥常開，并限定系統(tǒng)壓力，當(dāng)執(zhí)行器的負(fù)載速度變化引起流量變化時(shí)，溢流閥的調(diào)節(jié)作用使系統(tǒng)壓力保持基本恒定，并將多余油液溢流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)定壓溢流。 圖 211 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)的定壓溢流回路 1定量液壓泵； 2溢流閥； 3單向閥； 4節(jié)流閥； 5二位二通換向閥； 6液壓缸 b) 安全保護(hù)溢流閥 為了保證系統(tǒng)的安全、不超壓，就必須設(shè)計(jì)安全閥。 安全保護(hù)作用：系統(tǒng)正常工作時(shí)，閥門關(guān)閉。 當(dāng)系統(tǒng)由于故障、載荷異常等原因?qū)е孪到y(tǒng)壓 力過高時(shí)， 負(fù)載超過規(guī)定的極限（系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力）時(shí)開啟溢流，進(jìn)行過載保護(hù)，使系統(tǒng)壓力不再增加（通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)最高工作壓力高10％～ 20％） ， 從而 保護(hù)整個(gè)液壓系統(tǒng)安全 。 實(shí)際應(yīng)用中一般有：作 卸荷閥 用，作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，作高低壓多級(jí)控制閥，作 順序閥 ，用于產(chǎn)生背壓（串在回油路上）。 c) 比例減壓閥 比例減壓閥是一種電液比例控制閥。電液比例控制閥是介于普通液壓閥和電液伺服閥之間的一種液壓控制閥，既是電液轉(zhuǎn)換元件，又是功率放大元件，其功用是接收電氣 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 40 頁 信號(hào)的指令，連續(xù)成比例地控制系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)，使之與輸入電氣信號(hào)成比例地變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)執(zhí)行器位移（或轉(zhuǎn)速）、速度（或角速度）、加速度（或角加速度）和力（或轉(zhuǎn)矩）的控制。 圖 212為不帶位移電反饋的先導(dǎo)式三通電液比例減壓閥，其主閥為三通滑閥結(jié)構(gòu)，先導(dǎo)閥為不帶電反饋的直動(dòng)式電液比 例減壓閥。先導(dǎo)控制油引自主閥進(jìn)口 P，配有先導(dǎo)溢流穩(wěn)定器和手動(dòng)應(yīng)急推桿。工作原理與二通減壓閥相似， P→A 流通時(shí)為減壓功能，反向 A→T 流通時(shí)為溢流功能。 圖 212 不帶位移電反饋的先導(dǎo)式三通電液比例減壓閥 本系統(tǒng)中先導(dǎo)控制壓力是由比例減壓閥連續(xù)控制的，面板上有兩個(gè)旋鈕 “ 液動(dòng)聯(lián) 1手動(dòng)調(diào)壓 ” 和 “ 液動(dòng)聯(lián) 2手動(dòng)調(diào)壓 ” 分別兩個(gè)比例減壓閥的壓力。用來模擬負(fù)載的加載閥的壓力也是由比例閥連續(xù)控制的。 上述幾種閥都是本試驗(yàn)臺(tái)所采用的，只是因?yàn)榱髁看?，部分閥選用了 25 通徑的插裝閥，其原理和普通閥是一樣的。 多路閥液壓 回路的分析 附加液壓原理圖和電氣原理圖（ 見附 圖 二 ）。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 40 頁 圖 213 單向插裝閥的液壓泵保護(hù)回路 圖 213為單向插裝閥用作液壓泵保護(hù)的回路，單向插裝閥 CV設(shè)置在液壓泵 1的出口，可以防止由于系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵，也可以防止在系統(tǒng)停止工作時(shí)油液倒灌。 四通換向插裝閥換向回路 圖 214 四通換向插裝閥換向回路 四通換向插裝閥由兩個(gè)三通回路組合而成，一個(gè)四通換向閥的功率級(jí)需要四個(gè)插裝元件 CV CV CV CV4，四個(gè)插裝元件控制與執(zhí)行器相通的兩個(gè)油口 A、 B組合成圖 214所示的連接方式。 換向過程使油源卸載以減少?zèng)_擊 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 40 頁 圖 215 換向過程使油源卸載以減少?zèng)_擊 如圖 215 所示， 推動(dòng)主閥芯的控制用油是由溢流閥遙控口引出的，故主閥芯換向時(shí)，溢流閥就卸荷，系統(tǒng)壓力降低，主閥芯移動(dòng)就緩慢，同時(shí)由于系統(tǒng)壓力降低及主閥芯移動(dòng)緩慢，這兩個(gè)原因使換向沖擊降低。當(dāng)換向結(jié)束后溢流閥遙控口沒有油液流出，所以溢流閥又停止卸壓，系統(tǒng)恢復(fù)正常壓力。 插裝閥溢流壓力回路 圖 216 插裝閥溢 流壓力回路 圖 216 中插裝閥 K 液阻橋路在 L L2間形成溢流壓力回路。在液阻橋路中， R 為先導(dǎo)液阻，為插裝閥 K 主閥芯的開啟 做 連續(xù)變化提供條件。先導(dǎo)溢流閥 Dp調(diào)定后可保持油壓不變。溢流閥 Dp調(diào)定為系統(tǒng)最高壓力時(shí)，回路 起 安全閥作用。 插裝溢流閥的二級(jí)調(diào)壓回路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 40 頁 圖 217 插裝溢流閥的二級(jí)調(diào)壓回路 1液壓泵； 2,3先導(dǎo)調(diào)壓閥； 4電磁閥 圖 217 為插裝溢流閥的二級(jí)調(diào)壓回路。二級(jí)調(diào)壓插裝溢流閥 1 由 壓力控制插裝元件 CV與先導(dǎo)調(diào)壓閥 3 及二位四通電磁換向閥構(gòu)成。電磁閥 4 相當(dāng)于一個(gè)壓力選擇閥，其電 磁鐵不通電時(shí)，系統(tǒng)壓力取決于先導(dǎo)調(diào)壓閥 2；電磁鐵通電時(shí)，系統(tǒng)壓力決定于先導(dǎo)調(diào)壓閥 3。但閥 3的調(diào)定壓力要小于調(diào)壓閥 2的壓力。 插裝電磁卸荷多級(jí)溢流壓力回路 圖 218 插裝電磁卸荷多級(jí)溢流壓力回路 圖 218中插裝閥 K液阻橋路在 L L2間形成電磁卸荷多級(jí)溢流壓力回路。在一個(gè)液阻橋臂上，當(dāng)三位四通電磁換向閥 V的上、下兩電磁鐵都失電時(shí)，溢流回路為卸荷狀 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 40 頁 態(tài)。當(dāng)電磁換向閥 V下電磁鐵得電后，低壓溢流閥 D1工作，溢流回路為低壓溢流狀態(tài)。當(dāng)電磁換向閥 V上電磁鐵得電后，高壓溢流閥 D2工作，溢流回路為高壓溢流 狀態(tài)。 3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 多路閥的性能試驗(yàn) 本多路閥液壓系統(tǒng)控制臺(tái)是一款專為檢測(cè)多路閥性能參數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。從閥的性能角度上 分， 可進(jìn)行如下的試驗(yàn) ： LS 壓力設(shè)定、先導(dǎo)壓力測(cè)試、最大流量限制設(shè)定、負(fù)載變化對(duì)單聯(lián)流量的影響、負(fù)載變化對(duì)兩聯(lián)同步的影響、輸入信號(hào)變化對(duì)兩聯(lián)同步影響和 兩片閥工作，測(cè)補(bǔ)償效果 等試驗(yàn) 。 本論文的軟件開發(fā)根據(jù) 負(fù)載變化對(duì)多路閥兩聯(lián)同步的影響 來設(shè)計(jì)， 針對(duì)液控聯(lián)部分的性能測(cè)試而 進(jìn)行， 測(cè)試的 具體要求如表 31所示。 表 31 多路閥性能試驗(yàn) 要求 試驗(yàn)內(nèi)容 負(fù)載變化對(duì)兩聯(lián)同步的影響（電液控制） 試驗(yàn)方法 主泵 2調(diào)到額定壓力，輔助泵 9兩路的比例減壓閥輸出壓力一致，被試聯(lián)換至同一方向，改變加載閥 2 27 的比例放大器輸入信號(hào)，記錄流量計(jì) 26 的值。被試聯(lián)同換另一方向，同法試驗(yàn)。 試驗(yàn)流程 1) 使主泵保持設(shè)定壓力 350bar，即 35MPa（或調(diào)閥 7的安全閥使泵至工作壓力）； 2）輸入信號(hào)給比例減壓閥 1 15，使先導(dǎo)壓力為 30bar（或 2340bar之間的值）； 3) 向比例溢流閥 2 27 輸入相同加載信號(hào)（中間值），開始記錄流量計(jì) 2 5處的流量值； 4) 分別改變 2 27輸入信 號(hào)，一聯(lián)變到最大值，另一聯(lián)變到最小值，記錄 25處流量值。 5) 閥 1 17分別得電，使被試聯(lián)同時(shí)換向，同法再試驗(yàn) 。 備 注 比例放大器的信號(hào)都由計(jì)算機(jī)連續(xù)控制、記錄、輸出曲線 。 新 組態(tài)程序 的建立 步驟 建立新組態(tài)王工程的一般過程是： a) 設(shè)計(jì)圖形界面（定義畫面） ：用抽象 的圖形畫面來模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備，即多路閥試驗(yàn)臺(tái) ； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 40 頁 b) 新建工