【正文】 何在 PLC 上將順序控制與過程控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)這種復(fù)合控制。機(jī)床根據(jù)編制好的程序自動(dòng)運(yùn)行，這樣就簡(jiǎn)化了 工人的操作，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。在編制程序過程中把設(shè)備所有可能出現(xiàn)的情況考慮進(jìn)去，確保液壓設(shè)備本身及操作使用人員的安全 :同時(shí)可大大提高設(shè)備的整體性能及壓力設(shè)備的高技術(shù)含量；為我國(guó)的裝備制造業(yè)的發(fā)展方向提供經(jīng)驗(yàn)。 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 四柱式液壓機(jī) 的結(jié)構(gòu)和工作原理 分析 YB32500 四柱式液壓機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)述液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理；為下一步采用 PLC 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。 四柱式 液壓機(jī) 的 機(jī)械結(jié)構(gòu) 機(jī)身 由電機(jī)、與立柱聯(lián)接成一體的底座、立柱內(nèi)裝有油箱、行程開關(guān)和電磁換向閥組成，其特征是 ：底座上通過螺栓裝有立柱，在立柱的外側(cè)上安裝油箱，立柱內(nèi)裝有缸套，立柱下端安裝下缸蓋，在缸套內(nèi)裝有由上和下活塞桿通過密封圈套裝在一起的活塞，活塞的下活塞桿穿出下缸蓋，活塞的上活塞桿穿出立柱上端安裝的上缸蓋，另外立柱上端還安裝有罩住上缸蓋的防塵透明罩，在其罩內(nèi)的穿出上缸蓋的活塞的上活塞桿端部裝有限位碰塊，上缸蓋上通過螺栓固裝有兩個(gè)頂桿，在兩個(gè)頂桿上分別安裝帶有調(diào)節(jié)螺柱的行程開關(guān)座，行程開關(guān)座上裝有行程開關(guān)。外觀圖見圖 。 圖 四柱式液壓機(jī)外觀圖 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 4 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 液壓系統(tǒng)構(gòu)成 主缸缸體是用鍛缸制成的 。缸體依靠缸口臺(tái)肩及大鎖母緊固于上橫梁內(nèi)?；钊露死梅ㄌm用螺栓與活動(dòng)橫梁緊固聯(lián)接?；钊念^部裝有鑄鐵導(dǎo)向套，導(dǎo)向套的環(huán)行槽內(nèi)裝有方向相反的 Y型密封圈，將缸內(nèi)形成上下兩個(gè)油腔。缸口部分也裝有鑄鐵導(dǎo)向套和 Y型密封圈。 Y型密封圈是用聚氨脂橡膠制成的。 頂出缸裝于工作臺(tái)中心孔內(nèi)，用鎖緊螺母固定之，其結(jié)構(gòu)與主缸相同。 動(dòng)力結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生和分配工作油液的裝置。其油箱為鋼板焊接件，箱內(nèi)裝有過濾板，箱前裝有油位標(biāo)志。油箱用四個(gè)支柱支起，其下面裝有油泵和電動(dòng)機(jī)。油箱的上面裝有低壓控制系統(tǒng)以及各壓力閥和 方向閥等元件。 (l)主油泵和主電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 軸向柱塞泵選用 16OWCY14 一 IB 型微機(jī)控制變量泵。此類泵是在 DCY141B 泵的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)而成的一種新的變量形式，它以步進(jìn)電機(jī)代替 DCY141B 泵上的可逆電動(dòng)機(jī)，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)變量頭改變泵的斜盤角度來實(shí)現(xiàn)其控制功能，以滾珠絲桿代替普通絲桿，可實(shí)現(xiàn)高精度的流量控制。主油泵電動(dòng)機(jī)選用 Y200L4 45KW，轉(zhuǎn)速1475r/m。 (2)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)包括齒輪泵、溢流閥及電機(jī)等。 齒輪泵型號(hào)為 :HY0125X25 Q=25L/min P= 溢流閥型號(hào)為 :DBW1135X25 Q=35L/min P= 電機(jī)型號(hào)為 :JOZ224 P= r=1410r/m 本機(jī)液壓系統(tǒng)中的控制油壓力應(yīng)調(diào)整為 (3)標(biāo)準(zhǔn)閥類元件 本機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)閥類元件均為天津市高壓泵閥廠生產(chǎn)。包括有 6MF1a 和 7KF1a電液動(dòng)滑閥、 B1I1 電動(dòng)滑閥、 2Y和 6Y 溢流閥、 6D 單向閥、以及電接點(diǎn)壓力表等。 其中 6MFla 電液動(dòng)滑閥于裝配時(shí)在主閥和導(dǎo)閥中間增設(shè)一閥板，以便于接通控制管路。 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 5 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 油 液的工作溫度最好在 15℃、 55℃范圍內(nèi)。夏季氣溫高，油溫超過 55℃，應(yīng)當(dāng)冷卻。本設(shè)備在油箱內(nèi)及工作油路上設(shè)有冷卻管路，需要冷卻時(shí)通循環(huán)冷卻水，不需要冷卻時(shí)，停止通冷卻水。 由于北方冬季氣溫低，最低溫度達(dá)到零下 20 幾度，為了液壓機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，本設(shè)備在油箱內(nèi)設(shè)置加熱裝置。當(dāng)液壓油溫度低于 15℃時(shí)，啟動(dòng)加熱裝置。 液壓系統(tǒng)工作原理 YB32500 型四柱式液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖見圖 。 注 ： 1－恒功率變量泵 2－定量泵 4－溢流閥 5－遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 21－電液換向閥 7－壓 力表 8－電磁閥 9－液控單向閥 10－順序閥 11－卸荷閥（帶阻尼孔） 12－壓力繼電器 13－單向閥 14－充液閥（帶卸荷閥芯） 15－充液箱 16－主缸 17－頂出缸 18－溢流閥 19－節(jié)流器 20－背壓閥 22－滑塊 23－擋鐵 四柱式液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖 四柱式液壓機(jī)的工作原理 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 6 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 按下啟動(dòng)按鈕。電磁鐵 1DT、 5DT 通電吸合。低壓控制油使電液閥 6 切換至右位，同時(shí)經(jīng)閥 8 使液控單向閥 9 打開。泵 1 供油經(jīng)閥 6 右工位、單向閥 13 至主缸 16 上腔，而主缸下腔液壓油經(jīng)液控單向閥 閥 6 右工位、閥 21 中位回油箱。實(shí)際上，此時(shí)主閥滑塊 22 在自重作用下快速下降， 泵 1 的全部流量還不足以補(bǔ)充主腔上腔空處的容積， 因而在上腔形成局部真空，置于液壓缸頂部的充液箱 15 內(nèi)的油液在大氣壓及油位作用下，經(jīng)液控單向閥 14（充液閥）進(jìn)入主缸上腔。 工件加壓當(dāng)主缸滑塊 22上的擋鐵 23 壓下行程開關(guān) XW2 時(shí)，電磁鐵 5DT 斷電，閥 8 處于常態(tài)位，閥 9 關(guān)閉。主缸回油經(jīng)背壓（平衡）閥 閥 6 右位、閥 21 中位至油箱 。由于回油路上有背壓力，滑塊單靠自重就不能下降，油泵 1 供給的壓力油使之下行，下行速度減慢。這時(shí)主缸上腔壓力升高，充液閥 14 關(guān)閉。主泵 1 的壓力油推動(dòng)活塞使滑塊慢速接近工件， 當(dāng)主缸活塞的滑塊 22 抵住工件后， 阻力急劇增加，上腔油壓進(jìn)一步提高， 變量泵 1 的排油量自動(dòng)減小，主缸活塞的速度變得更慢，以極慢的速度對(duì)工件加壓。 當(dāng)主缸上腔的油壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)， 壓力繼電器 12 發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵 1DT 斷電，閥 6回復(fù)中位，將主缸上、下油腔封閉。同時(shí)泵 1經(jīng)閥 閥 21 的中位卸荷。單向閥 13保證了主缸上腔良好的密封性，主缸上腔保持高壓。保壓時(shí)間可由壓力繼電器 12 控制的時(shí)間繼電器調(diào)整。 、快速回程 保壓過程結(jié)束， 時(shí)間繼電器 12 發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵 2DT 通電（當(dāng)定程壓制成型時(shí)，可由行程開關(guān) XW3 發(fā)出信號(hào)） ， 主缸處于回程狀態(tài)。為了防止液壓沖擊， 保壓后必須先泄壓然后再回程。 但由于液壓機(jī)油壓高， 而主缸的直徑大，行程長(zhǎng)， 缸內(nèi)液體在加壓過程中受到壓縮而儲(chǔ)存相當(dāng)大的能量。 如果此時(shí)上腔立即與回油相通，則系統(tǒng)內(nèi)液體積蓄的彈性能突然釋放出來，產(chǎn)生液壓沖擊，造成 機(jī)器和管路的劇烈振動(dòng)，發(fā)出很大的噪聲，為此，保壓后必須先泄壓后再回程。當(dāng)電液換向閥 6 切換至左位后，主缸上腔還未泄壓，壓力很高，卸荷閥 11（帶阻尼孔）呈開啟狀態(tài)，主泵 1 的油經(jīng)閥 6 的左工位 ,閥 11的回油。 這時(shí)主泵 1 在較低壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，此壓力不足以使主缸活塞回程，但能夠打開液控單向閥 14 的卸荷閥芯，主缸上腔的高壓油經(jīng)此湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 7 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 卸荷閥芯的開口而泄回充液箱 15，這是泄壓過程。這一過程持續(xù)到主缸上腔壓力降低到較低時(shí)，卸荷閥 11 關(guān)閉為止。主泵 1的供油壓力升高 ,推開充液閥 14 的主閥芯。此時(shí)泵 1 的壓力 油經(jīng)閥 6 的左位 ,液控單向閥 9 進(jìn)入主缸下腔 ,而主缸上腔油液經(jīng)閥14 回油到充液箱 15 實(shí)現(xiàn)主缸開始快速回程。 主要技術(shù)規(guī)格 YB32500 型四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格見表 表 四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 規(guī)格 1 公稱壓力 t 500 2 液體最大工作壓力 MPa 25 3 回程壓力 t 100 4 頂出壓力 t 100 5 頂出回程壓力 t 30 6 拉伸時(shí)壓邊壓力 t 125 7 拉伸時(shí)頂出缸液體最大工作壓力 MPa 32 8 控制油路工作壓力 MPa 9 活動(dòng)橫梁最大行程 mm 900 10 頂出活塞最大行程 mm 350 11 活動(dòng)橫梁距工作臺(tái)面最大距離 mm 1500 12 頂出活塞距工作臺(tái)最大距離 mm 430 13 活動(dòng)橫梁形成速度 空載下行最大 mm/s 100 工作時(shí)最大 mm/s 10 回程時(shí)最大 mm/s 80 14 總工率 KW 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 8 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 9 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 3 總體設(shè)計(jì) 方案 液壓機(jī)的基本工作過程 其工作流程框圖如圖 ： 開 始滑 塊 快 速 下 行滑 塊 慢 下 加 壓壓 制保 壓 延 時(shí)卸 壓 回 程頂 出 缸 頂 出頂 出 缸 退 回 圖 四柱式 液壓機(jī)工作流程框圖 液壓機(jī)的工作流程由滑塊快速下行、慢下加壓、壓制、保壓延時(shí)、卸壓回程、頂出缸頂出、頂出缸退回 7 個(gè)過程組成 .在現(xiàn)使用的液壓機(jī)中，這 7 個(gè)過程是在半自