21 功能结构 YT4543型动力滑台是众所周知的一种组合机床通用部件.DOC

2.1 功能结构 YT4543型动力滑台是众所周知的一种组合机床通用部件，有液压缸驱动，可实现快进→一工进→—二工进→死挡铁停留→快退→原位停止6个工况的自动控制，现对其原有液压系统进行了改进，液压动力滑台的结构简图如图2-1所示。 图2-1 液压动力滑台的结构简图 2.2 液压传动系统及工作原理 液压系统工作循环图如图2-2所示，工作原理图如图2-3所示。系统仍采用单向变量泵供油，执行器采用缸固定活塞式液压缸10。采用综合性能好的标准电磁换向阀7和8代替了原系统电液换向阀实现动力滑台自动工作循环，采用回油路调速阀调速保证工作进给速度稳定。表2-1所列为动力滑台自动工作循环时各换向阀电磁铁和压力继电器动作顺序表，结合表2-1对系统在各工况下的油液流动路线说明如下。 图2-2 液压系统工作循环图 图2-3 液压系统工作原理图 1变量泵；2，4二位二通电磁换向阀；3单向阀；5，6调速阀；7，8二位五通电磁换向阀；9压力继电器；10液压缸 表2-1 液压动力滑台液压系统电磁铁及压力继电器动作顺序表 工况 电磁铁及压力继电器状态 1YA 2YA 3YA 4YA YJ 快进 + + - - - 一工进 - + + - - 二工进 - + - - - 死挡铁停留 - + - - + 快退 + - - - - 原位停止 - - - + - 1. 快进 按下自动工作循环按钮，电磁铁1YA和2YA通电，使换向阀7和8均切换至右位，泵1的压力油经单向阀3、换向阀8进入缸10的无杆腔，缸10有杆腔回油经换向阀7和8反馈进入液压缸10的无杆腔。由于动力滑台空载，系统压力低，液压缸成差动连接，且变量泵1有最大的输出流量，滑台向左快进。 2. 一工进 当快进到规定位置时活动挡块压下行程开关SQ2，使电磁铁1YA断电、换向阀7复至图示左位，3YA通电使换向阀4切换至左位，泵1的压力油经单向阀3、换向阀8进入缸10的无杆腔，缸10有杆腔经阀7的通路堵死，只有经阀8右位、调速阀6、换向阀4排油。流出缸10有杆腔的流量由调速阀6的开度大小决定，由于阀6的作用，系统压力升高，泵1输出的流量减小，动力滑台以第一种工进速度向左运动。 3. 二工进 动力滑台以第一种工进速度运动到预定位置时，活动挡块压下行程开关SQ3，使电磁铁3YA断电、换向阀4复至图示右位，液压缸10的进油路同一工进，但缸10有杆腔回油是经换向阀8、调速阀6、调速阀5、换向阀7排回油箱，流量由调速阀5的开度大小决定（调速阀5的开度小于调速阀6的开度），动力滑台速度降低，以第二种工进速度向左运动。 4. 死挡铁停留 动力滑台以第二种工进速度行进碰上死挡铁后停止运动。液压缸10无杆腔的压力憋高，压力继电器（YJ）发信给时间继电器，使动力滑台在死挡铁处停留一定时间。此时，泵1的供油压力升高，流量减少至仅需满足补偿泵和系统的泄漏量。 5. 快退 死挡铁停留时间到后，时间继电器发出快退信号，使电磁铁1YA通电、换向阀7切换至右位，2YA断电、换向阀8复至图示左位，泵1的压力油经换向阀7和8进入缸10有杆腔，缸10无杆腔经换向阀8排回油箱。由于此时为空载，系统压力很低，泵1输出的流量最大，动力滑台向右快速退回。 6. 原位停止 动力滑台向右快速退回到原位时，活动挡块压下行程开关SQ1，使电磁铁1YA、2YA、3YA均断电，换向阀7、8和4复至图示位置，电磁铁4YA通电，动力滑台停止运动，泵1通过换向阀2卸载。 7. 技术特点 (1) 采用电磁换向阀取代了结构复杂的电液换向阀，系统油路结构简化，运行可靠，易于检修维护。 (2) 采用回油路调速阀调速，动力滑台工进工况稳定性好。 (3) 液压泵原位停止时通过电磁换向阀卸载，能够使泵在下次自动工作循环开始时处于低压 3.1 硬件的设计 根据液压动力滑台的工艺特性、控制要求以及实际输入/输出点数情况，并考虑将来系统扩大功能的需要，留有一定的裕量[8~11]，选定PLC的型号为三菱公司的FX2N-32MR-001，输入/输出点分配情况如下所示。 输入电器 输入点 输出电器 输出点 启动按钮SB1 X0 电磁铁1YA Y1 停止按钮SB2 X1 电磁铁2YA Y2 快退按钮SB3 X2 电磁铁3YA Y3 行程开关SQ1 X3 电磁铁4YA Y4 行程开关SQ2 X4 行程开关SQ3 X5 压力继电器YJ X6 自动开关SA1-1 X7 手动开关SA1-2 X8 图3-1 PLC的外部接线图 设计说明 1. 转换开关SA1-1、SA1-2能够切换两种工作状态，当SA1-1闭合时，动力滑