YT4543型组合机床动力滑台液压系统的PLC改造.docx

2008 年 4 月保 定 学 院 学 报Apr.2008第 21 卷第 2 期JOURNAL OF BAODING UNIVERSITYVol.21 No.2文章编号: 1674-2494(2008) 02-0047-03YT4543型组合机床动力滑台液压系统的PLC改造武涛, 张永博( 华南农业大学 工程学院, 广东 广州 510642)摘 要: 可编程控制 器( PLC) 以其极高的可靠性和使用灵活性, 正在大量的替代传统的继电接触电气控 制系统. 以YT4543型原有组合机床液压动力滑台为改造对象, 利用性能优良 、价 格合理的三菱FXos- 30MR- D 超小型PLC对其实施改造, 并设计出相应的电气控制原理图, 提高了机床的可靠性和控制精度.关键词: 组合机床; PLC; 控制系统中图分类号: TH137; TP273文献标识码: A组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效 、专 用 、自 动化程度较高的机床. 它能完成钻 、扩 、铰 、镗 、铣 、攻 丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等 辅助动作, 被广泛应用于大批量生产的机械加工流水线中, 如汽车零部件制 造中的许多生产线. 动力滑台作为组合机床的一种通用部件, 通常安装着各种旋转着的刀具, 其液压系统的功用是使这 些刀具做轴向进给运动, 并完成一定的动作循环. YT4543型动力滑台是一种使用广泛的通用液压动力滑台, 该滑台由液 压缸驱动, 在电气和机械装置的配合下可以实现多种自动加工工作循环.以往采用继电接触控制系统, 不但接线复杂, 而且系统经常出现故障, 可靠性差. PLC日 益广泛应用于机械设备等电器控制中, 可以使机械加工设备的效率和可靠性提 高到一个新的水平, 采用PLC对YT4543型动力滑台液压系统进行改造, 能实现控 制系统的自动化 [1] .1 动力滑台液压系统工作原理YT4543型动力滑台液压系统由以下一些基本回路构成: 限压式变量叶片泵 和进油路调速阀组成的容积节流调速回路; 差动连接快速运动回路; 电液换向阀 的换向回路; 由行程阀 、电 磁阀和液控顺序阀等联合控制的速度切换回路以及用 M型中位机能电液换向阀的卸荷回路等. 液压系统的性能就由这些基本回路所决 定. 系统原理如图1.该系统用限压式变量叶片泵供油, 用电液阀换向, 用行程阀实现快进速度和 工作速度的切换, 用调速阀使进给速度稳定.该液压系统可实现“快进→工 进→停 留→快退→原位停止”等多种自动工作循环.1.1 快进按下启动按钮, 电磁铁1YA通电吸合, 控制油路进油路线为: 泵1经电磁先导 阀5左位 、单 向阀13, 进入液动阀4的左端油腔, 液压阀芯向右移动; 控制油路回油 则从液动阀4的右端油腔经节流器和阀5的左位回油箱. 液动阀4处于左位. 主油 路进油路为: 泵1 → 单向阀11 → 液动阀4左位 → 行程阀9( 常态位) → 液压缸左腔 ( 无杆腔) . 回油路为: 液压缸右腔→阀4左位→单向阀12→阀9→液压缸左腔.由于 动力滑台空载, 系统压力低, 液控顺序阀3关闭, 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( 活塞杆固定, 滑台随缸体向左运动) .1.2 第一工进收稿日期: 2008- 03- 26快进到一定位置, 滑台上的行程挡块压下行程阀9, 使原来通过阀9进入液压 缸无杆腔的油路切断. 此时阀8电磁铁3YA处于断电状态, 调速阀6接入系统进油 路, 系统压力升高. 压力的升高一方面使液控顺序阀3打开, 另一方面使限压式变 量泵的流量减小, 直到与经过调速阀6后的流量相同为止.这时进入液压缸无杆腔作者简介: 武 涛(1979- ) , 男, 河北张家口人, 助教, 工学硕士.图1 YT4543型动力滑台液压系统图注: 1- 变 量 泵 , 2- 背 压 阀 , 3- 顺 序 阀 , 4- 换向 阀 , 5- 先 导 阀 , 6、7- 调 速 阀 , 8- 电 磁 阀 , 9- 行程阀, 10、11、12、13- 单向阀 , 14- 压力 继电器.48保定学院学报2008 年第 2 期的流量由调速阀6的开口大小决定. 液压缸有杆腔的油液则通过液动阀4后经液控顺序阀3和背压阀2回油 箱( 两侧的压 力差使单向阀12关闭) .液压缸以第一种工进速度向左运动.1.3 第二工进当滑台以第一工进速度行进到一定位置时, 挡块压下行程开关, 使电磁铁3YA通电, 经阀8的通路被切断. 此时油液 需经调速阀6与阀7才能进入液压缸无杆腔. 由于阀7的开口比阀6小, 滑台的速度减小, 速度大小由调速阀7的开口决定. 1.4 停留当滑台以第二工进速度行进到碰上死挡铁后, 滑台停止运动. 液压缸有杆腔压力升高, 压力继电器YJ发