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1、2008年4月保定学院学报Apr.2008第21卷第2期JOURNALOFBAODINGUNIVERSITYVol.21No.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
2、.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
3、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
4、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
5、,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1YT4543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
6、-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
7、动.液压缸有杆腔压力升高,压力继电器YJ发出信号给时间继电器,使滑台在死挡铁上停留一段时间后再开始下一动作.滑台在死挡铁上停留,主要是为了满足加工端面或台肩孔的需要,使其轴向尺寸精度和表面光洁度达到一定要求.当滑台在死挡铁上停留时,泵的供油压力升高,流量减少,直到限压式流量泵流量减少到仅能满足补偿泵和系统的泄漏量为止.这时处于需要保压的流量卸荷状态.1.5快退当滑台在死挡铁上停留一段时间(由时间继电器调整)后,时间继电器发出使滑台快退的信号.此时电磁铁1YA断电,2YA通电,阀5和阀4处于右位.主油路进
