机床电气控制技术课程设计-压力机液压系统的电气控制设计

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1、课程设计说明书课程名称：机床电气控制技术设计题目：压力机液压系统的电气控制设计专业：**********班级：*********学生姓名:******学号:*******指导教师:xxxXX大学教务部制2011年1月1日目录一、课程设计的内容与要求1（一）课程设计对象简介1（二）压力机结构及工作要求1（三）液压系统及控制要求2（四）课程设计的任务3二、电气控制电路设计5（一）继电器-接触器电气控制电路的设计5（二）继电器-接触器电气控制电路图分析及介绍5（三）选择电气元件9三、压力机可编程控制器系统的设计……………………………………10(一)可编程控制器控制系统设计的基

2、本原则………………………10（二）可编程控制器系统的设计………………………………………10四、总结…………………………………………………………………13五、参考文献………………………………………………………………14一、课程设计的内容与要求（一）课程设计对象简介1.压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成形、打包等加工工艺中广泛应用的压力加工机械设备。具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。压力机的类型很多，其中以四柱式液压机最为典型。主机为三

3、梁四柱式结构，上滑块由四柱导向、上液压缸驱动，实现“快速下行→慢速加压→保压延时→快速回程→原位停止”的动作循环。下液压缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑块实现“向上顶出→向下退回”或“浮动压边下行→停止→顶出”的动作循环。压力机液压系统以压力控制为主，系统压力高，流量大，功率大，尤其要注意如何提高系统效率和防止产生液压冲击。（二）压力机结构及工作要求按用途主要分为金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末（金属，非金属）成型、压装、挤压等。按结构形式现主要分为：四柱式、单柱式（C型）、卧式、立式框架等。其中以四柱式液压机最为典型，它主要由横梁、导柱、工作台、上滑块和下滑块顶出机构

4、等部件组成，结构原理图如图1-1所示。14图1-1四柱液压机结构原理图1-床身2-工作平台3-导柱4-上滑块5-上缸6-上滑块模具7-下滑块模具液压机的主要运动是上滑块机构和下滑块顶出机构的运动，上滑块机构由主液压缸(上缸)驱动，顶出机构由辅助液压缸(下缸)驱动。液压机的上滑块机构通过四个导柱导向、主缸驱动，实现上滑块机构“快速下行→慢速加压→保压延时→快速回程→原位停止”的动作循环。下缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑快顶出机构实现“向上顶出→向下退回”或“浮动压边下行→停止→顶出”的两种动作循环，如图1-2所示。液压机液压系统以压力控制为主，系统具有高压、大流量、大功

5、率的特点。如何提高系统效率，防止系统产生液压冲击是该系统设计中需要注意的问题。图1-2液压机的工作循环（三）液压系统工作原理及控制要求1、3150KN通用液压系统工作原理及特点图1为3150KN通用液压机的液压系统图。系统有两个泵，主泵1是一个高压、大流量恒功率（压力补偿）变量泵，最高工作压力由溢流阀4的远程调压阀5调压。辅助泵2是一个低压小流量定量泵，用于供应液动阀的控制油，其压力由溢流阀3调整。14该系统采用高压大流量恒功率变量泵供油和利用滑块自重充液的快速运动回路，既符合工艺要求，又节省了能量；采用单向阀13保压及由顺序阀11和带卸载阀芯的充液阀14组成的泄压回路

6、，结构简单，减小了由保压转换为快速回程时的液压冲击。2、3150KN通用液压机液压系统控制要求如下：1）系统采用高压大流量恒功率(压力补偿)柱塞变量泵供油，通过电液换向阀6、21的中位机能使主泵1空载起动，在主、辅液压缸原位停止时主泵1卸荷，利用系统工作过程中工作压力的变化来自动调节主泵1的输出流量与上缸的运动状态相适应，这样既符合液压机的工艺要求，又节省能量。2）系统利用上滑块组件的自重实现主液压缸（上缸）快速下行，并用充液阀14补油，使快速运动回路结构简单，补油充分，且使用的元件少。3)系统采用带缓冲装置的充液阀14、液动换向阀12和外控顺序阀11组成的泄压回路，结

7、构简单，减小了上缸由保压转换为快速回程时的液压冲击。4)系统采用单向阀13、14保压，并使系统卸荷的保压回路，在上缸上腔实现保压的同时实现系统卸荷，因此系统节能效率高。5)系统采用液控单向阀9和内控顺序阀组成的平衡锁紧回路，使上缸组件在任何位置能够停止，且能够长时间保持在锁定的位置上。（四）课程设计的任务图二为3150kN通用液压机液压系统图。该系统采用“主、辅泵”供油方式，主液压泵l是一个高压、大流量、恒功率控制的压力反馈变量柱塞泵，远程调压阀5控制高压溢流阀4限定系统最高工作压力，其最高压力可达32MPa；辅助泵2是一个低压小流量定量