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1、千斤顶液压缸加工专用机床电气控制设计摘要：本机床为专用千斤顶液压缸两端面的加工，采用装在动力滑 台上的左、右两个动力头同时进行切削。动力头的快进、工进、快退 由液压缸驱动。液压系统采用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁 方法实现位置控制。关键字：液压系统，行程开关，联锁与保护1设计任务1.1设计任务1）设计与绘制电气控制电路和主电路图，选择电气元件，制订元件 目录表；2）编制设计说明书与设计小结；3）列出设计参考资料目录，不少于5个。1.2设计方案千斤顶液压缸加工专用机床设计的主要结构有工件台，即可装卸 工件的部分，当工件处于可被加工位置时，先用定位油压缸对其进行 定位夹紧，工件处于固定不动的
2、状态，这样可以进行高精度的加工； 动力头，用动力头电机带动，它能够同时完成刀具切削运动和进给运 动，在液压系统中动力头主要完成刀具的切削运动，进给运动主要靠 液压滑台来实现；液压滑台，主要是由油泵电机控制来完成两个动力 头的进给运动，即快进、工进和快退。它的换向主要靠电磁阀改变压 力油路来实现的，因为液压系统可以方便地进行无级调速，正反向平 稳，冲击力小，便于频繁的换向，它可以与电气控制系统相配合。2千斤顶液压缸加工专用机床工作原理2.1主电路工作原理1）油泵电动机M3的控制油泵电动机M3只是带动油泵的输出压力油，所以只需要单相运 行。当按下SB2时，油泵电机启动，对应的其他控制接在压力继电
3、器的后面，所以当油泵电机启动后，才能进行其他控制。2）电动机M1、M2的控制电动机M1、M2是分别带动左、右动力头的刀具切削运动，它 的进给换向主要靠液压滑台来实行，所以也只需要单相运行。并分别 用接触器KM1、KM2控制。只有当油压达到一定数值后，压力继电 器闭合才能接通控制M1、M2的电路进行工件加工。2.2控制电路工作原理1）合上电源开关QS后按下按钮SB2，KM3得电并自锁，油泵电动 机启动，当油压达到一定数值时，压力继电器闭合，中间继电器KA 得电，KA常开触点闭合，接通后面控制电路。2）零件定位当启动油泵电机，压力继电器闭合后，按下SB3，工人将零件装 入夹具后，碰到行程开关SQ1
4、，SQ1常开触点闭合使中间继电器KA1 得电并自锁，同时KA1常开触点闭合接通时间继电器KT2并使电磁阀YV1得电。即可对零件进行定位3）零件夹紧零件定位后时间继电器KT2延时15S, KT2常开触点闭合，接 通中间继电器KA2并自锁。同时KA2常开触点闭合使电磁阀YV2 得电。YV2改变油路对零件进行夹紧。4）滑台入位当夹紧动作完成时，触碰行程开关SQ2, SQ2常开触点闭合接通 时间继电器KT4并自锁。确保定位油缸退出。延时15S后KT4常开 触点闭合接通中间继电器KA3并自锁，同时使KM1、KM2得电， 电动机M1、M2启动为加工做准备。KA3常开触点闭合使电磁阀YV3 得电且KA3常闭
5、触点断开，KA1断电使YV1失电。滑台带动动力头 一起快速进入加工位置。5）加工零件滑台入位后触碰行程开关SQ3，SQ3常开触点闭合接通KA4、 KA5并自锁，同时KA4、KA5常开触点闭合使YV4、YV5得电，滑 台带动动力头对零件进行加工，工进开始。6）加工停止当动力头加工到达终点位置时，滑台碰到行程开关SQ4, SQ4 常开闭合使时间继电器KT3得电并自锁。同时SQ4常闭触点断开， KA2、KA3、KA4、KA5 失电使电磁阀 YV2、YV3、YV4、YV5 同 时断电，停止工进。7）滑台退位时间继电器KT3延时30S后，KT3常闭触点断开，使KM1、KM2线圈失电，电动机M1、M2停转
6、。同时KT3常开触点闭合，再次接 通KA2、KA3使电磁阀YV2、YV3得电，滑台快速退位。8）滑台复位当滑台退到原位时，压下行程开关SQ5, SQ5常开触点闭合，使 中间继电器KA6得电并自锁。同时KA6常闭触点断开，KA3失电使 YV3断电，实现滑台复位。KA6常开触点闭合接通时间继电器KT5, 延时15S后KT5常闭触点断开切断中间继电器通路。9）夹具松压滑台复位后，压下行程开关SQ6，SQ6常闭触点断开，使YV2 断电，达到夹具松压。SQ6常开触点闭合接通时间继电器KT6并自 锁，延时15S后KT6常闭触点断开切断时间继电器KT2、KT3、KT4、 KT6通路。2.3指示照明电路工作原
7、理EL起机床照明作用，L1L5分别指示机床的各个工作情况，由 KA1、KA2、KA3、KA4、KA5常开触点的闭合控制。3千斤顶液压缸加工专用机床元器件的选择3.1电机的选择油泵电动机M3选用Y801-4,性能指标为0.55KW 1.6A 380V; 左右动力头电动机M1、M2选用Y132S-4,性能指标为5KW 15.4A 380V。3.2电源开关QS的选择1) QS主要用于电源与电气元件的连接，因此QS的选择主要考虑电 动机M1M3的额定电流和启动电流。由3.1知额定电流数值，计算 得额定电流之和为32.4A，所以QS选择HK10-60/3型刀开关，额定 电流60A。2) QS1作为照明灯
8、的开关，照明灯电压为36V，功率选40可，电流 为1A左右，所以选择刀开关HK1-10/1型，额定电流为10A。3.3熔断器的选择熔体电流计算公式为Inf=(1.52.5)Imn式中：inf是熔体额定电流Imn是电动机的额定电流取系数为2.0计算1) T =47.8A ； Lm=Lm=30.8A ； I =3.2ANF1NF2 NF3NF4所以QF1、QF2、QF3的额定电压都选380V,QF1熔体额定电流为50A， QF2、QF3熔体额定电流为40A。熔断器额定电流为60A，选用型号 为RC1A-60。QF4额定电压为380V，熔断器额定电流为10A，熔体 额定电流为4A，选用型号为RC1A
9、-10。2) FU1起控制回路的短路保护作用，熔体额定电压、额定电流只 要大于等于控制回路的实际负载电压电流即可。控制回路负载电流为 各线圈吸合时的工作电流，由于各个继电器及接触器的线圈额定电压 为127V，吸收功率为156W，单个线圈电流为：In、=P/U=156/127=1.22A合计有20个线圈：In=2*20in、=49A所以FU1选择RC1A-60型熔断器，熔体电流为50A。3) FU2作为照明电路的短路保护。因选电压为36V功率为40W的 照明灯，其消耗电流为2.78A，故选用RL1-15型熔断器，熔体电流 为4A。3.4中间继电器的选择共用了7个中间继电器，主要起中间转换作用，对
10、它们选择的主 要技术参数为线圈额定电压、常开常闭触点数量，以及中间继电器的 额定电压。因控制回路电压为交流127V，所以中间继电器选用JZ7-44 型。3.5热继电器的选择热继电器的作用是电动机的过载保护的自动电器，热继电器主要 根据电动机的额定电流来确定其型号、热元件的电流等级和整定电 流。其计算公式如下：IJn=(0-951-05)In所以 FR1、FR2、FR3 选择的型号分别为:JR16-20/3、JR16-20/3、 JR10-10/3。3.6接触器的选择根据负载回路的电压电流，接触器所控制回路的电压及所需触点 的数值来进行接触器的选择。接触器线圈额定电压为127V，接触器 主要用于
11、接通和分断电路，所以它的实际电流远远大于所控制支路的 电流，通常取额定电流的6倍左右。所以KM1、KM2选CJ20-160 （主触头额定电流为100A）KM3选CJ20-40 （主触头额定电流为25A）3.7时间继电器的选择选用JS23-1型通用延时继电器，这种继电器是在线圈得电后延 迟一定时间（0.230S），触头才动作。3.8行程开关的选择本设计中选用双轮自动复位式行程开关，查相关手册可选用 JLXK1-222。3.9压力继电器的选择查电气手册可选压力继电器为YJ-1。3.10按钮的选择本设计共用了 3个按钮，大部分按钮额定电流为5A能满足控制 回路的电流要求。根据控制回路电压为交流127
12、V，选定各按钮型号 为LA18（即一常开一常闭触点）额定电压为交流127V。SB1为停止 按钮，颜色为红色。SB2、SB3为启动按钮为绿色。3.11变压器的选择根据控制要求，需AC127V、AC36V电源，查手册选用BK-100 型变压器。3.12导线的选择1）主电路中电动机M1、M2电流为15.4A，所以导线选L121型4 芯铜线（4mm2）；电动机M3电流为1.6A，导线选BVR型4芯铜线 （1mm2）。2）控制电路导线选择BVR型4芯铜线（1mm2）4元件目录表元器件明细表符 号名称型号规格件数作用M1左动力头电动机Y132S-45KW1带动动力头加工零件M2右动力头电动机Y132S-4
13、5KW1带动动力头加工零件M3油泵电动机Y801-40.55KW1带动油泵工作QS刀开关HK-60/3380V,60A1引入电源QS1照明开关HK-10/136V,10A1照明灯开关KM1交流接触器CJ20-160127V,100A1控制左动力头电动机工 作KM2交流接触器CJ20-40127V,100A1控制右动力头电动机工 作KM3交流接触器CJ20-40127V,25A1控制油泵电动机工作KA中间继电器JZ7-44127 V1控制压力继电器KA1中间继电器JZ7-44127 V1控制电磁阀YV1KA2中间继电器JZ7-44127 V1控制电磁阀YV2KA3中间继电器JZ7-44127 V
14、1控制电磁阀YV3KA4中间继电器JZ7-44127 V1控制电磁阀YV4KA5中间继电器JZ7-44127 V1控制电磁阀YV5KA6中间继电器JZ7-44127 V1控制延时继电器KT5KT2时间继电器JS23-1127V1控制接通KA2KT3时间继电器JS23-1127V1控制切断两台动力头KT4时间继电器JS23-1127V1控制延时停留KT5时间继电器JS23-1127V1控制切断中间继电器KA6KT6时间继电器JS23-1127V1控制切断所有时间继电 器SB1按钮LA18红色1停止按钮SB2按钮LA18绿色1油泵电动机启动SB3按钮LA18绿色1定位油缸的启动QF1空气自动开关RC1A-6060A1总电源短路QF2空气自动开关RC1A-6060A1M1短路保护QF3空气自动开关RC1A-6060A1M2短路保护QF4空气自动开关RC1A-1010A1M3短路保护FU1熔断器RC1A-6060A1控制电路的短路保护FU2熔断器RL1-1515A1照明电路的短路保护FR1热继电器RJ16-20/320A1左动力头电机过载保护FR2热继电器RJ16-20/320A1右动力头电机过载保护FR3热继电器RJ10-10/3
