液压与气动国赛样题解析.pdf

附件附件 中职组“液压与气动系统装调与维护中职组“液压与气动系统装调与维护”竞赛试题样卷”竞赛试题样卷20162016 年全国职业院校技能大赛中职组年全国职业院校技能大赛中职组“液压与气动系统装调与维护”赛项“液压与气动系统装调与维护”赛项竞赛试题样卷场 次：赛 位 号：结束时间：选手须知选手须知1、任务书共 18 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换。2、参赛团队应在4 小时内完成任务书规定内容，比赛时间到，比赛结束，选手按操作规范，整理好工作现场离开比赛场地，不得延误。3、比赛结束，选手应及时上交试卷任务书、评分表，不得将其擅自带离比赛场地，否则按违规处理。4、选手提交的试卷用赛位号标识，“选手确认”部分写出赛位号，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。5、参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后，如为非人为损坏，由裁判根据现场情况给予补时；如人为损坏或器件正常，每次扣 3 分。一、竞赛基本要求一、竞赛基本要求1、正确使用工具，操作安全规范。2、液压和气动元件安装正确无误、系统管路连接牢固、布局美观，电路连接正确、可靠，符合行业相关标准。3、爱惜赛场的设备和器材，尽量减少耗材的浪费。4、保持工作台及附近区域干净整洁。5、竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序。6、遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。二、竞赛需要完成的工作任务二、竞赛需要完成的工作任务任务任务一、液压与气动系统回路安装与调试液压与气动系统回路安装与调试（一）液压泵站的调试（一）液压泵站的调试根据赛场所提供设备，选手按任务书的要求，组建液压系统的液压泵站，采用规范的安装及调试工艺，完成泵站的安装及工作压力调试。1.变量叶片泵的安装及调试要求 1：按照图 1 要求，完成变量叶片泵的安装及调试。要求 2：调试出变量叶片泵的输出压力为，填入表 1，数据须经裁判确认。图 1（变量叶片泵系统调压回路）表 1：变量叶片泵的输出压力测定表序号序号1泵的分类泵的分类变量叶片泵功能功能系统压力P2P2（MPaMPa）选手确认选手确认裁判确认裁判确认备注备注2.定量柱塞泵的安装与调试要求 1：按照图 2 要求，完成定量柱塞泵的安装及调试。要求 2：调试出定量柱塞泵的输出一级压力为 6MPa MPa，二级压力为 3MPa MPa，填入表 2，数据须经裁判确认。图 2（定量柱塞泵系统调压回路）表 2：定量柱塞泵的输出压力测定表序序号号1定量柱塞泵2系统二级压力泵的分类泵的分类功能功能系统一级压力P2P2（MPaMPa）选手确选手确认认裁判确裁判确认认备备注注（二）液压系统回路搭建与调试（二）液压系统回路搭建与调试根据赛场所提供设备，选手按任务书各液压系统回路的要求；选择适当的液压阀，完善液压回路的功能，组建任务书要求的一般回路或叠加回路；并完成液压系统安装与调试；选手在调试中，可以根据自己情况，选择继电器点动分步调试，或在 PLC 下完成最终调试；注意安装及调试工艺须规范。图 3 全自动轧钢冲压模拟装置液压回路图1.液压马达物料传输油路系统选用叶片泵油路系统供油系统，系统供油压力（(一)已调定）液压马达物料传输按照图 3 回路，在满足如下要求下进行液压系统安装与调试，注意安装及调试工艺须规范。要求 1：按照系统原理图 3 要求，采用叠加阀的方式完成液压系统安装与调试。要求 2：按系统原理图3，完成表3 中相关内容填写，根据叠加阀在液压回路中的位置，填写出叠加阀元件名称、叠加阀型号以及画出叠加元件职能符号。要求 3：测出马达运转时的工作压力以及输出工作流量 4L/min（sml/s）并填入表 7，数据与功能结果须经裁判确认。表 3：叠加阀在液压马达液压回路的位置43210叠加阀位置顺叠加阀位置顺叠加阀基板叠加阀基板叠加阀名称叠加阀名称序序叠加元件职能符号叠加元件职能符号叠加阀型号叠加阀型号2.双缸物料滚压油路系统选用柱塞泵油路系统供油系统，系统供油压力为6MPa（(一)已调好），双缸物料滚压液压缸按照图 3 回路，在满足如下要求时，进行液压系统安装与调试，注意安装及调试工艺须规范。要求 1：双缸物料滚压缸完成进油节流调速。要求 2：系统要求双缸物料滚压缸在工作到底后压力为 5MPa，双缸下行能调速，选择适当阀，填入图 3 虚框内，并完善图 3 液压回路图。要求 3：根据系统原理图3，完成一般板式连接的液压回路安装与调试。要求 4：请测出双缸无杆腔的工作压力值 5MPa并填入表 7，数据与功能结果须经裁判确认。3.顶料缸油路系统选用柱塞泵油路系统供油系统，系统供油压力为6MPa（(一)已调好），顶料液压缸按照图 3 回路，在满足如下要求时，进行液压系统安装与调试，注意安装及调试工艺须规范。要求 1：要求顶料缸系统压力保持 3MPa不变，选择适当阀填入图3 虚框内，将液压回路图 3 补充完整。要求 2：按系统原理图3，完成表4 中相关内容填写，根据叠加阀在液压回路中的位置，填写出叠加阀元件名称、叠加阀型号以及画出叠加元件职能符号。要求 3：根据系统原理图 3，完成叠加阀连接的液压回路安装与调试。要求 4：请测出顶料缸无杆腔的工作压力值 3MPa，填入表 7 的数据与功能结果须经裁判确认。表表 4 4：叠加阀在顶料缸液压回路的位置43210叠加阀位置顺序叠加阀位置顺序叠加阀基板叠加阀基板叠加阀名称叠加阀名称叠加元件职能符号叠加元件职能符号叠加阀型号叠加阀型号4.物料冲压液压缸油路系统选用柱塞泵油路系统供油系统，系统供油压力为6MPa（(一)已调好），冲压液压缸按照图 3 回路，在满足如下要求下进行液压系统安装与调试，注意安装及调试工艺须规范。要求 1：冲压缸完成以下动作顺序：快进 工进 保压 快退。要求 2：要求冲压油路系统断电时能够实现自锁，按自锁功能要求，选择适当阀填入图 3 虚框内，将液压回路图 3 补充完整，并填写出图 3 中三位四通电磁换向阀中位机能。要求 3：按系统原理图3 完成叠加阀方式组成的液压回路，完成表5相关内容填写，根据叠加阀在的液压回路中的位置，填写出叠加阀元件名称、叠加阀型号以及画出叠加元件职能符号。要求 4：按表 6 完成相关动作，并填写（注：得电为+，失电为）。要求 5：请测出冲压缸无杆腔的保压工作压力值 5MPa，填入表 7的数据与功能结果表 5：叠加阀在冲压缸液压回路的位置43210叠加阀位置顺序叠加阀位置顺序叠加阀名称叠加阀名称叠加阀基板叠加阀基板叠加元件职能符号叠加元件职能符号叠加阀型号叠加阀型号表 6：冲压缸顺序动作电磁铁得失电表快进工进保压快退AD4AD4AD5AD5AD6AD65.液压系统单步调试记录表 7单步调试参数与功能确认表序序任务系统任务系统号号1液压马达系统234双缸系统顶料缸系统冲压缸系统(MPa)(MPa)L/minL/min(缸伸缩缸伸缩)压力压力流量流量功能功能选手确认选手确认认认裁判确裁判确备注备注（三）气动回路连接与调试（三）气动回路连接与调试根据赛场提供的设备及器件，按气动回路系统原理图（图 4），选用合理的气动阀及器件，完成气动回路系统安装与调试。任务要求：任务要求：要求 1：根据执行部件位置，合理剪裁气管，连接气动回路。要求 2：调整相关阀门，使供气系统压力值为。图 4（气动回路系统安装图）表 8 气动回路的安装及调试确认表序序号号1项目项目回路连接、调试正确选手确认选手确认裁判确认裁判确认备注备注任务二、液压与气动系统回路设计或优化任务二、液压与气动系统回路设计或优化任务要求：任务要求：如图 5 为某一流水线气动送料装置示意图，完成工件从垛仓到滑槽进行传送功能。当按下启动按钮 T1 或 T2 气控阀后，经过大约 3 秒延时后（假定延时节流口开度设置为 70%），气缸A 以中等速度开始伸出，将工件从垛仓推倒气缸 B 前面的位置，压下气控行程阀，接着气缸 B 也以中等速度将工件推入输送滑槽，工件被传递到滑槽后，压下气控行程阀，气缸 A 快速缩回，缩回到位后压下气控行程阀，接着气缸 B 快速缩回，完成一个送料过程。另气缸 B 处在伸出位置时，气缸 A 将无法伸出。图 5：流水线送料装置示意图根据以上控制要求，手动绘制纯气动回路原理图，并在对应的元件符号旁边标明具体名称。（要求采用标准的气动元件符号绘制气动原理图）在附件 3 图纸中，绘制出液压与气动系统原理图，并标注出相关元件名称。任务三、电气控制回路连接与排故任务三、电气控制回路连接与排故根据 I/O 分配表（附件 1、2），选用合适的导线及器件，完成控制电路的连接，并测试各执行部件动作功能。任务要求：任务要求：要求 1：实训导线、通信线的连接、插拔应符合操作规范。要求 2：挂箱面板同一接线柱最多插两层导线。要求 3：实训台与挂箱、阀与挂箱之间的连接导线，按不同功能分开进行捆扎，间距为 80mm100mm。要求 4：根据 I/O 表，使用实验导线将液压电磁阀、气动电磁阀与相应控制单元的 PLC 输出端进行连接。任务四、控制系统任务四、控制系统 PLCPLC 程序设计程序设计根据所提供设备及工业气动元件、液压元件、赛场提供的任务书和参考手册以及具体要求，编写 PLC 控制程序，控制液压泵站、传输单元、轧制单元、冲压单元、下料堆垛单元。把设计好的程序保存到电脑的“D:2016液压与气动系统装调与维护赛位号任务四 PLC 程序文件夹”下。任务要求：任务要求：（1）编写程序时，相应的输入输出点加上中文注释。（2）控制系统：选用控制屏上模拟控制单元 PLC 与挂箱 DW-02A（西门子）或挂箱 DW02B（三菱）模块两台 PLC 组成，两台 PLC 须通过 PPI 网络通信（西门子）或 N:N 网络通信（三菱）进行数据交换。（3）系统具有启动、复位功能（使用挂箱 DW-01 按钮模块）。1）启动功能：按下 SB2 按钮，系统启动。要求：“上料单元物料检测传感器”检测到物料时按下SB2 按钮启动系统，否则无法启动。2）复位功能：按下 SB3 按钮，系统复位。要求：无论各液压缸是否在初始位置，每按下一次SB3 按钮，液压系统都有 15s 的复位运行过程。（4）THPHDW-02泵站工作时：“叶片泵”先启动，延时4s 后“柱塞泵”再启动，“柱塞泵”启动 2s 后“泵站控制阀”得电（泵站中二位三通电磁阀得电）。1）“压差发讯信号 1”端口没有信号时定量柱塞泵马上停止，“压差发讯信号 2”端口没有信号时变量叶片泵马上停止。（此处用的是“压差发讯信号”常闭触点）2）泵站任意泵运行时，油温高于 25“冷却风扇”启动。3）当油箱中液位低于液位控制继电器低限时“液位低限信号”端有信号输出，柱塞泵和叶片泵停止工作。（此处用的是“液位继电器”常闭触点）。（5）该系统的上料单元、轧制单元和冲压单元对物料进行上料、轧制和冲压（冲压缸实现工进功能）。（6）该系统的下料单元具有物料搬运、堆垛功能，要求堆垛物料时，物料的下表面与接料台上表面间隙不得超过1cm，且要求只需完成一块物料堆垛。（7）液压马达正转速度要求为 50 转/分（误差3 转/分），转速数据由从站（模拟控制单元PLC）传送至主站（DW-02A模块或 DW02B 模块）并在主站程序中能单独显示。（8）根据 I/O 表，使用实验导线将液压电磁阀、气动电磁阀与相应控制单元的 PLC 输出端进行连接。（9）系统工作流程：按下 SB2 启动按钮叶片泵启动延时 4s柱塞泵启动延时 2s泵站控制阀得电液压马达正转顶料气缸伸出延时2s推料气缸推出物料轧制单元入料检测传感器检测到物料（推料气缸推料到位后气缸缩回，到位后顶料气缸缩回）轧制单元液压双缸伸出冲压单元入料传感器检测到物料挡料气缸伸出冲压单元物料到位传感器检测到物料液压双缸缩回、同时延时 2s 顶料液压缸顶起物料冲压液压缸伸出（快进），后工进工进 2s 后，保压 5s保压 5s 结束冲压液压缸、顶料液压缸缩回，同时延时 3s 挡料气缸缩回下料单元物料检测到位延时 2s 下料单元双轴气缸伸出双轴气缸伸出到位气动吸盘吸取物料3s 后双轴气缸缩回到位缩回到位后无杆气缸右移，右移到位步进电机由原点上升至第一块物料堆垛位置气动吸盘关闭，完成物料的堆垛步进电机退回原点无杆气缸左移左移到位马达停止运转、泵站控制阀失电、叶片泵停止延时 4s柱塞泵停止。任务五、整机调试与运行任务五、整机调试与运行根据所提供设备并综合任务一、任务三、任务四，完成整机运行与调试。液压系统图见图 3，气动系统图见图 4将电脑“D:2016 年液压与气动系统装调与维护赛位号任务四 PLC程序”文件夹下的 PLC 程序下载到相应的 PLC 中，进行整机运行与调试。任务要求：任务要求：上料单元没有物料时系统无法启动。马达传送部分，马达正转速度要求为 50 转/分（误差3 转/分）。温度表显示实时温度与 PLC 程序采集计算出的温度相等，误差1 摄氏度。冲压单元冲压缸有快进、工进以及保压过程。按下 SB3 按钮系统有 15s 自动复位过程。1)整套系统每个单元工作衔接流畅，不出现任何故障现象。表 9：整机运行与调试确认表任务要任务要序号序号任务要求任务要求求完成求完成情况情况123456任务要求 1任务要求 2任务要求 3任务要求 4任务要求 5任务要求 6显示显示显示显示电脑电脑控制台控制台选手确认选手确认裁判确认裁判确认备注备注任务六任务六职业素养职业素养要求 1：在操作过程中，严格按照企业职业素养要求进行操作；要求 2：在操作过程中，严格按照企业安全文明生产与职业规范要求进行操作。注意：严禁在泵站运行时手伸进传输线内调试设备注意：严禁在泵站运行时手伸进传输线内调试设备说明说明：1在竞赛过程中，备注项中有“”标记的，表示选手已完成该项目内容，示意裁判，在裁判的监督下测量出数值并记录或电气测试结果，该数值只有一次测量机会，一经确定不得修改；电气测试结果不合格也不得修改，并作为该项目的评分依据。2试车时必须得到裁判的允许后，才能通电试运行；若装配不完整，则不允许试运行，试车项不得分。3在测量过程中，如裁判发现选手测量方法或选用工具不合理、不正确，可判定该项目未完成并不得分。4所有项目的监督检测时间都纳入竞赛时间，不另行增加时间。5未经裁判签名核实的数据都是无效数值，该项目不得分。6考试结束时应在选手签名一栏中签上选手赛位号，以确认自己的竞赛过程。附件附件 1 1PHDW01-1面板主机 I/O分配表（三菱）输入地输入地序号序号123456789101112131415161718注注释释址址编码器 A 相脉冲编码器 B 相脉冲上料单元物料检测轧制单元入料检测冲压单元入料检测冲压单元物料到位检测下料单元物料到位检测升降台原点检测升降台左极限检测升降台右极限检测序序 号号X000X001X002X003X004X005X006X007X010X011X012X013注注释释步进电机脉冲步进电机方向顶料气缸推料气缸挡料气缸伸出挡料气缸缩回无杆气缸左移无杆气缸右移双轴气缸升出双轴气缸缩回真空吸盘输出地址输出地址Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010Y011Y012192021222324252627282930313233343536推料原位推料到位挡料原位X014X015挡料到位无杆气缸原位X016X017无杆气缸到位双轴气缸升出到位X020X021双轴气缸缩回原位DW-02B挂箱主机 I/O分配表（三菱）序号序号1注注释释启动按钮 SB2输入地址输入地址X000序号序号13注注释释液压双缸伸出输出地址输出地址Y00023复位按钮 SB3液位低限信号X001X0021415液压双缸缩回液压顶料缸升起液压冲压缸伸Y001Y0024压差发讯信号 1X00316出液压冲压缸缩Y0035压差发讯信号 2X004模拟量输入17回泵站控制阀定量柱塞泵变量叶片泵液压马达正转冲压缸工进Y004678910温度传感器11819202122Y005Y006Y007Y010Y011附件附件 2 2PHDW01-2面板主机I/O分配表（西门子）序号序号123456注注释释编码器 A 脉冲编码器 B 脉冲上料单元物料检测轧制单元入料检测冲压单元入料检测冲压单元物料到位检测下料单元物料到位检789101112131415161718测升降台原点检测升降台左极限检测升降台右极限检测输入地址输入地址序号序号192021222324注注释释步进电机脉冲步进电机方向顶料气缸推料气缸挡料气缸伸出挡料气缸缩回输出地址输出地址252627282930313233343536无杆气缸左移无杆气缸右移双轴气缸升出双轴气缸缩回真空吸盘推料原位推料到位挡料原位挡料到位无杆气缸原位无杆气缸到位双轴气缸升出到位双轴气缸缩回原位DW-02A挂箱主机 I/O分配表（西门子）序号序号注注释释输入地址输入地址序号序号注注释释输出地址输出地址123启动按钮 SB2复位按钮 SB3液位低限信号131415液压双缸伸出液压双缸缩回液压顶料缸升起液压冲压缸伸出液压冲压缸缩回泵站控制阀定量柱塞泵变量叶片泵液压马达正转冲压缸工进4压差发讯信号 1165压差发讯信号 2模拟量输入17678910温度传感器11819202122附件附件 3 3