透明液压PLC控制教学实训装置

KCQPM-02B型透明液压PLC控制教学实训装置

一、设备概述

透明液压PLC控制教学实训装置是根据现代液压传动教学需求设计的先进设备。它采用进口透明有机玻璃材料制作液压元件，结合现代加工工艺，使学生能够直观地观察和了解液压元件的内部结构原理以及液压传动回路的工作过程。该装置不仅适用于单个液压元件的教学，还能进行基本回路的实验演示和液压系统的课程设计与毕业设计，是液压教学领域的理想工具。

二、主要特点

（一）实验台结构设计

实验台主体采用70*70mm特制铝型材制作，表面经过氧化工艺处理，外观美观大方。桌面由整块钢板制作，并预留漏油槽，确保坚固耐用且清洁方便。为满足可扩展实验的需求，实验台配备了超大铝质“T”型面板，可同时容纳两组同学进行独立实验，提高了教学效率。

（二）阀体材料选择

透明液压元件采用日本进口旭化成（PMMA 80N）光学级注塑级PMMA有机玻璃加工制成。这种材料透光率高达93%，耐温范围为-30℃至+70℃，符合SGS/ROHS环保认证，具有优良的耐热性、力学强度、耐候性和耐化学药品性能。使用这种材料制作的元件，无化工污染，即使在恶劣环境下使用十年至二十年，也不会出现发黄、龟裂、变形等问题，确保了元件的长期稳定性和耐用性。

（三）电磁阀散热技术

针对电磁阀在长时间工作过程中温度逐渐升高的问题，海川公司的技术团队设计了独特的散热模块。该模块能够将阀体发热部分的温度有效控制在60度以内，避免了因温度升高导致的透明阀体热效应和材料局部物理特性改变，从而防止泄漏现象的发生，保证了实验的可靠性和连续性。

（四）插接方式优化

实验台采用闭合式防漏快插接头，执行JB/ZQ4434-86生产标准的双开闭式液压快速接头（碳钢镀铬），承压范围达5000PSI。密封圈材料为丁腈橡胶NBR，耐压温度范围为-20℃到+120℃，确保了良好的密封性能和较长的使用寿命。这种设计使得实验回路的组装过程更加简便、快捷、清洁、干净，提高了实验操作的效率和安全性。

（五）元件模块化设计

各液压元件均设计为独立模块，配有方便安装的底板。学生可以在“T”型槽式铝合金型材板上自由组建各种实验回路，操作快捷简单。这种模块化设计不仅便于教学和实验，还能够激发学生的创新思维，让他们在实验中更加灵活地探索和学习。

（六）可扩展实验功能

在保证设备稳定性的前提下，实验台提供了极强的可扩展性。大铝合金面板组装平台为扩展实验提供了必要的硬件基础，满足现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性要求。具体而言：

A. 在现有实验基础上，还可以进行气动硬件的搭接，开展相应的气动实验，拓宽学生的知识面和技能范围。

B. 在硬件支撑下，能够实现送料机构、机械手抓取机构、挖掘机机构等扩展实验，模拟实际生产中的复杂工况，培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。

（七）易维护设计

实验台采用易维护设计，维护检修工作量小。脱油前和脱油后元件分开放置，并设有回油盘可对资源进行回收实现二次利用。独特的防护和易维护设计，使得需要维护的器件特别少且易于维护。即使在运行状态下，也可以方便简单地进行维护，整机维护一次最多不超过1小时，工作量极小，且不需要经常维护。这种设计极大地提高了系统的灵活性、先进性、安全性、稳定性、可管理性以及可扩展性，降低了教学和维护成本。

（八）系统安全性能保障

液压元件的最大承受压力为1.2Mpa，额定工作压力为0.8Mpa，属于安全的低压实验系统。电源带有漏电保护功能，当漏地电流超过30mA时自动断电，缺相时自动断开总电源，控制电路均为24V直流安全电压。这些安全措施确保了实验过程的安全性，保护学生的人身安全和设备的完整性，为实验教学提供了可靠的保障。

（九）控制方式多元化

实验台支持多种控制方式，包括PLC控制、继电器控制、时间继电器控制、手动控制等。这种多元化的控制方式使学生能够全面了解和掌握不同的控制技术及其应用场景，提高学生的综合控制能力，为今后从事相关领域的工作提供多样化的技术储备。

三、技术参数

1. 输入电源：单相三线制～220V±10% 50Hz

2. 温度：-5℃～+40℃，相对湿度＜85%

3. 装置容量：＜1.5KVA

4. 外形尺寸：1600mm×700mm×1760mm

四、实验内容

（一）液压原理基础实验

通过实验帮助学生理解液压传动的基本原理，包括液压泵、液压缸、液压阀等元件的工作原理和特性，以及液压回路的基本组成和工作过程。

（二）PLC电气控制实验

以机电液一体控制实验的形式，开展可编程序控制器（PLC）的电气控制实验，具体包括：

1. PLC的指令编程和梯形图编程的学习，使学生掌握PLC编程的基本方法和技巧。

2. PLC编程软件的学习及使用，熟悉编程软件的操作界面和功能，提高编程效率。

3. PLC与计算机的通讯，在线调试、监控，实现对液压传动系统的远程控制和监测。

4. PLC对液压传动控制的优化，通过PLC编程实现液压系统的高效控制和自动化运行。

（三）液压基本回路实验

涵盖液压10大类30余项基本回路，扩展达九十多种，具体包括：

1. 调压控制回路

• 溢流阀压力调定回路

• 溢流阀限制低压回路

2. 卸荷回路

• 三位四通换向阀的卸荷回路

• 二位二通阀卸荷回路

• 溢流阀卸荷回路

3. 稳压回路

• 液控单向阀保压回路

4. 卸压回路

• 节流阀卸压回路

• 三位四通卸压回路

• 顺序阀的泄压回路

5. 调速回路

• 进油节流调速回路

• 回油节流调速回路

• 旁路节流调速回路

• 调速阀控制调速回路

• 差动连接增速回路

• 用电磁阀和调速阀的减速回路

• 二位三通控制的差动回路

• 二次进给工作回路

• 差动工作换接回路

6. 同步回路

• 节流调速阀控制的同步回路

• 双缸同步回路

7. 换向回路

• 换向阀控制换向回路

• 液动换向阀控制换向回路

• 行程开关控制的顺序回路

• 压力继电器控制的顺序回路

• 三位四通手动换向回路

8. 锁紧回路

• 换向阀锁紧回路

• 液控单向阀锁紧回路