【ZZ-2021015】 2021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正式赛卷(PDF版 含答案)

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【ZZ-2021015】 2021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正式赛卷(PDF版 含答案)

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2021 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



(赛题 模块 1)
中国.河南
赛位号: 开始时间: 结束时间:
1
参赛选手须知
1.本模块任务书共 27 页,如出现任务书缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判举手示意,
并进行任务书的更换。
2.各参赛队应在 7 小时内完成本模块任务书规定内容,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,选手应及时上交任务书,不得将其擅自带离比赛场地,否则按弃权处理。
4.选手提交的试卷用赛位号标识,“选手确认”部分填写所在的“赛位号”,不得写上姓名或
与身份有关的信息,否则视成绩无效。
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。
6.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测试结果,该数值只有一次测量机会,一经确定不得修改;
测试结果不合格也不得修改,并作为该项目的评分依据。
7.系统开始运行时必须得到裁判的允许后,才能通电运行;若装配不完整,则不允许试
运行。
8.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。
9.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。
10.未经裁判签名核实的数据都是无效数值,该项目不得分。
11. 程序必须签字确认后,才允许验证任务功能,程序一经确认不得修改。
注意:严禁在泵站运行时,手伸进传输线内调试设备!
2
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,可向现场考评人员举手示意,不得扰乱赛场秩序。
6.遵守赛场纪律,尊重考评人员、技术支持人员,服从安排。
任务描述:
本模块通过常用液压气动元件搭建、控制程序编写与人机界面的设计,用于模拟一个完
整的工业生产过程,包括上料、物料传输、物料加工、物料堆垛等典型工艺过程,通过液压
气动执行元件的有序动作,观测设计结果。
注意:完成一个任务单元后才能进行下一个任务单元。任务单元:变量叶片泵的安装与
调试、定量柱塞泵的安装与调试、物料传输单元、双缸轧制单元、顶料单元、物料冲压单元、
气动回路连接、继电器控制回路搭建、电气控制回路连接与排故、传感器安装与画图、控制
系统 PLC 程序设计、上位机组态、整机调试与运行。
3
任务一、液压与气动系统回路装调与故障排除(40 分)
(一)工业双泵液压泵站安装与调试
选手根据赛场提供的设备,采用规范的安装及调试工艺,按任务书的要求,完成泵站的
安装及工作压力调试。
任务单元 1. 变量叶片泵的安装与调试
要求 1:按照图 1 要求,选择对应的液压元件,完成变量叶片泵系统的安装与调试。
要求 2:调试出变量叶片泵的输出压力为 4.2MPa,在表 1 中记录压力值,并举手示意报
请裁判验证并签字确认。
要求 3:液压系统中高压过滤器上的压差发讯器发讯压力值为 MPa。
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确认表
选手确认 裁判确认
序号 泵 源 功能要求 P2(MPa) 备注
(填赛位号) (签字确认)
1 变量叶片泵 系统压力
4
任务单元 2. 定量柱塞泵的安装与调试
要求 1:按照图 2 要求,选择对应的液压元件,完成定量柱塞泵系统的安装与调试。
要求 2:定量柱塞泵系统采用溢流阀并联控制方式,通过电磁换向阀进行一、二级压力
切换,系统回油采用冷却器冷却,根据现场液压泵站配置,将图 2 补充完整并进行管路搭接。
要求 3:定量柱塞泵初次使用前,根据该泵使用要求,举手示意向裁判报请合理做法
要求 4:调试出定量柱塞泵输出一级压力为 5.5MPa,二级压力为 3.5MPa,在表 2 中记
录压力表压力值,并举手示意报请裁判签字确认。
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确认表
选手确认 裁判确认
序号 泵源 功能要求 P2(MPa) 备注
(填赛位号) (签字确认)
1 一级压力
定量柱
塞泵
2 二级压力
5
(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,组建
任务书要求的板式回路或叠加回路,完成液压系统安装与调试,注意安装及调试工艺须规范。
图 3 模拟装置液压回路图
任务单元 3. 物料传输液压回路设计安装
本单元采用液压马达通过机械装置,带动传输系统运行,实现物料的传输。
选用叶片泵油路系统供油,物料传输单元油路系统在满足如下要求时,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:换向阀采用三位四通电磁换向阀,换向阀在中位时,液压泵卸荷,液压马达浮
动。
6
注:换向阀 A 口出油,B 口回油,液压马达正转。
要求 2:液压马达具有正、反转过载保护功能。
要求 3:液压马达正反转转速采用比例调速阀控制。
要求 4:选用现场提供的板式液压元件及比例液压元件,设计物料传输单元液压回路,
并在图 3 中画出,并完成物料传输单元油路系统安装与调试。
要求 5:采用 PLC 中的 PID 控制比例调速阀实现对液压马达无极调速,采用 2 个按钮开
关分别控制液压马达转动和液压马达停止动作。
要求 6:设计组态界面,用组态软件设计一个液压马达的画面,用动画连接实现马达转
动指示。界面带有液压马达实时转速显示窗口,界面带有 P、I、D 三个参数的设置窗口并通
过参数值修改对液压马达进行速度调节。由现场裁判给出液压马达转速(30r/min~50r/min 任
意给定),误差±3r/min。
要求 7:物料传输单元按功能要求调试完毕后,将调试结果填写至表 3,并举手示意报请
裁判签字确认。
注意:没有采用比例调速阀控制液压马达转速的,该项目不得分。
表 3 物料传输单元功能确认表
功能实现记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
1 基本实现无极调速
按钮控制液压马达启
2
停,有速度显示
3 PID 三参数的设置窗口
4 马达有动画
液压马达稳定转速在
5
给定转速±3r/min 以内
任务单元 4. 物料的双缸轧制加工单元
本单元采用液压双缸带动轧辊,实现物料的滚轧加工。因为满足轧制受力平衡,需要双
缸加工。选用柱塞泵油路系统供油,双缸轧制单元油路系统在满足如下要求时,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:换向阀采用三位四通电磁换向阀,换向阀在中位时,液压泵不卸荷,执行机构
浮动。
7
注:换向阀 A 口出油,B 口回油,液压双缸伸出。
要求 2:双缸轧制单元油路系统断电时,液压缸能在任意位置可靠锁紧。
要求 3:液压双缸下行(或上行)到底,液压缸无杆腔(或有杆腔)压力可调,且不影
响系统压力。
要求 4:液压双缸下行采用进油调速,且液压双缸下行速度基本不受负载波动影响。
要求 5:液压双缸上行采用进油节流我们调速。
要求 6:选用现场提供的叠加式液压元件,将双缸轧制单元液压回路在图 3 中补充完整,
并完成双缸轧制单元油路系统安装与调试。
要求 7:调试出液压双缸下行到底,无杆腔压力值为 4.6MPa,并在液压回路图 3(b)中找
出测压点并标注为 P1,压力值填入表 4,并举手示意报请裁判签字确认。
要求 8:采用两个按钮及 PLC 控制液压缸动作启停,通过对液压缸的伸出、缩回控制,
液压缸下行速度为 30mm/s,误差±2mm/s,下行到位后延时 5 秒,以 40mm/s 速度上行,误差
为±2mm/s,上行到位后停止。
注:速度确认后,二次调整速度调节阀,对应的液压缸伸出或缩回速度显示变化,该速
度调节得分。
要求 9:组态设计,在组态软件上,组态双缸动作画面,设置一个上行按钮,一个下行
按钮,一个压力显示窗口,实时显示无杆腔压力,并显示上行和下行的动作。
要求 10:双缸轧制单元按功能要求调试完毕后,将调试结果填写至表 4,并举手示意报
请裁判签字确认。
表 4 双缸轧制单元功能确认表
结果记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(MPa) (填赛位号) (签字确认)
1 液压双缸无杆腔压力
功能实现记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
按钮控制液压缸
2
动作启停
液压缸下行上行功能实
3
现。
液压缸伸出稳定速度
4
30mm/s 误差±2mm/s
液压缸缩回稳定速度
5
40mm/s 误差±2mm/s
8
任务单元 5. 顶料单元
选用柱塞泵油路系统供油,顶料单元油路系统在满足如下要求时,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:换向阀采用二位四通电磁换向阀。
注:换向阀 A 口出油,B 口回油,顶料缸缩回。
要求 2:顶料缸仅上行到底,无杆腔压力可调且系统压力同步变化。
要求 3:顶料单元液压缸上行到底后,压力继电器动作发讯。
要求 4:选用现场提供的叠加式液压元件,将顶料单元液压回路在图 3 中补充完整,并
完成顶料单元油路系统安装与调试。
要求 5:已知顶料缸缸筒内径尺寸为 30mm,活塞杆外径尺寸为 20mm,调节相应的液压
元件至顶料缸上行模拟最大举升力为 3109N(忽略摩擦及自重,π 取 3.14),并在液压回路
图 3(c)中找出测压点并标注为 P2,同时将液压元件调定的压力值(MPa)填入表 5,并举手
示意报请裁判签字确认。
要求 6:调试出顶料单元液压缸上行到底后,调试出压力继电器动作压力为 P2±0.5MPa,
动作指示采用蜂鸣器指示,压力继电器动作结果填入表 5,并举手示意报请裁判签字确认。
注:顶料缸上行到底,无杆腔压力达到 P2±0.5MPa 时,蜂鸣器鸣叫。
要求 7:采用点动按钮及 PLC 控制顶料单元液压缸伸出及缩回。要求是按下启动按钮,
顶料缸自动伸出和缩回,直到按下停止按钮后缩回并停止。
要求 8:在组态软件上,组态顶料动作画面,设置一个上行按钮,一个下行按钮,一个
压力显示窗口,实时显示无杆腔压力,并显示上行和下行的动作。压力继电器动作时,设计
闪烁指示灯指示。
要求 9:采用自锁按钮断开压力继电器与 PLC 之间的线路连接,按下液压缸上行按钮,
液压缸上行,5s 后检测不到压力继电器动作信号,组态界面弹出文字“压力继电器故障”,
按下自锁按钮开关,接通压力继电器与 PLC 之间连接线,文字“压力继电器故障”隐藏。
要求 10:顶料单元按功能要求调试完毕后,将调试结果填写至表 5,并举手示意报请裁
判签字确认。
表 5 顶料单元功能确认表
结果记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(MPa) (填赛位号) (签字确认)
1 顶料缸无杆腔压力
功能实现记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
9
顶料缸上行到底,压力继
2
电器动作,蜂鸣器鸣叫
点动按钮控制液压缸伸
3
出、缩回
压力继电器动作,组态指
4
示灯闪烁
组态有上下行动作,有压
力显示
文字“压力继电器故障”
5
弹出与隐藏功能
要求 11:根据叠加阀在液压回路中的位置,在表 6 中填写出顶料单元油路系统中叠加阀
名称、叠加阀型号以及画出叠加阀职能符号。
表 6 叠加阀在顶料单元油路系统中的位置
3
2
1
0 叠加阀基板
叠加阀位置顺序 叠加阀名称 叠加阀型号 叠加阀职能符号
任务单元 6. 物料冲压单元
选用柱塞泵油路系统供油,物料冲压单元油路系统在满足如下要求时,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:换向阀采用三位四通电磁换向阀,换向阀在中位时,各油口均不通。
注:换向阀 A 口出油,B 口回油,冲压缸伸出。
要求 2:冲压缸仅下行到底,液压缸无杆腔压力可调,且不影响系统压力。
要求 3:冲压缸下行采用节流阀回油节流调速。
要求 4:冲压缸仅上行到底,液压缸有杆腔压力可调,且系统压力同步变化,同时不影
响下行节流调速。
要求 5:冲压缸无杆腔压力采用压力变送器采集。
10
要求 6:选用现场提供的叠加式液压元件,将物料冲压单元液压回路在图 3 中补充完整,
并完成物料冲压单元油路系统安装与调试。
要求 7:调试出冲压缸下行到底,无杆腔压力值为 4.2MPa,并在液压回路图 3(d)中找出
测压点并标注为 P3,压力值填入表 7,并举手示意报请裁判签字确认。
要求 8:调试出冲压缸上行到底,有杆腔压力值为 3.8MPa,并在液压回路图 3(d)中找出
测压点并标注为 P4,压力值填入表 7,并举手示意报请裁判签字确认。
要求 9:采用 PLC 控制液压缸先快速伸出,然后慢速伸出到位,延时 3 秒后快速缩回,
并将液压缸实时位置的变化处理为液压缸实时速度。
要求 10:设计组态界面,带有液压缸实时速度显示窗口及实时速度曲线,通过调节相应
的液压元件,调节液压缸伸出速度为 35mm/s,误差为±2mm/s。
注:速度确认后,二次调整速度调节阀,对应的液压缸伸出速度显示变化,该速度调节
得分。
要求 11:物料冲压单元按功能要求调试完毕后,将调试结果填写至表 7,并举手示意报
请裁判签字确认。
表 7 物料冲压单元功能确认表
结果记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(MPa) (填赛位号) (签字确认)
1 冲压缸无杆腔压力
2 冲压缸有杆腔压力
功能实现记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
PLC 控制液压缸
3
快速慢速伸出、缩回功能
冲压缸速度窗口
4
显示速度功能
5 冲压缸速度显示曲线
液压缸伸出稳定速度
35mm/s
误差±2mm/s
6
液压缸伸出二次速度调
整,速度发生变化
要求 12:已知冲压缸缸筒内径尺寸为 25mm,活塞杆外径尺寸为 18mm,若冲压缸下行
11
速度为 35mm/s,则冲压缸无杆腔理论进油流量为 mL/s(四舍五入,保留小数点后 1
位,π 取 3.14)。
要求 13:根据叠加阀在液压回路中的位置,在表 8 中填写出物料冲压单元油路系统中叠
加阀名称、叠加阀型号以及画出叠加阀职能符号。
表 8 叠加阀在物料冲压单元油路系统中的位置
4
3
2
1
0 叠加阀基板
叠加阀位置顺序 叠加阀名称 叠加阀型号 叠加阀职能符号
(三)气动回路安装与调试
任务单元 7: 气动回路装调
选手根据赛场提供的设备,采用规范的安装及调试工艺,结合气动回路系统原理图(图
4),选用合理的气动阀、气缸、气管及辅件,完成气动系统回路安装与调试。
12
图 4 气动回路系统原理图
要求 1:根据执行部件位置,合理利用赛场提供的元件,完成气动回路的安装与调试。
要求 2:排除气动回路中设置的 1~2 个故障,排除故障并调试完成后,将调试结果填入
表 9,并举手示意报请裁判签字确认(气动回路能正常运行则判定故障排除)。
要求 3:采用点动按钮及 PLC 控制气缸左移、右移动作。
要求 4:设计组态画面,画面显示无杆气缸右移时间和左移时间,要求无杆气缸右移时
间为 4s,左移时间为 3s,时间误差均为±0.5s。
要求 5:设计组态画面,画面显示无杆气缸实时动画,要求无杆气缸实时动画与实际气
缸动作速度一致。注:允许动画短时间滞后。
要求 6:气动回路要求调试完毕后,将调试结果填写至表 9,并举手示意报请裁判签字确
认。
表 9 气动回路安装及调试确认表
气缸动作是否正常 选手确认 裁判确认
序号 调试任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
1 顶料气缸动作
2 推料气缸动作
3 挡料气缸动作
4 真空吸盘动作
5 双轴气缸动作
13
6 无杆气缸动作
功能实现记录 选手确认 裁判确认
序号 任务 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
点动按钮控制
7
无杆气缸动作
无杆气缸实时
8
动画
组态实时显示
9 无杆气缸右移
时间 4s±0.5s
组态实时显示
10 无杆气缸左移
时间 3s±0.5s
任务单元 8:PLC 控制气动回路搭接与调试
在平台上搭接出 1 个采用 PLC 控制的双作用气缸往返动作回路。动作流程为:
1、按钮启动按钮,气缸快速伸出三分之二,然后缩回,重复 2 次后(每次间隔 2 秒),
最后一次快速伸出三分之二后,然后慢速全部伸出。
2、伸出到位后延时 5 秒后快速返回(采用快排阀)。
3、返回到位后延时 4 秒后再按照 1 步动作进行。
4、动作 3 次后结束。
5、要求在人机界面上看到次数的变化,并在人际界面上看到气缸动作。动作完成后填表
10.
表 10 功能确认表
动作结果 选手确认 裁判确认
序号 任务系统 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
具有气缸往复
1
循环动作功能
2 具有慢速伸出功能
具有气缸伸出到底
3
延时功能
4 具有快速排气缩回功能
具有气缸缩回到底
5
延时功能
界面有动作,且有次数
6
计数
14
任务二、电气控制回路连接与排故(10 分)
选手根据赛场提供的设备,采用规范的安装及调试工艺,选取合适的导线和辅件,完成
电气控制回路的连接,并完成各执行部件动作功能测试。
两台 PLC 选用控制屏模拟控制单元与挂箱(西门子或三菱)模块 PLC。
任务单元 9 接线与调试
要求 1: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
输入、输出端及模拟量输入、输出端进行连接。
说明:未按照附件 1 或附件 2(I/O 分配表)接线,此项分数在程序运行验证中扣除。
要求 2:实训导线、通信线的连接、插拔应符合操作规范。
要求 3:挂箱面板同一接线柱最多插两层导线。
说明:任务一中继电器控制气动回路搭接与调试除外。
要求 4: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
80mm~100mm。
要求 5:采用任意一个按钮测试蜂鸣器,实现以下功能:按下按钮,蜂鸣器响两下,再
按一次,响一下,再按下停止,再按下重复以上动作。
要求 6:组态画面实现要求 5 的功能。
要求 7:电气控制回路中设置有 1~2 个故障,排除故障并在表 11 中写出故障点。
表 11 电气控制回路故障表
序号 故障点 故障描述
1 故障 1
2 故障 2
任务单元 10: 安装与 PLC 接线图。
要求 1:根据 I/O 表,完成 3-4 个传感器的安装、接线及调试,安装调试完成后,在表
12 中填写出安装调试的传感器位置名称,并将调试结果举手示意报请裁判签字确认。
要求 2:在附件 3 上画出 DW-02B-2 三菱主机模块或 DW-02A 西门子主机模块外部 PLC
数字量输入/输出接线图,接线图注释见附件 1(三菱)或附件 2(西门子)。
15
表 12 传感器安装调试功能确认表
调试结果是否正确 选手确认 裁判确认
序号 传感器位置名称 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
1
2
3
4
任务三、控制系统 PLC 程序设计(10 分)
根据现场所提供设备及工业气动元件、液压元件及赛场提供的任务书,编写 PLC 控制程
序,控制液压泵站、物料传输单元、双缸轧制单元、顶料单元、物料冲压单元、下料堆垛单
元。把设计好的程序保存到电脑的 “D: \液压与气动系统装调与维护\赛位号\任务三 PLC 程序
文件夹”下。
说明:验收时候,不许修改程序。
验收方法:采用单步模式验收,在需要验收的点自动停止,验收后,按下启动按钮,继
续。
任务单元 11: PLC 程序设计与调试
要求 1:程序注释
编写程序时,相应的数字量输入、输出点及液压油温度、液压双缸位移、冲压缸位移、
液压双缸速度、冲压缸速度、冲压缸无杆腔压力、液压马达转速变量加上中文注释。
要求 2:控制系统
选用控制屏上模拟控制单元 PLC 与挂箱(西门子或三菱)模块两台 PLC 组成,两台 PLC
须通过 Modbus RTU 网络通信(西门子)或 N:N 网络通信(三菱)进行数据交换。
要求 3:模拟量信号采集及处理功能
① 双缸轧制单元液压双缸位移采集功能:实时监测液压双缸位置变化,并以十进制形式
在地址 D66(西门子 VD66)中显示液压双缸伸出实时位置值,液压双缸伸出到底显示 150mm,
16
缩回到底显示 0mm,误差±0.5mm。
② 双缸轧制单元液压双缸速度采集功能:实时监测液压双缸速度,并以十进制形式在地
址 D76(西门子 VD76)中显示液压双缸实时速度值。
③ 物料冲压单元液压缸位移采集功能:实时监测冲压缸位置变化,并以十进制形式在地
址 D86(西门子 VD86)中显示冲压缸伸出实时位置值,冲压缸伸出到底显示 150mm,缩回到
底显示 0mm,误差±0.5mm。
④ 物料冲压单元液压缸速度采集功能:实时监测冲压缸速度,并以十进制形式在地址 D96
(西门子 VD96)中显示冲压缸实时速度值。
⑤ 物料冲压单元液压缸压力采集功能:实时监测冲压缸无杆腔压力,并以十进制形式在
地址 D106(西门子 VD106)中显示实时压力值。与压力表示数差值±0.2MPa。
⑥ 温度采集功能:实时监测油箱的温度变化,并以十进制形式在地址 D116(西门子
VD116)中显示当前温度值,与温度表示数偏差±1℃。
说明:三菱系统为电流信号(4~20mA),西门子系统为电压信号(1~5V)。
要求 4:液压马达转速采集功能
实时监测液压马达的转速变化,以十进制形式在地址 D126(西门子 VD126)中显示当
前转速值。
要求 5:油箱温度控制功能
泵站启动后,油温高于30℃(达不到30℃则设定比当前温度值小1℃动作),冷却风扇启
动。
要求 6:泵站保护功能
油过滤器压差保护、液位低保护。当压差发讯信号断开或者液位低信号闭合时,液压泵
停机。
要求 7:切换功能
通过切换 DW-01 控制按钮模块上的旋钮开关 SA2,可以选择“手动功能”、“单周期运行
功能”和“全自动运行功能”。
说明:旋钮开关 SA2 对应的第 1 个触点为一组,第 2、3 个触点同为另一组(自左往右)。
要求 8:手动功能
将 SA2 旋钮开关旋至左位,进入手动功能
① 按钮开关 SB6 控制柱塞泵启、停。
② 按钮开关 SB7 控制叶片泵启、停。
③ 按钮开关 SB1 控制液压马达正转。
17
④ 按钮开关 SB2、SB3 分别控制液压双缸伸出、缩回。
⑤ 按钮开关 SB4、SB5 分别控制冲压缸伸出、缩回。
要求 9:暂停功能
全自动运行过程中,按下按钮开关 SB4 时,系统当前动作暂停,再次按下按钮开关 SB4
时,动作继续运行。
注:可通过暂停按钮暂停系统继续动作,来进行当前要求数据的验证。
要求 10:停止功能
物料离开上料单元后,按下停止按钮 SB1,则系统不会立即停止,继续完成当前物料的
加工和堆垛后,停止上料,蜂鸣器以1Hz 的频率提示(注:泵站与传送系统不停止)。按下
启动按钮 SB2 后,蜂鸣器停止报警,继续上料运行。
要求 11:复位功能
按下 SB3 按钮,系统进行复位。复位时根据各传感器是否处于初始状态,执行相应的复
位动作,系统有 15s 的运行过程。完成后蜂鸣器以 0.5Hz 频率提示复位完成,3s 后停止鸣叫。
要求 12:故障报警功能
现场裁判任意指定选手断开液压双缸或冲压缸对应的 PLC 输出点,当程序运行检测到该
点有输出时,延时 2s,蜂鸣器报警。报警形式为每间隔 2s,蜂鸣器分别以 2Hz 鸣叫 2 声(液
压双缸)、3 声(冲压缸),该线插上后,报警停止,继续当前动作。
说明:全自动运行中断开 1 个点,由裁判任意指定
要求 13:急停功能
全自动运行过程中,在真空吸盘吸取物料后,双轴气缸缩回时,按下 DW-01 挂箱上的急
停按钮 QS 模拟急停,液压马达、液压缸及气缸、步进电机均停止动作,真空吸盘继续保持
吸取状态;急停按钮复位后,继续沿当前加工工序继续进行。
要求 14:单周期运行功能
SA2 旋钮开关旋至中位,进入单周期运行功能。按下启动按钮 SB2→叶片泵启动→延时
2s→柱塞泵启动→延时 2s→泵站控制阀得电→液压马达以 35r/min 正转→延时 2s→液压双缸
以 25mm/s 速度伸出至 135mm→顶料气缸伸出→延时 2s→推料气缸推出物料→推料气缸到位
后缩回(缩回到位,顶料气缸缩回)→冲压单元检测入料→挡料气缸伸出→冲压单元物料到
位→液压双缸以 30mm/s 速度缩回→延时 2s →顶料单元液压缸顶起物料→压力继电器发讯→
冲压缸以 25mm/s 速度冲压→冲压缸伸出到底→延时 2s→冲压缸缩回→冲压缸缩回到位,顶
料缸缩回→液压马达速度切换为 55r/min→挡料气缸缩回→下料单元物料检测到位→下料单
元双轴气缸伸出→双轴气缸伸出到位→真空吸盘吸取物料→延时 2s→双轴气缸缩回到位→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→真空吸盘关闭,完成
18
1 块物料的堆垛→步进电机退回→无杆气缸左移→无杆气缸左移到位,系统停止运行。
要求 15:全自动运行功能
SA2 旋钮开关旋至右位,进入全自动运行功能。按下启动按钮 SB2→叶片泵启动→延时
2s→柱塞泵启动→延时 2s→泵站控制阀得电→液压马达以 35r/min 正转→延时 2s→液压双缸
以 25mm/s 速度伸出至 135mm(第 2 次 140mm,第 3 次 145mm)→顶料气缸伸出→延时 2s→
推料气缸推出物料→推料气缸到位后缩回(缩回到位,顶料气缸缩回)→冲压单元检测入料
→挡料气缸伸出→冲压单元物料到位→液压双缸以 30mm/s 速度缩回→延时 2s →顶料单元液
压缸顶起物料→压力继电器发讯→冲压缸以 25mm/s 速度冲压→冲压缸冲压到底→延时 2s→
冲压缸缩回→冲压缸缩回到位,顶料缸缩回→液压马达速度切换为 55r/min→挡料气缸缩回→
下料单元物料检测到位→下料单元双轴气缸伸出→双轴气缸伸出到位→真空吸盘吸取物料→
延时 2s→双轴气缸缩回到位→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→真空吸盘关闭,完成第 1 块物料的堆垛→步进电机退回→无杆气缸左移→无杆气
缸左移到位→液压马达速度切换为 35r/min→液压双缸伸出,继续循环顶料、出料、轧制、冲
压及堆垛流程,完成剩余 2 块物料的加工和堆垛。3 块物料堆垛完成后,液压马达停转→蜂
鸣器以 1Hz 频率鸣叫→变量叶片泵停止→延时 2s→泵站控制阀失电→延时 2s 柱塞泵停止、
蜂鸣器停止鸣叫。
要求 16:程序确认
选手 PLC 程序设计完成并下载调试完成各项功能后,在表 13 中确认程序并举手示意报
请裁判签字确认程序。
说明:程序一经确认不得修改,程序签字确认后才允许报请裁判验证表功能。
表 13 程序确认表
程序是否确认 确认时间 选手确认 裁判确认
备注
(填“是”或“否”) (填当前时间) (填赛位号) (签字确认)
要求 16:功能结果记录
在表 14 中记录各功能执行情况,并举手示意报请裁判签字确认。
表 14 PLC 程序功能确认表
完成情况 选手确认 裁判确认
序号 任务要求描述 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
文件夹名称及程序保存
1
位置正确,程序注释
2 采用单步验收模式
19
液压双缸位移采集功能
3 伸出到底 150mm,缩回到
底 0mm,误差±0.5mm
冲压缸位移采集功能
4 伸出到底 150mm,缩回到
底 0mm,误差±0.5mm
冲压缸压力采集功能
5
与表压误差±0.2MPa
6 温度采集功能
7 液压马达转速采集功能
8 油箱温度控制功能
9 泵站保护功能
10 柱塞泵按钮开关控制
11 叶片泵按钮开关控制
液压马达正转按钮开关控
12

13 液压双缸按钮开关控制
14 冲压缸按钮开关控制
暂停功能
15
系统动作流程的暂停与继续
16 停止功能
17 复位功能
18 故障报警功能
急停功能
19 按下急停吸盘继续吸取物料,复位
后继续动作
20 单周期运行功能
20
任务四、上位机组态(10 分)
用设备提供的上位机组态软件 MCGS 设计组态界面,并与现场可编程控制器连接,实现
画面监控。
任务单元 12:上位机组态设计与调试
要求 1:组态画面设计。要求设计 5 个画面,分别是主画面,工作界面,手动界面,监
控界面、报警界面。主画面,画面写“液压气动控制系统”,主画面设计几个按钮,分别是:
参数设置,工作界面,手动界面,监控界面,报警界面,按下相应的按钮便进入相应的画面。
要求 2:进入参数设置界面,弹出用户名与密码,用户名默认为:yyqd,密码 1234,密
码错误提示错误信息,正确进入参数设置界面。参数包括,油液温度设置,液压马达速度设
置,PID 参数设置等。
要求 3:工作界面,要求组态各个工艺流程,并用动画连接,工作界面上有自动和单周
期按钮,可以控制其运行。工作界面上,需要显示系统各参数,包括速度,距离,温度等。
要求 4:手动界面,设置马达动作、顶料、双缸动作等各个元件(不少于 7 个)的手动
控制按钮,每个按钮用自锁式按钮,按下去运行,再按停止,并有指示灯,运行为绿色,停
止为红色。
要求 5:在监控界面上,可以显示液压马达实时曲线与历史曲线。
要求 6: 在报警界面上,可以显示报警信息。当设备故障时,采用指示灯动画闪烁表示
故障状态。
要求 7:在工作界面上设计步进电机点动控制界面,可进行步进电机速度切换并实时显
步进电机转速。
表 15 组态设计与调试功能确认表
完成情况
选手确认 裁判确认
序号 任务要求描述 (填“是”或 备注
(填赛位号) (签字确认)
“否”)
1 主界面,4 个按钮
2 主界面,4 个按钮能切换
3 参数设置界面,有密码验证
参数设置界面,可以设置速度,
4
温度,pid 等参数
工作界面,组态了整个流
5
程,并有动画
21
工作界面,有单周期和自动
6
按钮,并起作用
7 工作界面,有参数显示
手动界面,手动按钮多于 7
8

9 手动界面,运行绿,停止红
手动界面,双轴气缸点动控
10
制功能
监控界面,有液压马达实时
11
曲线
监控界面,有液压马达历史
12
曲线
13 报警界面,可以报警
14 报警界面,指示灯闪烁
15 有步进电机控制速度
16 有步进电机速度显示
任务五、整机调试与运行(10 分)
根据所提供设备并综合任务一至任务四,完成整机调试与运行。液压系统图见图 3,气
动系统图见图 4。
任务单元 13 整机调试
设计总要求 1:按照单步模式运行,在需要验收的项目自动停止,验收完成后,按下启
动按钮后继续运行。
设计总要求 2:物料传输单元马达转速、双缸伸出位置数据采用配方完成。需要在上位
机上选择配方数据。
设计总要求 3:可以通过上位机组态界面进行验收。
任务要求:
要求 1:叶片泵、柱塞泵依次能正常启动,泵站控制阀得电。
22
要求 2:上料单元顶料气缸、推料缸能依次正常动作,物料能顺利出仓。
要求 3:物料传输单元液压马达转速采用 PI 控制功能。
要求 4: 物料传输单元液压马达转速具有 35r/min-55r/min-35r/min 切换功能,稳定转速
误差±3r/min。
要求 5:液压双缸伸出位置依次为 135mm、140mm、145mm,误差±1mm。
要求 6:液压双缸伸出速度 25mm/s,误差±2mm/s。
要求 7:液压双缸缩回速度 30mm/s,误差±2mm/s。
要求 8:具有顶料-冲压功能。
要求 9:冲压缸冲压速度为 25mm/s,误差±2mm/s。
要求 10: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。
要求 11:整个系统需完成 3 块物料堆垛。
要求 12: 3 块物料堆垛完成后,蜂鸣器以 1Hz 频率鸣叫,柱塞泵停止后蜂鸣器停止鸣叫。
要求 13:整套系统每个单元工作衔接流畅,不出现任何故障现象。
要求 14:设计组态界面,组态界面包含液压马达转速显示框、PI 控制功能 P 及 I 显示框、
双缸位置显示框、双缸速度显示框、冲压缸位置显示框、冲压缸速度显示框,显示要求中要
验证的数据。
要求 15:设计一个液压马达转速、双缸伸出位置等数据构成报表。
注:组态界面数显框功能不能实现则通过监控 PLC 程序进行数据验证。
在表 16 中记录各单元运行功能,并举手示意报请裁判签字确认。
23
表 16 整机运行与调试确认表
完成情况 选手确认 裁判确认
序号 任务要求描述 备注
(填“是”或“否”) (填赛位号) (签字确认)
1 配方功能
2 单步功能
马达转速 PI 控制功能
3 写出 P 及 I 的值并在程序中 P: I:
给裁判指出
液压马达速度切换功能
4 35r/min-55r/min-35r/min
稳定转速误差±3r/min
滚轧位置 1: mm
双缸滚轧位置
5 135mm,140mm,145mm 滚轧位置 2: mm
误差±1mm(填滚轧位置)
滚轧位置 3: mm
液压双缸伸出速度 25mm/s
6
误差±2mm/s
液压双缸缩回速度 30mm/s
7
误差±2mm/s
8 顶料-冲压功能
冲压缸伸出速度 25mm/s
9
误差±2mm/s
10 物料搬运、堆垛功能
完成 块
11 堆垛完成 3 块物料
(填数字)
12 堆垛完成提醒功能
13 报表功能
组态界面数据显示框数据 组态数据显示 个
14
显示个数(共 7 个) (填数字)
24
附件 1
面板主机 I/O 分配表(三菱)
序号 注释 输入地址 序号 注释 输出地址
1 编码器 A 相脉冲 X000 19 步进电机脉冲 Y000
2 编码器 B 相脉冲 X001 20 步进电机方向 Y001
3 上料单元物料检测 X002 21 顶料气缸 Y002
4 轧制单元入料检测 X003 22 推料气缸 Y003
5 冲压单元入料检测 X004 23 挡料气缸伸出 Y004
6 冲压单元物料到位检测 X005 24 挡料气缸缩回 Y005
7 下料单元物料到位检测 X006 25 无杆气缸左移 Y006
8 升降台原点检测 X007 26 无杆气缸右移 Y007
9 升降台左极限检测 X010 27 双轴气缸伸出 Y010
10 升降台右极限检测 X011 28 双轴气缸缩回 Y011
11 推料原位 X012 29 真空吸盘 Y012
12 推料到位 X013 30
13 挡料原位 X014 31
14 挡料到位 X015 32
15 无杆气缸原位 X016 33
16 无杆气缸到位 X017 34
17 双轴气缸伸出到位 X020 35
18 双轴气缸缩回原位 X021 36
DW-02B-2 挂箱主机 I/O 分配表(三菱)
序号 注释 输入地址 序号 注释 输出地址
1 马达正转/停止按钮 SB1 X000 19 液压马达正转 Y000
2 双缸伸出/启动按钮 SB2 X001 20 液压双缸伸出 Y001
3 双缸缩回/复位按钮 SB3 X002 21 液压双缸缩回 Y002
4 冲压缸伸出/暂停按钮 SB4 X003 22 液压顶料缸 Y003
5 冲压缸缩回 SB5 X004 23 液压冲压缸伸出 Y004
6 柱塞泵 SB6 X005 24 液压冲压缸缩回 Y005
7 叶片泵 SB7 X006 25 泵站控制阀 Y006
8 切换开关 SA2-1 X007 26 定量柱塞泵 Y007
9 切换开关 SA2-2 X010 27 变量叶片泵 Y010
10 液位低限信号 X011 28 冷却风扇 Y011
11 压差发讯信号 1 X012 29 蜂鸣器 Y012
12 压差发讯信号 2 X013 30 模拟量输出 1
比例调速阀
13 压力继电器 X014 31 (V1+,VI1-)
14 急停按钮 X015 32
15 双缸轧制单元位移传感器 模拟量输入 1 33
16 物料冲压单元位移传感器 模拟量输入 2 34
17 压力变送器 模拟量输入 3 35
18 温度传感器 模拟量输入 4 36
25
附件 2
面板主机I/O分配表(西门子)

注释 输入地址 序号 注释 输出地址

1 编码器 A 脉冲 I0.0 19 步进电机脉冲 Q0.0
2 编码器 B 脉冲 I0.1 20 步进电机方向 Q0.1
3 上料单元物料检测 I0.2 21 顶料气缸 Q0.2
4 轧制单元入料检测 I0.3 22 推料气缸 Q0.3
5 冲压单元入料检测 I0.4 23 挡料气缸伸出 Q0.4
6 冲压单元物料到位检测 I0.5 24 挡料气缸缩回 Q0.5
7 下料单元物料到位检测 I0.6 25 无杆气缸左移 Q0.6
8 升降台原点检测 I0.7 26 无杆气缸右移 Q0.7
9 升降台左极限检测 I1.0 27 双轴气缸伸出 Q8.0
10 升降台右极限检测 I1.1 28 双轴气缸缩回 Q8.1
11 推料原位 I1.2 29 真空吸盘 Q8.2
12 推料到位 I1.3 30
13 挡料原位 I8.0 31
14 挡料到位 I8.1 32
15 无杆气缸原位 I8.2 33
16 无杆气缸到位 I8.3 34
17 双轴气缸伸出到位 I8.4 35
18 双轴气缸缩回原位 I8.5 36
DW-02A挂箱主机 I/O分配表(西门子)
序号 注释 输入地址 序号 注释 输出地址
1 马达正转/停止按钮 SB1 I0.0 19 液压马达正转 Q0.0
2 双缸伸出/启动按钮 SB2 I0.1 20 液压双缸伸出 Q0.1
3 双缸缩回/复位按钮 SB3 I0.2 21 液压双缸缩回 Q0.2
4 冲压缸伸出/暂停按钮 SB4 I0.3 22 液压顶料缸 Q0.3
5 冲压缸缩回 SB5 I0.4 23 液压冲压缸伸出 Q0.4
6 柱塞泵 SB6 I0.5 24 液压冲压缸缩回 Q0.5
7 叶片泵 SB7 I0.6 25 泵站控制阀 Q0.6
8 切换开关 SA2-1 I0.7 26 定量柱塞泵 Q0.7
9 切换开关 SA2-2 I1.0 27 变量叶片泵 Q8.0
10 液位低限信号 I1.1 28 冷却风扇 Q8.1
11 压差发讯信号 1 I1.2 29 蜂鸣器 Q8.2
12 压差发讯信号 2 I1.3 30 模拟量输出
比例调速阀
13 压力继电器 I8.0 31 1(0,0M)
14 急停按钮 I8.1 32
15 双缸轧制单元位移传感器 模拟量输入 1 33
16 物料冲压单元位移传感器 模拟量输入 2 34
17 压力变送器 模拟量输入 3 35
18 温度传感器 模拟量输入 4 36
26
附件 3 挂箱 PLC模块接线图
场次号: 赛位号:
液压与气动系统装调与维护赛项
272021 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
参考答案 模块 2
任务六、液压与气动系统回路设计或优化
任务要求 1:液压系统油路分析(5 分)
图 5 液压机液压原理图
问题 1:溢流阀,或背压阀。限压保护,14MPa。
问题 2:电接点压力表,其主要作用是控制保压压力,当压力达到电控压力表 10SP2 设定
的上限压力时,停止打压,当保压压力低于设定下限时开始打压,使得保压压力维持恒定。
第 1 页
问题 3:预充阀的控制油缸出现泄漏,以至于控制压力无法打开主阀芯。
问题 4:若先导式溢流阀中主阀芯的阻尼孔堵塞,在主阀上腔出现空隙时,进油压力只要克
服主阀上部的软弹簧力就能使主阀芯向上移动,二使进回油路接通,油液流回油箱,这时相当
于溢流阀处于卸荷状态,系统压力建立不起来,系统不能工作。(意思对即可)
问题 5:液压机提升速度变慢。
问题 6:在滤芯的旁边并联一个单向阀,当滤芯堵塞后,克服单向阀的背压打开,确保泵供
油正常。
问题 7:溢流阀,预充阀。
问题 8:液压缸上侧,便于预充阀打开,利用油液重量实现充液。
问题 9:调速阀。写单向调速阀也正确。
问题 10:140,面积越大,压力大
任务要求 2:液压机液压回路分析(5 分)
问题 1:3Y3 电磁阀;
第 2 页
问题 2:控制下降速度。
问题 3:两种液压阀同时出现故障的概率较低;
问题 4:可以建立压力,因为每一个泵都有单向阀。
问题 5:H 型;当 2Y2a 或者 2Y2b 不得电时候,系统没有卸荷;
问题 6:不能实现下降;
问题 7:过压保护。(意思对即可)
问题 8:油缸密封损坏。回答其他答案不得分。
问题 9:并联一个单向阀。
问题 10:当 3Y5,3Y9 得电后,可以下降,速度可调节。
任务要求 3:气动系统回路设计(2 分)
第 3 页
3.1 3.2 C缸 1.1 1.2 B缸 缸 2.1 2.2A
4 2
4 2 1 4 2 1
2 2
5 3
5 3 5 3
1 2
1 1 1 1
1 1
2
2
3.2
1 32 1 3 2
1 1
1 3
2
1 1 2
2 312
1 102.2
1 3
2 .1
1 .2
1 .1
2 2 2
1.1 1.2 2.1
1 3 1 3 1 3
4 2
5 3
1
图 4 回路设计参考(供参考)
要点:1、报警回路正确 0.5 分。
2、每个缸动作正确各 0.5
3、计数器功能正确 0.5.
最小评分点 0.5,满分 2 分。
第 4 页
任务要求 4:电气控制回路设计(3 分)
+24V2
1 3 4 6 8 10 12 13 14 15 16 17
KA2 KA4
KA0 KA1
KA2 KA4
KA0
2.2 KA1
SK
SK
2.1
SK
1.2
SK 4
KA0
1.1
KA3
KA1 KA2 KA3 KA4
YA1 YA2 YA3 YA4
0V
3 15 12 15 14 1 17
15 17 16 18 15
答案要点:回路正确:0.5 分。
任务七、液压知识及职业素养
1.B;2.D;3.B;4. B;5. B;6.C;7.A;8. ABCD;9.首先观察情况,并急救,打 120。
第 5 页2021 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



(赛卷 模块 2)
中国·河南
赛位号: 开始时间: 结束时间:
1
参赛选手须知
1.本模块任务书共 11页,如出现任务书缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判举手示意,
并进行任务书的更换。
2.各参赛队应在 2 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,选手应及时上交任务书,不得将其擅自带离比赛场地,否则按弃权处理。
4.选手提交的试卷用赛位号标识,“选手确认”部分填写所在的“赛位号”,不得写上姓名
或与身份有关的信息,否则视成绩无效。
2
任务六、液压与气动系统回路设计或优化(15 分)
任务要求 1:液压机液压回路分析(5分)
人造板是目前家具、装饰等行业广泛使用的材料,是当今不可替代的产品之一。其中,
人造板贴面是其工序之一,就是把人造板在高温高压下,压制一定时间,以完成人造板表面
花纹的固化。如图 1,为某厂人造板贴面使用液压机液压回路图,其典型工作过程是:压机提
升---进料(图中没有表示)---快降---慢降---加压----保压---泄压---提升。其基本原理是阀 F1
的电磁线圈 10YV1 通电,液控阀打开,电磁线圈 10YV9,10YV8 通电,压机开始下落,当
碰到行程开关 SQ2时,快降电磁线圈 10YV9断电,开始慢降,当接触到 SQ3时,10YV3通
电,主缸开始加压,此时 10YV2 通电,保证了工艺要求的压力上升曲线,进入保压阶段,
保压时间到了之后,10YV7 通电,开始了工艺所要求的小卸压,接着 10YV6 通电,预充阀
打开,实现全部卸荷。
图 1 液压机液压原理图
根据以上描述,回答以下问题:
问题 1:F8是什么阀,请补充完整,并说明其作用,其设定压力为多少?
3
答:
问题 2:图中 10SP2 和 10SP1,一个是压力表,主要对保压压力进行指示,另外一个极
有可能是什么表,其主要作用是什么。
答:
问题 3:当 10YV6 通电后,保压压力没有下降,无法泄压,也无法提升,经过检查阀
F4、F7 正常,故障原因极有可能是预充阀出现了故障,请分析这种情况下,预充阀发生故
障的部位及原因是什么。
答:
问题 4:该设备某次出现故障,故障现象是系统压力非常低,以至于无法加压、无法提
升,工程师分析故障极有可能是先导溢流阀 F5,请分析 F5故障发生的部位及原因?
答:
问题 5:阀 F2主阀芯过度磨损,出现的现象是什么?
答:
问题 6:液压泵的进油口一般安装滤芯,当滤芯使用时间长出现堵塞现象时,会影响泵
的正常使用,解决的办法是什么?为什么
答:
问题 7:当系统无法建立压力时,如果是阀出现故障,最有可能的是哪个阀。(写两个)
答:
问题 8:图中油箱一般安装在地面还是液压缸上侧,为什么?
答:
问题 9:液压机下降碰到 SQ2时慢降,其速度由哪个阀控制。
答:
问题 10:该系统加压缸的半径是多少,半径为什么较大。
答:
任务要求 2:液压机液压回路分析(5分)
图 2是某油压机的液压回路。启动电机 M1,M2,轴向柱塞泵输出的油液经插装阀流回
油箱,即卸荷。
(1)滑块快速下降。滑块快降时,2Y1,2Y2a 得电,2 个柱塞泵同时工作,建压并提
供高压油;3Y1,3Y10 得电,高压油进入油缸上腔;3Y3,3Y5 得电,油缸下腔接通油箱;
3Y7 得电,控制油液打开冲液阀对油缸上腔进行快速冲液,滑块实现快速下降(滑块快降时,
控制冲液阀开启的电磁阀 3Y7 也可不得电,而依靠油缸上腔形成的负压将冲液阀的锥阀吸
开)。
4
(2)慢降加压。当滑块下降到指定位置时,位移传感器发出快速转慢速的信号,此时
2Y1,2Y2a,3Y1,3Y10 得电,上腔进油;3Y4,3Y5 得电,油缸下腔接通油箱,滑块在支
撑阀的作用下进入慢降阶段。
(3)保压。当主缸上腔压力上升到压力传感器 3S201 调定压力值时,计时器开始计时,
同时所有电磁阀失电,泵卸荷。
(4)卸压。当计时器延时时间到,电磁阀 3Y6 得电,主缸上腔卸压。
(5)滑块回程准备。2Y2b,3Y2,3Y6,3Y7 得电,低压油打开冲液阀,同时下腔打开,
液压系统进入回程准备。
(6)滑块回程。当主缸上腔压力卸至调定值时,2Y1,2Y2a,3Y2,3Y7 得电,此时冲
液阀打开,主缸下腔进油,上腔油液回油箱。
(7)回程停止。当滑块回程至限位时,所有电磁阀均失电,对应插装阀关闭,滑块停
止于上限位置,至此,滑块完成一个完整的工作循环。
图 2 油压机工作示意图
5
根据以上描述,回答以下问题:
问题 1:根据题目所给信息,图中某个电磁阀画法有误,请说出哪个电磁阀?
答:
问题 2:阀 E和 D的作用是什么?
答:
问题 3:如果油缸出现非正常下滑,导致无法进料加工,其原因之一是油缸下侧阀组泄
漏,如 H 阀泄漏;如通过阀组 3Y5,3Y3,滑块从快降回油通道回油箱;如通过 3Y5,3Y4,
滑块从慢降回油通道回油箱,但仔细分析,后两种情况发生的概率较低,原因是什么?
答:
问题 4:如果 2Y1不得电,系统是否可以建立压力,为什么?
答:
问题 5:阀 2Y2中位机能是什么型的,如果是 O型,怎会发生什么现象。
答:
问题 6:3Y5电磁线圈烧毁,则出现的故障现象是什么?
答:
问题 7:阀 F 和 G的作用是什么?
答:
问题 8:如果油缸出现非正常下滑,导致无法进料加工,经过检查,阀 H 正常,那么发
生下滑故障的原因极有可能是什么。
答:
问题 9:液压泵的进油口一般安装滤芯,当滤芯使用时间长出现堵塞现象时,会影响泵
的正常使用,解决的办法是什么?为什么
答:
问题 10:3Y9作用是什么。
答:
任务要求 3:气动系统回路设计(2分)
如图 3 所示为产品多次加工工序装置的工作示意图,B 缸把流水线上待加工的产品夹紧,
A缸进行多工序的加工,C缸位于 B缸同平面,且垂直与 B缸,其作用是把加工完成的产品
推出。其动作过程为:
B 缸伸出→A 缸伸出→ A 缸缩回(工序 1)→A 缸伸出→A 缸缩回(工序 2)→A 缸伸
出→A 缸缩回(工序 3)→B 缸缩回→C 缸伸出→C 缸缩回缩。这里每次工序的工艺及刀具
不予考虑。
6
图 3 多次加工工序装置
纯气动回路设计要求:
要求 1:按下单一循环启动按钮后,工作流程是:B 缸伸出→A 缸伸出→ A 缸缩回(工
序 1)→A 缸伸出→A 缸缩回(工序 2)→A 缸伸出→A 缸缩回(工序 3)→B 缸缩回→C 缸
伸出→C缸缩回缩→结束。
要求 2:按下紧急停止按钮后, A 缸缩回,B 缸缩回。按下急停复位按钮后,恢复正常。
根据以上控制要求及动作步骤,在附件 1 图纸中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。。
任务要求 4:电气控制回路设计(3分)
电气回路控制要求:
按照图 4所示的气动回路,实现 1缸伸出→2缸伸出→2缸缩回→1缸缩回(重复 4次后)
→ 2缸伸出→2缸缩回。设气缸行程开关是 PNP型的磁感应式接近开关。
2.1 2.2
1.1 1.2
4 2 4 2
YA1 YA2 YA3 YA4
5 3 5 3
1 1
图 4 气动回路图
要求 1:在工作台上搭建图 4 回路,通过编程方式实现题目要求。注意:动作要求完成
7
单周期、自动、手动,功能切换验证时,用不同的按钮切换不同功能,不允许编辑程序。限
位开关通过中间继电器接入 PLC,两个缸伸出或缩回间隔 0.5秒。
要求 2:气缸伸出时让 PLC断电,PLC再次上电并按下启动按钮时,从断电前伸出的气
缸开始继续完成后续循环动作。(PLC断电记忆功能)
要求 3:在上位机上设计图 4的动作画面,并根据实际动作变化。
完成情况 选手确认 裁判确认
序号 任务要求描述 (填“是”或 (填赛位 (签字确 备注
“否”) 号) 认)
1 单周期功能
2 自动功能
3 手动功能
4 画面动作
进入画面设置密码:用户
5
名 op,密码 11
6 断电记忆功能
要求 3:在附 2中请画出 PNP型的磁感应式接近开关连接小型继电器的电路图。
任务七 液压知识及职业素养(5 分)
1. 某三位四通电液动换向阀由一个三位四通电磁换向阀做导阀和一个三位四通液动换向
阀做主阀,当电磁铁断电后,导阀回到中位,然后主阀在弹簧作用下回到中位,导阀的中位
机能应选( )(单选题)
A.“O” B.“Y” C.“M” D.“H”
2.把先导式溢流阀的远程控制口接了回油箱,将会发生( )问题(单选题)
A.没有溢流量 B.进口压力为无穷大
C.进口压力随负载增加而增加 D.进口压力调不上去
3. 若先导式溢流阀中先导阀阻尼堵塞,则将产生( )(单选题)
A.进口压力为无穷大 B. 没有溢流量
C.进口压力随负载增加而增加 D.进口压力调不上去
8
4.对于大型高压液压机,下面说法正确的是( )。(单选题)
A.为节约经济成本,一般安装一个高压泵 B.一般安装两个泵,其中一个一定是高压泵
C.一般安装一个低压泵 D.一般安装两个低压泵,需要高压时,两个泵同时工作。
5.通过( )可能成就大国工匠。(单选题)
A.必须从事先进技术工作,才能成就工匠,重复性的简单岗位不能培养工匠。
B. 必须具有不懈奋斗、执着追求 、爱岗敬业的精神。
C. 工匠追求的高超技艺,工匠精神,职业素养不是工匠的评价依据。
D. 工匠能力天赋,不是是长期积累的过程。
6、液压泵产生困油现象原因:(单选题)
A.存在闭死容腔,且容腔体积大小不变 B. 不存在闭死容腔
C. 存在闭死容腔,且容腔体积大小变化 D.存在闭死容腔,且容腔体积变小,挤压油
液造成
7. 液压泵相关说法最正确的是( )(单选题)
A.吸油口与油箱之间一般安装一个滤芯,并并联一个单向阀
B. 泵出口一般安装一个滤芯
C. 泵出口一般安装一个滤芯,并并联一个单向阀
D. 吸油口略低于油箱的油面
8. 职业生涯中需要的能力( )。(多选题)
A.团队合作精神 B.沟通能力 C.学习能力 D.计算机应用水平
9.在工作中,如果你的同事突然遭到意外受伤,你需要做的事情有哪些。
10.建国后,我国液压技术还非常薄弱,但经过改革开放,吸收国外先进液压技术及设
备,在此基础上,通过创新提升,我国液压设备已经取得长足发展,一些重型、大型液压设
备逐步领先世界,并已经走出国门。请根据这段话,请你说出,你在今后在我国液压技术发
展中,你所能做的。
9
附件 1
液压与气动系统回路设计或优化
赛位号:
液压与气动系统装调与维护赛项
10
附件 2
液压与气动系统回路设计或优化
赛位号:
液压与气动系统装调与维护赛项
11★★

ChinaSkills
2021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
参考答案模块1
任务一、液压与气动系统回路装调与故障排除
(一)工业双泵液压站安装及调试
1.变量叶片泵的安装与调试
要求3:液压系统中高压过滤器上的压差发讯器发讯压力值为0.35MPa。
2.定量柱塞泵的安装及调试
要求2:回路补充
液压系统转接板
系统进油
系统回油
令面
a品
@
图2定量柱塞泵系统调压回路
(二)液压系统回路搭建与调试
第1页
物料传输单元(a)
双缸轧制单元6)
顶料单元(c)
物料冲压单元(d)

P1
P3
P2
上下
上下
顺序
顺序
上下
QX中幽
可调
可调
顺序
可调
oa


上下
XW
顺序
可调
图3全自动轧钢冲压模拟装置液压回路图(供参考)
评分说明:1除标注外其余位置均不可调换:
2.液压阀符号可画最新国标(GB/T786.1-2009),也可画液压阀铭牌标注的符号。
3.顶料单元
要求11:顶料单元油路系统中叠加阀名称、叠加阀型号以及画出叠加阀职能符号。
表6叠加阀在顶料单元油路系统中的位置
3
二位四通电磁换向阀
4WE6C61B/CG24N9
Z5L
2
叠加式压力继电器
MJCS-02B
1
叠加式溢流阀
MBB-01-C-30
0
叠加阀基板
叠加阀位置顺序
叠加阀名称
叠加阀型号
叠加阀职能符号
注:1、2叠加阀叠加位置上下顺序可调换
4.物料冲压单元
第2页
要求12:17.2mLs
要求13:物料冲压单元油路系统中叠加阀名称、叠加阀型号以及画出叠加阀职能符号。
表8叠加阀在物料冲压单元油路系统中的位置
4
三位四通电磁换向阀
DSG-01-3C2-D24-N1-50
3
叠加式溢流阀
MBA-01-C-30
2
叠加式单向节流阀
MSA-01-X-30
1
叠加式减压阀
MRB-01-B-30
0
叠加阀基板
叠加阀位置顺序
叠加阀名称
叠加阀型号
叠加阀职能符号
注:2、3叠加阀上下顺序不可调换;1、3及1、2顺序均可调换。
任务二、电气控制回路连接与排故
工作任务1
表11电气控制回路故障表
序号
故障点
故障描述
1
故障1
故障数量及故障点,竞赛当天由专家组长告知。
2
故障2
故障数量及故障点,竞赛当天由专家组长告知。
工作任务2
要求2:挂箱模块PLC接线图(2分)
评分标准:
1.符号或位置错误,每处扣0.05分,最多扣0.5分:
第3页

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