液压与气动技术第7章_典型液压与气动系统分析

资源描述

《液压与气动技术第7章_典型液压与气动系统分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压与气动技术第7章_典型液压与气动系统分析（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第7章典型液压与气动系统分析 7 1 液压系统应用与分析 7 2 气动系统应用与分析 7 1 液压系统应用与分析 1 液压系统图的阅读方法机械设备液压系统是根据该设备的工作要求采用各个功能不同的基本回路组成的液压系统图用来表不液压系统内所有液压元件及其连接控制情况和执行元件实现运动的工作原理通过对典型液压系统图的学习可进一步加深对各种基本回路和液压元件的综合应用的理解为液压系统的调整维护和使用打下基础下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 2 阅读分析液压系统图步骤了解机械设备的功用设备工况对液压系统的要求以及设备的工作循环初步阅读液压系统图了解系统中包

2、含哪些元件且以执行元件为中心将系统分为若干个子系统逐步分析各个子系统了解系统由哪些基本回路组成各个元件的功用及其相互之间的关系根据系统中对各个执行元件间的互锁同步防干扰等要求分析各个系统之间的关系弄懂整个液压系统的各种原理归纳出设备液压系统的特点和使设备正常工作的要领加深对整个液压系统的理解上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 7 1 1 YT4543型动力滑台液压系统的工作原理图7 1所示的动力滑台液压系统能实现的典型工作循环为快进一工进二工进止位钉停留快退原位停止 1 动力滑台液压系统工作原理 1 快进按下启动按钮电液换向阀1

3、的电磁铁1YA通电使电液换向阀 1的先导阀左位工作控制油液经先导阀左位经单向阀进入主液动换向阀的左端使其左位接入系统变量叶片泵2输出的油液经主液动换向阀左位进入液压缸5的左腔无杆腔因为此时为空载系统压力不高液控顺序阀13仍处于关闭状态故液压缸右腔有杆腔排出的油液经主液动换向阀左位也进入了液压缸的无杆腔这时液压缸5为差动连接限压式变量泵输出流量最大动力滑台实现快进上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 2 第一次工进当快进完成时滑台上的挡块压下行程换向阀6 行程换向阀上位工作阀口关闭这时电液换向阀1仍工作在左位泵输出的油液通过阀1后只

4、能经调速阀11和二位二通电磁换向阀9右位进入液压缸5的左腔由于油液经过调速阀而使系统压力升高于是将液控顺序阀13打开并关闭单向阀12 液压缸差动连接的油路被切断液压缸5右腔的油液只能经液控顺序阀13 背压阀12流回油箱这样就使滑台由快进转换为第一次工进由于工作进给时液压系统油路压力升高所以限压式变量泵的流量自动减小滑台实现第一次工进工进速度由调速阀 11调节上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 3 第二次工进第二次工进时的控制油路和主油路的回油路与第一次工进时的基本相同不同之处是当第一次工进结束时滑台上的挡块压下行程开关发出电信号使电磁换向阀

5、9的电磁铁3YA通电电磁换向阀9左位接入系统切断了该阀所在的油路经调速阀 11的油液必须通过调速阀10进入液压缸5的左腔此时液控顺序阀13仍开启由于调速阀10的阀口开口量小于调速阀 11 系统压力进一步升高限压式变量泵的流量进一步减少使得进给速度降低滑台实现第二次工进工进速度可由调速阀 10调节上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 4 止位钉停留当滑台完成第二次工进时动力滑台与止位钉相碰撞液压缸停止不动这时液压系统压力进一步升高当达到压力继电器 8的调定压力后压力继电器动作发出电信号传给时间继电器由时间继电器延时控制滑台停留时间在时间继电器

6、延时结束之前动力滑台将停留在止位钉限定的位置上且停留期间液压系统的工作状态不变停留时间可根据工艺要求由时间继电器来调定设置止位钉的作用是可以提高动力滑台行程的位置精度这时的油路与第二次工进的油路相同但实际上液压系统内的油液已停止流动液压泵的流量已减至很小仅用于补充泄漏油上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 5 快退动力滑台停留时间结束后时间继电器发出电信号使电磁铁 2YA通电 1YA 3YA断电这时阀4的先导阀右位接入系统电液换向阀4的主阀也换为右位工作油路换向因滑台返回时为空载液压系统压力低变量叶片泵的流量又自动恢复到最大值故滑

7、台快速退回 6 原位停止当动力滑台快退到原始位置时挡块压下行程开关使电磁铁 2YA断电这时电磁铁1YA 2YA 3YA都失电电液换向阀1 的先导阀及主阀都处于中位液压缸5两腔被封闭动力滑台停止运动滑台锁紧在起始位置上变量叶片泵2通过电液换向阀生的中位卸荷上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 2 YT4543型动力滑台液压系统的特点通过对YT4543型动力滑台液压系统的分析可知该系统具有如下特点该系统采用了由限压式变量叶片泵和调速阀组成的进油路容积节流调速回路这种回路能够使动力滑台得到稳定的低速运动和较好的速度一负载特性而且由于系统无溢流损失系

8、统效率较高该系统采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接回路来实现快速运动使能量的利用比较经济合理动力滑台停止运动时换向阀使液压泵在低压下卸荷减少了能量损失系统采用行程换向阀和液控顺序阀实现快进与工进的速度换接动作可靠速度换接平稳上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析在行程终点采用了止位钉停留不仅提高了进给时的位置精度还扩大了动力滑台的工艺范围更适合于锁削阶梯孔刮端面等加工工序由于采用了调速阀串联的二次进给调速方式可使启动和速度换接时的前冲量较小并便于利用压力继电器发出信号进行控制 7 1 2 数控车床液压系统数控车床容易实现柔性自动化

9、近年来得到了高速发展和应用数控车床对控制的自动化程度要求很高液压与气动能方便地实现电气控制与自动化在数控车床中广泛采用液压系统的特点如下上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析数控车床控制的自动化程度要求较高它对动作的顺序要求较严格并有一定的速度要求液压系统一般由数控车床的 PLC或CNC来控制所以动作顺序直接用电磁换向阀切换来实现的较多数控车床的主运动已趋于直接用伺服电动机驱动所以液压系统的执行兀件主要承担各种辅助功能虽其负载变化幅度不是很大但要求稳定因此常采用减压阀来保证各油路的压力恒定上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析图7

10、2是MJ 50型数控车床液压系统原理它主要承担卡盘回转刀盘及尾架套筒的驱动与控制 1 MJ 50型数控车床液压系统工作原理 1 卡盘分系统卡盘分系统由一个二位四通换向阀3 带两个电磁铁一个二位四通电磁换向阀4 两个减压阀8和9及一个液压缸组成高压夹紧1YA得电 3YA失电换向阀3和4均位于左位夹紧力的大小可通过减压阀8调节这时液压缸活塞左移使卡盘夹紧称正卡或外卡减压阀8的调定值高于减压阀9 卡盘处于高压夹紧状态松夹时使1YA失电 2YA得电阀3切换至右位活塞右移卡盘松开低压夹紧这时3YA得电而使换向阀 4切换至右位压力油经减压阀9进入通过调节减压阀

11、9便能实现低压夹紧状态下的夹紧力上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 2 回转刀盘自动卡刀分系统自动回转刀盘分系统有两个执行兀件刀盘的松开与夹紧由液压缸执行而液压马达则驱动刀盘回转控制刀盘的放松与夹紧是通过电磁换向阀6的切换来实现的液压马达即刀盘正反都通过三位四通换向阀5的切换控制两个单向调速阀11和 12与变量液压泵使液压马达在正反转时都能通过进油路容积节流调速阀来调节旋转速度自动换刀完整过程是刀盘松开一刀盘通过左转或右转就近到达指定刀位一刀盘夹紧因此电磁铁的动作顺序是2YA得电刀盘松开 8YA 正转或7YA 反转得电刀盘旋转 2YA

12、失电刀盘夹紧上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 3 尾架套筒分系统尾架套筒通过液压缸来实现顶出与缩回 o控制回路由减压阀 10 三位四通换向阀7和单向调速阀13组成减压阀10将系统压力降为尾架套筒顶紧所需的压力但单向调速阀13用于在尾架套筒伸出时实现回油节流调速控制伸出速度 5YA得电尾架套筒缩回机床中由液压系统实现的动作有卡盘的夹紧与松开刀架的夹紧与松开刀架的正转与反转尾座套筒的伸出与缩回液压系统中各电磁铁动作由数控系统的PC控制实现如表7 2所示上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 7 1 3 双面组合铣床液压系统 1 主机功能结构该双

13、面组合铣床是从德国引进的抬起运输通过式汽缸体铣钻自动生产线中的一台专用加工设备用于某轿车汽油发动机汽缸体上发动机安装结合面汽油泵及机油过滤器结合面发动机安装结合面等部位的铣削加工该铣床的主机结构如图7 3所示它采用了立卧复合式双面双主轴铣削头跨两个工位的大主轴箱配置方案穿越本机床及自动生产线中其他各机床中间底座的运输带完成工件的自动拔销向前和定位门式夹紧机构安装在中间底座2上方由两个同规格夹紧液压缸10分别驱动两个压板12完成工件1和工件2的夹紧松开铣床左面的双轴铣削头9由立置滑台8驱动完成铣削加工时的垂直进给和复位动作立柱6安装在卧式纵向滑台5上

14、故纵向滑台5用以驱动立柱与立置滑台8完成铣削前后的空程快速进退动作上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析机床右面的两个滑台均为卧式配置横向动力滑台14驱动双轴铣削头13完成铣削加工时的横向进给和复位动作横向滑台15兼作纵向滑台14的滑座用来驱动纵向滑台14完成铣削前后的空程快速进退动作空腔立柱6装有铸铁块平衡锤用以平衡立置滑台8及铣削头9的自重纵向滑台5及横向滑台 15快速前进采用可调限位挡块限位以防止冲击除铣削头的旋转切削动力是由电动机提供外夹具及各动力滑台的动力均由液压系统提供铣床的工作循环如图7 4所示机床的工作节拍为28s 上一页下

15、一页返回 7 1 液压系统应用与分析 2 液压系统及其工作原理图7 5所示为该铣床的工作原理它是一个由双联叶压泵泵1 和泵2 组成的有级容积调速液压系统泵1的压力按系统所需最大工作压力即机床切削工件时所需压力由溢流阀V5调定泵2的压力按大于快速运动时系统所需压力由卸荷阀V2调定溢流阀V3用于系统的安全保护上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析液压缸C1 C6 均为缸筒固定式单杆活塞缸的作用及其主要几何参数见表7 3 C1 C6均分别采用电液换向阀 V13 V17换向其中缸C1与缸C4并联故共用V15换向 V15为二位四通换向阀其余为带阻尼器Y型中位机

16、能三位四通换向阀各换向阀的导阀均为交流 50 Hz 110 V 电磁阀减压阀V19用于维持夹紧缸工作压力恒定单向阀V20供夹紧缸退回时防止油液倒流起平衡自重作用压力继电器YP 是工作缸开始动作时的发信装置单向阀V18供夹紧缸松开工件上行时回油作用上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析系统共有5个并联回路用单向阀V6 V10防止各回路间的相互干扰阻尼器V12和V11可防止缸C2和C5瞬时突然接通高压油产生的冲击提高启动平稳性系统中4个测压点 P1 P4的压力通过压力表6点压力表及其开关测压口P5和 P6封死 V21观测各液压缸行程上或滑台侧面布置有移动挡块和电气行程开关控制换向阀电磁铁的通断电电液结合实现循环由电磁铁工作顺序表见表7 4 可以清楚地了解系统在各工况下油液的流动路线与原理上一页下一页返回 7 1 液压系统应用与分析 3 技术特点采用高低压双泵供油实现了液压源与负载要求的流量匹配在传递动力的同时提高了系统的传动性能和效率因而是一个节能液压系统相互并联的各个回路中的电液换向阀的进油口与总的压力油路

展开阅读全文