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1、第8章 液压传动系统及故障分析,第8章 液压传动系统及故障分析,8.1 组合机床动力滑台液压系统 8.1.1 YT4543动力滑台液压系统简介 8.1.2 动力滑台液压系统工作原理 8.1.3 动力滑台液压系统特点 8.2 压力机液压系统 8.2.1 YB32-200型压力机液压系统简介 8.2.2 YB32-200型压力机液压系统工作原理 8.2.3 YB32200型压力机液压系统的特点,第8章 液压传动系统及故障分析,8.3 汽车起重机液压系统 8.3.1 Q2-8型汽车起重机概述 8.3.2 Q2-8型汽车起重机液压系统工作原理 8.3.3 Q2-8型汽车起重机液压系统的特点 8.4液压
2、系统故障分析及排除方法 8.4.1 斗轮式堆取料机液压系统概述 8.4.2 斗轮式堆取料机液压系统 8.4.3 斗轮式堆取料机故障及排除方法,第8章液压传动系统及故障分析,液压传动系统是根据液压机械设备不同的工作要求，选用适当的基本回路组成的能够完成一些特定任务的液压系统。本章仅介绍几个典型的液压系统，通过对这些典型液压系统的分析，加深对液压元件及其功能的理解，掌握液压系统的基本分析方法，为在实践中对液压设备进行调试、使用和维护打下坚实的基础。,第8章 液压传动系统及故障分析,第8章液压传动系统及故障分析,组合机床是一种高效率的机械加工专用设备，它是由具有一定功能的通用部件和专用部件组合而成，
3、加工范围较宽，自动化程度高，多用于机械制造行业的大批量生产中。 动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，如图8-1所示，液压动力滑台主要由专用的夹具、主轴箱、动力头、动力滑台和床身组成，其运动用液压缸驱动，可以实现对工件的钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削及攻螺纹等加工工序。它所能完成的工作循环形式较多。,8.1 组合机床动力滑台液压系统,第8章液压传动系统及故障分析,1夹具和工件 2主轴箱 3动力头 4动力滑台 5床身,图8-1 组合机床动力滑台和工作循环图,第8章液压传动系统及故障分析,YT4543液压动力滑台工作进给速度范围为（0.1111）mm/s，最大快进速度为122 mm/
4、s，滑台台面尺寸为450800毫米，最大推力为45kN。液压系统如图8-2所示，在电气和机械装置的配合下，可以实现“快进一工进二工进死挡铁停留快退原位停止”等多种自动工作循环。该系统的动力元件为限压式变量泵、执行元件为单杆活塞式液压缸，系统中设有换向回路、快速运动回路、二次进给调速回路、速度换接回路、卸荷回路等基本回路。采用变量泵和串联调速阀来实现二次进给速度，用行程阀和电磁阀来实现速度换接。其电磁铁和行程阀的动作顺序见表8-1。,8.1.1 YT4543动力滑台液压系统简介,第8章液压传动系统及故障分析,1液压泵 2、5、10单向阀 3背压阀 4外控顺序阀 6换向阀 7先导阀 8一工进调速阀
5、 9二工进调速阀 11行程换向阀 12电磁换向阀 13压力继电器 14液压缸 15、16单向节流阀 17行程开关,图8-2 YT4543动力滑台液压系统,第8章液压传动系统及故障分析,注：+ 表示换向阀接电、行程阀压下，- 表示换向阀断电，行程阀复位。,表8-1 YT4543动力滑台电磁铁和行程阀动作顺序表,第8章液压传动系统及故障分析,1.快 进 按下启动按钮，电磁铁1YA通电，电磁换向阀左位工作，液动换向阀左位接入系统，此时为空载，顺序阀因系统压力不高仍处于关闭状态。这时液压缸14差动连接，限压式变量泵输出最大流量，动力滑台快进。系统中油液流动路线为：,进油路： 变量泵1单向阀2换向阀6左
6、行程阀11下位液压缸14左腔； 回油路： 液压缸14右腔换向阀6左位单向阀5行程阀11下位液压缸14左腔。,8.1.2 动力滑台液压系统工作原理,第8章液压传动系统及故障分析,2.一工进 当快进终了时，挡块压下行程阀11，阀口关闭。这时系统压力升高，顺序阀打开，单向阀关闭，液压缸14非差动连接，滑台由快进转换为一工进；由于系统压力升高，限压式变量泵自动减小其输出流量，工进速度由调速阀调节。系统中油液流动路线为：,进油路： 变量泵1单向阀2换向阀6左位调速阀8电磁阀12右位液压缸14左腔； 回油路： 液压缸14右腔换向阀6左位顺序阀4背压阀3油箱。,第8章液压传动系统及故障分析,3.二工进 第一
7、次工作进给结束时，挡块压下行程开关17，电信号使电磁铁3YA得电，阀12左位工作，油液通过调速阀和调速阀进入液压缸14的左腔。这时顺序阀仍开启。由于调速阀的阀口开度小于调速阀的开度，系统压力进一步升高，变量泵输出流量与调速阀的开口相匹配，滑台实现二工进。系统中油液流动路线为：,进油路： 变量泵1单向阀2换向阀6左位调速阀8调速阀9液压缸14左腔； 回油路： 液压缸14右腔换向阀6左位顺序阀4背压阀3油箱。,第8章液压传动系统及故障分析,4.死挡铁停留 二工进终了时，滑台碰上死挡铁不再前进，这时系统压力进一步升高，压力继电器13动作，向时间继电器发出信号，由时间继电器延时控制滑台停留时间，油路不
8、变，系统工作状态不变。 5.快退 滑台停留时间结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁2YA通电、1YA断电。这时系统压力下降，变量泵流量又自动增大到最大，滑台快速退回。系统中油液流动路线为：,进油路：变量泵1单向阀2换向阀6右位液压缸14右腔； 回油路：液压缸14左腔单向阀10换向阀6右位油箱。,6.原位停止 当滑台快退到原位时，挡块压下终点行程开关，使电磁铁2YA断电。这时换向阀6和7都处于中位，液压缸14两腔封闭，滑台停止运动，变量泵通过换向阀6的中位卸荷。系统中油液流动路线为： 变量泵1单向阀2换向阀6中位油箱。,第8章液压传动系统及故障分析,系统采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调
9、速回路，这种回路能使滑台保证稳定的低速运动、较好的速度负载特性和较大的调速范围。 用限压式变量泵与差动连接液压缸来实现快进，能量利用比较合理。滑台停止运动时，液压泵在低压下卸荷，减少了能量损失,效率高。 用行程阀和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。 用电液换向阀换向，利用控制油路上的单向节流阀15、16可调节液动换向阀的换向时间，从而减小换向冲击，保证换向的平稳性。 在行程终点用死挡铁停留，提高了进给时的位置精度，扩大了动力滑台的工艺范围。,8.1.3 动力滑台液压系统特点,第8章液压传动系统及故障分析,压力机是对各种材料(金属、木材、塑料、橡胶等)进行压力加工的机械设备
10、。由于液压传动具有传递力大的突出优点，因此压力机在许多工业部门得到了广泛的应用，压力机种类很多，其中以四柱式压力机最为典型，用得最多。该压力机可以完成冲剪、弯曲、翻边、拉伸、装配、冷挤、成形等多种压力加工。 YB32-200型压力机如图8-3所示，该压力机由充液箱1、上液压缸2、上横梁3、滑快4、导向立柱5、下横梁6和顶出液压缸7等组成。两个液压缸安装于上、下横梁上，上液压缸驱动滑块，实现“快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止”的动作循环；下液压缸为顶出缸，实现“向上顶出停留退回原位停止”的动作循环。,8.2 压力机液压系统,8.2.1 YB32-200型压力机液压系统简介,第8章液压传动
11、系统及故障分析,图8-3 YB32-200型压力机及其动作循环图 1充液箱 2上液压缸 3上横梁 4滑快 5导向立柱 6下横梁 7顶出液压缸,8.2.2 YB32-200型压力机液压系统工作原理,第8章液压传动系统及故障分析,YB32-200型压力机液压系统如图8-4所示，其完成工作循环的电磁铁动作顺序见表8-2。,8.2.2 YB32-200型压力机液压系统工作原理,图8-4 YB32-200型压力机液压系统,第8章液压传动系统及故障分析,表8-2 YB32200型压力机电磁铁动作顺序表,第8章液压传动系统及故障分析,1.上液压缸工作情况 1）快速下行：按下启动按钮，电磁铁1YA通电，电磁换
12、向阀3左位和上液压缸的液动换向阀7左位接入系统，液控单向阀12被打开，这时系统中油液流动的路线为： 进油路： 液压泵顺序阀10换向阀7左位单向阀13上液压缸5上腔； 回油路： 上液压缸5下腔液控单向阀12换向阀7左位换向阀2中位油箱。 滑块在自重作用下迅速下降，而液压泵的流量较小，因此压力机顶部的充液箱6中的油液经液控单向阀11也流入上液压缸5的上腔。 2）慢速加压：当滑块接触到工件时，这时上液压缸5上腔压力升高，液控单向阀11关闭，液压泵流量自动减小，滑快下行速度降低，慢速压制工件，加压速度仅由液压泵的流量来决定，油液流动不变。 3）保压延时：当上液压缸5上腔压力升高到压力继电器8的开启,第
13、8章液压传动系统及故障分析,油路连通情况：,压力时，压力继电器8动作，使电磁铁1YA断电，先导阀3和上液压缸换向阀7都处于中位，这时，上液压缸上腔中的油液被封死并保持高压状态。保压时间由时间继电器(图中未画出)控制，可在24分钟内调节。保压时，液压泵处于低压卸荷状态，其油液流动路线为： 液压泵顺序阀10换向阀7中位换向阀2中位油箱。 4）卸压换向：保压延时结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁2YA通电。为了防止系统由保压状态向快速返回状态转变过快而产生压力冲击从而导致上液压缸动作不平稳，系统中设置了预卸换向阀9，其作用是使上液压缸5上腔卸压之后，压力油才能进入该液压缸下腔。当电磁铁2YA通电后
14、，先导阀3右位接入系统，控制油路中的压力油虽已进入卸压换向阀9的下端，但由于其上端的高压未曾释放，阀芯不动。而液控单向阀16(阀芯中带有小型卸荷阀芯)则在控制压力低于其主油路压力下打开，从而使上液压缸5上腔卸压。,第8章液压传动系统及故障分析,上液压缸5上腔液控单向阀16卸压换向阀9上位油箱（上液压缸5上腔卸压）。 5）快速返回：主液压缸上腔卸压后，卸压换向阀9的阀芯逐渐向上移动，最终以其下位接入系统，它一方面切断上液压缸5上腔通向油箱的通道，一方面使控制油路中的压力油进入上液压缸换向阀7阀芯的右端，使其右位接入系统，实现滑快的快速返回。另外，液压缸5的换向阀7在由左位转换到中位时，阀芯右端由
15、油箱经单向阀14补油；在由右位转换到中位时，阀芯右端的油液经单向阀15排回油箱。油液流动路线为： 进油路： 液压泵顺序阀10换向阀7(右)液控单向阀12上液压缸5下腔； 回油路：,上液压缸5上腔液控单向阀11充液箱6,6）原位停止：当滑块上升至挡块触动行程开关时，电磁铁2YA断电，先导阀3、上液压缸换向阀7都处于中位，主液压缸上、下腔封闭，上滑快停止运动。此时液压泵在低压下卸荷。,第8章液压传动系统及故障分析,2. 顶出液压缸工作情况 1）向上顶出：向上顶出时，电磁铁3YA通电，这时油液流动路线为： 进油路：液压泵顺序阀10换向阀7中位换向阀2右位下液压缸1下腔; 回油路：下液压缸1上腔换向阀
16、2右位油箱。 当顶出液压缸1活塞上移碰到液压缸盖时，下滑块便处于停留状态。 2）向下退回：向下退回时，电磁铁4YA通电、3YA断电，这时油液流动路线为： 进油路：液压泵顺序阀10换向阀7中位换向阀2左位顶出液压缸1上腔； 回油路：顶出液压缸1下腔换向阀2左位油箱。 3）原位停止：当下滑快退到原位时，压下下位开关，使电磁铁3YA、4YA都断电，下液压缸换向阀2处于中位，运动停止，液压泵低压卸荷。,第8章液压传动系统及故障分析,系统使用一台轴向柱塞式恒功率变量泵供油，最高工作压力由泵站溢流阀调定。 系统中顺序阀的调定压力为2.5MPa，也就规定了液压泵须在2.5MPa的压力下卸荷，从而使控制油路能确保具有2MPa的压力(由减压阀调定)。 系统中采用了专用的预卸换向阀来实现上滑块快速返回前的卸压，保证压力机动作平稳，防止在换向时产生液压冲击和噪声。 系统利用管道和
