液压与气压传动 第7章典型液压系统

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1、第七章第七章 典型的液压传动系统典型的液压传动系统 通常，机器或机械设备的液压传动部分称为液通常，机器或机械设备的液压传动部分称为液 压传动系统。当机器或设备的工作主体是用液压来压传动系统。当机器或设备的工作主体是用液压来 传动时，则它被称为液压设备。本章介绍的典型的传动时，则它被称为液压设备。本章介绍的典型的 液压传动系统是在现有的液压设备中，选出的几个液压传动系统是在现有的液压设备中，选出的几个 有代表性的液压传动系统。学习本章的目的主要是有代表性的液压传动系统。学习本章的目的主要是 在掌握其液压传动是怎样实现的，即掌握几种典型在掌握其液压传动是怎样实现的，即掌握几种典型 的液压系统的工作

2、原理。同时，通过对典型系统的的液压系统的工作原理。同时，通过对典型系统的 学习和分析，掌握阅读液压传动系统图的方法，为学习和分析，掌握阅读液压传动系统图的方法，为 分析和设计液压传动系统打下必要的基础。分析和设计液压传动系统打下必要的基础。 阅读和分析液压系统的大致步骤和方法是阅读和分析液压系统的大致步骤和方法是： （1）了解设备的用途及对液压传动系统的要求。）了解设备的用途及对液压传动系统的要求。 （2）初步浏览各执行元件的工作循环过程，所含元件）初步浏览各执行元件的工作循环过程，所含元件 的类型、规格、性能、功能和各元件之间的关系。的类型、规格、性能、功能和各元件之间的关系。 （3）对与每

3、一执行元件有关的泵、阀所组成的子系统）对与每一执行元件有关的泵、阀所组成的子系统 进行分析，搞清楚其中包含哪些基本回路，然后针对进行分析，搞清楚其中包含哪些基本回路，然后针对 各执行元件的动作要求，参照动作顺序表读懂子系统各执行元件的动作要求，参照动作顺序表读懂子系统. （4）根据液压传动系统中各执行元件的互锁、同步和）根据液压传动系统中各执行元件的互锁、同步和 防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，并进一步防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，并进一步 读懂在系统中是如何实现这些要求的。读懂在系统中是如何实现这些要求的。 （5）在全面读懂系统的基础上，归纳总结整个系统有）在全面读懂系统的基础

4、上，归纳总结整个系统有 哪些特点，以便加深对系统的理解。哪些特点，以便加深对系统的理解。 怎样阅读液压系统原理图 了解机械或设备的功能、工况、特殊要求、工作环境等系 统信息 了解设备哪些功能的运动是由哪种液压执行元 件（或元件组）来实现的，这些运动对力、速度和 位置的定性（变化范围、精度等）和定量要求 对每一分系统进行分析，由哪些控制阀组成哪些基本 回路，各控制元件的作用及分系统与泵源的联系。对照电 磁铁动作表和相应执行元件的动作，深入分析与动作对应 的油液流动线路及特点 在了解泵源的组成与特点的基础上。将系统划分成以实 现各功能运动的执行元件（元件组）为核心的若干功能分 系统 分析系统对各分

5、系统之间动作的顺序、联动、互锁、 同步、抗干扰等方面的要求和实现方法，理解各分系统是 如何组成整个系统的 综合归纳以上的分析，总结系统在性能、操作、环境 、安全等方面的要求和特点，达到对系统工作原理和性能 的全面清晰的理解 7.1 组合机床组合机床动力动力滑台液压系统滑台液压系统 7.1.1 概述概述 动力滑台是组合机床的一种通用部件，在滑动力滑台是组合机床的一种通用部件，在滑台上可以配置各种工艺用途的切削头。台上可以配置各种工艺用途的切削头。 YT4543型组合机床液型组合机床液压动力滑台可以实现压动力滑台可以实现多种不同的工作循环，多种不同的工作循环，其中一种比较典型的其中一种比较典型的工

6、作循环是：工作循环是： 快进快进 一工进一工进二工二工进进死挡铁停留死挡铁停留快快退退停止。停止。 7.1.2 液压系统的工作原理液压系统的工作原理 液压系统组成：液压系统组成： 该系统由限压式变该系统由限压式变 量叶片泵、单杆活塞缸量叶片泵、单杆活塞缸 和液压元件等组成，在和液压元件等组成，在 机、电、液配合下能实机、电、液配合下能实 现现“快进快进- -I工进工进- -II工进工进- - 死挡铁停留死挡铁停留- -快退快退- -原位原位 停止停止”的工作循环。的工作循环。 电液换向阀电液换向阀 使液压缸使液压缸 差动连接以实差动连接以实 现快速运动；现快速运动； 用行程阀、液用行程阀、液

7、控顺序阀实现控顺序阀实现 快进与工进的快进与工进的 转换；转换； 系统中采系统中采 用限压式变量用限压式变量 叶片泵供油；叶片泵供油； 按下启动按钮，使电磁按下启动按钮，使电磁 铁铁1YA得电吸合，主油路为：得电吸合，主油路为： 先导电磁阀先导电磁阀11左位接入系统，左位接入系统， 接着液动换向阀接着液动换向阀12左位接入左位接入 系统。系统。 进油路：进油路：141312左位左位 8右位右位7左腔左腔 回油路：回油路：7右腔右腔12左位左位 38右位右位7左腔左腔 由于动力滑台空载，系由于动力滑台空载，系 统工作压力低，液控顺序阀统工作压力低，液控顺序阀 2关闭，液压缸实现差动连关闭，液压缸

8、实现差动连 接，此时泵输出最大流量，接，此时泵输出最大流量， 所以滑台向左快进。所以滑台向左快进。 （1 1）快进快进 使液压缸差 动联接和变量泵 以实现快速运动； （1 1）快进快进 当快进到指定位置时，滑台当快进到指定位置时，滑台 上的液压挡铁压下行程阀上的液压挡铁压下行程阀8，使，使 其左位接入系统，压力油经调速其左位接入系统，压力油经调速 阀阀4而使系统压力升高。这样，而使系统压力升高。这样， 一方面使限压式变量叶片泵一方面使限压式变量叶片泵14的的 流量减少到与调速阀流量减少到与调速阀4 4所允许通所允许通 过的流量相一致；另一方面打开过的流量相一致；另一方面打开 液控顺序阀液控顺序

9、阀2，使液压缸差动连，使液压缸差动连 接断开，这样滑台的运动转换为接断开，这样滑台的运动转换为I 工进，其速度大小由调速阀工进，其速度大小由调速阀4调调 节。其主油路为：节。其主油路为： 进油路：进油路：141312左位左位49 右位右位7左腔左腔 回油路：回油路：7右腔右腔12左位左位21 油箱油箱 （2）第一次工进第一次工进 第一次工作进给到位第一次工作进给到位 时，滑台上行程挡铁压下时，滑台上行程挡铁压下 行程开关，使电磁铁行程开关，使电磁铁3YA 得电，电磁阀得电，电磁阀9左位接入左位接入 系统。此时，压力油通过系统。此时，压力油通过 调速阀调速阀4，又通过调速阀，又通过调速阀 10进

10、入油缸进入油缸7左腔。回油左腔。回油 路与路与I工进时相同。工进时相同。 由于阀由于阀10的开口比阀的开口比阀 4的小，故滑台的速度大的小，故滑台的速度大 小由阀小由阀10决定。决定。 （3）第二次工作进给第二次工作进给 当当II工进完成后，滑工进完成后，滑 台碰上死挡铁而停止运动台碰上死挡铁而停止运动 时，油缸时，油缸7左腔压力升高，左腔压力升高， 当压力升高到压力继电器当压力升高到压力继电器 5调定值时，压力继电器调定值时，压力继电器5 发出信号给时间继电器，发出信号给时间继电器， 停留时间由时间继电器调停留时间由时间继电器调 定。滑台在死挡铁停留时，定。滑台在死挡铁停留时， 液压泵供油压

11、力升高，流液压泵供油压力升高，流 量减少，其输出流量为液量减少，其输出流量为液 压泵和系统的泄漏量。压泵和系统的泄漏量。 （4）死挡铁停留 滑台停留时间结束后，滑台停留时间结束后， 时间继电器发出信号，使时间继电器发出信号，使 电磁铁电磁铁1YA断电，断电，2YA通通 电，电磁阀电，电磁阀11右位接入系右位接入系 统，接着液动换向阀统，接着液动换向阀12右右 位接入系统。因滑台快退位接入系统。因滑台快退 时负载小，系统压力低，时负载小，系统压力低， 变量泵自动恢复到最大流变量泵自动恢复到最大流 量，滑台快速退回。其主量，滑台快速退回。其主 油路为：油路为： 进油路：进油路：14单向阀单向阀阀阀

12、 12右位右位液压缸液压缸7右腔右腔 回油路：液压缸回油路：液压缸7左腔左腔单单 向阀向阀6阀阀12右位右位油箱油箱 （5）快退快退 滑台快速退回到原位，滑台快速退回到原位， 挡块压下原位行程开关，挡块压下原位行程开关， 使使1YA，2YA和和3YA全部全部 断电，阀断电，阀11、12处于中位，处于中位， 滑台停止运动。此时液压滑台停止运动。此时液压 泵输出的液压油经单向阀泵输出的液压油经单向阀 13和阀和阀12中位流回油箱。中位流回油箱。 由于阀由于阀13的压降，使泵在的压降，使泵在 低压下卸荷（维持一定的低压下卸荷（维持一定的 低压是为了下一次启动时低压是为了下一次启动时 能使阀能使阀12

13、动作）。动作）。 （6）原位停止原位停止 表表7 7. .1 1. .1 1 液压系统的电磁铁和行程阀的动作表液压系统的电磁铁和行程阀的动作表。 1YA （1DT） 2YA （2DT） 3YA （3DT） 行程阀行程阀 快进快进 导通导通 一工进一工进 + 切断切断 二工进二工进 + + 切断切断 死挡铁停死挡铁停 留留 + + 切断切断 快退快退 + 切断切断-导通导通 原位停止原位停止 导通导通 系统特点：系统特点： 调速回路调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀的调速回路，调速阀放在进油路上，回油经过背压阀； 快速运动回路快速运动回路：采用限压式变量泵在低压时输出的流量大的特点，并采用差

14、动连接来实现快速前进； 换向回路换向回路：采用电液动换向阀实现换向，并由压力继电器与时间继电器发出的电信号控制换向信号； 快速运动与工作进给的换接回路快速运动与工作进给的换接回路：采用行程换向阀实 现速度的换接。同时利用换向后系统中的压力升高使液控顺 序阀接通，系统由快速运动的差动联接转换为使回油直接排 回油箱； 两种工作进给的换接回路两种工作进给的换接回路：采用了两个调速阀串联的 回路结构。 7.2 YB32-200型液压机液压系统型液压机液压系统 液压机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、液压机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、 成型等压力加工工艺中广泛应用的机械设备，它是最

15、早应成型等压力加工工艺中广泛应用的机械设备，它是最早应 用液压传动的机械之一。按其工作介质是油还是水（乳化用液压传动的机械之一。按其工作介质是油还是水（乳化 液），液压机可分为油压机和水压机两种，本节介绍一种液），液压机可分为油压机和水压机两种，本节介绍一种 以油为介质的以油为介质的YA32-200型四柱万能液压机。该液压机主缸型四柱万能液压机。该液压机主缸 最大压制力为最大压制力为2000kN。液压及要求液压系统完成的主要动。液压及要求液压系统完成的主要动 作是：主缸滑块的快速下行、慢速加压、保压、泄压、快作是：主缸滑块的快速下行、慢速加压、保压、泄压、快 速回程及在任意位置停止；顶出缸活塞

16、的顶出、退回等。速回程及在任意位置停止；顶出缸活塞的顶出、退回等。 在薄板拉伸时，有时还需要顶出缸将胚料压紧。这时顶出在薄板拉伸时，有时还需要顶出缸将胚料压紧。这时顶出 缸下腔保持一定的压力并随主缸一起下行，在一个工作循缸下腔保持一定的压力并随主缸一起下行，在一个工作循 环内，系统的压力和流量变化很大，因此要特别注意功率环内，系统的压力和流量变化很大，因此要特别注意功率 的合理利用。的合理利用。 液压机 工作循环中， 主缸要求有 “快进减 速接近工件 及加压保 压延时泄 压快速回程 及保持活塞 停留在行程 的任意位置” 等基本动作。 图图9 9- -2 2 液压机的典型工艺循环图液压机的典型工艺循环图 t快进 减速及加压 保压 快速回程