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1、作 业 答 案1. Ex. 7- -4 图示系统中，已知立式安装液压缸的活塞及运图示系统中，已知立式安装液压缸的活塞及运 动部件总重量为动部件总重量为 G，液压缸上下两腔有效面积分别，液压缸上下两腔有效面积分别 为为 A1、A2，泵，泵 1 和泵和泵 2 的最大工作压力为的最大工作压力为 p1、 p2。 不计管路压力损失，试问：不计管路压力损失，试问： （1）阀阀 4、5、6、9 各为什么阀？在系统中有何作各为什么阀？在系统中有何作 用？用？ （2）如何调节如何调节阀阀 4、5、6、9 的压力？的压力？ （3）系统由哪些基本回路组成？系统由哪些基本回路组成？第第 七七 章章标号标号名名 称称功
2、功 用用4外控内卸顺序阀外控内卸顺序阀 高压阶段使油泵高压阶段使油泵1卸荷。卸荷。5内控外卸顺序阀内控外卸顺序阀 电液换向阀中位时保持控制电液换向阀中位时保持控制油路具有一定的压力。油路具有一定的压力。6直动式溢流阀直动式溢流阀 限制系统最高工作压力。限制系统最高工作压力。9内控内卸顺序阀内控内卸顺序阀 作平衡阀用，控制重物下降速度作平衡阀用，控制重物下降速度解解: （1）阀阀 4、5、6、9 的名称和在系统中的作用的名称和在系统中的作用调调 节节 压压 力力 p阀阀 4 p 大于快速运动的最高压力，小于慢速大于快速运动的最高压力，小于慢速 运动的最低压力。运动的最低压力。阀阀 5 压力压力
3、p 作用于液动换向阀阀芯上，产生作用于液动换向阀阀芯上，产生 的液压力可驱动阀芯移动换向。的液压力可驱动阀芯移动换向。阀阀 6 p 等于系统的最高工作压力。等于系统的最高工作压力。阀阀 9 p 略大于重物重量引起的下腔压力。略大于重物重量引起的下腔压力。（2）阀阀 4、5、6、9 的压力调节的压力调节限压回路；限压回路；采用卸荷阀的卸荷回路、采用卸荷阀的卸荷回路、换向阀中位机能卸荷回路；换向阀中位机能卸荷回路；采用内控平衡阀的平衡回路；采用内控平衡阀的平衡回路；双泵供油增速回路；双泵供油增速回路；换向阀换向回路。换向阀换向回路。（3）系统包含的基本回路组成系统包含的基本回路组成 2. 图示液压
4、系统，已知各压力阀的调整压力分别图示液压系统，已知各压力阀的调整压力分别 为：为：pY1 = 6 MPa，pY2 = 5 MPa，pY3 = 2 MPa， pY4 = 1.5 MPa，pJ = 2.5 MPa，图中活塞已顶在，图中活塞已顶在 工件上。忽略管道和换向阀的压力损失，试问工件上。忽略管道和换向阀的压力损失，试问 当电磁铁处于不同工况时当电磁铁处于不同工况时，A、B点的压力值各点的压力值各 为多少？为多少？ 5MPa1.5MPa2MPa6MPapY12.5MPapY3pY2pY4pJ工工件件BA1DT2DT3DT4DT1 23451 DT2 DT3 DT4 DTAB1 23451 DT
5、2 DT3 DT4 DTA5MPa2MPa6MPa6MPa0B1.5MPa 2MPa1.5MPa 2.5MPa0解：解：3. Ex. 7- -6 图示为某一磨床液压系统，已知泵的输出流量图示为某一磨床液压系统，已知泵的输出流量qp=30 L/ /min，溢流阀调整压力，溢流阀调整压力 pY=2.4 MPa，油缸两，油缸两腔有效面积分别为腔有效面积分别为A1=50 cm2和和A2=25 cm2，切削阻，切削阻力力FL=3000 N，摩擦力为摩擦力为Ff =1000 N，工进时流过调工进时流过调速阀的流量速阀的流量 q =1.2 L/ /min，不计各种泄漏和压力损失，不计各种泄漏和压力损失，试求
6、：试求： （1）快进时活塞的运动速度）快进时活塞的运动速度 v1 和回路效率和回路效率1； （2）工进时活塞的运动速度）工进时活塞的运动速度 v2 及回路效率及回路效率2。解：解：（1）快进时）快进时 负载阻力仅为摩擦力负载阻力仅为摩擦力Ff ，背压力为，背压力为0，因此系，因此系统的压力统的压力: : p = Ff / /A1 = 1000( (5010- -4) )= 0.2( (MPa) ) 活塞的运动速度活塞的运动速度 v1 = qp / /A1 = 3010- -3( (5010- -4) )= 6( (m/ /min) ) 回路效率回路效率 1 = FL v1 / /p qp =
7、0 （2）工进时）工进时 流入液压缸大腔的流量流入液压缸大腔的流量 q1 = q2 A1/ /A2 =1.2 5010- -4 ( (2510- -4) ) = 2.4 ( (L/ /min) ) qp= 30 L/ /min 因此，溢流阀溢流。活塞的运动速度因此，溢流阀溢流。活塞的运动速度: v2 = q / /A2 = 1.210- -3( (2510- -4) )= 0.48( (m/ /min) ) 回路效率回路效率: 2 = FL v2 / /p qp = 30000.48 60( (2.4106 3010- -3 60) ) = 0.024. 如图所示为变量液压泵和定量液压马达组成
8、的闭式系如图所示为变量液压泵和定量液压马达组成的闭式系 统。已知低压辅助液压泵输出压力统。已知低压辅助液压泵输出压力pY=0.4 MPa；变量；变量 泵的最大排量泵的最大排量Vpmax=100 mL/ /r，转速，转速np=1000 r/ /min， 容积效率容积效率vp= 0.9，机械效率，机械效率mp= 0.85；马达的相应；马达的相应 参数为参数为Vm= 50 mL/ /r，容积效率，容积效率vm= 0.95，机械效率，机械效率 mm= 0.9，安全阀的调定压力为，安全阀的调定压力为 7 MPa。不计管道的。不计管道的 压力损失，当马达的输出转矩为压力损失，当马达的输出转矩为Tm= 40
9、 Nm、转速为、转速为 nm= 160 r/ /min时，试求：时，试求： 1）变量泵的输出流量）变量泵的输出流量 qp；2）变量泵的排量）变量泵的排量 Vp；3）变量泵的工作压力）变量泵的工作压力 pp；4）变量泵的输入功率）变量泵的输入功率 Pi。7 MPaVmVpTmpY解：解： 当马达的输出转矩为当马达的输出转矩为Tm40 Nm时，马达的进时，马达的进口压力为口压力为 系统的工作压力低于安全阀的调定压力，因此系统的工作压力低于安全阀的调定压力，因此安全阀的阀口关闭。安全阀的阀口关闭。1）变量泵的输出流量）变量泵的输出流量 qp 泵的输出流量即为马达的输入流量，所以泵的输出流量即为马达的
10、输入流量，所以2）变量泵的排量）变量泵的排量 Vp3）变量泵的工作压力）变量泵的工作压力 pp 不计管道损失时，油泵的工作压力等于马达的进不计管道损失时，油泵的工作压力等于马达的进口压力，因此口压力，因此4）变量泵的输入功率）变量泵的输入功率 Pi5 Ex. 712 图示液压系统能实现图示液压系统能实现“快进快进 工进工进 死挡块死挡块 停留停留 快退快退 原位停留原位停留”的工作循环。当碰到死的工作循环。当碰到死 挡块停留时压力继电器使挡块停留时压力继电器使 2 YA带电，液压缸返回。带电，液压缸返回。 试问：试问： （1）如何确定压力继电器的工作压力？）如何确定压力继电器的工作压力？ （2
11、）若将回路改为采用节流阀的回油路节流调速）若将回路改为采用节流阀的回油路节流调速 回路，压力继电器装于何处？并说明其工作回路，压力继电器装于何处？并说明其工作 原理。原理。解：解：（1）为保证液压缸碰上）为保证液压缸碰上死挡块停留后，压力继电器死挡块停留后，压力继电器 使使2YA带电，带电，压力继电器的工作压力应调节为压力继电器的工作压力应调节为 溢流阀的调定压力。溢流阀的调定压力。（2）若将回路改为采用节流阀的回油路节流调速回）若将回路改为采用节流阀的回油路节流调速回 路，压力继电器装于回油路的节流阀前，并设路，压力继电器装于回油路的节流阀前，并设 置背压阀置背压阀( (调定压力为调定压力为
12、 pb) )。压力继电器的调定。压力继电器的调定 压力不大于压力不大于 pb，当碰到死挡块停留时，背当碰到死挡块停留时，背压力压力 为为0，压力继电器使压力继电器使 2 YA带电，液压缸返回。带电，液压缸返回。6. 试设计一个液压系统原理图，该系统有两只液压试设计一个液压系统原理图，该系统有两只液压 缸和一个液压马达作为执行机构，要求：缸和一个液压马达作为执行机构，要求： 1）采用串联控制，以便使各执行元件既能单独）采用串联控制，以便使各执行元件既能单独 动作又能同时动作；动作又能同时动作； 2）当换向阀处于中位时，各执行元件在负载作用）当换向阀处于中位时，各执行元件在负载作用 下不会动作；下
13、不会动作； 3）系统有卸荷装置和过载保护装置；）系统有卸荷装置和过载保护装置； 4）两液压缸均垂直安装，要保证在重力负载的作）两液压缸均垂直安装，要保证在重力负载的作 用下不会失速下落；用下不会失速下落； 5）要考虑马达的缓冲补油问题，以便使马达换向）要考虑马达的缓冲补油问题，以便使马达换向 时平稳无冲击。时平稳无冲击。解：解：（系统原理图系统原理图 参考答案参考答案）1 Ex. 8- -1 图示为图示为ZL50装载机液压系统原理图。系统执行装载机液压系统原理图。系统执行装置包括转向油缸、铲斗缸和动臂缸，动力装置由装置包括转向油缸、铲斗缸和动臂缸，动力装置由一个双联泵和一个单泵组成，驱动油泵的
14、柴油机转一个双联泵和一个单泵组成，驱动油泵的柴油机转速范围速范围 600 2200 r/ /min。装载机的工作特性如下：。装载机的工作特性如下： 1）当转向机构的转速为）当转向机构的转速为 600 1500 r/ /min时，流量时，流量 切换阀切换阀 4 保证其流量保证其流量 qz 恒定；当转速超过恒定；当转速超过 1500 r/ /min时时，流量流量 qz 随转速的增大而增大随转速的增大而增大。转向阀转向阀 6为手动伺服阀为手动伺服阀，转动方向盘打开此阀转动方向盘打开此阀，松开方松开方第第 八八 章章 向盘后通过机械反馈使阀向盘后通过机械反馈使阀6回到中位。回到中位。 2）动臂缸和铲斗
15、缸既可单独动作又可联动，不受转）动臂缸和铲斗缸既可单独动作又可联动，不受转 向机构的影响。向机构的影响。 试分析系统的工作原理，并回答：试分析系统的工作原理，并回答：（1）转向油缸采用了何种速度控制回路？阀）转向油缸采用了何种速度控制回路？阀5有何作有何作 用？用？（2）多路换向阀采用了何种连接方式？如何满足动臂）多路换向阀采用了何种连接方式？如何满足动臂 缸和铲斗缸的要求？缸和铲斗缸的要求？（3）动臂缸和铲斗缸的速度如何调节？）动臂缸和铲斗缸的速度如何调节？（4）阀）阀10在系统中起什么作用？在系统中起什么作用？1 下图为可实现下图为可实现“工件夹紧工件夹紧横快进横快进横工进横工进纵纵 工进
16、工进横快退横快退纵快退纵快退松开工件松开工件”动作循环的动作循环的 车床液压系统图，请填写其电磁铁动作顺序表。车床液压系统图，请填写其电磁铁动作顺序表。 （电磁铁电磁铁通电用通电用“”表示表示 ，断电用，断电用“”表示表示 ）第第 八八 章章解解: :电磁铁动作顺序表如下电磁铁动作顺序表如下 电磁铁电磁铁 动动 作作1YA2YA3YA4YA5YA6YA装装 件件 夹夹 紧紧- - - - -+- -横横 快快 进进+- - - -+- -横横 工工 进进+- -+- -+纵纵 工工 进进+- -( (+)+横横 快快 退退- -+- - -( (+)+- -纵纵 快快 退退- - - - -+
17、- -卸卸 下下 工工 件件- - - - - -+2 设计一个符合下列要求的机床液压系统：设计一个符合下列要求的机床液压系统： 1）工件夹紧和刀具进给均采用液压缸实现；）工件夹紧和刀具进给均采用液压缸实现； 2）要求采用双泵供油回油路节流调速；）要求采用双泵供油回油路节流调速； 3）要求实现的工作循环是：工件夹紧）要求实现的工作循环是：工件夹紧快进快进 工进工进停留停留快退快退工件松开工件松开油泵卸荷；油泵卸荷； 4）所有换向阀均用电磁换向阀，按上述要求画出）所有换向阀均用电磁换向阀，按上述要求画出 电磁铁动作顺序表。电磁铁动作顺序表。4YA3YA1YA夹紧缸夹紧缸工作缸工作缸2YA进给后退夹紧松开解：解：系统原理图如下系统原理图如下: :电磁铁动作顺序表电磁铁动作顺序表 电磁铁电磁铁 机床动作机床动作1YA2YA3YA4YA工工 件件 夹夹 紧紧- -+ +- -+ +快快 进进+ + +- -+ +工工 进进+ + + + +停停 留留+ + + + +快快 退退- -+ +- -+ +工工 件件 松松 开开- - - -+ +油油 泵泵 卸卸 荷荷- - - - -（“+ +”表示电磁铁通电表示电磁铁通电）
