典型液壓系統(tǒng)實例及設計PPT課件

1、第第8 8章章 典型液壓系典型液壓系統(tǒng)實例及設計統(tǒng)實例及設計本章要點和教學要求 1 1 熟悉典型液壓傳動系統(tǒng)中包含哪些元件、哪些基本回路 2 2 逐步掌握閱讀液壓傳動系統(tǒng)圖的能力 3 3 熟悉液壓傳動系統(tǒng)設計步驟和方法 4 4 了解液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟各行各業(yè)中的應用第1頁/共46頁閱讀液壓系統(tǒng)圖的一般步驟1 1 首先了解設備對液壓系統(tǒng)的動作要求；2 2 初步瀏覽整個系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，并以各個執(zhí)行元件為中心，將整個系統(tǒng)分解為多個子系統(tǒng)；3 3 對每一子系統(tǒng)分析含有哪些基本回路，參照動作循環(huán)表看懂這一子系統(tǒng)；4 4 根據(jù)液壓設備中各執(zhí)行元件間要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，歸納特點。第2

2、頁/共46頁8.1 YT45438.1 YT4543組合機床液壓系統(tǒng) 組合機床是由通用部件和部分專用部件組成的高效、專用、自動化程度較高的機床。它能完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、攻絲等工序和工作臺轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等輔助動作。動力滑臺上常安裝著各種旋轉(zhuǎn)著的刀具，其液壓系統(tǒng)的功用是使這些刀具作軸向進給運動，并完成一定的動作循環(huán)。第3頁/共46頁8.1 YT45438.1 YT4543組合機床液壓系統(tǒng) YT4543型動力滑臺動作循環(huán)： “快進工進二工進死擋鐵停留快退原位停止的半自動循環(huán)”。 YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)組成 由限壓式變量葉片泵供油， 用電液換向閥換向， 用行程閥實現(xiàn)快進速度和工進速

3、度的切換， 用電磁閥實現(xiàn)兩種工進速度的切換， 用調(diào)速閥使進給速度穩(wěn)定。第4頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理1、差動快進 1Y得電，電液換向閥處于左位，主油路經(jīng)泵單向閥13液動閥12左位行程閥8常位液壓缸左腔?；赜吐窂囊簤焊子仪婚y12左位單向閥3閥8液壓缸左腔。第5頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 2、一工進 快進到一定位置時，滑臺上的行程擋塊壓下行程閥6，油路切斷。此時閥9電磁鐵3YA處于斷電狀態(tài)，調(diào)速閥11接入系統(tǒng)進油路。 第6頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動

4、力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 3、二工進 當滑臺前進到一定位置時，擋塊壓下行程開關(guān)時3Y 得電，經(jīng)閥9 的通路被切斷，壓力油須經(jīng)閥4 和閥10 才能進入缸的左腔。由于閥10 的開口比閥4 小，滑臺速度減小，速度大小由調(diào)速閥10的開口決定。第7頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 4、死擋鐵停留當滑臺工進到碰上死擋鐵后，滑臺停止運動。液壓缸左腔壓力升高，壓力繼電器5 給時間繼電器發(fā)出信號，使滑臺在死擋鐵上停留一定時間后再開始下一動作。此時泵的供油壓力升高，流量減少，直到限壓式變量泵流量減小到僅能滿足補償泵和系統(tǒng)的泄漏為止，系統(tǒng)處于需要保壓

5、的流量卸載狀態(tài)。第8頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 5、快退 當滑臺在死擋鐵上停留一定時間后，時間繼電器發(fā)出使滑臺快退的信號。1Y失電，2Y得電，閥11、12處于右位。進油路由泵14閥13閥12右位液壓缸右腔；回油路由缸左腔閥6閥12右位油箱。此時空載，泵輸出的流量很大，滑臺向右快退。第9頁/共46頁8.3.1 YT4543型動力滑臺液壓型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理6、原位停止 擋塊壓下原位行程開關(guān)，1Y、2Y、3Y都失電，閥 11、12 處于中位，滑臺停止運動，泵通過閥12中位 卸載。第10頁/共46頁 電磁鐵動作順序表 1

6、Y 2Y 3Y YJ 行程閥快進 + - - - 導通一工進 + - - - 切斷二工進 + - + - 切斷死擋鐵停留 + - + + 切斷快退 - + +- - 斷通原位停止 - - - - 導通第11頁/共46頁8.3.2 YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)特點型動力滑臺液壓系統(tǒng)特點 1 1 采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路 2 2 采用限壓式變量泵和差動連接兩個措施實現(xiàn)快進 3 3 采用行程閥和液控順序閥使快進轉(zhuǎn)換為工進 動作平穩(wěn)可靠，轉(zhuǎn)換的位置精度比較高。至于兩個工進之間的換接則由于兩者速度都較低，采用電磁閥能保證換接精度，轉(zhuǎn)換平穩(wěn)。 第12頁/共46頁8.2 8.2

7、數(shù)控車床液壓系統(tǒng) 數(shù)控機床容易實現(xiàn)柔性自動化，近年來得到了高速發(fā)展和應用。數(shù)控機床對控制的自動化程度要求很高，液壓與氣動能方便地實現(xiàn)電氣控制與自動化，在數(shù)控機床中廣為采用。 第13頁/共46頁數(shù)控車床 主要承擔卡盤、回轉(zhuǎn)刀架與刀盤及尾架套筒的驅(qū)動與控制。液壓系統(tǒng)的所有電磁鐵的通、斷均由數(shù)控系統(tǒng)用PLC來控制。以一變量液壓泵為動力源。系統(tǒng)的壓力值調(diào)定為4MPa。 第14頁/共46頁1 1 卡盤 2 2 自動換刀 3 3 尾架套筒分 第15頁/共46頁8.4 汽車起重機液壓系統(tǒng) 液壓技術(shù)已廣泛應用于起重機、挖掘機、推土機、裝載機、筑路機、壓路機、打樁機、混凝土泵車、叉車、消防車、撒鹽車等工程機械。

8、所謂全液壓。第16頁/共46頁8.4.1 Q28型汽車起重機液壓系統(tǒng)原理 整個系統(tǒng)由支腿收放、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)、吊臂伸縮、吊臂變幅和吊重起升五個工作支路所組成，各部分都有相對的獨立性。其中前、后支腿收放支路的換向閥A、B組成個雙聯(lián)多路閥組1，其余四支路的換向閥C、D、E、F組成個四聯(lián)閥組2。各換向閥均為M型中位機能三位四通手動閥，相互串聯(lián)組合，可實現(xiàn)多缸卸荷。 第17頁/共46頁第18頁/共46頁8.4.2 液壓系統(tǒng)的主要特點1 系統(tǒng)中采用了平衡回路、鎖緊回路和制動回路，能保證起重機工作可靠，操作安全。2 采用三位四通手動換向閥，不僅可換向動作，還可通過手柄實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。 3 換向閥串聯(lián)組合，各機構(gòu)的

9、動作既可獨立進行。 4 各換向閥處于中位時系統(tǒng)即卸荷，能減少功率損耗，適于間歇性工作。 第19頁/共46頁8.5 8.5 壓力機液壓系統(tǒng)壓力機液壓系統(tǒng)第20頁/共46頁三梁四柱式壓力機三梁四柱式壓力機第21頁/共46頁壓力機液壓系統(tǒng)概述壓力機液壓系統(tǒng)概述 壓力機是鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、粉末冶金、成型、打包等工藝中廣泛應用的壓力加工機械。 上液壓缸驅(qū)動上滑塊完成快速下行慢速加壓保壓泄壓快速回程原位停止的動作循環(huán)。 下液壓缸驅(qū)動下滑塊完成向上頂出向下退回停止的動作循環(huán)；在作薄板拉伸時，下液壓缸驅(qū)動下滑塊完成浮動壓邊下行停止頂出的動作循環(huán)。 壓力機液壓系統(tǒng)以壓力控制為主，壓力高，流量大，且壓

10、力、流量變化大。在滿足系統(tǒng)對壓力要求的條件下，要注意提高系統(tǒng)效率和防止產(chǎn)生液壓沖擊。第22頁/共46頁8.5.1 3150KN通用液壓機液壓系統(tǒng)通用液壓機液壓系統(tǒng)組成組成 上滑塊由主缸驅(qū)動實現(xiàn)加壓，下滑塊由下缸驅(qū)動實現(xiàn)頂出。 系統(tǒng)有兩個泵，主泵為恒功率變量泵，最高工作壓力由溢流閥4 的遠程調(diào)壓閥5 調(diào)定。輔助泵2是低壓小流量定量泵用于供應液動閥的控制油，壓力由溢流閥3 調(diào)定。 主缸由中位機能為M型的電液換向閥6 實現(xiàn)換向；下缸的換向閥是中位機能為K型的電液換向閥21。兩換向閥為串聯(lián)油路，泵通過兩個換向閥中位壓力卸載。第23頁/共46頁 1、啟動 電磁鐵全部不得電，主泵輸出油液通過閥6、21中位

11、卸載。 2、主缸快速下行電磁鐵1Y、5Y 得電，閥6 處于右位，控制油經(jīng)閥8 使液控單向閥9 開啟。進油路：泵1閥6右位閥13主缸上腔。回油路：主缸下腔閥9閥6右位閥21中位油箱。主缸滑塊在自重作用下迅速下降，泵1 雖處于最大流量狀態(tài)，仍不能滿足其需要，因此主缸上腔形成負壓，上位油箱15 的油液經(jīng)充液閥14 進入主缸上腔。8.5.1 3150KN通用液壓機液壓系統(tǒng)通用液壓機液壓系統(tǒng)組成組成第24頁/共46頁3、主缸慢速接近工件、加壓 當主缸滑塊降至一定位置觸動行程開關(guān)2S 后，5Y 失電，閥9 關(guān)閉，主缸下腔油液經(jīng)背壓閥10、閥6 右位、閥21 中位回油箱。這時，主缸上腔壓力升高，閥14 關(guān)閉

12、，主缸在泵1 供給的壓力油作用下慢速接近工件。接觸工件后阻力急劇增加，壓力進一步提高，泵1 的輸出流量自動減小。4、保壓 當主缸上腔壓力達到預定值時，壓力繼電器7發(fā)信號，使1Y失電，閥6回中位，主缸上下腔封閉，單向閥13 和充液閥14 的錐面保證了良好的密封性，使主缸保壓。保壓時間由時間繼電器調(diào)整。保壓期間，泵經(jīng)閥6、21的中位卸載。8.5.1 3150KN通用液壓機液壓系統(tǒng)通用液壓機液壓系統(tǒng)組成組成第25頁/共46頁5、泄壓，主缸回程保壓結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，2Y 得電，閥6 處于左位。由于主缸上腔壓力很高，液動滑閥12 處于上位，壓力油使外控順序閥11 開啟，泵1輸出油液經(jīng)閥11 回油

13、箱。泵1 在低壓下工作，此壓力不足以打開充液閥14 的主閥芯，而是先打開該閥的卸載閥芯，使主缸上腔油液經(jīng)此卸載閥芯開口泄回上位油箱，壓力逐漸降低。當主缸上腔壓力泄到一定值后，閥12 回到下位，閥11關(guān)閉，泵1 壓力升高，閥14完全打開，此時進油路：泵1閥6左位閥9主缸下腔。回油路：主缸上腔閥14上位油箱15。實現(xiàn)主缸快速回程。第26頁/共46頁6、主缸原位停止當主缸滑塊上升至觸動行程開關(guān)1S，2Y失電，閥6 處于中位，液控單向閥9將主缸下腔封閉，主缸原位停止不動。泵1 輸出油液經(jīng)閥6、21中位卸載。7、下缸頂出及退回3Y得電，閥21 處于左位。進油路：泵1閥6中位閥21左位下缸下腔?；赜吐罚合?/p>

14、缸上腔閥21 左位油箱。下缸活塞上升，頂出。第27頁/共46頁 8、浮動壓邊 下缸活塞先上升到一定位置后，閥21 處于中位，主缸滑塊下壓時下缸活塞被迫隨之下行，下缸下腔油液經(jīng)節(jié)流器19 和背壓閥20 回油箱，使下缸下腔保持所需的壓邊壓力，調(diào)整閥20 即可改變浮動壓邊壓力。下缸上腔則經(jīng)閥21中位從油箱補油。溢流閥18 為下缸下腔安全閥。第28頁/共46頁8.5.2 通用液壓機液壓系統(tǒng)特點通用液壓機液壓系統(tǒng)特點 1、系統(tǒng)采用高壓、大流量恒功率變量泵供油和利用上滑塊自重加速、充液閥14 補油的快速運動回路，功率利用合理。 2、采用背壓閥10 及液控單向閥9 控制上液壓缸下腔的回油壓力，既滿足了主機對

15、力和速度的要求，又節(jié)省了能量。 3、采用單向閥13 保壓，液動閥12、順序閥11和帶卸載閥芯的液控單向閥14 組成的泄壓回路，減少了由保壓到回程的液壓沖擊。第29頁/共46頁8.6 3150KN 液壓機液壓機插裝閥集成系統(tǒng)原理插裝閥集成系統(tǒng)原理 系統(tǒng)包括五個插裝閥集成塊F1、F2組成進油調(diào)壓回路，F(xiàn)1為單向閥，用于防止系統(tǒng)油液倒流，F(xiàn)2 的壓力先導閥2用來調(diào)整系統(tǒng)壓力，壓力先導閥1 用于限制系統(tǒng)最高壓力，緩沖閥3 與電磁換向閥4配合，用于泵卸載、升壓緩沖。F3、F4組成主缸上腔油液三通回路，壓力先導閥6 為主缸上腔安全閥，緩沖閥7 與電磁換向閥8 配合，用于主缸上腔泄壓緩沖第30頁/共46頁第

16、31頁/共46頁原理原理 F5、F6 組成主缸下腔油液三通回路，壓力先導閥11 用于調(diào)整主缸下腔平衡壓力，壓力先導閥10 為主缸下腔安全閥。 F7、F8 組成下缸上腔油液三通回路，壓力先導閥15 為下缸上腔安全閥，單向閥14 用于下缸作液壓墊時，活塞浮動下行上腔補油。 F9、F10 組成下缸下腔油液三通回路，壓力先導閥18 為下缸下腔安全閥。 F3、F5、F7、F9 的控制油路都有一個壓力選擇梭閥，用于保證錐閥關(guān)閉可靠，防止反壓時開啟。第32頁/共46頁 3150KN液壓機插裝閥系統(tǒng)電磁鐵動作順序表 動作順序 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 8Y 9Y 10Y 11Y 12Y 主缸快

17、速下行 主缸慢速加壓 主缸保壓 主缸泄壓 主缸回程 主缸停止 下缸頂出 下缸退回 下缸停止 插裝閥系統(tǒng)具有密封性能好、通流能力大、壓力損失小、易于集成化等優(yōu)點，在壓力機中得到廣泛應用。第33頁/共46頁8.7 8.7 塑料注射成型機塑料注射成型機液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)第34頁/共46頁塑料注射成型機簡稱注塑機。它將顆粒狀的塑料加熱成熔融狀，用注射裝置快速高壓注入模腔，保壓一段時間，冷卻成型為塑料制品。注塑機的工作循環(huán)如下：合模注射座前進注射保壓冷卻（預塑）注射座后退開模頂出制品頂出缸后退合模以上動作分別由合模缸、注射座移動缸、預塑液壓馬達、注射缸、頂出缸完成。注塑機液壓系統(tǒng)要求：1.有足夠的合模力；

18、2.有可調(diào)節(jié)的合模、開模速度，快慢速之比達50100；3.又可調(diào)節(jié)的注射壓力和注射速度；4.要求保壓和可調(diào)的保壓壓力；5.系統(tǒng)應設安全聯(lián)鎖裝置。第35頁/共46頁第36頁/共46頁8.7.1 SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)組型注塑機液壓系統(tǒng)組成成 由雙聯(lián)泵供油，泵1最高工作壓力由電磁溢流閥3 調(diào)定，泵2 工作壓力由電磁溢流閥4 及多級調(diào)壓回路控制。 合模缸的換向閥是電液換向閥5，其動作由行程閥6 控制與安全門互鎖。 注射缸換向閥是電液換向閥11和15，單向節(jié)流閥14 可控制慢速注射速度。 預塑馬達換向閥是電液換向閥15，旁通型調(diào)速閥13 可調(diào)節(jié)預塑馬達轉(zhuǎn)速。 注射座缸和頂出缸的換向閥分別是電磁

19、換向閥9 和8 。單向節(jié)流閥7 可調(diào)節(jié)頂出缸速度。第37頁/共46頁1、關(guān)安全門 行程閥6恢復常位，合模缸才能動作，開始整個動作循環(huán)。2、合模 動模板慢速啟動、快速前移，接近定模板時，轉(zhuǎn)為低壓、慢速控制。在確認模具內(nèi)無異物存在，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓使模具閉合。這里采用了液壓機械式合模機構(gòu)。 2Y+、3Y+，泵1卸載，泵2供油，實現(xiàn)慢速合模，此時若13Y+，泵2壓力則由遠程調(diào)壓閥18控制，實現(xiàn)低壓合模，若13Y，泵2壓力由高壓溢流閥4控制，高壓合模并有連桿牢固鎖緊模具； 1Y+、2Y+、3Y+，雙泵供油，則實現(xiàn)快速合模。8.7.2 SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)原型注塑機液壓系統(tǒng)原理理第38頁/共46頁

20、第39頁/共46頁3、注射座前移 2Y+、7Y+，注射座前移使噴嘴與模具接觸。4、注射 注射螺桿以一定壓力和速度將料筒前端的熔料經(jīng)噴嘴注入模腔。分慢速注射和快速注射。慢速注射 2Y+、7Y+、10Y+、12Y+，注射速度由單向節(jié)流閥14 調(diào)節(jié)，遠程調(diào)壓閥20起定壓作用?？焖僮⑸?1Y+、2Y+、7Y+、8Y+、10Y+、12Y+，兩個泵同時供油，遠程調(diào)壓閥20 起安全作用。5、保壓 2Y+、7Y+、10Y+、14Y+，注射缸對模腔內(nèi)的熔料實行保壓并補塑，泵1 卸載，泵2 供油，多余油液經(jīng)閥4 溢回油箱，保壓壓力由遠程調(diào)壓閥19 調(diào)節(jié)。第40頁/共46頁6、預塑 1Y+、2Y+、7Y+、11Y+，保壓完畢，從料斗加入的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動被帶到料筒前端，進行加熱塑化，并建立起一定壓力。當螺桿頭部熔料壓力到達能克服注射缸活塞退回的阻力時，螺桿開始后退，注射缸右腔的背壓力由閥16控制，注射缸左腔產(chǎn)生局部真空，油箱油液在大氣壓的作用下經(jīng)閥11中