典型液壓系統(tǒng)

1、第八章典型液壓系統(tǒng)文檔由旅行海陸空一體化搜索引擎達(dá)達(dá)搜分享，歡迎轉(zhuǎn)載近年來(lái)，液壓傳動(dòng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)械制造業(yè)、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。由于液壓系統(tǒng)所服務(wù)的主機(jī)的工作循環(huán)、動(dòng)作特點(diǎn)等各不相同，相應(yīng)的各液壓系統(tǒng)的組成、作用和特點(diǎn)也不盡相同。本章通過(guò)對(duì)幾個(gè)典型液壓系統(tǒng)的分析，進(jìn)一步熟悉各液壓元件在系統(tǒng)中的作用和各種基本回路的組成，并掌握分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟。將實(shí)現(xiàn)各種不同運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件及其液壓回路拼集、匯合起來(lái)，用液壓泵組集中供油，使液壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)循環(huán)或工作的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)圖是用規(guī)定的圖形符號(hào)畫(huà)出

2、的液壓系統(tǒng)原理圖。它表明了組成液壓系統(tǒng)的所有液壓元件及它們之間相互連接情況，還表明了各執(zhí)行元件所實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)及循環(huán)的控制方式等，從而表明了整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作原理。分析和閱讀較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)圖的步驟如下1 .了解設(shè)備的功用及對(duì)液壓系統(tǒng)動(dòng)作和性能的要求。2 .初步分析液壓系統(tǒng)圖，并按執(zhí)行元件數(shù)將其分解為若干個(gè)子系統(tǒng)。3 .對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分析，分析組成子系統(tǒng)的基本回路及各液壓元件的作用，按執(zhí)行元件的工作循環(huán)分析實(shí)現(xiàn)每步動(dòng)作的進(jìn)油和回油路線。4 .根據(jù)設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的順序、同步、互鎖、防干擾或聯(lián)動(dòng)等要求，分析它們之間的聯(lián)系，弄懂整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作原理。5 .歸納出設(shè)備液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)和

3、使設(shè)備正常工作的要領(lǐng)，加深對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的理解。第一節(jié)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)組合機(jī)床是由通用部件和某些專用部件所組成的高效率和自動(dòng)化程度較高的專用機(jī)床。它能完成鉆、鏈、銃、刮端面、倒角、攻螺紋等加工和工件的轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等動(dòng)作。動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的一種通用部件。在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動(dòng)力箱和主軸箱、鉆削頭、銃削頭、鏈削頭、鏈孔、車端面等。型組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多種不同的工作循環(huán)，其中一種比較典型的工作循環(huán)是：快進(jìn)一一工進(jìn)一二工進(jìn)一死擋鐵停留一快退一停止。完成這一動(dòng)作循環(huán)的動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖如圖8-1所示。系統(tǒng)中采用限壓式變量葉片泵供油，并使液壓

4、缸差動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。由電液換向閥換向，用行程閥、液控順序閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，用二位二通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的速度換接。為保證進(jìn)給的尺寸精度，采用了死擋鐵停留來(lái)限位。實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)的工作原理如下：(1)快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，三位五通電液動(dòng)換向閥5的先導(dǎo)電磁換向閥1YA得電，使之閥芯右移，左位進(jìn)入工作狀態(tài)，這時(shí)的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1一變量泵2一單向閥3一管路4一電液換向閥5的P口到A口一管路10,11一行程閥17一管路18一液壓缸19左腔；回油路：缸19右腔一管路20一電液換向閥5的B口到T口一油路8一單向閥9一油路11一行程閥17一管路18一缸19左腔；這時(shí)形成差動(dòng)連接回路

5、。因?yàn)榭爝M(jìn)時(shí)，滑臺(tái)的載荷較小，同時(shí)進(jìn)油可以經(jīng)閥17直通油缸左腔，系統(tǒng)中壓力較低，所以變量泵2輸出流量大，動(dòng)力滑臺(tái)快速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。(2)第一次工進(jìn)在快進(jìn)行程結(jié)束，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥17,行程閥上位工作，使油路11和18斷開(kāi)。電磁鐵1YA繼續(xù)通電，電液動(dòng)換向閥5左位仍在工作，電磁換向閥14的電磁鐵處于斷電狀態(tài)。進(jìn)油路必須經(jīng)調(diào)速閥12進(jìn)入液壓缸左腔，與此同時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，將液控順序閥7打開(kāi)，并關(guān)閉單向閥9,使液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接的油路切斷。回油經(jīng)順序閥7和背壓閥6回到油箱。這時(shí)的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1一變量泵2一單向閥3電液換向閥5的P到A一油路10一調(diào)速閥12一二位二通電磁換向閥14一

6、油路18一液壓缸19左腔?；赜吐罚焊?9右腔一油路20一電液換向閥5的B到T2一管路8一順序閥7一背壓閥6一油箱。因?yàn)楣ぷ鬟M(jìn)給時(shí)油壓升高，所以變量泵2的流量自動(dòng)減小，動(dòng)力滑臺(tái)向前作第一次工作進(jìn)給，進(jìn)給量的大小可以用調(diào)速閥12調(diào)節(jié)。圖8-1型組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖1一濾油器2變量泵3、9、16一單向閥4、8、10、11、18、20管路5電液動(dòng)換向閥6背壓閥7順序閥12、13調(diào)速閥14一電磁閥15一壓力繼電器17一行程閥19一液壓缸(3)第二次工作進(jìn)給在第一次工作進(jìn)給結(jié)束時(shí)，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)，使電磁閥14的電磁鐵3YA得電，閥14右位接入工作，切斷了該閥所在的油路，經(jīng)調(diào)速閥12的油

7、液必須經(jīng)過(guò)調(diào)速閥13進(jìn)入液壓缸的右腔，其他油路不變。由于調(diào)速閥13的開(kāi)口量小于閥12,進(jìn)給速度降低，進(jìn)給量的大小可由調(diào)速閥13來(lái)調(diào)節(jié)。(4)死擋鐵停留當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)第二次工作進(jìn)給終了碰上死擋鐵后，液壓缸停止不動(dòng)，系統(tǒng)的壓力進(jìn)一步升高，達(dá)到壓力繼電器15的調(diào)定值時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)，再發(fā)出電信號(hào)，使滑臺(tái)退回。在時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作前，滑臺(tái)停留在死擋塊限定的位置上。(5)快退時(shí)間繼電器發(fā)出電信號(hào)后，2YA得電，1YA失電，3YA斷電，電液換向閥5右位工作，這時(shí)的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1一變量泵2一單向閥3一油路4一換向閥5的P口到B口一油路20一缸19的右腔；回油路：缸19的左腔一油路18一單向閥

8、16一油路11一電液換向閥5的A口到T口一油箱。這時(shí)系統(tǒng)的壓力較低，變量泵2輸出流量大，動(dòng)力滑臺(tái)快速退回。由于活塞桿的面積大約為活塞的一半，所以動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、快退的速度大致相等。(6)原位停止當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)退回到原始位置時(shí)，擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)，這時(shí)電磁鐵1Y、2Y、3Y都失電，電液換向閥5處于中位，動(dòng)力滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，變量泵2輸出油液的壓力升高，使泵的流量自動(dòng)減至最小。表8-1是該液壓系統(tǒng)的電磁鐵和行程閥的動(dòng)作表。表8-1組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥的動(dòng)作表1YA2YA3YA17快進(jìn)+一工進(jìn)+二工進(jìn)+死擋鐵停留快退+原位停止通過(guò)以上分析可以看出，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)，該液壓系統(tǒng)應(yīng)用了下列一些

9、基本回路：調(diào)速回路：采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路，調(diào)速閥放在進(jìn)油路上，回油經(jīng)過(guò)背壓閥；快速運(yùn)動(dòng)回路：應(yīng)用限壓式變量泵在低壓時(shí)輸出的流量大的特點(diǎn)，并采用差動(dòng)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)快速前進(jìn)；換向回路：應(yīng)用電液動(dòng)換向閥實(shí)現(xiàn)換向，工作平穩(wěn)、可靠，并由壓力繼電器與時(shí)間繼電器發(fā)出的電信號(hào)控制換向信號(hào)；快速運(yùn)動(dòng)與工作進(jìn)給的換接回路：采用行程換向閥實(shí)現(xiàn)速度的換接，換接的性能較好。同時(shí)利用換向后，系統(tǒng)中的壓力升高使液控順序閥接通，系統(tǒng)由快速運(yùn)動(dòng)的差動(dòng)連接轉(zhuǎn)換為使回油排回油箱；兩種工作進(jìn)給的換接回路：采用了兩個(gè)調(diào)速閥串聯(lián)的回路結(jié)構(gòu)。第二節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)制液壓機(jī)是用于調(diào)直、壓裝、冷沖壓、冷擠壓和彎曲等工藝的壓力加工

10、機(jī)械，它是最早應(yīng)用液壓傳動(dòng)的機(jī)械之一。液壓機(jī)液壓系統(tǒng)是用于機(jī)器的主傳動(dòng)，以壓力控制為主，系統(tǒng)壓力高、流量大、功率大，應(yīng)該特別注意如何提高系統(tǒng)效率和防止液壓沖擊。液壓機(jī)的典型工作循環(huán)如圖8-2所示。一般主缸的工作循環(huán)要求有快進(jìn)一減速接近工件及加壓一保壓延時(shí)一泄壓一快速回程及保持活塞停留在行程的任意位置”等基本動(dòng)作，當(dāng)有輔助缸時(shí)，如需頂料，頂料缸的動(dòng)作循環(huán)一般是活塞上升一停止一向下退回”；薄板拉伸則要求有液壓墊上升一停止一和壓力回程”等動(dòng)作；有時(shí)還需要壓邊缸將料壓緊。圖8-3是雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖，本機(jī)最大工作壓力為450KN,用于薄板的拉伸成形等沖壓工藝。系統(tǒng)采用恒功率變量柱塞泵供

11、油，以滿足低壓快速行程和高壓慢速行程的要求，最高工作壓力由電磁溢流閥4的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥3調(diào)定，其工作原理如下：焉右T書(shū)二年S5浮動(dòng)冰邊工藝動(dòng)作戰(zhàn)圖8-2液壓機(jī)的典型工藝循環(huán)圖(1)啟動(dòng)按啟動(dòng)按鈕，電磁鐵全部處于失電狀態(tài)，恒功率變量泵輸出的油以很低的壓力經(jīng)電磁溢流閥的溢流回油箱，泵空載啟動(dòng)。(2)伸滑塊和壓邊滑塊快速下行使電磁鐵1YA和3YA、6YA得電，電磁溢流閥4的二位二通電磁鐵右位工作，切斷泵的卸荷通路。同時(shí)三位四通電液動(dòng)換向閥11的左位接入工作，泵向拉伸滑塊液壓缸35上腔供油。因閥10的電磁鐵6YA得電，其右位接入工作，所以回油經(jīng)閥11和閥10回油箱，使其快速下行。同時(shí)帶動(dòng)壓邊缸34快速下行

12、，壓邊缸從高位油箱20補(bǔ)油。這時(shí)的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1-變量泵2f管路5f單向閥8f三位四通電液換向閥11的P口至ijA口-單向閥12f管路14f管路31f缸35上腔；回油路：缸35下腔-管路13f電液換向閥11的B口到T口f換向閥10f油箱。拉伸滑塊液壓缸快速下行時(shí)泵始終處于最大流量狀態(tài)，但仍不能滿足其需要，因而其上腔形成負(fù)壓，高位油箱20中的油液經(jīng)單向閥23向主缸上腔充液。(3)減速、加壓在拉伸滑塊和壓邊滑塊與板料接觸之前，首先碰到一個(gè)行程開(kāi)關(guān)(圖中未畫(huà)出)、發(fā)出一個(gè)電信號(hào)，使閥10的電磁鐵6YA失電，左位工作，主缸回油須經(jīng)節(jié)流閥9回油箱，實(shí)現(xiàn)慢進(jìn)。當(dāng)壓邊滑塊接觸工件后，又一個(gè)行程開(kāi)

13、關(guān)(圖中未畫(huà)出)發(fā)信號(hào)，使5YA得電，閥18右位接入工作，泵2打出的油經(jīng)閥18向壓邊缸34加壓(4)拉伸、壓緊當(dāng)拉伸滑塊接觸工件后，主缸35中的壓力由于負(fù)載阻力的增加而增加，單向閥23關(guān)閉，泵輸出的流量也自動(dòng)減小。主缸繼續(xù)下行，完成拉延工藝。在拉延過(guò)程中，泵2輸出的最高壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥3調(diào)定，主缸進(jìn)油路同上。回油路為：缸35下腔-管路13f電液換向閥11的B口到T口-節(jié)流閥X油箱。(5)保壓當(dāng)主缸35上腔壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器17發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1YA、3YA、5YA均失電，閥11回到中位，主缸上、下腔以及壓力缸上腔均封閉，主缸上腔短時(shí)保壓，此時(shí)泵2經(jīng)電磁溢流閥4卸荷。保壓時(shí)間由壓力繼

14、電器17控制的時(shí)間繼電器調(diào)整。(6)快速回程使電磁鐵1YA、4YA得電，閥11右位工作，泵打出的油進(jìn)入主缸下腔，同時(shí)控制油路打開(kāi)液控單向閥21、22、23、24,主缸上腔的油經(jīng)閥23回到高位油箱20,主缸35回程的同時(shí)，帶動(dòng)壓邊缸快速回程。這時(shí)主缸的油路是：進(jìn)油路：濾油器1f泵2f管路5f單向閥8f閥11右位的P口到B口-管路13f主缸35下腔?；赜吐罚褐鞲?5上腔-閥23f高位油箱20。(7)原位停止當(dāng)主缸滑塊上升到觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)1S時(shí)(圖中未畫(huà)出),電磁鐵4YA失電，閥11中位工作，使主缸35下腔封閉，主缸停止不動(dòng)。(8)頂出缸上升在行程開(kāi)關(guān)1S發(fā)出信號(hào)使4YA失電的同時(shí)也使2YA得電，使閥

15、44右位接入工作，泵2打出的油經(jīng)管路6f閥44f手動(dòng)換向閥43左位-管路40,進(jìn)入頂出缸39,頂出缸上行完成頂出工作、頂出壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥42設(shè)定。(9)頂出缸下降在頂出缸頂出工件后，行程開(kāi)關(guān)4s(圖中未畫(huà)出)發(fā)出信號(hào)，使1YA、2YA均失電、泵2卸荷，閥44右位工作。閥43左位工作，頂出缸在自重作用下下降，回油經(jīng)閥43、44回油箱。該系統(tǒng)采用高壓大流量恒功率變量泵供油和利用拉延滑塊自動(dòng)充油的快速運(yùn)動(dòng)回路，既符合工藝要求，又節(jié)省了能量。8-3雙板薄動(dòng)沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖1一濾油器2變量泵3、42遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4一電磁溢流閥5、6、7、13、14、19、29、30、31、32、11電液動(dòng)換向閥33、

16、40管路8、12、21、22、23、24、25一單向閥9節(jié)流閥10一電磁換向閥15、27一壓力表開(kāi)關(guān)16、26一壓力表17一壓力繼電器18、44二位三通電液換向閥20-高位油箱28安全閥34一壓邊缸35一拉伸缸36一拉伸滑塊37一壓邊滑塊38一頂出塊39一頂出缸41一先導(dǎo)溢流閥43手動(dòng)換向閥表8-2為雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序表。表8-2雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序表拉伸滑塊壓邊滑塊頂出缸電磁鐵手動(dòng)換向閥1Y2Y3Y4Y5Y6Y快速卜降快速卜降+減速減速+拉伸壓緊工件+快退返回快退返回+上升+左位下降+右位液壓泉卸荷第三節(jié)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)汽車起重機(jī)是將起重機(jī)安裝在汽車底盤上

17、的一種起重運(yùn)輸設(shè)備。它主要由起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮和支腿等工作機(jī)構(gòu)組成，這些動(dòng)作的完成由液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)，一般要求輸出力大、動(dòng)作要平穩(wěn)、耐沖擊、操作要靈活、方便、可靠、安全。圖8-5是Q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖，下面對(duì)其完成各個(gè)動(dòng)作的回路進(jìn)行敘述。(1)支腿回路汽車輪胎的承載能力是有限的，在起吊重物時(shí)，必須由支腿液壓缸來(lái)承受負(fù)載，而使輪胎架空，這樣也可以防止起吊時(shí)整機(jī)的前傾或顛覆。支腿動(dòng)作的順序是：缸9鎖緊后橋板簧，同時(shí)缸8放下后支腿到所需位置，再由缸10放下前支腿。作業(yè)結(jié)束后，先收前支腿，再收后支腿。當(dāng)手動(dòng)換向閥6右位接入工作時(shí)，后支腿放下，其油路為：泵1f濾

18、油器2f閥3左位-閥5中位-閥6右位-鎖緊缸下腔鎖緊板簧-液壓鎖7f缸8下腔。回油路為：缸8上腔-雙向液壓鎖7f閥6右位-油箱。缸9上腔-閥6右位-油箱。回路中的雙向液壓鎖7和11的作用是防止液壓支腿在支撐過(guò)程中因泄漏出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象”，或行走過(guò)程中支腿自行下落，或因管道破裂而發(fā)生傾斜事故。(2)起升回路起升機(jī)構(gòu)要求所吊重物可升降或在空中停留，速度要平穩(wěn)、變速要方便、沖擊要小、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)力要大，本回路中采用ZMD40型柱塞液壓馬達(dá)帶動(dòng)重物升降，變速和換向是通過(guò)改變手動(dòng)換向閥18的開(kāi)口大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用液控單向順序閥19來(lái)限制重物超速下降。單作用液壓缸20是制動(dòng)缸，單向節(jié)流閥21是保證液壓油先進(jìn)入

19、馬達(dá)，使馬達(dá)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，再解除制動(dòng)，以防止重物帶動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而向下滑。二是保證吊物升降停止時(shí)，制動(dòng)缸中的油馬上與油箱相通，使馬達(dá)迅速制動(dòng)。起升重物時(shí)，手動(dòng)閥18切換至左位工作，泵1打出的油經(jīng)濾油器2、閥3右位、閥13、16、17中位，閥18左位、閥19中的單向閥進(jìn)入馬達(dá)左腔；同時(shí)壓力油經(jīng)單向節(jié)流閥到制動(dòng)缸20,從而解除制動(dòng)、使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。重物下降時(shí)，手動(dòng)換向閥18切換至右位工作，液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，回油經(jīng)閥19的液控順序閥，閥18右位回油箱。當(dāng)停止作業(yè)時(shí)，閥18處于中位，泵卸荷。制動(dòng)缸20上的制動(dòng)瓦在彈簧作用下使液壓馬達(dá)制動(dòng)。(3)大臂伸縮回路本機(jī)大臂伸縮采用單級(jí)長(zhǎng)液壓缸驅(qū)動(dòng)。工作中，改變閥13的開(kāi)

20、口大小和方向，即可調(diào)節(jié)大臂運(yùn)動(dòng)速度和使大臂伸縮。行走時(shí)，應(yīng)將大臂收縮回。大臂縮回時(shí)，因液壓力與負(fù)載力方向一致，為防止吊臂在重力作用下自行收縮，在收縮缸的下腔回油腔安置了平衡閥14,提高了收縮運(yùn)動(dòng)的可靠性。(4)變幅回路大臂變幅機(jī)構(gòu)是用于改變作業(yè)高度，要求能帶載變幅，動(dòng)作要平穩(wěn)。本機(jī)采用兩個(gè)液壓缸并聯(lián)，提高了變幅機(jī)構(gòu)承載能力。其要求以及油路與大臂伸縮油路相同。(5)回轉(zhuǎn)油路回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要求大臂能在任意方位起吊。本機(jī)采用ZMD40柱塞液壓馬達(dá)，回轉(zhuǎn)速度13r/min。由于慣性小，一般不設(shè)緩沖裝置，操作換向閥17,可使馬達(dá)正、反轉(zhuǎn)或停止。該液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是:因重物在下降時(shí)以及大臂收縮和變幅時(shí)，負(fù)載與液壓

21、力方向相同，執(zhí)行元件會(huì)失控，為此,在其回油路上必須設(shè)置平衡閥。因工況作業(yè)的隨機(jī)性較大、且動(dòng)作頻繁，所以大多采用手動(dòng)彈簧復(fù)位的多路換向閥來(lái)控制各動(dòng)作。換向閥常用M型中位機(jī)能。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，各執(zhí)行元件的進(jìn)油路均被切斷，液壓泵出口通油箱使泵卸荷，減少了功率損失。圖8-4Q2-8汽車起重機(jī)外型簡(jiǎn)圖4一吊臂變幅缸5一吊臂伸縮缸6起升機(jī)構(gòu)7一基本臂1載重汽車2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3一支腿圖8-5Q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖1液壓泵2一濾油器3二位二通手動(dòng)換向閥4、12一溢流閥5、6、13、16、17、18三位三通手動(dòng)換向閥7、11液壓鎖8后支腿缸9一鎖緊缸10前支腿缸14、15、19平衡閥20制動(dòng)缸21一單

22、向節(jié)流閥第四節(jié)數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)一、概述隨著機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和精度越來(lái)越高。使特別適合于電控和自控的液壓與氣動(dòng)技術(shù)，得到了更加充分的應(yīng)用。無(wú)論是一般數(shù)控機(jī)床還是加工中心，液壓與氣動(dòng)都是極其有效的傳動(dòng)與控制方式。下面以數(shù)控車床為例說(shuō)明液壓技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的基本應(yīng)用。MJ-50型數(shù)控車床是兩坐標(biāo)連續(xù)控制的臥式車床，主要用來(lái)加工軸類零件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋表面、成形回轉(zhuǎn)體表面，對(duì)于盤類零件可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、較孔和鎮(zhèn)孔等加工，還可以完成車端面、切槽、倒角等加工。其卡盤夾緊與松開(kāi)、卡盤夾緊力的高低壓轉(zhuǎn)換、回轉(zhuǎn)刀架的松開(kāi)與夾緊、刀架刀盤的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、尾座

23、套筒的伸出與退回都是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的。液壓系統(tǒng)中各電磁閥電磁鐵的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)的PLC控制實(shí)現(xiàn)的。圖8-6是它的液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)采用變量葉片泵供油，系統(tǒng)壓力調(diào)至4MPa。表8-3數(shù)控車床電磁鐵動(dòng)作順序表動(dòng)作順序電磁鐵1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA卡高夾緊十一一盤壓松開(kāi)一十一正低夾緊十一十卡壓松開(kāi)一十十卡高夾緊一十一盤壓松開(kāi)十反低夾緊一十十卡壓松開(kāi)十一十回刀架正轉(zhuǎn)一+轉(zhuǎn)刀架反轉(zhuǎn)十一刀刀盤松開(kāi)+架刀盤夾緊一尾套筒伸出一十座套筒退回十+注：“十”表示電磁鐵通電；“一”或空格表示電磁鐵斷電圖8-6數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理圖一套筒返回一套筒伸出F13、MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的工

24、作原理1、卡盤的夾緊與松開(kāi)主軸卡盤的夾緊與松開(kāi)，由二位四通電磁閥1控制?？ūP的高壓夾緊與低壓夾緊的轉(zhuǎn)換,由二位四通電磁閥2控制。3YA斷電），夾緊力的大小由減壓當(dāng)卡盤處于正卡（也稱外卡）且在高壓夾緊狀態(tài)下（閥6來(lái)調(diào)整，由壓力表12顯示卡盤壓力。當(dāng)1YA通電、2YA斷電時(shí)，活塞桿左移，卡盤夾緊；反之，當(dāng)1YA斷電、2YA通電時(shí)，卡盤松開(kāi)。當(dāng)卡盤處于正卡且在低壓夾緊狀態(tài)下(3YA通電)，夾緊力的大小由減壓閥7來(lái)調(diào)整?？ūP反卡(也稱內(nèi)卡)的過(guò)程與正卡類似，所不同的是卡爪外張為夾緊，內(nèi)縮為松開(kāi)。2、回轉(zhuǎn)刀架的松夾及正反轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)刀架換刀時(shí)，首先是刀盤松開(kāi)，然后刀盤轉(zhuǎn)到指定的刀位，最后刀盤夾緊。刀盤的夾緊與

25、松開(kāi)，由一個(gè)二位四通電磁閥4控制，當(dāng)4YA通電時(shí)刀盤松開(kāi)，斷電時(shí)刀盤夾緊，消除了加工過(guò)程中突然停電所引起的事故隱患。刀盤的旋轉(zhuǎn)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)方向，它由一個(gè)三位四通電磁閥3控制，其旋轉(zhuǎn)速度分別由單向調(diào)速閥9和10控制。當(dāng)4YA通電時(shí)，閥4右位工作，刀盤松開(kāi)；當(dāng)7YA斷電、8YA通電時(shí)，刀架正轉(zhuǎn)；當(dāng)7YA通電、8YA斷電時(shí)，刀架反轉(zhuǎn)；當(dāng)4YA斷電時(shí)，閥4左位工作，刀盤夾緊。3、尾座套筒伸縮動(dòng)作尾座套筒的伸出與退回由一個(gè)三位四通電磁閥5控制。當(dāng)5YA斷電、6YA通電時(shí)，系統(tǒng)壓力油經(jīng)減壓閥8f閥5(左位)-液壓無(wú)桿腔，套筒伸出。套筒伸出時(shí)的工作預(yù)緊力大小通過(guò)減壓閥8來(lái)調(diào)整，并由壓力表13顯示，伸出速

26、度由調(diào)速閥11控制。反之，當(dāng)5YA通電、6YA斷電時(shí)，套筒退回。三、液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)采用變量葉片泵向系統(tǒng)供油，能量損失小。(2)用減壓閥調(diào)節(jié)卡盤高壓夾緊或低壓夾緊壓力的大小以及尾座套筒伸出工作時(shí)的預(yù)緊力大小，以適應(yīng)不同工件的需要，操作方便簡(jiǎn)單。(3)用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)刀架的轉(zhuǎn)位，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并能控制刀架正、反轉(zhuǎn)。第五節(jié)M1432A型萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)一、機(jī)床液壓系統(tǒng)的功能M1432A型萬(wàn)能外圓磨床主要用于磨削IT5IT7精度的圓柱形或圓錐形外圓和內(nèi)孔，表面粗糙度在Ra1.250.08之間。該機(jī)床的液壓系統(tǒng)具有以下功能：1 .能實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并能在0.054m/min之間無(wú)級(jí)調(diào)

27、速，工作臺(tái)換向平穩(wěn)，起動(dòng)制動(dòng)迅速，換向精度高。2 .在裝卸工件和測(cè)量工件時(shí)，為縮短輔助時(shí)間，砂輪架具有快速進(jìn)退動(dòng)作，為避免慣性沖擊,控制砂輪架快速進(jìn)退的液壓缸設(shè)置有緩沖裝置。3 .為方便裝卸工件，尾架頂尖的伸縮采用液壓傳動(dòng)。4 .工作臺(tái)可作微量抖動(dòng)：切入磨削或加工工件略大于砂輪寬度時(shí)，為了提高生產(chǎn)率和改善表面粗糙度，工作臺(tái)可作短距離(13mm)、頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)(100150次/min)。5 .傳動(dòng)系統(tǒng)具有必要的聯(lián)鎖動(dòng)作：(1)工作臺(tái)的液動(dòng)與手動(dòng)聯(lián)鎖，以免液動(dòng)時(shí)帶動(dòng)手輪旋轉(zhuǎn)引起工傷事故。(2)砂輪架快速前進(jìn)時(shí)，可保證尾架頂尖不后退，以免加工時(shí)工件脫落。(3)磨內(nèi)孔時(shí)，為使砂輪不后退，傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置

28、有與砂輪架快速后退聯(lián)鎖的機(jī)構(gòu)，以免撞壞工件或砂輪。(4)砂輪架快進(jìn)時(shí)，頭架帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻泵啟動(dòng)；砂輪架快速后退時(shí)，頭架與冷卻泵電機(jī)停轉(zhuǎn)。、液壓系統(tǒng)的工作原理圖8-7為M1432型外圓磨床液壓系統(tǒng)原理圖。其工作原理如下:14nun乂皿12AlLiIIrHI70:I(打踹進(jìn)舞)P,絲杠嵋母潤(rùn)消3一開(kāi)停閥4互鎖缸5一節(jié)流閥6抖動(dòng)缸7一擋塊8一選擇閥11一尾架換向閥12快動(dòng)換向閥13一閘缸14快動(dòng)缸15一尾架缸1一先導(dǎo)閥2一換向閥9一進(jìn)給閥10一進(jìn)給缸r更進(jìn)盔,p-f»r16圖8-7M1432A型萬(wàn)能外圓磨床£16一潤(rùn)滑穩(wěn)定器17一油箱18一粗過(guò)濾器19油泵20一溢流閥21一精

29、過(guò)濾器22一工作臺(tái)進(jìn)給缸1 .工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(1)工作臺(tái)右行：如圖所示狀態(tài)，先導(dǎo)閥、換向閥閥芯均處于右端，開(kāi)停閥處于右位。其主油路為：進(jìn)油路：液壓泵19一換向閥2右位(P-A)一液壓缸2右腔；回油路：液壓缸9左腔一換向閥2右位(B-T2)一先導(dǎo)閥1右位一開(kāi)停閥3右位一節(jié)流閥5一油箱。液壓油推液壓缸帶動(dòng)工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度由節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)。(2)工作臺(tái)左行：當(dāng)工作臺(tái)右行到預(yù)定位置，工作臺(tái)上左邊的擋塊與先導(dǎo)閥1的閥芯相連接的杠桿，使先導(dǎo)閥芯左移，開(kāi)始工作臺(tái)的換向過(guò)程。先導(dǎo)閥閥芯左移過(guò)程中，其閥芯中段制動(dòng)錐A的右邊逐漸將回油路上通向節(jié)流閥5的通道(D2-T)關(guān)小，使工作臺(tái)逐漸減速制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制

30、動(dòng)；當(dāng)先導(dǎo)閥閥芯繼續(xù)向左移動(dòng)到先導(dǎo)閥芯右部環(huán)形槽，使a2點(diǎn)與高壓油路a2'相通，先導(dǎo)閥芯左部環(huán)槽使a1-a1接通油箱時(shí)，控制油路被切換。這時(shí)借助于抖動(dòng)缸推動(dòng)先導(dǎo)閥向左快速移動(dòng)(快跳)。其油路是：進(jìn)油路：泵19一精濾油器21一先導(dǎo)閥1左位(a2一a2)抖動(dòng)缸6左端。回油路：抖動(dòng)缸6右端-先導(dǎo)閥1左位（a1-a1'）軸箱。因?yàn)槎秳?dòng)缸的直徑很小，上述流量很小的壓力油足以使之快速右移，并通過(guò)杠桿使先導(dǎo)閥芯快跳到左端，從而使通過(guò)先導(dǎo)閥到達(dá)換向閥右端的控制壓力油路迅速打通，同時(shí)又使換向閥左端的回油路也迅速打通（暢通）。這時(shí)的控制油路是：進(jìn)油路：泵19f精濾油器21f先導(dǎo)閥1左位（a2

31、9;-a2）單向閥12f換向閥2右端?；赜吐罚簱Q向閥2左端回油路在換向閥芯左移過(guò)程中有三種變換。首先：換向閥2左端b1'-先導(dǎo)閥1左位（a1-a1'）油箱。換向閥芯因回油暢通而迅速左移，實(shí)現(xiàn)第一次快跳。當(dāng)換向閥芯1快跳到制動(dòng)錐C的右側(cè)關(guān)小主回油路（B-T2）通道，工作臺(tái)便迅速制動(dòng)（終制動(dòng)）。換向閥芯繼續(xù)迅速左移到中部臺(tái)階處于閥體中間沉割槽的中心處時(shí)，液壓缸兩腔都通壓力油，工作臺(tái)便停止運(yùn)動(dòng)。換向閥芯在控制壓力油作用下繼續(xù)左移，換向閥芯左端回油路改為：換向閥2左端-節(jié)流閥J1f先導(dǎo)閥1左位-油箱。這時(shí)換向閥芯按節(jié)流閥（停留閥）J1調(diào)節(jié)的速度左移由于換向閥體中心沉割槽的寬度大于中部臺(tái)

32、階的寬度，所以閥芯慢速左移的一定時(shí)間內(nèi)，液壓缸兩腔繼續(xù)保持互通，使工作臺(tái)在端點(diǎn)保持短暫的停留。其停留時(shí)間在05s內(nèi)由節(jié)流閥J1、J2調(diào)節(jié)。最后當(dāng)換向閥芯慢速左移到左部環(huán)形槽與油路（b1-b1'相通時(shí)，換向閥左端控制油的回油路又變?yōu)閾Q向閥2左端-油路b1f換向閥2左部環(huán)形槽-油路b1'-先導(dǎo)閥1左位-油箱。這時(shí)由于換向閥左端回油路暢通，換向閥芯實(shí)現(xiàn)第二次快跳，使主油路迅速切換，工作臺(tái)則迅速反向啟動(dòng)（左行）。這時(shí)的主油路是：進(jìn)油路：泵19f換向閥2左位（P-B）f液壓缸22左腔?；赜吐罚阂簤焊?2右腔-換向閥2左位（A-T1）-先導(dǎo)閥1左位（D1-T）-開(kāi)停閥3右位-節(jié)流閥5f油箱

33、。當(dāng)工作臺(tái)左行到位時(shí)，工作臺(tái)上的擋鐵又碰杠桿推動(dòng)先導(dǎo)閥右移，重復(fù)上述換向過(guò)程。實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)換向。2 .工作臺(tái)液動(dòng)與手動(dòng)的互鎖工作臺(tái)液動(dòng)與手動(dòng)的互鎖是由互鎖缸4來(lái)完成的。當(dāng)開(kāi)停閥3處于圖8-7所示位置時(shí)，互鎖缸4的活塞在壓力油的作用下壓縮彈簧并推動(dòng)齒輪Z1和Z2脫開(kāi)，這樣，當(dāng)工作臺(tái)液動(dòng)（往復(fù)運(yùn)動(dòng)）時(shí)，手輪不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)開(kāi)停閥3處于左位時(shí)，互鎖缸4通油箱，活塞在彈簧力的作用下帶著齒輪Z2移動(dòng)，Z2與Z1嚙合，工作臺(tái)就可用手搖機(jī)構(gòu)搖動(dòng)。3 .砂輪架的快速進(jìn)、退運(yùn)動(dòng)砂輪架的快速進(jìn)退運(yùn)動(dòng)是由手動(dòng)二位四通換向閥12（快動(dòng)閥）來(lái)操縱，由快動(dòng)缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖8-7所示位置時(shí)，快動(dòng)閥右位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)快動(dòng)

34、閥12右位進(jìn)入快動(dòng)缸14右腔，砂輪架快進(jìn)到前端位置，快進(jìn)終點(diǎn)是靠活塞與缸體端蓋相接觸來(lái)保證其重復(fù)定位精度；當(dāng)快動(dòng)缸左位接入系統(tǒng)時(shí)，砂輪架快速后退到最后端位置。為防止砂輪架在快速運(yùn)動(dòng)到達(dá)前后終點(diǎn)處產(chǎn)生沖擊，在快動(dòng)缸兩端設(shè)緩沖裝置，并設(shè)有抵住砂輪架的閘缸13,用以消除絲杠和螺母間的間隙。手動(dòng)換向閥12（快動(dòng)閥）的下面裝有一個(gè)自動(dòng)啟、閉頭架電動(dòng)機(jī)和冷卻電動(dòng)機(jī)的行程開(kāi)關(guān)和一個(gè)與內(nèi)圓磨具聯(lián)鎖的電磁鐵（圖上均未畫(huà)出）。當(dāng)手動(dòng)換向閥12（快動(dòng)閥）處于右位使砂輪架處于快進(jìn)時(shí)，手動(dòng)閥的手柄壓下行程開(kāi)關(guān)，使頭架電動(dòng)機(jī)和冷卻電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)翻下內(nèi)圓磨具進(jìn)行內(nèi)孔磨削時(shí)，內(nèi)圓磨具壓另一行程開(kāi)關(guān)，使聯(lián)鎖電磁鐵通電吸合，將快

35、動(dòng)閥鎖住在左位（砂輪架在退的位置），以防止誤動(dòng)作，保證安全。4 .砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由選擇閥8、進(jìn)給閥9、進(jìn)名缸10通過(guò)棘爪、棘輪、齒輪、絲杠來(lái)完成的。選擇閥8根據(jù)加工需要可以使砂輪架在工件左端或右端時(shí)進(jìn)給，也可在工件兩端都進(jìn)給（雙向進(jìn)給），也可以不進(jìn)給，共四個(gè)位置可供選擇。圖8-7所示為雙向進(jìn)給，周期進(jìn)給油路：壓力油從al點(diǎn)-J4f進(jìn)給閥9右端；進(jìn)給閥9左端-I3-a2f先導(dǎo)閥1f油箱。進(jìn)給缸10-df進(jìn)給閥9fc1f選擇閥8fa2f先導(dǎo)閥1-油箱，進(jìn)給缸柱塞在彈簧力的作用下復(fù)位。當(dāng)工作臺(tái)開(kāi)始換向時(shí)，先導(dǎo)閥換位（左移）使a2點(diǎn)變高壓、a1點(diǎn)變?yōu)榈蛪海ɑ赜拖洌淮藭r(shí)周期進(jìn)給油路為：壓力油從a2點(diǎn)-J3f進(jìn)給閥9左端；進(jìn)給閥9右端-I4-a1點(diǎn)-先導(dǎo)閥1f油箱，使進(jìn)給閥右移；與此同時(shí)，壓力油經(jīng)a2點(diǎn)-選擇閥8-c1f進(jìn)給閥9-df進(jìn)給缸10,推進(jìn)給缸柱塞左移，柱塞上的棘爪撥棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)齒輪等推砂輪架進(jìn)給一次。在進(jìn)給閥活塞繼續(xù)右移時(shí)