第七章 典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社第七章典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方向控制回路§7-1壓力控制回路§7-2速度控制回路§7-3多缸控制回路§7-4多缸控制回路§7-5第七章典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)閱讀液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖的步驟：1．了解機(jī)械設(shè)備的用途、使用場(chǎng)合，以及其對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提出的要求。2.初讀整個(gè)系統(tǒng)圖，以執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)。3．用抓兩頭、串中間的方法，讀懂每個(gè)子系統(tǒng)。4．讀懂整個(gè)系統(tǒng)圖。5．總結(jié)出整個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，加深對(duì)系統(tǒng)的理解。§7-1動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、概述組合機(jī)床是一種工序集中的高效專用金屬切削機(jī)床，它由通用部件和部分專用部件組成。液壓動(dòng)力滑臺(tái)是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種通用部件，由安裝在滑座上的液壓缸的缸筒驅(qū)動(dòng)。YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)該系統(tǒng)采用限壓式變量泵供油，電液換向閥換向。快進(jìn)由液壓缸差動(dòng)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)包含了換向回路、速度換接回路、二次進(jìn)給回路、容積節(jié)流調(diào)速回路和卸荷回路等基本回路?？蓪?shí)現(xiàn)快進(jìn)、慢速工作進(jìn)給和快退的運(yùn)動(dòng)要求。二、YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理按下啟動(dòng)按鈕，電液換向閥7的先導(dǎo)電磁換向閥的電磁鐵CB1通電，閥芯右移，先導(dǎo)閥左位工作，控制油液進(jìn)入主閥左側(cè)控制腔，使主閥也左位接入系統(tǒng)。1．快進(jìn)進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→電磁換向閥7.2左位→單向閥7.3→液控?fù)Q向閥主閥7.1左腔。回油路：液控?fù)Q向閥7.1右腔→節(jié)流閥7.6→電磁換向閥7.2左位→油箱。（1）控制油路進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→電液換向閥7.1左位→行程閥12→液壓缸14左腔?；赜吐罚阂簤焊?4右腔→電液換向閥7.1左位→單向閥6→行程閥12→液壓缸14左腔。（2）主油路2．第一次工作進(jìn)給當(dāng)滑臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)到一定位置，壓下了行程閥12的閥芯，切斷了該通道，壓力油必須經(jīng)調(diào)速閥8和換向閥13進(jìn)入液壓缸左腔。由于壓力油流經(jīng)調(diào)速閥，使系統(tǒng)壓力上升，打開了液控順序閥5。此時(shí)單向閥6的上部壓力大于下部壓力，單向閥6關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動(dòng)回路。液壓缸右腔回油經(jīng)液控順序閥5、背壓閥4流回油箱。液壓滑臺(tái)轉(zhuǎn)為第一次工進(jìn)。主油路進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→電液換向閥7.1左位→調(diào)速閥8→二位二通電磁換向閥13右位→液壓缸14左腔。主油路回油路：液壓缸14右腔→電液換向閥7.1左位→液控順序閥5→背壓閥4→油箱。3．第二次工作進(jìn)給第一次工進(jìn)結(jié)束后，行程擋塊壓下行程開關(guān)使換向13的CB3通電，換向閥13切斷了壓力油的通路，壓力油改由調(diào)速閥9進(jìn)入液壓缸14的左腔，滑臺(tái)轉(zhuǎn)為第二次工進(jìn)。由于調(diào)速閥9的開口比調(diào)速閱8小，所以進(jìn)給速度再一次降低。當(dāng)滑臺(tái)工作進(jìn)給完成后，碰上止擋塊的滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的壓力立即升高，當(dāng)壓力升高到壓力繼電器10的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器動(dòng)作，向時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，由時(shí)間繼電器控制滑臺(tái)下一個(gè)動(dòng)作前的停留時(shí)間。此時(shí)變量泵輸出的流量極少，僅用來(lái)補(bǔ)充泄漏，系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)。4．止擋塊停留5．快退時(shí)間繼電器經(jīng)延時(shí)后，發(fā)出信號(hào)，使CB1、CB3斷電，CB2通電，電液換向閥7的電磁換向閥和液控?fù)Q向閥均處于右位工作，實(shí)現(xiàn)換向。油液進(jìn)入液壓缸右腔，由于滑臺(tái)后退時(shí)為空載，系統(tǒng)中壓力較低，變量泵1的輸出流量自動(dòng)增至最大，使滑臺(tái)快速退回。進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→電磁換向閥7.2右位→單向閥7.4→液控?fù)Q向閥主閥7.1右腔?；赜吐罚阂嚎?fù)Q向閥7.1左腔→節(jié)流閥7.5→電磁換向閥7.2右位→油箱。（1）控制油路進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→電磁換向閥7.2右位→液壓缸14右腔?；赜吐罚阂簤焊?4左腔→單向閥11→電磁換向閥7.2右位→油箱。（2）主油路6．原位停止當(dāng)滑臺(tái)快退至原位時(shí)，滑臺(tái)上的擋塊壓下終點(diǎn)行程開關(guān)，使CB2斷電。電液換向閥7中的電磁換向閥7.2和液控?fù)Q向閥7.1均處于中位。液壓缸14失去動(dòng)力源，處于鎖緊狀態(tài)，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。1．系統(tǒng)采用了限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，且在回油路上設(shè)置背壓閥。該回路能獲得較好的速度剛性和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，并可減少系統(tǒng)的發(fā)熱。2．采用電液換向閥的換向回路，發(fā)揮了電液聯(lián)合控制的優(yōu)點(diǎn)，而且主油路換向平穩(wěn)、無(wú)沖擊。3．采用液壓缸差動(dòng)連接的快速回路，簡(jiǎn)單可靠，能源利用合理。三、YT4543動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)4．采用行程閥和液控順序閥，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)速度的轉(zhuǎn)換，使速度轉(zhuǎn)換平穩(wěn)、可靠，且位置準(zhǔn)確。采用兩個(gè)串聯(lián)的調(diào)速閥及用行程開關(guān)控制的電磁換向閥實(shí)現(xiàn)兩種工進(jìn)速度的轉(zhuǎn)換。由于進(jìn)給速度較低，故也能保證換接精度和平穩(wěn)性的要求。5．采用壓力繼電器發(fā)信號(hào)，控制滑臺(tái)反向退回，方便可靠。止擋塊的采用還能提高滑臺(tái)工進(jìn)結(jié)束時(shí)的位置精度?！?-2立式組合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、概述該系統(tǒng)由動(dòng)力頭進(jìn)給、工件的定位和夾緊等子系統(tǒng)組成，包括了多種基本回路。利用該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)工件的定位、夾緊和動(dòng)力頭的進(jìn)給等自動(dòng)工作循環(huán)。1．工件定位二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程當(dāng)工件在生產(chǎn)線上到達(dá)本工序后，電磁鐵CB4和CB5通電，液壓泵2輸出的油液進(jìn)入定位液壓缸15的右腔，推動(dòng)活塞左移，通過杠桿使定位銷14下移，對(duì)工件進(jìn)行定位。進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→二位三通電磁換向閥3（上位）→減壓閥4→單向閥5→二位四通電磁換向閥6（左位）→定位液壓缸14右腔?；赜吐罚憾ㄎ灰簤焊?4左腔→二位四通電磁換向閥6（左位）→油箱。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體定位后，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)壓力升高到單向順序閥9的順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，單向順序閥9的順序閥打開，壓力油進(jìn)入夾緊液壓缸10的左腔，推動(dòng)活塞右行，通過楔塊11推動(dòng)頂桿12上升，而將工件夾緊。2．夾緊工件進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→二位三通電磁換向閥3（上位）→減壓閥4→單向閥5→二位四通電磁換向閥6（左位）→單向順序閥9的順序閥→夾緊液壓缸10左腔?；赜吐罚簥A緊液壓缸10右腔→二位四通電磁換向閥6（左位）→油箱。3．動(dòng)力頭快進(jìn)工件夾緊后，系統(tǒng)壓力進(jìn)一步升高。壓力繼電器7發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵CB1和CB3通電，換向閥18左位和換向閥15的上位接入油路，油液進(jìn)入動(dòng)力頭液壓缸19的下腔，安裝在液壓缸缸體上的動(dòng)力頭向下運(yùn)動(dòng)，因回油路采用差動(dòng)連接，故動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→三位五通電磁換向閥18（左位）→動(dòng)力頭液壓缸19下腔?；赜吐罚簞?dòng)力頭液壓缸19上腔→三位五通電磁換向閥18（左位）→二位二通電磁換向閥15（上位）→動(dòng)力頭液壓缸19下腔。4．動(dòng)力頭工進(jìn)當(dāng)動(dòng)力頭快進(jìn)至預(yù)定位置時(shí)，擋鐵壓下行程開關(guān)，使CB3斷電，換向閥15回復(fù)到下位工作，切斷了動(dòng)力頭液壓缸20的差動(dòng)連接?；赜椭荒芙?jīng)過濾器16、溫度補(bǔ)償調(diào)速閥17流回油箱，動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→三位五通電磁換向閥18（左位）→動(dòng)力頭液壓缸19下腔?；赜吐?動(dòng)力頭液壓缸19上腔→三位五通電磁換向閥18（左位）→過濾器16→溫度補(bǔ)償調(diào)速閥17→油箱。5．動(dòng)力頭快退工件加工完畢，動(dòng)力頭已至行程終點(diǎn)，擋鐵壓下行程開關(guān)，使電磁鐵CB1斷電，CB2通電，三位五通電磁換向閥18右位接入油路，實(shí)現(xiàn)換向，動(dòng)力頭快退。進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→三位五通電磁換向閥18（右位）→動(dòng)力頭液壓缸19上腔。回油路：動(dòng)力頭液壓缸19下腔→三位五通電磁換向閥18（右位）→油箱。6．松開工件、拔銷動(dòng)力頭快退至原位時(shí)，壓下行程開關(guān)，使電磁鐵CB2斷電，動(dòng)力頭液壓缸19處于鎖緊狀態(tài)。同時(shí)，CB5斷電，CB6通電，換向閥6右位接入油路，壓力油分別進(jìn)入夾緊液壓缸11的右腔和定位液壓缸15的左腔，同時(shí)松開工件，拔出定位銷。進(jìn)油路：過濾器1→液壓缸2→二位三通電磁換向閥3（上位）→減壓閥4→單向閥5→二位四通電磁換向閥6（右位）→定位銷液壓缸14左腔和夾緊液壓缸10右腔。松開的回油路：夾緊液壓缸10左腔→單向順序閥9的單向閥→二位四通電磁換向閥6（右位）→油箱。拔銷的回油路：定位銷液壓缸14右腔→二位四通電磁換向閥6（右位）→油箱。7．液壓缸停止工作、液壓泵卸荷松開和拔銷動(dòng)作完畢后，系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高，當(dāng)壓力升至壓力繼電器8的調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器8發(fā)出信號(hào)，使CB4斷電，二位三通電磁換向閥3的下位接入油路，液壓泵2輸出的油液經(jīng)二位三通電磁換向閥3（下位）流回油箱而卸荷。1．本系統(tǒng)選用了限壓式變量泵，泵的輸出流量隨系統(tǒng)的壓力變化而變化，以適應(yīng)不同進(jìn)給的速度要求，沒有溢流損失，因而減少了發(fā)熱，提高了效率。2．動(dòng)力頭液壓缸采用了差動(dòng)連接，提高了動(dòng)力頭的快進(jìn)速度和系統(tǒng)效率。3．分別采用了順序閥和壓力繼電器組成的順序動(dòng)作回路，使定位、夾緊、動(dòng)力頭進(jìn)給等動(dòng)作有序進(jìn)行，互不干擾。三、立式組合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)4．采用了減壓閥控制夾緊力，防止了夾緊力過大而造成工件的變形．同時(shí)，由于安裝了單向閥５，在動(dòng)力頭快進(jìn)時(shí)，夾緊液壓缸10左腔的油液不會(huì)倒流，保證了夾緊力的穩(wěn)定，避免了工件松動(dòng)。5．動(dòng)力頭進(jìn)給時(shí)，采用回油路節(jié)流調(diào)速，溫度補(bǔ)償調(diào)速閥在回油路上形成一定的背壓，使動(dòng)力頭工進(jìn)速度平穩(wěn)。同時(shí)因?yàn)椴捎昧藴囟妊a(bǔ)償調(diào)速閥，從而使動(dòng)力頭工進(jìn)速度不受負(fù)載和溫度變化的影響，進(jìn)一步提高了運(yùn)動(dòng)速度的平穩(wěn)性?！?-3MJ-50型數(shù)控車床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、概述MJ-50型數(shù)控車床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)卡盤的夾緊與松開，兩種夾緊力（大與小）之間的轉(zhuǎn)換，回轉(zhuǎn)刀架的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、松開與夾緊，尾座套筒的伸縮。1．卡盤系統(tǒng)二、工作原理卡盤高壓夾緊時(shí)，CB2、CB3斷電，CB1通電，二位四通電磁換向閥7和8均在左位工作。（1）卡盤高壓夾緊進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→先導(dǎo)式減壓閥5→二位四通電磁換向閥7（左位）→二位四通電磁換向閥8（左位）→卡盤液壓缸10右腔?；赜吐罚嚎ūP液壓缸10左腔→二位四通電磁換向閥8（左位）→油箱。（2）卡盤低壓夾緊當(dāng)夾緊薄壁零件時(shí)，需要低夾緊力。這時(shí)CB3通電，二位四通電磁換向閥7切換至右位工作。液壓泵輸出的壓力油只能經(jīng)減壓閥6進(jìn)入卡盤液壓缸10右腔，實(shí)現(xiàn)低夾緊力夾緊工件。（3）卡盤松開卡盤需要松開時(shí)，讓CB1斷電，CB2通電。換向閥8切換至右位工作，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)二位四通電磁換向閥8后，進(jìn)入卡盤液壓缸10的左腔，活塞右移，卡盤松開。進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→先導(dǎo)式減壓閥5（或6）→二位二通換向閥7左位（或右位）→二位二通電磁換向閥8（右位）→卡盤液壓缸10左腔?；赜吐罚嚎ūP液壓缸10右腔→二位二通電磁換向閥8（右位）→油箱。2．回轉(zhuǎn)刀架系統(tǒng)刀架的完整工作循環(huán)是：刀架松開→刀架逆時(shí)針（或順時(shí)針）旋轉(zhuǎn)就近到達(dá)指定刀位→刀架夾緊。電磁鐵動(dòng)作順序：CB6通電（刀架松開）→CB4通電（馬達(dá)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）或CB5通電（馬達(dá)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）→CB4（或CB6）斷電（刀架停轉(zhuǎn)）→CB6斷電（刀架夾緊）。進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→二位四通電磁換向閥15（右位）→刀架液壓缸16下腔。回油路：刀架液壓缸16上腔→二位四通電磁換向閥15（右位）→油箱。（1）刀架松開（2）刀架旋轉(zhuǎn)CB4通電，刀架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥11左位→單向調(diào)速閥12的調(diào)速閥→刀架轉(zhuǎn)位馬達(dá)14。刀架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的回油路：刀架轉(zhuǎn)位馬達(dá)14→單向調(diào)速閥13的單向閥→三位四通電磁換向閥11左位→油箱。（3）刀架夾緊進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→二位四通電磁換向閥15（左位）→刀架液壓缸16上腔?；赜吐罚旱都芤簤焊?6下腔→二位四通電磁換向閥15（左位）→油箱。3．尾座套筒液壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→減壓閥17→三位四通電磁換向閥18（左位）→尾座套筒液壓缸21左腔。尾座套筒伸出時(shí)，電磁鐵CB7通電?；赜吐罚何沧淄惨簤焊?1右腔→單向調(diào)速閥20的調(diào)速閥→三位四通電磁換向閥18（左位）→油箱。（1）尾座套筒伸出進(jìn)油路：過濾器1→變量泵2→單向閥3→減壓閥17→三位四通電磁換向閥18（右位）→單向調(diào)速閥20的單向閥→尾座套筒液壓缸21右腔。（2）尾座套筒縮回尾架套筒縮回時(shí)，CB7斷電，CB8通電?；赜吐罚何沧淄惨簤焊?1左腔→三位四通電磁換向閥18（右位）→油箱。1）采用單向變量液壓泵向系統(tǒng)供油，能量損失小。2）用換向閥控制卡盤夾緊回路的變換，實(shí)現(xiàn)高壓夾緊和低壓夾緊的換接，并且可以分別調(diào)節(jié)高壓夾緊力或低壓夾緊力的大小。這樣可根據(jù)工作情況調(diào)節(jié)夾緊力，操作方便簡(jiǎn)單。三、MJ-50型數(shù)控車床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)3）用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并能控制刀架正、反轉(zhuǎn)。4）用換向閥控制尾座套筒液壓缸的換向，以實(shí)現(xiàn)套筒的伸出或縮回，并能調(diào)節(jié)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。5）壓力表3、8、18可分別顯示系統(tǒng)相應(yīng)處的壓力，以便調(diào)整壓力大小和進(jìn)行故障診斷?！?-4YA32-200型萬(wàn)能液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、概述YA32-200型萬(wàn)能液壓機(jī)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求：1．主缸（上液壓缸）驅(qū)動(dòng)上滑塊，實(shí)現(xiàn)“快速下行→慢速下行→加壓→保壓→泄壓→快速返回→原位停止”工作循環(huán)。頂出缸（下液壓缸）驅(qū)動(dòng)下滑塊，實(shí)現(xiàn)“頂出→停留→退回→原位停止”工作循環(huán)。2．系統(tǒng)壓力要能經(jīng)常變換和調(diào)整，并能產(chǎn)生較大壓力以滿足工作要求。3，流量大、功率大、空行程與加壓行程的速度差異大。因此要求功率利用合理，工作平穩(wěn)，安全可靠。1．主缸活塞的運(yùn)動(dòng)二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程（1）主缸活塞快速下行（2）主缸活塞慢速下行與加壓（3）保壓（4）泄壓與主缸活塞快速返回2．頂出缸活塞的運(yùn)動(dòng)（1）頂出（2）退回（3）浮動(dòng)壓邊1．液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的控制油液采用專門的低壓泵供油，而不直接用系統(tǒng)的高壓油作油源，避免了控制油路油量的變化對(duì)主油路上執(zhí)行元件的速度影響。2．為了不發(fā)生誤操作，該系統(tǒng)只有在控制主缸的換向閥處于中位時(shí)，才能向頂出缸供油，可有效的防止誤操作。3．本液壓傳動(dòng)系統(tǒng)釋能（泄壓）回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件少，工作可靠。三、A32-200型液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)4．系統(tǒng)采用液控單向閥保壓，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。5．將液壓機(jī)滑塊的質(zhì)量作為快速下行時(shí)的超越負(fù)載，同時(shí)用充液油箱對(duì)主缸上腔充油，做到了在不增加主泵流量的情況下增加滑塊的下行速度。6．主泵采用變量柱塞泵—液壓缸式容積調(diào)速，提高了系統(tǒng)效率，減少了發(fā)熱量。§7-5汽車起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)汽車起重機(jī)是將起重機(jī)安裝在汽車底盤上的一種起重運(yùn)輸設(shè)備，由汽車1、基本臂2、伸縮臂3、起升機(jī)構(gòu)4、吊臂變幅液壓缸5、轉(zhuǎn)臺(tái)6和支腿7等組成。一、概述起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)包括支腿收放、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)、吊臂伸縮、吊臂變幅和吊重起升五個(gè)部分。1．支腿收放二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程

進(jìn)油路：液壓泵4→三位四通手動(dòng)換向閥13中位→三位四通手動(dòng)換向閥14左位→液鎖閥16和17→后支腿液壓缸15和18的上腔。

回油路：后支腿液壓缸15和18的下腔→液鎖閥16和17→三位四通手動(dòng)換向閥14左位→三位四通手動(dòng)換向閥21、23、27、31中位→油箱。

當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥14左位工作時(shí)，后支腿放下。2．轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)

回油路：回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)22右（左）油口→三位四通手動(dòng)換向閥21左（右）位→三位四通手動(dòng)換向閥23、27、31中位→油箱。

進(jìn)油路：液壓泵4→三位四通手動(dòng)換向閥13、14中位→三位四通手動(dòng)換向閥21左（右