液壓與氣動技術 第2版 課件 9.2液壓鉆床自動進給回路組裝與調試

液壓與氣壓系統(tǒng)控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州職業(yè)技術學院智能制造學院項目9液壓系統(tǒng)速度控制

任務9.2液壓鉆床自動進給回路組裝與調試液壓鉆床自動進給回路組裝與調試學習目標能理解調速閥的工作原理，結構和用途能識記和辨別調速閥圖形符號與實物能理解調速閥節(jié)流回路、速度換接回路的工作原理與應用能進行調速閥節(jié)流調速回路、速度換接回路的搭建和調試能進行相應控制回路常見簡單故障分析與排除液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務布置鉆床工作時，鉆頭的升降由一個雙作用液壓缸控制，按下啟動按鈕S1后液壓缸活塞桿伸出，鉆頭快速下降，到達加工位置后(由行程開關1S2控制)，減速緩慢下降，對工件進行鉆孔加工。加工完畢后，通過按下另一個按鈕S2控制液壓缸活塞回縮。如要鉆大直徑孔則需要相當平穩(wěn)進給速度，且根據(jù)不同的鉆孔要求無級調整進給速度。進給油缸液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務分析典型的機械加工中常用的快進一工進一快退回路，回路在設計時應注意速度換接的平穩(wěn)性，一般采用液壓進給。鉆頭的進給速度穩(wěn)定性要求較高，采用節(jié)流閥節(jié)流調速，無法保證執(zhí)行元件運動的良好速度穩(wěn)定性，應采用調速閥節(jié)流調速。

進給油缸液壓鉆床自動進給回路組裝與調試相關知識調速閥由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成的，由減壓閥來進行壓力補償，使節(jié)流口前后壓差基本保持恒定，從而穩(wěn)定流量。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試相關知識調速閥若負載增加，調速閥出口壓力p3也增加，作用在減壓閥芯上端的液壓力增大，閥芯失去平衡向下移動，于是減壓口x增大，通過減壓口的壓力損失減小，p2也增大，其差值

p2-p3

基本保持不變；反之亦然。即定差減壓閥能自動調節(jié)減壓口液阻，使節(jié)流閥前、后壓力差保持不變，從而保證流量穩(wěn)定。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試相關知識調速閥調速閥正常工作時，至少要求有0.4~0.5MPa以上的工作壓差。當壓差小時，減壓閥閥芯在彈簧力作用下處于最下端位置，閥口全開，不能起到穩(wěn)定節(jié)流閥前、后壓差的作用。由于調速閥能使流量不受負載變化的影響，所以適用于負載變化較大或對速度穩(wěn)定性要求較高的場合。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試采用調速閥的節(jié)流調速回路對于一些負載變化較大，對速度穩(wěn)定性要求較高的液壓系統(tǒng)，可采用調速閥來改善回路的速度-負載特性。在采用調速閥的調速回路中為了保證調速閥中定差減壓閥起到壓力補償作用，調速閥兩端的壓差必須大于一定的數(shù)值，中低壓調速閥為0.5MPa，高壓調速閥為1MPa。

a）進油節(jié)流調速b）回油節(jié)流調速c）旁路節(jié)流調速液壓鉆床自動進給回路組裝與調試進、出口調速閥節(jié)流調速回路速度負載特性曲線，當負載在0~FA之間變化時，其速度不會隨之變化；當負載大于FA時，由于調速閥的工作壓差小于調速閥的正常工作的最小壓差，輸出特性與節(jié)流閥相同。旁路調速閥節(jié)流調速回路速度負載特性曲線，當負載在FA~FB之間變化時，其速度不會隨之變化；當負載小于FA時，由于調速閥的工作壓差小于調速閥的正常工作的最小壓差，輸出特性與節(jié)流閥相同。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試同時由于調速閥的最小壓差比節(jié)流閥的壓差大，因此其調速回路的功率損失比節(jié)流調速回路要大一些。綜上所述，采用調速閥的節(jié)流調速回路的低速穩(wěn)定性、回路剛度、調速范圍等，要比采用節(jié)流閥的節(jié)流調速回路都好，所以它在機床液壓系統(tǒng)中獲得廣泛的應用。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試速度換接回路速度換接回路用來實現(xiàn)運動速度的變換，即在原來設計或調節(jié)好的幾種運動速度中，從一種速度換成另一種速度。對這種回路的要求是速度換接要平穩(wěn)，即不允許在速度變換的過程中有前沖(速度突然增加)現(xiàn)象。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試速度換接回路兩通換向閥速度換接回路（a）因為行程閥的通油路是由液壓缸活塞的行程控制閥芯移動而逐漸關閉的，所以換接時的位置精度高，沖擊小，運動速度的變換也比較平穩(wěn)。這種回路在機床液壓系統(tǒng)中應用較多，它的缺點是行程閥的安裝位置受一定限制，所以有時管路連接稍復雜。（b）行程閥用電磁換向閥來代替，這時電磁閥的安裝位置不受限制，但其換接精度及速度變換的平穩(wěn)性較差。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試速度換接回路調速閥（節(jié)流閥）串并聯(lián)的速度換接回路這種回路中兩個調速閥的節(jié)流口可以獨調節(jié)，互不影響，圖（a）一個調速閥工作時，另一個調速閥中沒有油液通過，它的減壓閥則處于完全打開的位置，在速度換接開始的瞬間不能起減壓作用，容易出現(xiàn)部件突然前沖的現(xiàn)象。圖（b）兩個調速閥始終處于工作狀態(tài)，在工作進給速度轉換時，不會出現(xiàn)部件突然前沖現(xiàn)象，因而工作可靠，但能量損失大。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試速度換接回路兩個調速閥串聯(lián)的速度換接回路工作時調速閥3一直工作，它限制著進入液壓缸或調速閥4的流量，因此在速度換接時不會使液壓缸產生前沖現(xiàn)象，換接平穩(wěn)性較好。在調速閥4工作時，油液需經兩個調速閥，故能量損失較大。回路中調速閥4的節(jié)流口應調得比調速閥3小，否則調速閥4速度換接將不起作用。

液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務實施方案確定與液壓控制回路設計采用電磁換向閥速度換接回路切換鉆床快進與工進，為獲得平穩(wěn)的加工速度采用調速閥控制工進速度。鉆頭快進到達加工位置(1S2)，切換工進，調速閥控制鉆孔加工的慢速穩(wěn)定進給；退回時，油液通過并聯(lián)的單向閥流動，液壓缸快速退回?；芈吩O計背壓閥1V4，通過背壓閥壓力的調整獲得不同的無桿腔壓力。模擬給液壓缸加載，目的是為觀察回路的速度負載特性。液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務實施方案確定與液壓控制回路設計電氣控制回路如圖液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務實施回路組裝與調試根據(jù)項目要求，設計回路，在仿真軟件上進行調試運行。根據(jù)圖9-22進行液壓回路和電氣控制回路連接并檢查。注意點：請務必注意行程開關1S1布置在液壓缸起點處，1S2布置在行程中間適當位置。連接無誤后，打開液壓泵及電源，觀察液壓缸運行情況。注意點：啟動回路前請將溢流閥的開啟壓力設置到最低，然后觀察壓力表P1，調節(jié)溢流閥，將泵口壓力調節(jié)到適合值，同時觀察P2、P3表的讀數(shù)。液壓缸空載往復運動，排除系統(tǒng)空氣，調節(jié)調速閥適當開度，使液壓缸活塞桿工進時間在7~8s左右。液壓鉆床自動進給回路組裝與調試回路組裝與調試觀察測量液壓缸快進速度、工進速度和快退速度。調節(jié)調速閥閥口開度，觀察速度變化情況、調速閥兩端壓差有無變化。注意點：順時針旋轉調速閥調節(jié)手柄，液壓缸的速度應當增大，且負載不變故調速閥兩端的壓差應當不變。液壓鉆床自動進給回路組裝與調試回路組裝與調試根據(jù)表9-3要求進行相關數(shù)據(jù)測試并做好記錄。調節(jié)溢流閥1V5，改變回油路背壓（即相當于給液壓缸加載），觀察負載變化對工進速度的影響，并記錄液壓缸工進過程中壓力表P1、P2、P3的讀數(shù)，測試液壓缸工進所用的時間t。注意點：測試應在活塞桿碰到行程開關1S2后至伸出停止范圍內進行。因為調速閥的前后壓差要求，壓差大與0.5~1Mpa時才能使液壓缸速度穩(wěn)定，故當背壓加大到一定值后，液壓缸的速度將不再穩(wěn)定，逐漸下降。對實驗中出現(xiàn)的問題進行分析和解決。液壓鉆床自動進給回路組裝與調試任務實施數(shù)據(jù)記錄測定條件油溫：

oC液壓缸行程L=200mm，有桿腔有效面積A2=

序號測算內容MPaMPaMPaΔpMPaFKNtsvmm/s123456表9-4小型液壓鉆孔設備液壓控制回路