液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 10.2 3150kN四柱壓力機液壓系統(tǒng)

液壓與氣壓系統(tǒng)控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院項目10液壓與氣動技術(shù)綜合應(yīng)用實列分析

10.23150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠綜合運用電氣液技術(shù)，識讀中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備原理圖、執(zhí)行元件動作循環(huán)圖，順序動作表。能夠分析系統(tǒng)中各分系統(tǒng)之間動作的順序、聯(lián)動、互鎖、同步、抗干擾等方面的要求和實現(xiàn)方法。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)任務(wù)布置要求閱讀3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)原理圖，分析其工作過程。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)相關(guān)知識

3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)工作原理工作的特點是上缸豎直放置，當(dāng)上滑塊組件沒有接觸到工件時，系統(tǒng)為空載高速運動；當(dāng)上滑塊接觸到工件后，系統(tǒng)壓力急劇升高，且上缸的運動速度迅速降低，直至為零，進行保壓。1—床身2—工作平臺3—導(dǎo)柱4—上滑塊5—上缸6—上滑塊模具7—下滑塊模具3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)3150kN通用液壓機液壓系統(tǒng)圖動作循環(huán)圖3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)3150kN通用四柱液壓機液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序表動作程序1Y2Y3Y4Y5Y

上缸快速下行+---+慢速加壓+----保壓-----泄壓回程-+---停止-----

下缸頂出--+--退回---+-壓邊+----停止-----3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)液壓機上滑塊的工作過程具體如下：1.啟動按下啟動按鈕，主泵1和輔助泵2同時啟動，此時系統(tǒng)中所有電磁閥的電磁鐵均處于失電狀態(tài)，主泵1輸出的油經(jīng)電液換向閥6的中位及閥21的中位流回油箱(處于卸荷狀態(tài))，輔助泵2輸出的油液經(jīng)低壓溢流閥3流回油箱，系統(tǒng)實現(xiàn)空載啟動。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)快速下行泵啟動后，按下快速下行按鈕，電磁鐵1Y、5Y得電，電液換向閥6右位接入系統(tǒng)，控制油液經(jīng)電磁閥8右位使液控單向閥9打開，上缸帶動上滑塊實現(xiàn)空載快速運動。由于上缸豎直安放，上缸滑塊在自重作用下快速下降，此時泵1雖處于最大流量狀態(tài)，但仍不能滿足上缸快速下降的流量需要，因而在上缸上腔會形成負(fù)壓，上部副油箱15的油液在一定的外部壓力作用下，經(jīng)液控單向閥14(充液閥)進入上缸上腔，實現(xiàn)對上缸上腔的補油。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)慢速下行接近工件并加壓當(dāng)上滑塊降至一定位置時(事先調(diào)好)，壓下電氣行程開關(guān)2S后，電磁鐵5Y失電，閥8左位接入系統(tǒng)，使液控單向閥9關(guān)閉，上缸下腔油液經(jīng)背壓閥10、閥6右位、閥21中位回油箱。此時，上缸上腔壓力升高，充液閥14關(guān)閉。上缸滑塊在泵1的壓力油作用下慢速接近要壓制成形的工件。當(dāng)上缸滑塊接觸工件后，由于負(fù)載急劇增加，使上腔壓力進一步升高，變量泵1的輸出流量自動減小。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)保壓當(dāng)上缸上腔壓力達(dá)到預(yù)定值時，壓力繼電器7發(fā)出信號，使電磁鐵1Y失電，閥6回中位，上缸的上、下腔封閉，由于閥14和13具有良好的密封性能，使上缸上腔實現(xiàn)保壓，其保壓時間由壓力繼電器7控制的時間繼電器調(diào)整實現(xiàn)。在上腔保壓期間，油泵卸荷3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)泄壓、上缸回程保壓過程結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，電磁鐵2Y得電，閥6左位接入系統(tǒng)。由于上缸上腔壓力很高，液動換向閥12上位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥6左位、閥12上位使外控順序閥11開啟，此時泵1輸出油液經(jīng)順序閥11流回油箱。泵1在低壓下工作，由于充液閥14的閥芯為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，具有先卸荷再開啟的功能，所以閥14在泵1較低壓力作用下，只能打開其閥芯上的卸荷針閥，使上缸上腔的很小一部分油液經(jīng)充液閥14流回副油箱15，上腔壓力逐漸降低。當(dāng)該壓力降到一定值后，閥12下位接入系統(tǒng)，外控順序閥11關(guān)閉，泵1供油壓力升高，使閥14完全打開3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)原位停止當(dāng)上缸滑塊上升至行程擋塊壓下電氣行程開關(guān)1S，使電磁鐵2Y失電，閥6中位接入系統(tǒng)，液控單向閥9將主缸下腔封閉，上缸在起點原位停止不動，油泵卸荷，3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)泄壓、上缸回程保壓過程結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，電磁鐵2Y得電，閥6左位接入系統(tǒng)。由于上缸上腔壓力很高，液動換向閥12上位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥6左位、閥12上位使外控順序閥11開啟，此時泵1輸出油液經(jīng)順序閥11流回油箱。泵1在低壓下工作，由于充液閥14的閥芯為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，具有先卸荷再開啟的功能，所以閥14在泵1較低壓力作用下，只能打開其閥芯上的卸荷針閥，使上缸上腔的很小一部分油液經(jīng)充液閥14流回副油箱15，上腔壓力逐漸降低。當(dāng)該壓力降到一定值后，閥12下位接入系統(tǒng)，外控順序閥11關(guān)閉，泵1供油壓力升高，使閥14完全打開。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)液壓機下滑塊的工作過程具體如下向上頂出工件壓制完畢后，按下頂出按鈕，使電磁鐵3Y得電，換向閥21左位接入系統(tǒng)。向下退回下缸17活塞上升，頂出壓好的工件后，按下退回按鈕。當(dāng)電磁鐵3Y失電，4Y得電，換向閥21右位接入系統(tǒng)，下缸活塞下行，使下滑塊退回到原位。原位停止下缸到達(dá)下終點后，使所有的電磁鐵都斷電，各電磁閥均處于原位，泵低壓卸荷。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)浮動壓邊

有些模具工作時需要對工件進行壓緊拉伸。當(dāng)在壓力機上用模具作薄板拉伸壓邊時，要求下滑塊上升到一定位置實現(xiàn)上下模具的合模，使合模后的模具既保持一定的壓力將工件夾緊，又能使模具隨上滑塊組件的下壓而下降（浮動壓邊）。換向閥21處于中位，由于上缸的壓緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下缸往上的上頂力，上缸滑塊組件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流回油箱，使下缸下腔保持所需的向上的壓邊壓力。調(diào)節(jié)背壓閥20的開啟壓力大小，即可起到改變浮動壓邊力大小的作用。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，只有在下缸下腔壓力過載時才起作用。

3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)3150kN通用四柱液壓機系統(tǒng)性能分析該機液壓系統(tǒng)主要由壓力控制回路、換向回路、快慢速換接回路和平衡鎖緊回路等組成。其主要性能特點是：

（1）系統(tǒng)采用高壓大流量恒功率（壓力補償）柱塞變量泵供油，通過電液換向閥6、21的中位機能使主泵1空載啟動，在上、下液壓缸原位停止時主泵1卸荷，利用系統(tǒng)工作過程中壓力的變化來自動調(diào)節(jié)主泵1的輸出流量與上缸的運動狀態(tài)相適應(yīng)，這樣既符合液壓機的工藝要求，又節(jié)省能量。（2）系統(tǒng)利用上滑塊的自重實現(xiàn)上液壓缸快速下行，并用充液閥14補油，使快速運動回路結(jié)構(gòu)簡單，補油充分，且使用的元件少。（3）系統(tǒng)采用帶緩沖裝置的充液閥14、液動換向閥12和外控順序閥11組成的泄壓回路，結(jié)構(gòu)簡單，減小了上缸由保壓轉(zhuǎn)換為快速回程時的液壓沖擊，使液壓缸運動平穩(wěn)。3150kN通用四柱壓力機液壓系統(tǒng)3150kN通用四柱液壓機系統(tǒng)性能分析（4）系統(tǒng)采用單向閥13、14保壓，并使系統(tǒng)卸荷的保壓回路在上缸上腔實現(xiàn)保壓的同時實現(xiàn)系統(tǒng)卸荷，因此系統(tǒng)節(jié)能效果好。（