項(xiàng)目七 任務(wù)四：多缸控制回路分析

項(xiàng)目七：液壓控制回路任務(wù)四多缸控制回路分析授課教師：某某某任務(wù)概述了解多缸控制的順序動(dòng)作回路01了解同步回路和互不干擾回路的作用02了解構(gòu)成、回路原理及應(yīng)用03知識(shí)與技能Copypastefonts.Choosetheonlyoptiontoretaintext.……Copypastefonts.Choosetheonlyoptiontoretaintext.……02.TexthereCopypastefonts.Choosetheonlyoptiontoretaintext.……03.Texthere在液壓系統(tǒng)中，用一個(gè)油源給兩個(gè)或多個(gè)液壓缸提供液壓油，各缸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可按一定的要求進(jìn)行控制。但各個(gè)液壓缸會(huì)因壓力和流量的彼此影響而在動(dòng)作上相互牽制或干涉，為此，必須使用一些特殊的回路才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的動(dòng)作要求，如順序動(dòng)作回路、同步回路和互不干擾回路等。目錄CATALOG順序動(dòng)作回路01同步回路02互鎖回路03互不干擾回路0401順序動(dòng)作回路按控制的方式不同，順序動(dòng)作回路可分為一、順序動(dòng)作回路在多缸液壓系統(tǒng)中，控制各個(gè)液壓缸嚴(yán)格地按規(guī)定的先后順序進(jìn)行動(dòng)作的回路就是順序動(dòng)作回路。行程控制的順序動(dòng)作回路01壓力控制的順序動(dòng)作回路02行程控制的順序動(dòng)作回路1行程控制就是利用液壓缸運(yùn)動(dòng)到指定的位置時(shí)觸碰控制裝置，或使其發(fā)出控制信號(hào)，用以起動(dòng)下一個(gè)液壓缸的動(dòng)作開始，使各個(gè)液壓缸之間實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作的控制過程。行程控制可以用行程閥、行程開關(guān)等來實(shí)現(xiàn)圖7.33行程控制的順序動(dòng)作回路(a)行程閥控制完成動(dòng)作②當(dāng)缸A到達(dá)其預(yù)定的位置時(shí)，其擋塊壓下二位四通行程閥2后，使閥芯下移，此閥換到上位工作，液壓油進(jìn)入缸B的左腔，推動(dòng)活塞右移，完成動(dòng)作②；完成動(dòng)作①當(dāng)搬動(dòng)二位四通手動(dòng)換向閥1到左位，泵打出的液壓油經(jīng)此閥進(jìn)入缸A的左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，完成動(dòng)作①完成動(dòng)作③當(dāng)缸B到達(dá)終點(diǎn)后，松開手動(dòng)換向閥1使之回到右位工作，液壓油進(jìn)入A缸的右腔，推動(dòng)活塞左行，完成動(dòng)作③；完成動(dòng)作④當(dāng)缸A的擋塊離開行程閥2時(shí)，此閥復(fù)位回到下位工作，液壓油進(jìn)入B缸右腔使其向左運(yùn)動(dòng)，完成動(dòng)作④。(1)行程閥控制的順序動(dòng)作回路如圖7.33(a)，兩液壓缸的動(dòng)作順序?yàn)棰佟凇邸?，工作循環(huán)開始前，兩液壓缸的停留位置如圖所示優(yōu)缺點(diǎn)01優(yōu)點(diǎn)工作可靠；不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作；順序動(dòng)作換向平穩(wěn)；位置精度高；行程位置可調(diào)。02缺點(diǎn)需調(diào)整行程閥的安裝位置；動(dòng)作順序一經(jīng)確定要改變就比較困難；同時(shí)管路長(zhǎng)；布置較麻煩。(2)行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路如圖7.33(b)，兩缸的動(dòng)作順序仍為①→②→③→④把它改為用行程開關(guān)控制來實(shí)現(xiàn)這一動(dòng)作循環(huán)圖7.33行程控制的順序動(dòng)作回路(b)行程開關(guān)控制完成動(dòng)作②當(dāng)缸A到達(dá)其預(yù)定的位置時(shí)，其擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)XK1后，通過電氣控制線路，使換向閥2得電換到左位工作，液壓油進(jìn)入缸B的左腔，推動(dòng)活塞右移，完成動(dòng)作②完成動(dòng)作①當(dāng)二位四通電磁換向閥1得電，其在左位工作，泵打出的液壓油經(jīng)此閥進(jìn)入缸A的左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，完成動(dòng)作①完成動(dòng)作③當(dāng)缸B到達(dá)預(yù)定點(diǎn)后，其擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)XK2后，使換向閥1失電回復(fù)到右位工作，液壓油進(jìn)入A缸的右腔，推動(dòng)活塞左行，完成動(dòng)作③；完成動(dòng)作④當(dāng)缸A的擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)XK3后，使換向閥2失電回復(fù)到右位工作，液壓油進(jìn)入B缸右腔使其向左運(yùn)動(dòng)，完成動(dòng)作④即完成了一個(gè)工作循環(huán)過程。缸B的擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)XK4后，即可以開始下一個(gè)循環(huán)過程。這種回路是通過行程開關(guān)和電氣控制線路對(duì)電磁換向閥進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作。01優(yōu)點(diǎn)行程開關(guān)布置靈活方便；改變電氣線路或程序即可方便地改變動(dòng)作順序；液壓缸動(dòng)作的順序和行程調(diào)整都比較方便；易于可靠地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制02缺點(diǎn)其轉(zhuǎn)換平穩(wěn)性不好；動(dòng)作順序的可靠性主要取決于電氣元件的質(zhì)量；它多用于機(jī)床等轉(zhuǎn)換位置精度較高的設(shè)備。優(yōu)缺點(diǎn)壓力控制的順序動(dòng)作回路2壓力控制壓力控制的順序動(dòng)作回路就是利用液壓系統(tǒng)在工作過程中的壓力變化，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作的回路。一般用單向順序閥或壓力繼電器來實(shí)現(xiàn)這種回路。（1）順序閥的壓力控制順序動(dòng)作回路如圖7.34(a)所示，當(dāng)三位四通換向閥1YA通電換到右位工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)外缸的動(dòng)作①；圖7.34壓力控制的順序動(dòng)作回路(a)順序閥的壓力控制當(dāng)缸A右行到終點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)升到順序閥2的調(diào)定壓力時(shí)，液壓油便打開此閥進(jìn)入缸B的左腔實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②；當(dāng)三位四通換向閥2YA通電換到左位工作時(shí)，用相同的道理完成動(dòng)作③和④；兩換向閥均斷電回復(fù)到中位時(shí)，兩缸停止運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)工作循環(huán)過程。它的動(dòng)作可靠性主要取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)定值為防止因壓力沖擊或波動(dòng)而造成順序閥的誤動(dòng)作順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)比前一個(gè)缸動(dòng)作時(shí)的工作壓力高出10%?15%(0.5?1MPa)。這種回路適用于缸數(shù)不多、負(fù)載變化小的場(chǎng)合。01優(yōu)點(diǎn)回路動(dòng)作靈敏安裝連接較方便02缺點(diǎn)可靠性不高位置精度低優(yōu)缺點(diǎn)(2)壓力繼電器的壓力控制順序動(dòng)作回路圖7.34壓力控制的順序動(dòng)作回路(b)壓力繼電器的壓力控制圖7.34(b)所實(shí)現(xiàn)的順序動(dòng)作是與上相同的4個(gè)步驟。開機(jī)時(shí)，二位四通換向閥3在右位工作，實(shí)現(xiàn)A缸的動(dòng)作①；缸A右行到終點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)升到壓力繼電器1的調(diào)定壓力時(shí)，控制右邊換向閥4右端電磁鐵3YA得電，液壓油便通過此閥的右位進(jìn)入缸B的左腔實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②；缸B右行到終點(diǎn)時(shí)，其擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)XK1，使2YA得電換閥4換到左位工作，液壓油便通過此閥進(jìn)入缸B的右腔完成動(dòng)作③；缸B向左到達(dá)終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)升到壓力繼電器2的調(diào)定壓力時(shí)，使換向閥3得電左位工作，液壓油進(jìn)入A缸的右腔，推動(dòng)活塞左行，完成動(dòng)作④，完成一個(gè)工作循環(huán)過程。順序動(dòng)作②和④是由壓力繼電器保證順序動(dòng)作③是由電氣控制(行程開關(guān))保證壓力繼電器的調(diào)定壓力應(yīng)比前一動(dòng)作時(shí)的壓力高約10%?15%(0.5?1MPa)才不至于因系統(tǒng)壓力波動(dòng)而產(chǎn)生誤動(dòng)作。02同步回路二、同步回路同步回路就是保持兩個(gè)或多個(gè)液壓缸在運(yùn)動(dòng)中的相對(duì)位置不變或以相同的速度運(yùn)動(dòng)。多缸液壓系統(tǒng)中影響同步精度的因素泄漏摩擦阻力制造精度外負(fù)載等使同步難以保證為此，同步回路要盡量克服或減少這些因素的影響。串聯(lián)液壓缸同步回路1圖7.35串聯(lián)液壓缸同步回路油路連接時(shí)使兩液壓缸串聯(lián)，缸1的下腔的有效面積與缸2的上腔的面積相等。把三位四通電磁換向閥5接入右位時(shí)，兩缸應(yīng)是同步下行。因缸1下行時(shí)，從下腔排出的油液進(jìn)入缸2上腔后，2也同時(shí)下行，兩缸的升降便得到同步，但會(huì)有不確定因素使兩個(gè)活塞產(chǎn)生同步位置誤差。圖7.35所示為兩液壓缸串聯(lián)的同步回路若缸1先運(yùn)動(dòng)到下終點(diǎn)缸2的上腔就得不到來自缸1下腔的供油，但缸1的活塞桿會(huì)觸動(dòng)接入它下端的行程開關(guān)，使三位四通電磁換向閥4的4YA得電換到右位工作，壓力油就經(jīng)液控單向閥進(jìn)入缸2上腔，使缸2繼續(xù)下行到終點(diǎn)為止。若缸2先運(yùn)動(dòng)到下終點(diǎn)缸1的下腔就會(huì)因無法回油而停止運(yùn)動(dòng)，但缸2的活塞桿會(huì)觸動(dòng)接入它下端的行程開關(guān)，使三位四通電磁換向閥4的3YA得電換到左位工作，液控單向閥的反向通道打開，缸1下腔的剩余壓力油就經(jīng)液控單向閥3、電磁換向閥4的左位回油箱，使缸1繼續(xù)下行到終點(diǎn)為止。補(bǔ)償措施使兩缸的同步誤差在每一次下行運(yùn)動(dòng)中得以及時(shí)消除，避免了累積誤差。因這種回路是串聯(lián)液壓缸，泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力之和，所以它只適用于負(fù)載較小的液壓系統(tǒng)。剛性連接式同步回路2剛性連接同步回路就是將兩個(gè)或幾個(gè)液壓缸的活塞桿用機(jī)械裝置（如齒輪或剛性梁）連接在一起，使它們的運(yùn)動(dòng)相互受牽制，從而使這兩個(gè)或幾個(gè)液壓缸運(yùn)動(dòng)同步。此種同步方法簡(jiǎn)單，工作可靠，但它不宜使用在兩缸距離過大或兩缸負(fù)載差別過大的場(chǎng)合。圖7.36所示為剛性連接式同步回路圖7.36機(jī)械連接式同步回路調(diào)速閥控制的同步回路3圖中兩個(gè)調(diào)速閥可分別調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)并聯(lián)液壓缸下腔的流量，使兩缸活塞向上伸出的速度相等。這種回路可用于兩缸有效工作面積相等時(shí)，也可用于兩缸有效工作面積不相等時(shí)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，且可以調(diào)速。其缺點(diǎn)是受油溫變化和調(diào)速閥性能差異等影響，不易保證位置同步，速度的同步精度也較低，一般為5%~7%，常用于同步精度要求不高的系統(tǒng)中。圖7.37所示為采用調(diào)速閥控制的速度同步回路圖7.37調(diào)速閥控制的同步回路03互鎖回路在多缸工作的液壓系統(tǒng)中，有時(shí)要求在一個(gè)液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)不允許另一個(gè)液壓缸有任何運(yùn)動(dòng)。這時(shí)就要用到液壓缸互鎖回路。圖7.38互鎖回路圖7.38所示為雙缸并聯(lián)互鎖回路。當(dāng)三位六通電磁換向閥5位于中位，液壓缸B停止工作時(shí)，二位二通液動(dòng)換向閥1右端的控制油路（圖中虛線）經(jīng)閥5中位與油箱連通，因此其左位接入系統(tǒng)。這時(shí)壓力油可經(jīng)閥1、閥2進(jìn)入缸A使其工作。當(dāng)閥5左位或右位工作時(shí)，壓力油可進(jìn)入缸B使其工作。這時(shí)壓力油還進(jìn)入了閥1的右端使其右位接入系統(tǒng)，因而切斷了缸A的進(jìn)油路，使缸A不能工作，從而實(shí)現(xiàn)了兩缸運(yùn)動(dòng)的互鎖。三、互鎖回路04互不干擾回路四、互不干擾回路在一泵多缸的液壓系統(tǒng)中，往往由于其中一個(gè)液壓缸快速運(yùn)動(dòng)，大量的液壓油進(jìn)入該缸，使整個(gè)系統(tǒng)壓力下降，影響其他液壓缸進(jìn)給速度的穩(wěn)定性。因此，在進(jìn)給速度要求比較穩(wěn)定的多缸液壓系統(tǒng)中，需采用快慢速互不干擾回路。圖7.39圖所示為雙泵供油多缸快速互不干擾回路圖7.39雙泵供油互不干擾回路各缸快速進(jìn)退都由大泵2供油，當(dāng)任一缸進(jìn)入工進(jìn)時(shí)，則改由小泵1供油，彼此無牽連，也就無干擾。圖示狀態(tài)下，各缸原位停止。當(dāng)3YA，4YA通電時(shí),閥7、閥8左位工作,兩缸都由大泵2供油，做差動(dòng)快進(jìn)，小泵1的油在閥5、閥6處被堵截。若缸A先完成快進(jìn),由行程開關(guān)使電磁鐵1YA通電，3YA斷電，此時(shí)大泵2對(duì)缸A的進(jìn)油路被切斷，而小泵1的進(jìn)油路打開，缸A由調(diào)速閥3調(diào)速做工進(jìn)，缸B仍做快進(jìn)，互不影響。當(dāng)各缸都轉(zhuǎn)為工進(jìn)后，它們?nèi)尚”霉┯?。此后，若缸A率先完成工進(jìn)，則行程開關(guān)應(yīng)使閥5和閥7的電磁鐵都通電，缸A即由大泵2供油快退。當(dāng)各電磁鐵都斷電時(shí)，各缸都停止運(yùn)動(dòng)，并被鎖于所在位置上。技能訓(xùn)練訓(xùn)練4根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備和實(shí)訓(xùn)條件，制定實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，選擇性地組裝各類多缸控制回路。驗(yàn)證其工作原理，了解其性能特點(diǎn)，學(xué)習(xí)常見故障的診斷及排除方法。01在FluidSIM軟件里建立液壓回路圖（必要時(shí)還要建立電氣控制圖），進(jìn)行液壓仿真，模擬調(diào)試回路運(yùn)行過程，直至能夠按照預(yù)定要求正確運(yùn)行。02根據(jù)仿真生成的回路圖，選擇所需要的元器件。03將各元器件按合適的布局位置安裝在液壓綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)面板上（液壓元器件都比較重，搬動(dòng)時(shí)要注意安全。）04按油路邏輯順序完成各油管的連接。注意各元器件油孔標(biāo)識(shí)字符等，弄清各進(jìn)出油口的連接順序；同時(shí)要防止接頭體或螺母的螺紋出現(xiàn)傷痕，使密封性能下降，造成泄露；選