液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 項目八 典型液壓系統(tǒng)及故障分析

項目八

典型液壓系統(tǒng)及故障分析【項目要點】◆能正確組裝、調(diào)試和維護(hù)液壓系統(tǒng)?！裟苷_繪制液壓系統(tǒng)工作原理圖?！裟苷_檢測和排除液壓系統(tǒng)的常見故障。【知識目標(biāo)】◆掌握典型液壓系統(tǒng)的分析步驟和方法。◆掌握組合機(jī)床YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的分析方法?！粽莆誐J-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的分析方法?！粽莆杖f能外圓磨床液壓系統(tǒng)的分析方法。◆掌握汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)的分析方法。◆掌握液壓系統(tǒng)常見故障及排除方法。項目任務(wù)任務(wù)一組合機(jī)床動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)分析任務(wù)二數(shù)控車床液壓系統(tǒng)分析任務(wù)三萬能外圓磨床液壓傳動系統(tǒng)分析任務(wù)四汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)分析任務(wù)五液壓系統(tǒng)故障診斷與分析典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟液壓系統(tǒng)在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金石化、航空、船舶等方面均有廣泛的應(yīng)用。液壓系統(tǒng)是根據(jù)液壓設(shè)備的工作要求，選用各種不同功能的基本回路構(gòu)成的。液壓系統(tǒng)一般用圖形的方式來表示。液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內(nèi)所有各類液壓元件的連接情況以及執(zhí)行元件實現(xiàn)各種運(yùn)動的工作原理。典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟（1）了解機(jī)械設(shè)備的功用、工況及其對液壓系統(tǒng)的要求，明確液壓設(shè)備的工作循環(huán)。（2）初步閱讀液壓系統(tǒng)圖，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，根據(jù)設(shè)備的工況及工作循環(huán)，將系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)。（3）逐步分析各子系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中基本回路的組成情況。分析各元件的功用以及各元件之間的互相關(guān)系。根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作要求，參照電磁鐵動作順序表，搞清楚各個行程的動作原理及油路的流動路線。對液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，最主要的就是閱讀液壓系統(tǒng)圖。閱讀一個復(fù)雜的液壓系統(tǒng)圖，大致可以按以下幾個步驟進(jìn)行：典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟（4）根據(jù)系統(tǒng)中對各執(zhí)行元件間的互鎖、同步、防干擾等要求，分析各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)系以及如何實現(xiàn)這些要求。（5）在全面讀懂液壓系統(tǒng)圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)所使用的基本回路的性能，對系統(tǒng)做出綜合分析，歸納總結(jié)出整個液壓系統(tǒng)的特點，以加深對液壓系統(tǒng)的理解，為液壓系統(tǒng)的調(diào)整、維護(hù)、使用打下基礎(chǔ)。典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟若有說明書，則按說明書逐一看，較易。

若無說明書，只有一張圖，就須依靠我們所具有的液壓知識（符號、功用、工作原理、特點）等逐一分析，搞清液壓系統(tǒng)工作原理。下面我們具體談?wù)劮治龇椒ê筒襟E典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟（1）了解主機(jī)的功用、對液壓系統(tǒng)的要求，以及液壓系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)的運(yùn)動和工作循環(huán)。（2）分析各元件的功用與原理，弄清它們之間的相互連接關(guān)系（若有幾個執(zhí)行元件，應(yīng)先分成子系統(tǒng)再逐一分析）。一般：“先看兩頭，后看中間”。典型液壓系統(tǒng)分析方法和步驟（3）分析各工況工作原理及油流路線。一般應(yīng)

“先看圖示位置（主圖），后看其它位置”

“先看主油路（整體），后看輔助油路（局部）”。（4）找出液壓基本回路，歸納液壓系統(tǒng)特點。任務(wù)一組合機(jī)床動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)分析任務(wù)目標(biāo)：掌握組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理和特點；分析組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)所使用的元件及元件在該系統(tǒng)中的作用；分析組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)所使用的基本回路。任務(wù)描述：查閱資料，熟悉機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)作用，分析液壓系統(tǒng)工作原理圖，了解系統(tǒng)性能特點。YT4543型組合機(jī)床液壓系統(tǒng)組合機(jī)床是一種高效率的專用機(jī)床，它由具有一定功能的通用部件（包括機(jī)械動力滑臺和液壓動力滑臺）和專用部件組成，加工范圍較廣，自動化程度較高，多用于大批量生產(chǎn)中。液壓動力滑臺由液壓缸驅(qū)動，根據(jù)加工需要可在滑臺上配置動力頭、主軸箱或各種專用的切削頭等工作部件，以完成鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜、刮端面、加工倒角、加工螺紋等加工工序，并可實現(xiàn)多種進(jìn)給工作循環(huán)。

看圖分析該液壓系統(tǒng)的特點（1）∵

采用YBP泵；又∵

容積節(jié)流調(diào)速；

∴無△P溢，η高；速度穩(wěn)定性及剛性好。還∵

回油路上有背壓閥；

∴滑臺運(yùn)動平穩(wěn)，且能承受一定的超越負(fù)載。（2）∵

采用行程閥、調(diào)速閥換速；

∴動作可靠，換接平穩(wěn)，位置準(zhǔn)確。（3）∵采用串聯(lián)調(diào)速閥的二次進(jìn)給回路，且調(diào)速閥裝在進(jìn)油路上；∴啟動和換速沖擊小，刀具和工件不會碰撞，且利于YJ發(fā)訊。（4）∵采用差動增速；∴能量利用經(jīng)濟(jì)合理。又∵采用死擋鐵停留；∴不僅提高了位置精度，還適用于鏜階梯孔、锪（孔、端面）等，使用范圍增大。通過對YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的分析，可知該系統(tǒng)具有如下特點。（1）該系統(tǒng)采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的進(jìn)油路容積節(jié)流調(diào)速回路，這種回路能夠使動力滑臺得到穩(wěn)定的低速運(yùn)動和較好的速度負(fù)載特性，而且由于系統(tǒng)無溢流損失，系統(tǒng)效率較高。另外，回路中設(shè)置了背壓閥，可以改善動力滑臺運(yùn)動的平穩(wěn)性，并能使滑臺承受一定的反向負(fù)載。（2）該系統(tǒng)采用了限壓式變量泵和液壓缸的差動連接回路來實現(xiàn)快速運(yùn)動，使能量的利用比較經(jīng)濟(jì)合理。動力滑臺停止運(yùn)動時，換向閥使液壓泵在低壓下卸荷，減少了能量損失。（3）系統(tǒng)采用行程閥和液控順序閥實現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)的速度換接，動作可靠，速度換接平穩(wěn)。同時，調(diào)速閥可起到加載的作用，可在刀具與工件接觸之前就能可靠地轉(zhuǎn)入工作進(jìn)給，因此不會引起刀具和工件的突然碰撞。（4）在行程終點采用了止位釘停留，不僅提高了進(jìn)給時的位置精度，還擴(kuò)大了動力滑臺的工藝范圍，更適合于鏜削階梯孔、刮端面等加工工序。（5）由于采用了調(diào)速閥串聯(lián)的二次進(jìn)給調(diào)速方式，可使起動和速度換接時的前沖量較小，并便于利用壓力繼電器發(fā)出信號進(jìn)行控制。任務(wù)二數(shù)控車床液壓系統(tǒng)分析任務(wù)目標(biāo)：掌握數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點；分析數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)所使用的元件及元件在該系統(tǒng)中的作用；分析MJ-50型數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)所使用的基本回路。任務(wù)描述：查閱資料，熟悉MJ-50型數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)作用，分析液壓系統(tǒng)工作原理圖，了解系統(tǒng)性能特點。MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的動作有：卡盤的夾緊與松開；刀架的夾緊與松開；刀架的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；尾座套筒的伸出與縮回?！?.3MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)按照分析步驟和方法進(jìn)行分析MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)找出液壓系統(tǒng)的基本回路，得出該系統(tǒng)的特點。（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，實現(xiàn)高壓和低壓夾緊的轉(zhuǎn)換，并且分別調(diào)節(jié)高壓夾緊或低壓夾緊壓力的大小。這樣可根據(jù)工作情況調(diào)節(jié)夾緊力，操作方便簡單。（3）用液壓馬達(dá)實現(xiàn)刀架的轉(zhuǎn)位，可實現(xiàn)無級調(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的預(yù)緊力大小，以適應(yīng)不同的需要。（5）壓力表14、15、16可分別顯示系統(tǒng)相應(yīng)的壓力，以便于故障診斷和調(diào)試。任務(wù)三萬能外圓磨床液壓傳動系統(tǒng)分析任務(wù)目標(biāo)：掌握萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點；分析萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)所使用的元件及元件在該系統(tǒng)中的作用；分析萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)所使用的基本回路。任務(wù)描述：查閱資料，熟悉萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)作用，分析液壓系統(tǒng)工作原理圖，了解系統(tǒng)性能特點。萬能外圓磨床液壓傳動系統(tǒng)萬能外圓磨床是工業(yè)產(chǎn)生應(yīng)用極為廣泛的一種精加工機(jī)床。主要用途是磨削各種圓柱面、圓錐面及階梯軸等零件，采用內(nèi)圓磨頭附件還可以磨削內(nèi)圓及內(nèi)錐孔等。為了完成上述零件的加工，磨床必須具有砂輪旋轉(zhuǎn)、工件旋轉(zhuǎn)、工作臺帶動工件的往復(fù)直線運(yùn)動和砂輪架的周期切入運(yùn)動等。此外，還要求砂輪架快速進(jìn)退和尾架頂尖的伸縮等輔助運(yùn)動。在這些運(yùn)動中，除砂輪旋轉(zhuǎn)、工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由電動機(jī)驅(qū)動外，其余則采用液壓傳動方式。根據(jù)磨削工藝的結(jié)構(gòu)特點，機(jī)床對工作臺的往復(fù)運(yùn)動性能要求較高。該液壓系統(tǒng)的主要特點①采用了活塞桿固定的雙桿液壓缸，可減小機(jī)床占地面積，同時也能保證左右兩個方向運(yùn)動速度一致。②系統(tǒng)采用了簡單節(jié)流閥式調(diào)速回路，功率損失小，這對調(diào)速范圍不需要很大、負(fù)載較小且基本恒定的磨床來說是很相宜的。此外，回油節(jié)流的形式在液壓回油腔中造成的背壓力有助于工作臺的制動，也有助于防止空氣滲入系統(tǒng)。③系統(tǒng)采用HYY21/3P-25T型快跳式操縱箱，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，換向精度和換向平穩(wěn)性都較高。此外，此操縱箱還能使工作臺高頻抖動，有利于提高切入磨削時的加工質(zhì)量。任務(wù)四汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)分析任務(wù)目標(biāo)：掌握汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理和特點；分析汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)所使用的元件及元件在該系統(tǒng)中的作用；分析汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)所使用的基本回路。任務(wù)描述：查閱資料，熟悉汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)作用，分析液壓系統(tǒng)工作原理圖，了解系統(tǒng)性能特點。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)汽車起重機(jī)是一種安裝在汽車底盤上的起重運(yùn)輸設(shè)備。它主要由起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和支腿部分等組成，這些工作機(jī)構(gòu)動作的完成由液壓系統(tǒng)來驅(qū)動。一般要求輸出力大，動作平穩(wěn)，耐沖擊，操作靈活、方便、安全、可靠。Q2－8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理如圖所示。該系統(tǒng)為中高壓系統(tǒng)，動力源采用軸向柱塞泵，由汽車發(fā)動機(jī)通過汽車底盤變速箱上的取力箱驅(qū)動。液壓泵的工作壓力為21MPa，排量為40mL，轉(zhuǎn)速為1500r/min。液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭從油箱中吸油，輸出的液壓油經(jīng)手動閥組1（是由換向閥A和B組成）和手動閥組2（是由換向閥C、D、E、F組成）輸送到各個執(zhí)行元件。整個系統(tǒng)由支腿收放、吊臂變幅、吊臂伸縮、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和吊重起升五個工作回路所組成，且各部分都具有一定的獨立性。整個系統(tǒng)分為上、下車兩部分，除液壓泵、溢流閥、閥組1及支腿部分外，其余元件全部裝在可回轉(zhuǎn)的上車部分。油箱裝在上車部分，兼作配重。上、下車兩部分油路通過中心回轉(zhuǎn)接頭9連通。支腿收放回路和其它動作回路均采用一個M型中位機(jī)能三位四通手動換向閥進(jìn)行切換。各個手動換向閥相互串聯(lián)組合，可實現(xiàn)多缸卸荷。根據(jù)起重工作的具體要求，操縱各閥不僅可以分別控制各執(zhí)行元件的運(yùn)動方向，還可以通過控制閥芯的位移量來實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)Q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理Q2－8型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)有如下幾個特點。（1）該系統(tǒng)為單泵、開式、串聯(lián)系統(tǒng)，采用了換向閥串聯(lián)組合，不僅各機(jī)構(gòu)的動作可以獨立進(jìn)行，而且在輕載作業(yè)時，可實現(xiàn)起升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動作，以提高工作效率。（2）系統(tǒng)中采用了平衡回路、鎖緊回路和制動回路，保證了起重機(jī)的工作可靠，操作安全。（3）采用了三位四通手動換向閥換向，不僅可以靈活方便地控制換向動作，還可通過手柄操縱來控制流量，實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。在起升工作中，將此節(jié)流調(diào)速方法與控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法結(jié)合使用，可以實現(xiàn)各工作部件微速動作。（4）各三位四通手動換向閥均采用了M型中位機(jī)能，使換向閥處于中位時能使系統(tǒng)卸荷，可減少系統(tǒng)的功率損失，適宜于起重機(jī)進(jìn)行間歇性工作。任務(wù)五液壓系統(tǒng)故障診斷與分析任務(wù)目標(biāo)：掌握液壓系統(tǒng)故障的診斷方法，能對常見故障進(jìn)行分析并進(jìn)行故障排除。任務(wù)描述：根據(jù)常見的故障現(xiàn)象，采取相應(yīng)的手段對故障進(jìn)行排除。液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試、使用維護(hù)、故障診斷與排除隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓設(shè)備在各工業(yè)部門中得到越來越廣泛的應(yīng)用。一