第8章典型液壓系統(tǒng)

1、第八章 典型液壓系統(tǒng)1.了解或估計(jì)系統(tǒng)的任務(wù)。 （要求、工作、動作循環(huán)）2.分析系統(tǒng)中各元件的類型和作用， 找出他們之間的聯(lián)系(基本回路）。 （泵 執(zhí)行元件控制閥輔助元件）3.分析實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件各種動作的方法， 寫出油路路線。 （對復(fù)雜系統(tǒng)，將元件、油路分別編號）液壓系統(tǒng)圖閱讀方法8-1 YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理一、概述 組合機(jī)床是一種高效率的專用機(jī)床 由通用部件和專用部件組成 便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工作循環(huán)，進(jìn)給力大， 進(jìn)給量可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，工作平穩(wěn)。 動力滑臺通用部件，可以配置各種工藝用途的切削頭。以液壓方式驅(qū)動液壓動力滑臺。 供油方式可以是定量泵雙泵供油，或限壓式變量葉片泵。泵及

2、閥類元件通常安裝在專門的液壓泵站上，而動力滑臺上只安裝液壓缸（或再裝行程閥）。 YT4543型液壓動力滑臺臺面尺寸為450800mm，進(jìn)給速度范圍為6.6660 mm/min，最大進(jìn)給力為45KN，最大快進(jìn)速度7.3m/min?？梢詫?shí)現(xiàn)多種不同動作循環(huán)：快進(jìn)工進(jìn)停留快退原位停止。快進(jìn) 一(次)工進(jìn) 二(次)工進(jìn)停留快退原位停止。快進(jìn)工進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止。二、電磁鐵動作表二、電磁鐵動作表 采用限壓式變量葉片泵供油電液換向閥換向用行程閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和工進(jìn)的變換用電磁閥實(shí)現(xiàn)兩個工進(jìn)速度的變換三、液壓系統(tǒng)工作原理進(jìn)油路進(jìn)油路：變量泵14單向閥13三位換向閥12 (左位)行程閥8(右位)液壓缸7左腔；回

3、油路回油路：液壓缸7右腔三位換向閥12(左位)單向閥3行程閥8(右位)液壓缸7左腔。1 1快速前進(jìn)快速前進(jìn)( (差動）差動）1YA帶電，行程閥8導(dǎo)通進(jìn)油路進(jìn)油路：變量泵14單向閥13三位換向閥12(左位)調(diào)速閥4電磁閥9(右位) 液壓缸7左腔；回油路回油路：液壓缸7右腔三位換向閥12(左位)順序閥2背壓閥1油箱。2 2一次工作進(jìn)給一次工作進(jìn)給1YA帶電，行程閥8切斷進(jìn)油路進(jìn)油路：變量泵14單向閥13三位換向閥12(左位)調(diào)速閥4調(diào)速閥10液壓缸7左腔；回油路回油路：液壓缸7右腔三位換向閥12(左位)順序閥2背壓閥1油箱。3 3二次工作進(jìn)給二次工作進(jìn)給1YA、3YA帶電，行程閥8切斷 壓力繼電器

4、5發(fā)出信號給時間繼電器?；_在端點(diǎn)停留。4 4死擋鐵停留死擋鐵停留1YA、3YA帶電，行程閥8切斷進(jìn)油路進(jìn)油路：變量泵14單向閥13三位換向閥12(右位)液壓缸7右腔；回油路回油路：液壓缸7左腔單向閥6三位換向閥12(右位)油箱。5 5快速退回快速退回2YA帶電，行程閥8由切斷到導(dǎo)通卸荷回路：變量泵14單向閥1 3 三 位 換 向 閥12(中位)油箱。6 6原位停止原位停止1YA、2YA、3YA斷電，行程閥8導(dǎo)通1“變量泵+調(diào)速閥+背壓閥”式調(diào)速回路。2“變量泵+差動連接”實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。3“行程閥+順序閥”實(shí)現(xiàn)快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)。4三位五通M型中位機(jī)能電液換向閥卸荷。四、液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)四、液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)1

5、調(diào)速回路（容積節(jié)流+背壓）2快速動作回路（變量泵+差動）3換向回路（電液換向閥）4快速運(yùn)動和工作進(jìn)給的換接回路（行程控制）5兩種工作進(jìn)給的換接回路（調(diào)速閥串聯(lián)）6卸荷回路（M型電液換向閥中位機(jī)能卸荷）五、實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)所用的基本回路五、實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)所用的基本回路8.3 YB32-200 YB32-200型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)1.概述 液壓機(jī)是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機(jī)械。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。 液壓機(jī)有多種型號規(guī)格，其壓制力從幾十噸到上萬噸。用乳化液作介質(zhì)的液壓機(jī)

6、，被稱作水壓機(jī)，產(chǎn)生的壓制力很大，多用于重型機(jī)械廠和造船廠等。用石油型液壓油做介質(zhì)的液壓機(jī)被稱作油壓機(jī)，產(chǎn)生的壓制力較水壓機(jī)小，在許多工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。 概述概述(2/2) 液壓機(jī)多為立式，其中以四柱式液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)布局最為典型，應(yīng)用也最廣泛。圖8.3所示為液壓機(jī)外形圖，它主要由充液筒1、上橫梁2、上液壓缸3、上滑塊4、立柱5、下滑塊6、下液壓缸7等零部件組成。這種液壓機(jī)有4個立柱，在4個立柱之間安置上、下兩個液壓缸3和7。上液壓缸驅(qū)動上滑塊4，下液壓缸驅(qū)動下滑塊6。為了滿足大多數(shù)壓制工藝的要求，上滑塊應(yīng)能實(shí)現(xiàn)快速下行慢速加壓保壓延時快速返回原位停止的自動工作循環(huán)。下滑塊應(yīng)能實(shí)現(xiàn)向上頂出停留

7、向下退回原位停止的工作循環(huán)（圖8.4）。上下滑塊的運(yùn)動依次進(jìn)行，不能同時出現(xiàn)。 圖8.4 YB32200型液壓機(jī)動作循環(huán)圖圖圖8.3 液壓機(jī)外液壓機(jī)外形圖形圖1充液筒；充液筒；2上橫梁；上橫梁；3上液上液壓缸；壓缸；4上滑塊上滑塊；5立柱；立柱；6下滑塊；下滑塊；7下液下液壓缸；壓缸；8電氣操電氣操縱箱；縱箱；9動力機(jī)動力機(jī)構(gòu)構(gòu)圖8.4 YB32200型液壓機(jī)動作循環(huán)圖2. YB32-200型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理 四柱式Y(jié)B32200型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)如圖8.5所示。在液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)由高壓軸向柱塞變量泵供油，上、下兩個滑塊分別由上、下液壓缸帶動，實(shí)現(xiàn)上述各種循環(huán)。 圖8.5 YB3220

8、0型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖YB32-200液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(2/6) 其原理如下： (1) 上滑塊工作循環(huán) （a）快速下行。當(dāng)電磁鐵1YA通電后，先導(dǎo)閥和上缸換向閥左位接入系統(tǒng)，液控單向閥I被打開。則系統(tǒng)主油路走向?yàn)?進(jìn)油路：液壓泵順序閥上缸換向閥左位單向閥I3上液壓缸上腔。 回油路：上液壓缸下腔單向閥I2上缸換向閥左位下缸換向閥中位油箱。 上滑塊在自重作用下快速下行。這時，上液壓缸上腔所需流量較大，而液壓泵的流量又較小，其不足部分由充液筒（副油箱）經(jīng)單向閥I1向液壓缸上腔補(bǔ)油。 （b）慢速加壓。當(dāng)上滑塊下行接觸到工件后，因受阻力而減速，液控單向閥I1關(guān)閉，液壓缸

9、上腔壓力升高實(shí)現(xiàn)慢速加壓。加壓速度由液壓泵的輸出流量決定。這時的油路走向與快速下行時相同。 （c）保壓延時。當(dāng)上液壓缸上腔壓力升高到使壓力繼電器動作時，壓力繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵1YA斷電，則先導(dǎo)閥和上缸換向閥處于中位，保壓開始。當(dāng)缸內(nèi)壓力低于保壓要求所調(diào)定的壓力時，由控制壓力的元件發(fā)出信號，使電磁鐵1YA通電，這時缸內(nèi)壓力升高直至使壓力繼電器動作，重復(fù)保壓過程。保壓時間由時間繼電器（圖中未畫出）控制，可在0 24 min內(nèi)調(diào)節(jié)。YB32-200液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(3/6) （d）快速返回。在保壓延時結(jié)束時，時間繼電器使電磁鐵2YA通電，先導(dǎo)閥右位接入系統(tǒng)，

10、使控制壓力油推動預(yù)泄換向閥，并將上缸換向閥右位接入系統(tǒng)。這時，液控單向閥I1被打開，其主油路走向?yàn)椋?進(jìn)油路：液壓泵順序閥上缸換向閥右位液控單向閥I2上液壓缸下腔。 回油路：上液壓缸上腔液控單向閥I1充液筒（副油箱）。 這時上滑塊快速返回，返回速度由液壓泵流量決定。當(dāng)充液筒內(nèi)液面超過預(yù)定位置時，多余的油液由溢流管流回油箱。 YB32-200液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(4/6) （e）原位停止。當(dāng)上滑塊返回上升到擋塊壓下行程開關(guān)時，行程開關(guān)發(fā)出信號，使電磁鐵2YA斷電，先導(dǎo)閥和換向閥都處于中位，則上滑塊在原位停止不動。這時，液壓泵處于低壓卸荷狀態(tài)，油路走向?yàn)椋?液壓泵順

11、序閥上缸換向閥中位下缸換向閥中位油箱。 YB32-200液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(5/6) (2) 下滑塊工作循環(huán) （a）向上頂出。當(dāng)電磁鐵4YA通電使下缸換向閥右位接入系統(tǒng)時，下液壓缸帶動下滑塊向上頂出。其主油路走向?yàn)椋?進(jìn)油路：液壓泵順序閥上缸換向閥中位下缸換向閥右位下液壓缸下腔。 回油路：下液壓缸上腔下缸換向閥右位油箱。 （b）停留。當(dāng)下滑塊上移至下液壓缸活塞碰到上缸蓋時，便停留在這個位置上。此時，液壓缸下腔壓力由下缸溢流閥調(diào)定。 （c）向下退回。使電磁鐵4YA斷電，3YA通電，液壓缸快速退回。此時的油路走向?yàn)椋?進(jìn)油路：液壓泵順序閥上缸換向閥中位下缸換向閥左

12、位下液壓缸上腔。 回油路：下液壓缸下腔下缸換向閥左位油箱。 （d）原位停止。原位停止是在電磁鐵3YA和4YA都斷電，下缸換向閥處于中位的情況下得到的。YB32-200液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(6/6)3. YB32200型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析 1利用充油筒補(bǔ)油實(shí)現(xiàn)上缸快速下行。產(chǎn)生大的輸出力是液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)之一。為了獲得大的壓制力，除采用高壓泵提高系統(tǒng)壓力之外，還常常采用大直徑的液壓缸。這樣，當(dāng)上滑塊快速下行時，就需要大的流量進(jìn)入液壓缸上腔。假若此流量全部由液壓泵提供，則液壓泵的規(guī)格太大，這不僅造價高，而且在慢速加壓、保壓和原位停止階段，功率損失加大。液

13、壓機(jī)上滑塊的重量均較大，足可以克服摩擦力及回油阻力自行下落。該系統(tǒng)采用充液筒來補(bǔ)充快速下行時液壓泵供油的不足，這樣使系統(tǒng)功率利用更加合理，方案是正確的。 2保壓延時。保壓延時是液壓機(jī)常有的工作狀態(tài)。該系統(tǒng)采用液控單向閥I1、I6和單向閥I3的密封性和液壓管路及油液的彈性來保壓。這個方案結(jié)構(gòu)簡單，造價低，比用泵保壓節(jié)省功率。但是要求液壓缸等元件密封性好。 3換向卸壓。通常的液壓機(jī)系統(tǒng)屬于高壓系統(tǒng)。對于高壓系統(tǒng)，在液壓缸以很高壓力進(jìn)行保壓的情況下，假若立即啟動換向閥使液壓缸反向快速退回時，將會產(chǎn)生液壓沖擊。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)對換向過程進(jìn)行控制，先使高壓腔壓力釋放，再切換油路。該系統(tǒng)采用預(yù)泄換向

14、閥，先使液壓缸上腔壓力釋放降低后，再使主油路換向。其原理是：在保壓階段，預(yù)泄換向閥的上位接入系統(tǒng)。當(dāng)電磁鐵2YA通電后，控制壓力油經(jīng)減壓閥和先導(dǎo)閥右位進(jìn)入預(yù)泄換向閥的下端腔和液控單向閥I6的控制口。由于預(yù)泄換向閥上端腔與液壓缸上腔油路連通，壓力很高，其下端腔的控制壓力油不能使閥芯向上移動。但是，液控單向閥I6可以在控制壓力油作用下打開。I6被打開后，液壓缸上腔油液經(jīng)液控單向閥I6、預(yù)泄換向閥上位泄至油箱。這時，壓力被釋放降低，直至預(yù)泄換向閥的閥芯被推移到使下位接入系統(tǒng)。接著，控制壓力油經(jīng)預(yù)泄換向閥下位進(jìn)入上缸換向閥的右端腔，使其右位接入系統(tǒng)，切換主油路，實(shí)現(xiàn)液壓缸快速退回。 YB32-200型

15、液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析(2/4) 4上、下恒壓缸互鎖。在系統(tǒng)中，上、下兩液壓缸動作的協(xié)調(diào)是由兩個換向閥的互鎖來保證的。只有當(dāng)上缸換向閥處于中位時，下缸換向閥才能接通壓力油。這樣，就保證了兩個液壓缸不可能同時接通壓力油而動作。在拉伸操作中，為了實(shí)現(xiàn)“壓邊”工步，上液壓缸活塞必須推著下液壓缸活塞移動（下缸換向閥處于中位），這時，上液壓缸下腔油液進(jìn)入下液壓缸上腔（多余油液經(jīng)下液壓缸換向閥中位流回油箱），而下液壓缸下腔油液經(jīng)下液壓缸溢流閥流回油箱，壓邊壓力由該溢流閥調(diào)節(jié)。 YB32-200型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析(3/4) 5控制油路壓力的控制。該系統(tǒng)利

16、用換向閥中位實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷。為了保證對上缸換向閥（液動式）和下缸換向閥（電液動）進(jìn)行控制，在液動泵出口至上缸換向閥的主油路上設(shè)有順序閥，用來保證在換向閥處于中位時，控制油路仍有足夠的壓力。并且，用減壓閥來調(diào)節(jié)控制油路壓力（2MPa）。在卸荷油路上設(shè)置順序閥，提高了液壓泵的卸荷壓力（2.5 MPa），增大了液壓泵卸荷時的功率損失，這是不利之處。 另外，在該系統(tǒng)中兩個液壓缸各有一個安全閥實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 YB32-200型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析型液壓機(jī)液壓傳動系統(tǒng)分析(4/4)8.4 Q2-8 Q2-8型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)1.概述 汽車起重機(jī)是一種自行式起重設(shè)備。它可與

17、裝運(yùn)的汽車編隊(duì)行駛，機(jī)動性好，應(yīng)用廣泛。圖8.6為Q28型汽車起重機(jī)的簡圖。它主要由載重汽車1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、支腿3、吊臂變幅缸4、吊臂伸縮缸5、起升機(jī)構(gòu)6、基本臂7等部分組成。起重裝置可連續(xù)回轉(zhuǎn)，最大起重量為80 kN，（幅度為3 m時），最大起重高度11.5 m。當(dāng)裝上附加臂時，可用于建筑工地吊裝預(yù)制件。 2. Q2-8型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理 圖8.7為Q28型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。 Q2-8型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(2/6) 該液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括支腿收放、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、吊臂伸縮和吊臂變幅等五部分。通過手動的多路閥組1和2進(jìn)

18、行操縱。各部分運(yùn)動都有相對的獨(dú)立性。該系統(tǒng)的液壓泵由汽車發(fā)動機(jī)經(jīng)裝在底盤變速箱上的取力箱驅(qū)動，額定壓力21 MPa，轉(zhuǎn)速1 500 r/min，單轉(zhuǎn)排量40 mL。實(shí)際工作壓力由壓力表12顯示。安全閥3用來防止系統(tǒng)過載，調(diào)整壓力為19 MPa。 系統(tǒng)中的液壓泵、安全閥、閥組1及前后支腿部分裝在下車（汽車車體部分），其他液壓元件都裝在上車（吊車旋轉(zhuǎn)部分），其中油箱兼配重。上車和下車之間的油路通過中心回轉(zhuǎn)接頭9連通。 (1) 支腿收放 為了解決汽車輪胎支承能力不足和保證起重時車體穩(wěn)定性等問題，在起重作業(yè)時，必須放下支腿，將輪胎架空，在汽車行駛時將支腿收起。汽車前后各有兩個支腿，每個支腿由一個液壓缸

19、驅(qū)動。液壓缸的活塞下行時，將支腿放下，上行時，將支腿收回。在每個液壓缸的進(jìn)出油路上都串接一個由液控單向閥組成的雙向液壓鎖，保證將支腿鎖住在任何位置上，防止起重作業(yè)時的“軟腿”和汽車行駛過程中出現(xiàn)支腿下落現(xiàn)象的出現(xiàn)。前支腿液壓缸由三位四通手動換向閥A操縱，后支腿液壓缸用另一個三位四通換向閥B操縱。兩個換向閥都采用M型中位機(jī)能，油路串聯(lián)。 Q2-8型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理型汽車起重機(jī)液壓傳動系統(tǒng)工作原理(3/6) (2) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動整個上車部分轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)盤由低速大扭矩液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪、蝸輪減速箱和一對內(nèi)嚙合齒輪驅(qū)動。由于轉(zhuǎn)盤和液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速較低，不需設(shè)置制動回路，這樣，使得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓