第7章數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng)

1、第七章第七章 數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng) 7.1 7.1 液壓與氣壓傳動概述液壓與氣壓傳動概述 7.2 7.2 液壓與氣壓傳動的主要元件用簡介液壓與氣壓傳動的主要元件用簡介7.3 7.3 數(shù)控機(jī)床上液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及其回路數(shù)控機(jī)床上液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及其回路 7.4 7.4 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在機(jī)床上的應(yīng)用液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在機(jī)床上的應(yīng)用 7.5 7.5 數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng) 7.6 7.6 數(shù)控機(jī)床上液壓與氣壓系統(tǒng)的維護(hù)數(shù)控機(jī)床上液壓與氣壓系統(tǒng)的維護(hù) 71 液壓與氣壓傳動概述液壓與氣壓傳動概述 7.1.1 液壓傳動的工作原理 7.1.2 氣壓傳動的工作原理 7.1

2、.3 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的構(gòu)成 7.1.4 液壓與氣壓傳動的特點 7.1.1 液壓傳動的工作原理液壓傳動的工作原理 圖7-1是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。需要千斤頂工作時，向上提起杠桿1則活塞2被提起，液壓缸3下腔中壓力減小，單向閥5關(guān)閉，單向閥4導(dǎo)通，油箱里的油液被吸人到液壓缸3中，這是吸油過程；隨后，壓下杠桿1，活塞2下移，液壓缸3下腔中壓力增大，迫使單向閥4關(guān)閉，單向閥5導(dǎo)通，高壓油液經(jīng)油管11流人液壓缸6的下腔中，推動活塞7向上移動，這是壓油過程。如此反復(fù)操作便可將重物8提升到需要的高度。在此過程中，控制閥9處于截止?fàn)顟B(tài)。打開控制閥9，則活塞6下腔中的油 液 在 重 物 作 用 下 排 回

3、 油 箱 G5123467891011圖7-1 液壓傳動的工作原理1-杠桿 2、7-活塞 3、6-液壓缸4、5-單向閥 7.1.2 氣壓傳動的工作原理氣壓傳動的工作原理 如果將圖7-1所示系統(tǒng)中的油液換成空氣，去掉油箱及與之相連的油管，將液壓缸改為氣缸，那么該系統(tǒng)便可視為一個氣壓傳動系統(tǒng)。生活中常用的打氣筒，就與活塞缸3的工作原理完全相同。 通過以上的分析不難看出，液壓與氣壓傳動是以密封容積中的受壓工作介質(zhì)來傳遞動力和運動的。它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成工作介質(zhì)的壓力能，通過由各種元件組成的控制回路實現(xiàn)能量的控制與調(diào)節(jié)，最終將傳動介質(zhì)的壓力能還原為機(jī)械能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)預(yù)定的動作，按照程序完成相應(yīng)的動力

4、與運動輸出。G5123467891011圖7-1 液壓傳動的工作原理1-杠桿 2、7-活塞 3、6-液壓缸 4、5-單向閥 7.1.3 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的構(gòu)成液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的構(gòu)成 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)一般由以下五個部分組成。 1動力裝置 動力裝置是指將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成傳動介質(zhì)壓力能的裝置。它是系統(tǒng)的動力源，用以提供一定流量或一定壓力的液體或壓縮空氣。常見的動力裝置有液壓泵、空氣壓縮機(jī)等。 2執(zhí)行裝置 執(zhí)行裝置用于連接工作部件，將工作介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為工作部件的機(jī)械能，常見的有作直線運動的動力缸(包括液壓缸和氣缸)和作回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達(dá)、氣馬達(dá)。 3控制與調(diào)節(jié)裝置 控制與調(diào)節(jié)裝置是指用于

5、控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)中工作介質(zhì)的壓力、流量和流動方向，從而控制執(zhí)行元件的作用力運動速度和運動方向的裝置，同時也可以用來卸載、實現(xiàn)過載保護(hù)等。按照功能的不同分為壓力閥、流量閥、方向閥、行程閥和邏輯元件等。4輔助裝置 輔助裝置是指對工作介質(zhì)起到容納、凈化、潤滑、消聲和實現(xiàn)元件之間連接等作用的裝 置，如油箱、管件、過濾器、分水濾氣器、冷卻器、油霧器、消聲器等。它們對保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作是不可缺少的。5傳動介質(zhì) 傳動介質(zhì)是用來傳遞動力和運動的工作介質(zhì)，即液壓油或壓縮空氣，是能量的載體。 7.1.4 液壓與氣壓傳動的特點液壓與氣壓傳動的特點 液壓及氣壓傳動均屬于流體傳動，因此機(jī)構(gòu)輸出力大，機(jī)械結(jié)構(gòu)更緊湊、

6、傳遞運動平穩(wěn)，反應(yīng)速度快，沖擊小，能高速起動、制動和換向，易于實現(xiàn)過載保護(hù)。而且其控制元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度較高。但要配置液壓泵和油箱，如傳動介質(zhì)易泄漏、不適于遙控、系統(tǒng)安裝困難、故障不易診斷等。氣動裝置的氣源容易獲得，機(jī)床可以不必再單獨配置動力源，裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作速度快和動作頻率高，適合于完成頻繁起動的輔助工作。過載時比較安全，不易發(fā)生過載損壞機(jī)件等事故。 1液壓傳動的優(yōu)點 2氣壓傳動的優(yōu)點 1液壓傳動的優(yōu)點液壓傳動的優(yōu)點 1) 在同等功率的情況下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的重量約為同功率電動機(jī)的16左右。 2) 液壓裝置工作平穩(wěn)、慣性小、反應(yīng)快，易于實現(xiàn)快速

7、起動、制動，具有較高的換向頻率。 3) 液壓傳動能在運行過程中進(jìn)行無級調(diào)速，且調(diào)速的范圍相當(dāng)寬，可達(dá)1：2000。 4) 液壓元件能自行潤滑，使用壽命長。 5) 因為液壓元件已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計、制造和 使用變得較為容易。 6) 液壓裝置與機(jī)械裝置相比更易實現(xiàn)直線運動。 2氣壓傳動的優(yōu)點氣壓傳動的優(yōu)點 1) 工作介質(zhì)是空氣，因此處理方便，不存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充問題，對環(huán)境無污染。 2) 空氣粘度小，在管路中的能量損失小，適于遠(yuǎn)程傳輸及控制。 3) 所需工作壓力低，元件的材料和制造精度要求低，成本低。 4) 工作適應(yīng)性強(qiáng)，能在各種惡劣環(huán)境下正常工作。 5) 結(jié)構(gòu)簡單

8、、輕便，使用安全。 表7-1列出了液壓與氣壓傳動和其他傳動的性能比較，由此可看出其傳動的具體性能 表表7-1 液壓與氣壓傳動和其他傳動的性能比較液壓與氣壓傳動和其他傳動的性能比較 類型操作力動作快慢環(huán)境要求構(gòu)造負(fù)載影響操作距離無級調(diào)速壽命維護(hù)要求價格液壓傳動最大較慢不怕振動復(fù)雜有一些短距離良好一般高稍貴氣壓傳動中等較快適應(yīng)性好簡單較大中距離較好長一般便宜電氣傳動中等快要求高稍復(fù)雜幾乎沒有遠(yuǎn)距離良好較短較高稍貴電子傳動最小最快要求特高最復(fù)雜沒有遠(yuǎn)距離良好短更高最貴機(jī)械傳動較大一般一般一般沒有短距離較困難一般簡單一般7.2 液壓與氣壓傳動的主要元件應(yīng)用簡介液壓與氣壓傳動的主要元件應(yīng)用簡介7.2.1

9、 液壓泵的工作原理及其選用7.2.2 空氣壓縮機(jī) 7.2.3 液壓馬達(dá)和氣壓馬達(dá) 7.2.4 動力缸7.2.5 控制元件 7.2.6 輔助元件 7.2.1 液壓泵的工作原理及其選用液壓泵的工作原理及其選用 圖7-2是齒輪泵工作原理圖。從圖中可以看出，齒輪泵是由一對大小一樣，齒數(shù)機(jī)同的相互嚙合的齒輪與泵體組成。其嚙合處將油腔分成左、右互不相通的兩部分，即吸油腔和壓油腔。當(dāng)齒輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時，泵左側(cè)吸油腔中嚙合的輪齒相繼脫開，輪齒退出齒間，使密封容積逐漸增大而形成局部真空，油箱中油液在大氣壓力作用下經(jīng)吸油口進(jìn)入吸油腔，并被傳動的齒輪帶入右側(cè)壓油腔。而壓油腔內(nèi)的輪齒則相繼進(jìn)入嚙合，使密封容積減小，

10、齒間中的油液被擠出，通過壓油口排出。齒輪不斷地轉(zhuǎn)動，吸油腔就不斷地吸油，而壓油腔則不斷地排油。排出的油液經(jīng)過管路輸送到執(zhí)行裝置。 a）齒輪泵 b）符號 圖7-2 齒輪泵的工作原理 液壓泵是系統(tǒng)的動力元件，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。常見的類型有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等。下面就齒輪泵和葉片泵的工作原理作簡要介紹。 圖7-3是單作用式葉片泵的工作原理圖。這種泵主要由定子1、轉(zhuǎn)子6和葉片5等組成。定子1與轉(zhuǎn)子6不同心，偏心距為e，葉片5可以在槽內(nèi)作徑向滑動。當(dāng)電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力作用下緊貼在定子內(nèi)表面上。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子6按圖示方向轉(zhuǎn)動時，位于下半部分的各密封容積不斷增大，形成局部真空，通

11、過吸油口將油箱內(nèi)的油吸人，而位于上半部分的葉片在定子內(nèi)表面的作用下，被迫內(nèi)向縮進(jìn)，密封容積不斷減小，于是油液便從壓油腔壓出。 a）葉片泵 b）符號 圖7-3 葉片泵工作原理 1-定子 2-壓油腔 3-吸油腔 4-軸 5-葉片 6-轉(zhuǎn)子 7-泵體 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每一葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)往復(fù)滑動一次，密封腔發(fā)生一次增大和縮小的變化，吸油壓油各一次，故稱單作用式葉片泵。因這種泵的轉(zhuǎn)子受有單向的徑向不平衡力，故又稱非平衡式葉片泵。如改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心距，便可改變泵的排量而成為變量泵。 PPa123456781097.2.2 空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 空氣壓縮機(jī)是氣壓傳動系統(tǒng)的動力源，也是系統(tǒng)心臟部分，是把

12、電動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成傳動介質(zhì)壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 氣壓傳動系統(tǒng)中最常用的空氣壓縮機(jī)為往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其工作原理如圖7-4所示。當(dāng)活塞5向右運動時，氣缸4內(nèi)容積增大、氣壓下降，當(dāng)氣壓低于大氣壓力時，外界空氣在大氣壓力作用下推開吸氣閥3而進(jìn)入氣缸中，稱為吸氣過程；當(dāng)活塞向左運動時，缸內(nèi)氣體受壓，氣壓升高，吸氣閥關(guān)閉，當(dāng)缸內(nèi)氣壓高于輸氣管路內(nèi)的壓力時，排氣閥2被打開，壓縮空氣排人輸氣管路內(nèi)，稱為排氣過程。曲柄10旋轉(zhuǎn)一周，活塞5往復(fù)運動一次，即完成“吸氣壓縮排氣”一個工作循環(huán)。活塞5的往復(fù)運動是由電動機(jī)帶動曲柄10轉(zhuǎn)動，通過連桿9、滑塊7、活塞桿6轉(zhuǎn)化成直線往復(fù)運動而產(chǎn)生的。圖7-4 活塞式

13、空氣壓縮機(jī)工作原理 1-彈簧 2-排氣閥 3-吸氣閥 4-氣缸 5-活塞 6-活塞桿 7-十字頭滑塊 8-滑道 9-連桿 10-曲柄 空氣壓縮機(jī)按輸出壓力大小可分為：低壓空壓機(jī)(0.21MPa)、中壓空壓機(jī)(1.010MPa)、高壓空壓機(jī)(10100MPa)和 超 高 壓 空 壓 機(jī)(100MPa)；按輸出流量( 排 量 ) 可 分 為 ： 微 型(l00m3min)空氣壓縮機(jī)。圖7-5為空氣壓縮機(jī)的幾種見類型，表7-2是空氣壓縮機(jī)的型式與性能比較。圖7-5 空氣杖縮機(jī)的類型a) 活塞式 b) 轉(zhuǎn)子式 c) 離心式 d) 軸流式 表表7-2 空氣壓縮機(jī)的形式與性能空氣壓縮機(jī)的形式與性能 型式額

14、定壓力/MPa排氣量/L.min-1驅(qū)動動力/kW單級往復(fù)式1.02010000.275雙級往復(fù)式1.550100000.775油冷螺桿式0.70.85180120001.575無油單級往復(fù)式0.70.852080000.275無油雙級螺桿式0.92000300000201800離心式0.7100005007.2.3 液壓馬達(dá)和氣壓馬達(dá)液壓馬達(dá)和氣壓馬達(dá) 液壓馬達(dá)和氣壓馬達(dá)是將工作介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的裝置。液壓馬達(dá)的種類很多，常用的有齒輪式、葉片式等，其結(jié)構(gòu)如圖7-6所示。如果不用原動機(jī)，而將液壓油輸入齒輪泵，則壓力油作用在齒輪上的扭矩將使齒輪旋轉(zhuǎn)，并可在齒輪軸上輸出一定

15、的轉(zhuǎn)矩，這時齒輪泵就成為齒輪馬達(dá)了。當(dāng)壓力油輸入到齒輪馬達(dá)的左側(cè)油口時，馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)。 a ) b ) 圖7-6 常用液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu) a) 齒輪式 b)葉片式氣壓傳動中使用最廣泛的是葉片式和活塞式氣壓馬達(dá)。表7-3是幾種氣壓馬達(dá)的性能比較。 表表7-3 常用氣壓馬達(dá)類型及性能比較常用氣壓馬達(dá)類型及性能比較 類別簡圖轉(zhuǎn)速范圍/r.min-1扭矩效率耗氣量/m3. min-1結(jié)構(gòu)特點齒輪式馬達(dá)雙齒輪式100010000較小低1.2結(jié)構(gòu)簡單，噪聲大，振動大，人字齒輪式馬達(dá)換向困難多齒輪式100010000較雙齒輪馬達(dá)大低1.2活塞式馬達(dá)徑向活塞式有連桿式1001300（最大至6000）大較高0.71.

16、7結(jié)構(gòu)復(fù)雜無連桿式滑桿式軸向活塞式3000較徑向活活式馬達(dá)大高0.8結(jié)構(gòu)緊湊但很復(fù)雜葉片式馬達(dá)單向回轉(zhuǎn)的葉片馬達(dá)50050000小較低1.01.7結(jié)構(gòu)簡單，維修容易雙向回轉(zhuǎn)的葉片馬達(dá)雙作用雙向葉片馬達(dá)7.2.4 動力缸動力缸 動力缸與液壓馬達(dá)或氣壓馬達(dá)的功能相同，也是作為執(zhí)行元件將工作介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動工作部件。不同之處在于動力缸輸出的運動形式多為直線運動。動力缸的類型很多，按其作用方式有單作用式和雙作用式；按其運動形式有推力缸(直線運動)和擺動缸。此外，還有一些組合式和特殊結(jié)構(gòu)的動力缸，安裝方式也有多種。下面介紹兩種典型的動力缸結(jié)構(gòu)。圖7-7為典型的單桿活塞缸結(jié)構(gòu)。缸筒組件包括缸

17、筒5、前端蓋1、后端蓋8等，由四根長拉桿螺栓聯(lián)接，進(jìn)出油口在前后端蓋上?；钊M件包括活塞3、活塞桿4及活塞與活塞桿的聯(lián)接件等。密封裝置：缸筒與端蓋、活塞與活塞桿之間為靜密封，采用O形密封圈12、15；活塞與缸筒內(nèi)壁、導(dǎo)向套與活塞桿之間為動密封，采用密封圈2、7及裝在導(dǎo)向套 上的刮油防塵圈9。緩沖裝置：活塞桿前端、緩沖套16分別與前后端蓋上的單向閥14和節(jié)流閥13構(gòu)成前后緩沖器。圖7-7 典型單桿活塞缸結(jié)構(gòu)1-前端蓋 2、7-動密封 3-活塞 4-活塞桿 5-缸筒 6-拉桿螺栓 8-后端蓋 9-刮油防塵圈 10-導(dǎo)向套 11-鋼球 12、15-靜密封 13-節(jié)流閥 14-單向閥 16-緩沖套 1

18、7-排氣塞螺釘 圖7-8為膜片式氣缸結(jié)構(gòu)圖，由高彈性材料制成的膜片2通過彈性卡箍3由上蓋1和下座4夾緊，并形成上腔a和下腔b，a為工作腔，c接壓縮空氣，孔d通大氣。彈簧5用于推桿8的復(fù)位。這種氣缸的行程短，但摩擦極小，因此適用于低壓及響應(yīng)較快的場合。 當(dāng)活塞前端或緩沖套接近終端分別伸人端蓋內(nèi)側(cè)的中孔時，回油經(jīng)節(jié)流閥排出，活塞受節(jié)流閥的節(jié)流作用而減速，避免或減輕活塞對端蓋的沖擊。排氣裝置：缸筒上的兩個排氣塞A分別設(shè)在缸筒的上部左、右位置，當(dāng)旋松排氣塞螺釘17、活塞右移(或左移)時，油腔內(nèi)集聚的空氣便可推開鋼球11經(jīng)螺紋間隙排出。排凈后再旋緊螺釘。單桿活塞缸易拆裝，更換導(dǎo)向套方便，所占空間小，制造

19、成本低。圖7-8 臘片式氣缸結(jié)構(gòu)1-上蓋 2-膜片 3-卡箍 4-下座 5-復(fù)位彈簧 6-螺栓 7-防塵套 8-推桿 9-接頭7.2.5 控制元件控制元件 在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中，控制閥是用來控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)中工作介質(zhì)的壓力、流量和流向的控制元件，模助于不同的液壓閥，經(jīng)過適當(dāng)?shù)慕M合，可以達(dá)到控制液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件（液壓缸與液壓馬達(dá)）的輸出力或力矩、速度與運動方向等的目的。控制閥按其所控制的參數(shù)不同分為方向閥、壓力閥和流量閥，而每一種閥因在閥口結(jié)構(gòu)、連接方式等方面有所不同又有不同的分類，詳見表7-4。表表7-4 控制閥的種類控制閥的種類許多國家對通過液壓閥的流量指標(biāo)只規(guī)定在能夠保證正常工作的條件下

20、所允許通過的最大流量值，同時給出通過不同流量時，有關(guān)參數(shù)改變的特性曲線，如通過流量與壓力損失關(guān)系曲線、通過流量與啟閉靈敏度關(guān)系曲線等。因此在選擇閥的流量規(guī)格時，必須注意二者的不同含義。對液壓閥的基本要求是：1. 動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。2. 油液流過時壓力損失小。3. 密封性能好。分類方法種 類按皚皚參數(shù)分方向閥、壓力閥、流量閥按結(jié)構(gòu)分座式（錐面、平面）、滑套式（移動式、旋轉(zhuǎn)式）、膜片式按操縱方式分手動、機(jī)動、電動、液動、氣動、電液控、電氣控按連接方式分管接式、板接式（液壓、氣壓傳動）、法蘭連接式、疊加閥式、插裝式（液壓傳動） 4. 結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性

21、強(qiáng)。 (1) 方向控制閥 方向控制閥是控制液壓、氣壓傳動系統(tǒng)中工作介質(zhì)流動方向的閥門。主要有單向型方向控制閥和換向型方向控制閥兩大類。 1）單向閥 圖7-9為普通單向閥的結(jié)構(gòu)原理圖，其中圖a為液壓傳動用閥，圖b為氣壓傳動用閥。其作用是使工作介質(zhì)只能沿一個方向流動，反方向截止不通。正向流通時，依靠液流或氣流的壓力克服閥心背面的微弱彈簧力將閥心推離閥座而實現(xiàn)；反向截止時，同樣依靠液流或氣流的壓力推動閥心將閥座口關(guān)閉從而切斷通路。圖7-9 普通單向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號a) 液壓傳動用b)氣壓傳動用 c)其所長圖形符號1-彈簧 2-閥體 3-閥心 4-端蓋 5-彈性擋圈 6-彈簧座 2）換向閥 換向閥是

22、借助于閥芯和閥體之間的相對移動來控制油路的通斷關(guān)系，改變油液的流動方向，從而控制執(zhí)行元件的運動方向。對換向閥的基本要求是：油液通過閥的壓力損失要?。换ゲ幌嗤ǖ挠涂谥g的密封性好、泄漏量要小；換向控制力小，換向可靠，動作靈敏；換向平穩(wěn)，沖擊小。 圖7-10是液壓傳動中使用的二位四通電磁換向閥的工作原理圖，它有兩個工作位置 .圖7-10 二位四通電磁換向閥工作原理a) 電磁針鐵不通電 b) 電磁鐵通電 c) 符號1-閥體 2-彈簧 3-滑閥 4-電磁鐵 5-銜鐵 6-推桿 7-液壓缸 8-活塞 9-液壓泵 10-油箱 （2） 壓力控制閥 壓力控制閥用于控制液壓、氣壓傳動系統(tǒng)中工作介質(zhì)的壓力，使系統(tǒng)

23、能夠安全、可靠、穩(wěn)定地運行。常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓(調(diào)壓)閥、順序閥等。下面以溢流閥為例簡要說明壓力控制閥的結(jié)構(gòu)和原理。 圖7-11為直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。 a) 液壓傳動用 b) 氣壓傳動用1-后蓋 2-閥體 3-閥芯 4-彈簧 5-閥蓋 1-調(diào)壓手柄 2-調(diào)壓彈簧 6-調(diào)節(jié)桿 7-鎖緊螺母 8-調(diào)節(jié)螺母9-鋼球 3-閥芯 4-膜片 圖7-11 直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號 (3) 流量控制閥 圖7-12是簡單節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖，其中圖a為液壓傳動用閥，圖b為氣壓傳動用閥。在圖a中，節(jié)流閥閥口呈軸向三角槽式，油從進(jìn)油口P1流入，經(jīng)過環(huán)形槽和三角槽節(jié)流口，再從出油口P2流出

24、。轉(zhuǎn)動手柄時，便可通過推桿3帶動閥心1作軸向移動，從而改變節(jié)流閥口的通流面積，調(diào)節(jié)流量。為保證閥芯移動時輕便自如，特將進(jìn)口油液經(jīng)過“a”和“b”兩孔引到閥芯的上、下腔，使閥心處于壓力平衡狀態(tài)。閥心的復(fù)位和定位僅由彈簧5緊貼推桿3實現(xiàn)。這種節(jié)流閥的特點是進(jìn)油口的壓力油通過閥芯中間的通孔，同時作用在閥芯上、下兩端，使閥芯只受復(fù)位彈簧的作用。因此，調(diào)節(jié)比較輕便。 a) 液壓傳動用 b) 氣壓傳動用圖 7-12 簡單節(jié)流閥 1-閥芯 2-閥蓋 3-推桿 4-閥體 5-彈簧7.2.6 輔助元件輔助元件 液壓輔助元件包括蓄能器、過濾器、油箱、管道及管接頭、密封件等。這些元件，從在液壓系統(tǒng)中的作用看，僅起輔

25、助作用，但從保證完成液壓系統(tǒng)的任務(wù)看，它們是非常重要的，它們對系統(tǒng)的性能、效率、溫升、噪聲和壽命影響極大，必須給予足夠的重視。除油箱常需自行設(shè)計外，其余的輔助元件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，皆為標(biāo)準(zhǔn)件，但應(yīng)注意合理選用。7. 3 數(shù)控機(jī)床上液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及其回路數(shù)控機(jī)床上液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及其回路 由于液壓技術(shù)在工程實際中的廣泛應(yīng)用，使得液壓系統(tǒng)依照不同的使用場合，有著不同的組成形式。但不論實際的液壓系統(tǒng)多么復(fù)雜，它總不外乎是由些基本回路所組成。 所謂基本回路，就是由相關(guān)液壓元件組成的，能實現(xiàn)某種特定功能的典型油路。它是從一般的實際液壓系統(tǒng)中歸納、綜合、提煉出來的，具有一定的代表性。熟悉和掌握基本回路的組成

26、、工作原理、性能特點及其應(yīng)用，是分析和設(shè)計液壓系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。基本回路按其在液壓系統(tǒng)中的功能可分為壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多執(zhí)行元件動作控制回路等。本節(jié)主要對前三類回路中的基本知識做一簡要介紹。7.3.1 壓力控制回路壓力控制回路7.3.2 速度控制回路速度控制回路7.3.3 方向控制回路方向控制回路7.3.1 壓力控制回路壓力控制回路 壓力控制回路的功能是利用壓力控制元件來控制整個液壓系統(tǒng)（或局部油路）的工作壓力，以滿足執(zhí)行元件對力（或力矩）的要求，或者達(dá)到合理利用功率、保證系統(tǒng)安全等目的。 1.調(diào)壓回路調(diào)壓回路調(diào)壓回路的功能是控制系統(tǒng)的最高工作壓力，使其不超過某一預(yù)先調(diào)定

27、的數(shù)值（即壓力閥的調(diào)整壓力）。 圖7-13 調(diào)壓回路a)單級調(diào)壓回路 b)遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 （1）.單級調(diào)壓回路 如圖7-13a所示，它是最基本的調(diào)壓回路。溢流閥2與液壓泵1并聯(lián)，溢流閥限定了液壓泵的最高工作壓力，也就調(diào)定了系統(tǒng)的最高工作壓力。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力上升至溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥開啟溢流，便使系統(tǒng)壓力基本維持在溢流閥的調(diào)定壓力上；當(dāng)系統(tǒng)工作壓力低于溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥關(guān)閉，此時系統(tǒng)工作壓力取決于負(fù)載的情況。這里，溢流閥的調(diào)定壓力必須大于執(zhí)行元件的最大工作壓力和管路上各種壓力損失之和，作溢流閥使用時可大510；作安全閥使用時可大10一20。 （2）遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 在先導(dǎo)式溢流閥的遙控口

28、接一遠(yuǎn)程調(diào)壓閥（小流量的直動式溢流閥），即可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)壓，如圖7-13b所示。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2可以安裝在操作方便的地方。由于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2是與主溢流閥1中的先導(dǎo)閥并聯(lián)，故先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力須大于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力，這樣，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥才可起到調(diào)壓的作用.2.減壓回路減壓回路減壓回路的功能是在單泵供油的液壓系統(tǒng)中，使某一條支路獲得比主油路工作壓力還要低的穩(wěn)定壓力。例如，輔助動作回路、控制油路和潤滑油路的工作壓力常低于主油路的工作壓力。常見的減壓回路如圖7-14所示。在與主油路相并聯(lián)的支路上串接減壓閥2，使這條支路獲得較低的穩(wěn)定壓力。主油路的工作壓力由溢流閥1調(diào)定；支路的壓力由減壓閥2調(diào)定，減壓閥2的調(diào)壓

29、范圍在0.5MPa至溢流閥的調(diào)定壓力之間。單向閥3的作用是，如果主油路壓力降低 圖7-14 減壓回路 1-溢流閥 2-減壓閥 3-單向閥圖 （低于減壓閥的調(diào)整壓力）時，可防止油液的倒流。需要注意的是，當(dāng)支路上的工作壓力低于減壓閥的調(diào)壓力時，減壓閥不起減壓作用，處于常開狀態(tài)。由于減壓閥工作時有閥口的壓力損失和泄漏引起的容積損失，所以減壓回路總有一定的功率損失。故大流量回路不宜采用減壓回路，而應(yīng)采用輔助泵低壓供油。 3.增壓回路增壓回路 當(dāng)液壓系統(tǒng)中某一支路需要壓力很高流量很小的壓力油，若采用高壓泵不經(jīng)濟(jì)，或根本沒有這樣高壓力的液壓泵時，就要采用增壓回路來提高壓力。（1）單作用增壓回路 如圖7-1

30、5a所示，此回路利用單作用增壓缸來增壓。圖示位置時，液壓泵供給增壓缸大活塞腔以較低的壓力油，在小活塞腔即可輸出較高的壓力油；電磁換向閥1換位后，增壓缸活塞返回，高位輔助油箱2經(jīng)單向閥3向小活塞腔補(bǔ)油。所以此回路只能實現(xiàn)間歇增壓。 7-15 增壓回路 a)單作用增壓回路 b)雙作用增壓回路 1-電磁換向閥 2-曲箱 3-單向閥 （2）雙作用增壓回路 如圖7-15b所示回路采用雙作用增壓缸來增壓。由電磁換向閥的反復(fù)換向（通過增壓缸的行程控制來實現(xiàn)），使增壓缸活塞作往復(fù)運動，其兩端交替輸出高壓油，從而實現(xiàn)連續(xù)增壓。 4.卸荷回路 在許多情況下，需要執(zhí)行元件短時間停止工作。此時，可以通過卸荷回路使液壓

31、泵載荷，即使液壓泵在零功率（零壓）狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，也不宜采取停、啟電機(jī)的方法。 所謂“卸荷”是指液壓泵以很小的輸出功率運轉(zhuǎn)，即液壓泵輸出油液以很低的壓力排回油箱；或液壓泵輸出很小流量的壓力油。這樣既減少了功率的消耗和降低了系統(tǒng)的溫升，又延長了液壓泵的使用壽命。 采用了卸荷回路，可以避免原動機(jī)的頻繁起動與停止；若在起動時先行卸荷，還可使原動機(jī)在空載下起動。常見的卸荷回路有以下幾種。 （1）用換向閥的卸荷回路采用具有中位卸荷機(jī)能的三位換向閥，可以使液壓泵卸荷。這種方法簡單、可靠。中位卸荷機(jī)能是M、H、K型。如圖7-16a所示為采用三位四通換向閥（M型中位機(jī)能）的卸荷回路，兩電磁鐵斷電后，執(zhí)行元件停止運

32、動，液壓泵輸出油液經(jīng)中位直接返回油箱。圖7-16b所示為用二位二通電磁換向閥直接卸荷的回路，電磁鐵通電時，液壓泵輸出油液經(jīng)此換向閥直接排回油箱。采用換向閥卸荷，其規(guī)格應(yīng)與液壓泵的流量相適應(yīng)。 7-16 卸荷回路a)采用三位四通換向閥中位卸荷 b)采用二位二通電磁換向閥直接卸荷c)用先導(dǎo)式溢流閥卸荷 d)用外控順序閥卸荷 e)壓力補(bǔ)償變量泵卸荷 f)保壓卸荷 （2）用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路。如圖7-16c所示，在先導(dǎo)式溢流閥1的遙控口接一小規(guī)格的二位二通電磁閥20當(dāng)執(zhí)行元件工作時，電磁閥斷電，液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入系統(tǒng)；執(zhí)行元件停止運動時，電磁閥通電，先導(dǎo)式溢流閥的遙控口接通油箱，使其在很低壓力

33、下開啟，液壓泵輸出油液經(jīng)溢流閥返回油箱，實現(xiàn)液壓泵的卸荷。在結(jié)構(gòu)上常將二位二通電磁閥和先導(dǎo)式溢流閥組合使用，稱為電磁溢流閥。 （3）用外控順序閥的卸荷回路。如圖7-16d所示為雙聯(lián)泵供油系統(tǒng)中，用外控順序閥4（或稱卸荷閥）使其中一臺泵卸荷的回路。外控順序閥4限定了雙泵一起供油的最高壓力；小流量泵2的最高工作壓力由溢流閥3調(diào)定。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于順序閥4的設(shè)定值時，順序閥4關(guān)閉，雙泵供油，此為低壓大流量工況；當(dāng)系統(tǒng)壓力超過順序閥4的設(shè)定值時.順序閥4開啟，大流量泵l卸荷，小流量泵2供油，為高壓小流量工況。順序閥4的設(shè)定壓力至少應(yīng)比溢流閥3低0.5MPa。 （4）壓力補(bǔ)償變量泵的卸荷回路。壓力補(bǔ)償變量

34、泵（如限壓式、恒壓式、恒功率變量泵）具有壓力升高、流量自動變小的特性。如圖7-16e所示為壓力補(bǔ)償變量泵的卸荷回路。當(dāng)換向閥處于中位，執(zhí)行元件停止運動時，壓力補(bǔ)償變量泵1的出口壓力升高，達(dá)到補(bǔ)償裝置動作所需的壓力后，泵的流量自動減少到只需補(bǔ)足系統(tǒng)的泄漏量為止。由于此時泵的輸出流量很小，廣義地講這也是一種泵的卸荷狀態(tài)。為防止變量泵壓力補(bǔ)償裝置調(diào)零的誤差和動作滯緩而使泵的壓力異常升高，設(shè)置安全閥2起安全保護(hù)作用。 （5）保壓卸荷回路。有的主機(jī)要求液壓系統(tǒng)在工作過程中，當(dāng)液壓泵卸荷時系統(tǒng)仍須保持壓力。通?？捎眯钅芷鱽肀３窒到y(tǒng)壓力。如圖7-16f所示為用壓力繼電器控制電磁溢流閥使液壓泵卸荷，用蓄能器保

35、壓的回路。電磁閥2通電，液壓泵1正常工作；執(zhí)行元件停止運動后，液壓泵繼續(xù)向蓄能器3供油，隨蓄能器充液容積的增大，壓力升高至壓力繼電器4的調(diào)定值時，壓力繼電器使電磁閥斷電，液壓泵卸荷；蓄能器則使系統(tǒng)保持壓力，保壓的范圍可由壓力繼電器4來設(shè)定。5.平衡回路平衡回路 對于執(zhí)行元件與垂直運動部件相連（如豎直安裝的液壓缸等）的結(jié)構(gòu)，當(dāng)垂直運動部件下行時，都會出現(xiàn)超越負(fù)載（或稱負(fù)負(fù)載）。超越負(fù)載的特征是：負(fù)載力的方向與運動方向相同，負(fù)載力將助長執(zhí)行元件的運動。在出現(xiàn)超越負(fù)載時，若執(zhí)行元件的回油路無壓力，運動部件會因自重產(chǎn)生自行下滑，甚至可能產(chǎn)生超速（超過液壓泵供油流量所提供的執(zhí)行元件的運動速度）運動。如果

36、在執(zhí)行元件的回油路設(shè)置一定的背壓（回油壓力）來平衡超越負(fù)載，就可以防止運動部件的自行下滑和超速。這種回路因設(shè)置背壓與超越負(fù)載相平衡，故稱平衡回路；因其限制了運動部件的超速運動，又稱限速回路。如圖7-17所示，單向順序閥1串接在液壓缸下行的回油路上，其調(diào)定壓力略大于運動部件自重在液壓缸下腔中形成的壓力。當(dāng)換向閥處中位時，自重在液壓缸下腔形成的壓力不足以使單向順序閥開啟，防止了運動部件的自行下滑；當(dāng)換向閥處左位時，活塞下行，順序閥開啟后在活塞下腔建立的背壓平衡了自重，活塞以液壓泵供油流量所提供的速度平穩(wěn)下行，避免了超速。此種回路，活塞下行運動平穩(wěn)；但順序閥調(diào)定后，所建立的背壓即為定值，多用于超越負(fù)

37、載不變的場合。 圖7-17 平衡回路 7.3.2 速度控制回路速度控制回路速度控制回路包含調(diào)速回路和速度變換回路。1.調(diào)速回路調(diào)速回路調(diào)速是指調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。改變執(zhí)行元件運動速度的方法，可從其速度表達(dá)式中尋求。 液壓缸的速度：v=qA；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速： nm=qVm?？梢姡淖冞M(jìn)入執(zhí)行元件的流量q，或者改變執(zhí)行元件的幾何尺寸（液壓缸的工作面積A或液壓馬達(dá)的排量Vm）都可以改變其運動速度。改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量q，可以用定量泵與節(jié)流元件的配合來實現(xiàn)，也可以直接用變量泵來實現(xiàn)。對于液壓缸來講，要改變其工作面積A，在結(jié)構(gòu)上有困難，所以只能通過改變輸入流量來實現(xiàn)調(diào)速；對于液壓馬達(dá)，既可以通過改

38、變輸入流量，也可以通過改變其排量（采用變量馬達(dá)）來實現(xiàn)調(diào)速。根據(jù)以上分析，可以歸納出以下兩類基本調(diào)速方法： 節(jié)流調(diào)速采用定量泵供油，利用節(jié)流元件來改變并聯(lián)支路的油流分配，進(jìn)而改變進(jìn)入執(zhí)行元件流量來實現(xiàn)調(diào)速的方法。容積調(diào)速利用改變液壓泵或液壓馬達(dá)有效工作容積（排量）來實現(xiàn)調(diào)速的方法。如果將以上兩種調(diào)速方法結(jié)合起來，用變量泵與節(jié)流元件相配合的調(diào)速方法，則稱為容積節(jié)流調(diào)速。（1）節(jié)流調(diào)速回路 根據(jù)節(jié)流元件在回路中的安放位置不同，節(jié)流路有進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流和旁路節(jié)流三種基本形式。根據(jù)使用要求，節(jié)流元件或是節(jié)流閥，或是調(diào)速閥。下面簡介進(jìn)口和出口節(jié)流調(diào)速回路。 1）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。將節(jié)流閥裝在液壓缸的進(jìn)

39、口油路上，即串聯(lián)在定量泵和液壓缸之間，與進(jìn)口油路并聯(lián)一溢流支路，如圖7-18所示。調(diào)節(jié)節(jié)流閥閥口的大小，改變了并聯(lián)支路的油流分配（如調(diào)小節(jié)流閥口時，將減小進(jìn)口油路的流量，增大溢流支路的溢流量），也就改變了進(jìn)入液壓缸的流量，實現(xiàn)活塞運動速度的調(diào)節(jié)。 圖7-18 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路 2）出口節(jié)流調(diào)速回路。將節(jié)流閥裝在液壓缸的出口油路上，與進(jìn)口油路并聯(lián)一溢流支路，如圖7-19所示。與進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速原理相似，調(diào)節(jié)節(jié)流閥閥口的大小，改變了并聯(lián)支路的油流分配（如調(diào)小節(jié)流閥口時，將減小出口油路的流量，同時減小進(jìn)口油路的流量，而增大溢流支路的溢流量），也就改變了液壓缸排出的流量，實現(xiàn)活塞運動速度的調(diào)節(jié)。

40、 圖7-19 出口節(jié)流調(diào)速回路 2.速度變換回路速度變換回路 速度變換回路是使執(zhí)行元件從一種速度變換到另一種速度的回路。 （1）增速回路 增速回路是指在不增加液壓泵流量的前提下，提高執(zhí)行元件速度的回路。 1）自重充液增速回路。如圖7-20a所示為自重充液增速回路，常用于質(zhì)量大的立式運動部件的大型液壓系統(tǒng)（如大型液壓機(jī)）。當(dāng)換向閥右位接通油路時，由于運動部件的自重，活塞快速下降，其下降速度由單向節(jié)流閥控制。若活塞下降速度超過液壓泵供油流量所提供的速度，液壓缸上腔將產(chǎn)生負(fù)壓，通過液控單向閥l（亦稱充液閥）從高位油箱2（亦稱充液油箱）向液壓缸上腔補(bǔ)油；當(dāng)運動部件接觸到工件，負(fù)載增加時，液壓缸上腔壓力

41、升高，液控單向閥關(guān)閉，此時僅靠液壓泵圖7-20 增速回路 a)自重充液增速回路 b)差動連接增速回路供油，活塞運動速度降低。回程時，換向閥左位接通油路，壓力油進(jìn)入液壓缸下腔，同時打開液控單向閥，液壓缸上腔回油一部分進(jìn)入高位油箱，一部分經(jīng)換向閥返回油箱。 自重充液增速回路的液壓泵按低速加載時的工況選擇，快速時利用自重，不需增設(shè)輔助的動力源，回路構(gòu)成簡單。但活塞下降速度過快時液壓缸上腔吸油不充分，為此高位油箱可用加壓油箱或蓄能器代替，實現(xiàn)強(qiáng)制充液。 2）差動連接增速回路。如圖7-20b所示為差動連接增速回路。電磁鐵1DT通電時，活塞向右運動；而1DT、3DT同時通電時，壓力油進(jìn)入液壓缸左右兩腔，形

42、成差動連接。由于無桿腔工作面積大于有桿腔工作面積，故活塞仍向右運動，此時有效工作面積減?。ㄏ喈?dāng)于活塞桿的面積），活塞推力減小，而運動速度增加。2DT通電、3DT斷電時，活塞向左返回。差動連接可以提高活塞向右運動的速度（一般是空載情況下），縮短工作循環(huán)時間，是實現(xiàn)液壓缸快速運動的一種簡單經(jīng)濟(jì)的有效辦法。 （2）減速回路 減速回路是使執(zhí)行元件由快速轉(zhuǎn)換為慢速的回路。常用的方法是靠節(jié)流閥或調(diào)速閥來減速，用行程閥或電氣行程開關(guān)控制換向閥的通斷將快速轉(zhuǎn)換為慢速。圖7-21 減速回路a)行程閥控制 b)行程開關(guān)控制 如圖7-21a所示為用行程閥控制的減速回路。在液壓缸的回油路上并聯(lián)接人行程閥2和單向調(diào)速閥

43、3?；钊蛴疫\動時，活塞桿上的擋鐵1碰到行程閥的滾輪之前，活塞快速運動；擋鐵碰上滾輪并壓下行程閥的頂桿后，行程閥2關(guān)閉，液壓缸的回油只能通過調(diào)速閥3排回油箱，活塞作慢速運動。向左返回時不管擋鐵是否壓下行程閥的頂桿，液壓油均可通過單向閥進(jìn)入液壓缸有桿腔，活塞快速退回。7.3.3 方向控制回路方向控制回路 方向控制回路的作用是控制液壓系統(tǒng)中液流的通、斷及流動方向的，進(jìn)而達(dá)到控制執(zhí)行元件運動、停止及改變運動方向的目的。 采用二位四通、二位五通、三位四通或三位五通換向閥都可以使執(zhí)行元件換向。二位閥可以使執(zhí)行元件正反兩個方向運動，但不能在任意位置停止。三位閥有中位，可以使執(zhí)行元件在其行程中的任意位置停止

44、。利用中位不同的滑閥機(jī)能又可使系統(tǒng)獲得不同的性能（如M型中位滑閥機(jī)能可使執(zhí)行元件停止和液壓泵卸荷）。五通閥有兩個回油口，執(zhí)行元件正反向運動時，兩回油路上設(shè)置不同的背壓，可獲得不同的速度。 如果執(zhí)行元件是單作用液壓缸或差動缸，則可用二位三通換向閥來換向，如圖7-22所示。 換向閥的操作方式可根據(jù)工作需要來選擇，如手動、機(jī)動、電磁或電液動等。 圖7-22 用二位三通換向閥的換向回路a)控制單作用液壓缸換向 b)控制差動缸換向 在閉式系統(tǒng)中可用雙向變量泵控制油流的方向來實現(xiàn)液壓馬達(dá)或液壓缸的換向。若執(zhí)行元件是雙作用單活塞桿液壓缸，回路中應(yīng)考慮流量平衡問題，如圖7-23所示。主回路是閉式回路，用輔助泵

45、6來補(bǔ)充變量泵吸油側(cè)流量的不足，低壓溢流閥7用來維持變量泵吸油側(cè)的壓力，防止變量泵吸空。當(dāng)活塞向左運動時，液壓缸3回油流量大于其進(jìn)油流量，變量泵吸油側(cè)多余的油液，經(jīng)二位二通液動換向閥4的右位和低壓溢流閥5排回油箱。回路中用一個溢流閥2和四個單向閥組成的液壓橋路來限定正反運動時的最高壓力。2.鎖緊回路鎖緊回路為了使液壓缸活塞能在任意位置上停止運動，并防止在外力作用下發(fā)生竄動，須采用鎖緊回路。鎖緊的原理就是將執(zhí)行元件的進(jìn)回油路封閉；利用三位四通換向閥的中位機(jī)能（O型或M型）可以使活塞在行程范圍內(nèi)的任意位置上停止運動，但由于換向閥（滑閥結(jié)構(gòu)）的泄漏，鎖緊效果差。要獲得很好的鎖緊效果，應(yīng)采用液控單向閥

46、（因單向閥為錐面密封，泄漏極小）。如圖7-24所示為雙向鎖緊回路， 在液壓缸兩側(cè)油路上串接液控單向閥（亦稱液壓鎖）。換向閥處中位時，液控單向閥關(guān)閉液壓缸兩側(cè)油路，活塞被雙向鎖緊，左右都不能竄動。 圖7-23 用雙向變量泵的換向回路 圖7-24 用液控單向閥的鎖緊回路 7. 4 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在機(jī)床上的液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在機(jī)床上的應(yīng)用應(yīng)用7.4.1平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)7.4.2數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng) 7.4.1 平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)平面磨床工作臺液壓系統(tǒng) 圖7-25是簡化后的平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)圖。當(dāng)電動機(jī)帶動液壓泵3轉(zhuǎn)動時，油箱1中的油液經(jīng)過過濾器2被吸人系統(tǒng)。來自液壓泵3的壓力油經(jīng)節(jié)流閥

47、6(控制流量)，進(jìn)入手動三位四通換向閥7的卜A通道，再進(jìn)入二位四通電磁換向閥8(圖中所示為未通電位置)流人液壓缸9的左腔，推動活塞連同工作臺12向右運動，液壓缸右腔的油液被活塞壓回油箱1中。 工作臺的往復(fù)運動靠工作臺上的兩個撞塊11和擋鐵10的共同作用進(jìn)而控制行程開關(guān)間斷打開和關(guān)閉，則電磁換向閥的右位和左位輪換接入系統(tǒng)，從而實現(xiàn)工作臺的往復(fù)運動。若要手動換向，可將撞塊11扳向上方操作換向閥7即可實現(xiàn)。 1110BAOP12356789124 圖7-25 平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)1-油箱 2-過濾器 3-液壓泵 4-壓力表 5-溢流閥 6-節(jié) 流閥 7-手動換向閥 8-電磁換向閥 9-液壓缸 10

48、-擋鐵 11-撞塊 12-工作臺7.4.2 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng) 1.數(shù)控車床液壓系統(tǒng) 圖7-26是數(shù)控車床TND360機(jī)床的液壓系統(tǒng)。該機(jī)床液壓系統(tǒng)由液壓站和5條液壓支路組成。5條液壓支路是卡盤夾緊支路、尾架套筒移動支路、主軸變速支路和預(yù)留兩條支路所組成。 (1)液壓工作站 液壓工作站的組成是由液壓電動機(jī)1(交流電動機(jī)，11kW)通過聯(lián)軸器2驅(qū)動外反饋限壓式變量泵3產(chǎn)生壓力油，壓力油經(jīng)過單向閥4和濾油器8后輸出。在單向閥與濾油器之間，油路上并聯(lián)有蓄能器5、溢流閥6和手動二位二通換向閥7。蓄能器用于穩(wěn)定系統(tǒng)中油壓的穩(wěn)定與補(bǔ)償流量的變化量；溢流閥作為系統(tǒng)的安全閥，限制系統(tǒng)的最高壓力；

49、手動換向閥是為檢修而設(shè)置的，在需要時卸掉油路中的負(fù)荷，使壓力油經(jīng)手動閥直接流回油箱。這樣可判斷故障是否在油泵上。一般情況下手動換向閥在截止位。 在過濾器8的兩 端加壓力繼電器14監(jiān)視過濾器的堵塞情況，當(dāng)過濾器堵塞時，壓力繼電器發(fā)出電信號給機(jī)床控制系統(tǒng)，產(chǎn)生報警信號，使操作人員能夠迅速的進(jìn)行清洗或更換過濾網(wǎng)，恢復(fù)液壓系統(tǒng)正常工作狀態(tài)。在液壓油箱上為防止灰塵進(jìn)人油箱，油箱的空氣人口處加有空氣過濾器。為了解油箱內(nèi)的油液的多少，用油標(biāo)進(jìn)行檢測。 2)卡盤夾緊支路 卡盤要通過卡爪的抓緊和放松動作來實現(xiàn)對圖7-26 TND360機(jī)床液壓系統(tǒng)原理1-液壓電動機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-變量泵 4-單向閥 5-蓄能器

50、 6-溢流閥 7-換向閥 8-濾油器9-減壓閥 10-電磁換向閥 11-手動換向閥 12-壓力繼電器 13-液壓缸 14壓力繼電器15-電磁換向閥 16-單向減壓閥 17-節(jié)流閥 18-液控單向閥 19壓力繼電器 20-液壓缸21-電磁換向閥 22-單向減壓閥 23-壓力繼電器 24-液壓缸 25-電磁換向閥26-單向減壓閥 27-液壓缸 28-電磁換向閥 29-液壓缸B2M5M6M1M2M3MTPTPLe10981211292724201923282526141615171821220 . 7 l t r3 M P a5MPa12L/min1.1KWE1-M18MPa4 5 61 2 350

51、MPaE1-B4L3-Y1L3-Y2L4-Y1L4-Y2L5-Y2L5-Y1H1-Y1H1-Y2A1B1A1A3B3A4B4主 軸 變速13卡盤 夾 緊卡 盤松 開套 筒 回 縮套筒 伸 出L3-S3L3-S2卡 盤支 路尾 架 支 路L4-S1L4-S2H1-S2H1-S13127546L3-B1工件的夾緊與放松。工作中要能判別其卡爪是否夾緊工件，如果沒有夾緊工件時，則數(shù)控加工程序不能執(zhí)行，并在執(zhí)行時發(fā)出報警信號。7. 5 數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)7.5.1 油脂潤滑方式 7.5.2 油液潤滑方式 7.5.1 油脂潤滑方式油脂潤滑方式 油脂潤滑方式不需要潤滑設(shè)備，工作可靠、密封簡單、

52、不需要經(jīng)常添加和更換、維護(hù)方便、但摩擦阻力大。油脂潤滑方式一般采用的是高級鋰基油脂潤滑。潤滑時油脂的封人量一般為潤滑空間容積的10，切忌隨意填滿。油脂過多，會加劇運動部件的發(fā)熱。采用油脂潤滑方式時，要采取有效的密封措施，以防止切屑液和潤滑油進(jìn)入。密封措施有迷宮式密封、油封密封和密封圈密封。7.5.2 油液潤滑方式油液潤滑方式 1、油液循環(huán)潤滑方式 2、定時定量潤滑 定時定量潤滑無論潤滑點位置高低和離油泵遠(yuǎn)近，各點的供油量穩(wěn)定，由于潤滑周期的長短及供油量可調(diào)整，減少了潤滑油的消耗，易于自動報警，潤滑可靠性高。如圖7-27所示定量閥定時定量潤滑系統(tǒng)的工作原理是：油泵起動后，將高壓潤滑油送到各定量閥

53、，定量閥即將定量油液經(jīng)支路油管送至各潤滑點。當(dāng)油路中壓力達(dá)到某一值時，說明定量閥中油液已完全輸出，由壓力繼電器監(jiān)測控制，使油泵停止工作。這時定量閥在彈簧作用下儲好定量油液，為下一次送油做好準(zhǔn)備，每次潤滑間隙時間由電氣控制系統(tǒng)自動控制。 圖7-27 定量閥定時定量潤滑系統(tǒng) 圖7-28是定量閥的結(jié)構(gòu)示意圖。定量閥的工作原理是：當(dāng)油泵工作時壓力油進(jìn)入油口后，將皮碗壓緊閥芯的出油口之后，同時克服彈簧的彈力，使柱塞向右運動，壓力油進(jìn)入定量閥的左腔；當(dāng)油泵不工作時，在彈簧的作用下，柱塞左移，左腔中的潤滑油使皮碗關(guān)閉進(jìn)油口，打開閥芯上的出油口，定量的潤滑油輸出。 圖 7-28 定量閥的結(jié)構(gòu)示意圖1-閥體 2

54、-皮碗 3-柱塞 4-彈簧 3、油霧潤滑方式 油霧潤滑是利用經(jīng)過凈化處理的高壓氣體將潤滑油霧化后，并經(jīng)管道噴送到需潤滑的部位的潤滑方式 ，由于霧狀油液吸熱性好,又無油液攪拌作用，所以能以較少油量獲得較充分的潤滑，常用于高速主軸軸承的潤滑。但油霧容易被吹出，污染環(huán)境。油霧潤滑系統(tǒng)通常由通入壓縮空氣的分水過濾器，電磁閥、調(diào)壓器進(jìn)入霧化器后，送往噴嘴4、油氣潤滑方式 4、油氣潤滑方式圖7-29 油氣潤滑 如圖7-29油氣潤滑原理圖所示，油氣潤滑是用壓縮空氣把小油滴送進(jìn)軸承空隙中，油量大小可達(dá)最佳值，壓縮空氣有散熱作用，潤滑油可回收，不污染周圍空氣。76 數(shù)控機(jī)床上液壓與氣壓系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上液壓與氣壓

55、系統(tǒng)的維護(hù)維護(hù)7.6.1 液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點7.6.2 液壓系統(tǒng)的點檢 7.6.3 氣動系統(tǒng)維護(hù)的要點 7.6.4 氣動系統(tǒng)的點檢 7.6.1 液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點 1. 控制油液污染，保持油液清潔，是確保液壓系統(tǒng)正常工作的重要措施。據(jù)統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)的故障有80是由于油液污染引發(fā)的，油液污染還加速液壓元件的磨損。 2. 控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統(tǒng)效率的一個重要環(huán)節(jié)。一臺機(jī)床的液壓系統(tǒng)，若油溫變化范圍大，其后果是：影響液壓泵的吸油能力及容積效率；系統(tǒng)工作不正常，壓力、速度不穩(wěn)定，動作不可靠；液壓元件內(nèi)外泄漏增加；加速油液的氧化變質(zhì)。 3. 制液壓系統(tǒng)泄漏極為

56、重要，因為泄漏和吸空是液壓系統(tǒng)常見的故障。要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質(zhì)量以及管道系統(tǒng)的安裝質(zhì)量。其次是提高密封件的質(zhì)量，注意密封件的安裝使用與定期更換，最后是加強(qiáng)日常維護(hù)。 4. 防止液壓系統(tǒng)振動與噪聲。振動影響液壓件的性能，使螺釘松動、管接頭松脫，從而引起漏油。因此要防止和排除振動現(xiàn)象。 5. 嚴(yán)格執(zhí)行日常點檢制度。液壓系統(tǒng)故障存在著隱蔽性、可變性和難于判斷性。因此應(yīng)對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行點檢，把可能產(chǎn)生的故障現(xiàn)象記錄在日檢維修卡上，并將故障排除在萌芽狀態(tài)，減少故障的發(fā)生。 6. 嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度。液壓設(shè)備在工作過程中，由于沖擊振動、磨損和污染等因素，使管件松動，金屬件和