第七章 典型液壓傳動系統(tǒng)實例 第一節(jié) 液壓隨動恒功率控制系統(tǒng)

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《液壓與氣壓傳動》

多媒體授課系統(tǒng)燕山大學(xué)《液壓與氣壓傳動》課程組內(nèi)容編輯：姚春東高殿榮

設(shè)計制作：姚春東ysu-20109典型液壓傳動系統(tǒng)

9.1組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)9.4塑料注射成型機(jī)

9.2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)9.3

壓力機(jī)液壓系統(tǒng)9.5TY180推土機(jī)液壓系統(tǒng)分析ysu-2010

近年來，液壓傳動技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)械制造業(yè)、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。由于液壓系統(tǒng)所服務(wù)的主機(jī)的工作循環(huán)、動作特點等各不相同，相應(yīng)的各液壓系統(tǒng)的組成、作用和特點也不盡相同。本章通過對典型液壓系統(tǒng)的分析，進(jìn)一步熟悉各液壓元件在系統(tǒng)中的作用和各種基本回路的組成，并掌握分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟。ysu-2010

閱讀一個較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)圖，大致可按以下步驟進(jìn)行：

(1)了解設(shè)備的工藝對液壓系統(tǒng)的動作要求；(2)初步瀏覽整個系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，并以各個執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)分解為若干塊(以下稱為子系統(tǒng))；(3)對每一子系統(tǒng)進(jìn)行分析，搞清楚其中含有哪些基本回路，然后根據(jù)執(zhí)行元件的動作要求，參照動作循環(huán)表讀懂這一子系統(tǒng)；(4)根據(jù)液壓設(shè)備中各執(zhí)行元件間互鎖、同步、防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系；(5)在全面讀懂系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)整個系統(tǒng)有哪些特點，以加深對系統(tǒng)的理解。ysu-20109.1組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機(jī)床是由通用部件和某些專用部件所組成的高效率和自動化程度較高的專用機(jī)床。它能完成鉆、鏜、銑、刮端面、倒角、攻螺紋等加工和工件的轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等動作。動力滑臺是組合機(jī)床的一種通用部件。在滑臺上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動力箱和主軸箱、鉆削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端面等。YT4543型組合機(jī)床液壓動力滑臺可以實現(xiàn)多種不同的工作循環(huán)，其中一種比較典型的工作循環(huán)是：快進(jìn)→一工進(jìn)→二工進(jìn)→死擋鐵停留→快退→停止。完成這一動作循環(huán)的動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理如圖9.1所示。動作演示ysu-2010系統(tǒng)中采用限壓式變量葉片泵供油，并使液壓缸差動聯(lián)接以實現(xiàn)快速運(yùn)動。由電液換向閥換向，用行程閥、液控順序閥實現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，用二位二通電磁換向閥實現(xiàn)一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的速度換接。為保證進(jìn)給的尺寸精度，采用了死擋鐵停留來限位。實現(xiàn)工作循環(huán)的工作原理如下：圖9.1YT4543型組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)原理圖

1-濾油器;2-變量泵;3、9、16-單向閥，4、8、10、1l、18、20-管路;15-電液動換向閥;6-背壓閥;7-遠(yuǎn)控順序閥;12、13-節(jié)流閥;14-電磁閥;15-壓力繼電器;l7-行程閥;19-液壓缸ysu-2010

(1)快進(jìn)(差動連接)按下啟動按鈕，三位五通電液動換向閥5的先導(dǎo)電磁換向閥1YA得電，使之閥芯右移，左位進(jìn)入工作狀態(tài)，這時的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1→變量泵2→單向閥3→管路4→電液換向閥5的P口到A口→管路10、11→行程閥17→管路18→液壓缸19左腔。ysu-2010

回油路：缸19右腔→管路20→電液動換向閥5的B口到T口→油路8→單向閥9→油路11→行程閥17→管路18→缸19左腔。這時形成差動連接回路。因為快進(jìn)時，滑臺的載荷較小，系統(tǒng)中壓力較低，所以變量泵2輸出流量大，同時進(jìn)油可以經(jīng)閥17直通油缸左腔，因此動力滑臺實現(xiàn)快速前進(jìn)。ysu-2010

(2)第一次工進(jìn)在快進(jìn)行程結(jié)束時，滑臺上的擋鐵壓下行程閥17，行程閥上位工作，使油路11和18斷開。電磁鐵1YA繼續(xù)通電，電液動換向閥5左位仍在工作，電磁換向閥14的電磁鐵處于斷電狀態(tài)。進(jìn)油路必須經(jīng)調(diào)速閥12進(jìn)入液壓缸左腔，與此同時，系統(tǒng)壓力升高，將液控順序閥7打開，并關(guān)閉單向閥9，使液壓缸實現(xiàn)差動連接的油路切斷?；赜徒?jīng)順序閥7和背壓閥6回到油箱。這時的主油路是：ysu-2010

進(jìn)油路：濾油器1→變量泵2→單向閥3→電液動換向閥5的P口到A口→油路10→調(diào)速閥12→二位二通電磁換向閥14→油路18→液壓缸19左腔。回油路：缸19右腔→油路20→電液動換向閥5的B口到T口→管路8→順序閥7→背壓閥6→油箱。因工作進(jìn)給時油壓升高，則變量泵2的流量自動減小，動力滑臺向前做第一次工作進(jìn)給，進(jìn)給量的大小可以用調(diào)速閥12調(diào)節(jié)。ysu-2010(3)第二次工作進(jìn)給在第一次工作進(jìn)給結(jié)束時，滑臺上的擋鐵壓下行程開關(guān)，使電磁閥14的電磁鐵3YA得電，閥14右位接入工作，切斷了該閥所在的油路，經(jīng)調(diào)速閥12的油液必須經(jīng)過調(diào)速閥13進(jìn)入液壓缸的右腔，其它油路不變。由于調(diào)速閥13的開口量小于閥12，進(jìn)給速度降低，進(jìn)給量的大小可由調(diào)速閥13來調(diào)節(jié)。ysu-2010

(4)死擋鐵停留當(dāng)動力滑臺第二次工作進(jìn)給終了碰上死擋鐵后，液壓缸停止不動，系統(tǒng)的壓力進(jìn)一步升高，達(dá)到壓力繼電器15的調(diào)定值時，經(jīng)過時間繼電器的延時，再發(fā)出電信號，使動力滑臺退回。在時間繼電器延時動作前，滑臺停留在死擋鐵限定的位置上。ysu-2010

(5)快退時間繼電器發(fā)出電信號后，2YA得電，1YA失電，3YA斷電，電液動換向閥5右位工作，這時的主油路是：進(jìn)油路：濾油器1→變量泵2→單向閥3→油路4→換向閥5的P口到B口→油路20→缸19的右腔。ysu-2010回油路：缸19的左腔→油路18→單向閥16→油路11→電液動換向閥5的A口到T口→油箱。這時系統(tǒng)的壓力較低，變量泵2輸出流量大，動力滑臺快速退回。由于活塞桿的面積大約為活塞的一半，所以動力滑臺快進(jìn)、快退的速度大致相等。ysu-2010

(6)原位停止當(dāng)動力滑臺退回到原始位置時，擋塊壓下行程開關(guān)，這時電磁鐵1YA、2YA、3YA都失電，電液動換向閥5處于中位，動力滑臺停止運(yùn)動，變量泵2輸出油液的壓力升高，使泵的流量自動減至最小。表9.1是這個液壓系統(tǒng)的電磁鐵和行程閥的動作表。ysu-2010表9.1YT4543型組合機(jī)床

動力滑臺液壓系統(tǒng)電

磁鐵和行程閥動作表1YA2YA3YA17快進(jìn)+－－－一工進(jìn)+－－+二工進(jìn)+－++死擋鐵停留+－++快退(抬起)－+－－原位停止－－－－ysu-2010通過以上分析可以看出，為了實現(xiàn)自動工作循環(huán)，該液壓系統(tǒng)應(yīng)用了下列一些基本回路：(1)調(diào)速回路:采用由限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。它既滿足系統(tǒng)調(diào)速范圍大，低速穩(wěn)定性好的要求，又提高了系統(tǒng)的效率。進(jìn)給時，在回油路上增加一個背壓閥，這樣做一是改善了速度穩(wěn)定性(避免空氣滲入，提高傳動剛度)，二是使滑臺能承受一定的與運(yùn)動方向一致的切削力。

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(2)快速運(yùn)動回路采用限壓式變量泵和差動連接兩個措施實現(xiàn)快進(jìn)，這樣既能得到較高的快進(jìn)速度，又不致使系統(tǒng)效率過低。動力滑臺快進(jìn)和快退速度均為最大進(jìn)給速度的10倍，泵的流量自動變化，即在快速行程時輸出最大流量，工進(jìn)時只輸出與液壓缸需要相適應(yīng)的流量，死擋鐵停留時只輸出補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏所需的流量。系統(tǒng)無溢流損失，效率高。

ysu-2010(3)換向回路:應(yīng)用電液動換向閥實現(xiàn)換向，工作平穩(wěn)、可靠，并由壓力繼電器與時間繼電器發(fā)出的電信號控制換向信號。ysu-2010(4)快速運(yùn)動與工作進(jìn)給的換接回路：采用行程換向閥實現(xiàn)速度的換接，換接的性能較好。同時利用換向后，系統(tǒng)中的壓力升高使遠(yuǎn)控順序閥接通，系統(tǒng)由快速運(yùn)動的差動聯(lián)接轉(zhuǎn)換為使回油排回油箱。

(5)兩種工作進(jìn)給的換接回路：采用了兩個調(diào)速閥串聯(lián)的回路結(jié)構(gòu)。ysu-2010動力滑臺工作演示ysu-20109.2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)汽車起重機(jī)是將起重機(jī)安裝在汽車底盤上的一種起重運(yùn)輸設(shè)備。它主要由起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮和支腿等工作機(jī)構(gòu)組成，這些動作的完成由液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。對于汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)，一般要求輸出力大，動作要平穩(wěn)，耐沖擊，操作要靈活、方便、可靠、安全。ysu-2010圖9.4是Q2—8型汽車起重機(jī)外形簡圖。這種起重機(jī)采用液壓傳動，最大起重量為80kN，最大起重高度為11.5m。但其執(zhí)行元件要求完成的動作比較簡單，位置精度較低。因此液壓起重機(jī)一般采用中、高壓手動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)對保證安全性較為重視。

圖9.4Q2—8型汽車起重機(jī)外形簡圖

1-載重汽車；2-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3-支腿；4-吊臂變幅缸；5-吊臂伸縮缸；6-起升機(jī)構(gòu)；7-吊臂OO5172346原理演示ysu-2010下圖為Q2—8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)的液壓泵由汽車發(fā)動機(jī)通過裝在汽車底盤變速箱上的取力箱傳動。液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭從油箱吸油，輸出的壓力油經(jīng)手動閥組A和手動閥組B輸送到各個執(zhí)行元件。閥12是安全閥，用以防止系統(tǒng)過載。這是一個單泵、開式、串聯(lián)(串聯(lián)式多路閥)液壓系統(tǒng)。回路原理演示ysu-2010起重機(jī)液壓系統(tǒng)包含支腿收放、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、吊臂變幅、吊臂伸縮五部分。各部分都有相對獨立性。ysu-2010支腿放支腿收(1)支腿收放回路汽車行駛時則必須收起支腿，每一條支腿配有一個桿固定的液壓缸，兩條前支腿用手動換向閥6控制其收放，而兩條后支腿則用手動換向閥5控制，換向閥都采用M型中位機(jī)能，油路上是串聯(lián)的。每一個油缸上都配有一個雙向液壓鎖，以保證支腿可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)過程中發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中液壓支腿自行下落(油路泄漏引起)

。由于汽車輪胎的支承能力有限，在起重作業(yè)時必須放下支腿，使汽車輪胎架空。支腿鎖緊回路演示ysu-2010(2)起升回路起升機(jī)構(gòu)要求所吊重物可升降或在空中停留，速度要平穩(wěn)、變速要方便、沖擊要小、啟動轉(zhuǎn)矩和制動力要大，本回路中采用柱塞式液壓馬達(dá)帶動重物升降，變速和換向是通過改變手動換向閥18的開口大小來實現(xiàn)的，用液控單向順序閥19來限制重物超速下降。單作用液壓缸20是制動缸，單向節(jié)流閥21是保證液壓油先進(jìn)入馬達(dá)，使馬達(dá)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，再解除制動，以防止重物帶動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而向下滑。二是保證吊物升降停止時，制動缸中的油馬上與油箱相通，使馬達(dá)迅速制動。ysu-2010馬達(dá)起升馬達(dá)下放馬達(dá)制動

起升重物時，手動閥18切換至左位工作，泵1排出的油經(jīng)濾油器2、閥3右位、閥13、16、17中位、閥18左位、閥19中的單向閥進(jìn)入馬達(dá)左腔；同時壓力油經(jīng)單向節(jié)流閥到制動缸20，從而解除制動，使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。重物下降時，手動換向閥18切換至右位工作，液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，回油經(jīng)閥19的液控順序閥、閥18右位回油箱。當(dāng)停止作業(yè)時，閥18處于中位，泵卸荷。制動缸20上的制動瓦在彈簧作用下使液壓馬達(dá)制動?；芈费菔緔su-2010

(3)大臂伸縮回路大臂伸出大臂縮回工作中，改變閥13的開口大小和方向，即可調(diào)節(jié)大臂運(yùn)動速度和使大臂伸縮。行走時，應(yīng)將大臂縮回。大臂縮回時，因液壓力與負(fù)載力方向一致，為防止吊臂在重力作用下自行收縮，在收縮缸的下腔回油腔安置了平衡閥14，提高了收縮運(yùn)動的可靠性。大臂鎖住

本機(jī)大臂伸縮采用單級長液壓缸驅(qū)動?；芈费菔緔su-2010(4)變幅回路變幅缸伸出變幅缸縮回帶載變幅，動作要平穩(wěn)。本機(jī)采用兩個液壓缸并聯(lián)，提高了變幅機(jī)構(gòu)承載能力。其要求以及油路與大臂伸縮油路相同。變幅缸鎖住大臂變幅機(jī)構(gòu)是用于改變作業(yè)高度，要求能回路演示ysu-2010(5)回轉(zhuǎn)油路馬達(dá)正傳馬達(dá)反傳馬達(dá)自鎖回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要求大臂能在任意方位起吊。本機(jī)采用柱塞式液壓馬達(dá)，回轉(zhuǎn)速度1~3r／min。由于慣性小，一般不設(shè)緩沖裝置，操作換向閥17，便可使馬達(dá)正、反轉(zhuǎn)或停止?；芈费菔緔su-2010

該液壓系統(tǒng)的特點：

(1)因重物在下降時以及大臂收縮和變幅時，負(fù)載與液壓力方向相同，執(zhí)行元件會失控，為此，在其回油路上必須設(shè)置平衡閥。(2)因工況作業(yè)的隨機(jī)性較大，且動作頻繁，所以大多采用手動彈簧復(fù)位的多路換向閥來控制各執(zhí)行元件動作。換向閥常用M型中位機(jī)能。當(dāng)換向閥處于中位時，各執(zhí)行元件的進(jìn)油路均被切斷，液壓泵出口通油箱使泵卸荷，減少了功率損失。ysu-20109.3壓力機(jī)液壓系統(tǒng)壓力機(jī)動畫演示ysu-2010壓力機(jī)液壓系統(tǒng)概述壓力機(jī)是鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、粉末冶金、成型、打包等工藝中廣泛應(yīng)用的壓力加工機(jī)械。上液壓缸驅(qū)動上滑塊完成快速下行－慢速加壓－保壓－泄壓－快速回程－原位停止的動作循環(huán)。下液壓缸驅(qū)動下滑塊完成向上頂出－向下退回－停止的動作循環(huán)；在作薄板拉伸時，下液壓缸驅(qū)動下滑塊完成浮動壓邊下行－停止－頂出的動作循環(huán)。壓力機(jī)液壓系統(tǒng)以壓力控制為主，壓力高，流量大，且壓力、流量變化大。在滿足系統(tǒng)對壓力要求的條件下，要注意提高系統(tǒng)效率和防止產(chǎn)生液壓沖擊。ysu-2010

3150KN通用液壓機(jī)液壓系統(tǒng)組成上滑塊由主缸驅(qū)動實現(xiàn)加壓，下滑塊由下缸驅(qū)動實現(xiàn)頂出。系統(tǒng)有兩個泵，主泵為恒功率變量泵，最高工作壓力由溢流閥4的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)定。輔助泵2是低壓小流量定量泵用于供應(yīng)液動閥的控制油，壓力由溢流閥3調(diào)定。主缸由中位機(jī)能為M型的電液換向閥6實現(xiàn)換向；下缸的換向閥是中位機(jī)能為K型的電液換向閥21。兩換向閥為串聯(lián)油路，泵通過兩個換向閥中位壓力卸載。ysu-20103150KN通用液壓機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理1、啟動電磁鐵全部不得電，主泵輸出油液通過閥6、21中位卸載。2、主缸快速下行電磁鐵1Y、5Y得電，閥6處于右位，控制油經(jīng)閥8使液控單向閥9開啟。進(jìn)油路：泵1－閥6右位－閥13－主缸上腔。回油路：主缸下腔－閥9－閥6右位－閥21中位－油箱。主缸滑塊在自重作用下迅速下降，泵1雖處于最大流量狀態(tài)，仍不能滿足其需要，因此主缸上腔形成負(fù)壓，上位油箱15的油液經(jīng)充液閥14進(jìn)入主缸上腔。ysu-20104、保壓當(dāng)主缸上腔壓力達(dá)到預(yù)定值時，壓力繼電器7發(fā)信號，使1Y失電，閥6回中位，主缸上下腔封閉，單向閥13和充液閥14的錐面保證了良好的密封性，使主缸保壓。保壓時間由時間繼電器調(diào)整。保壓期間，泵經(jīng)閥6、21的中位卸載。3、主缸慢速接近工件、加壓當(dāng)主缸滑塊降至一定位置觸動行程開關(guān)2S后，5Y失電，閥9關(guān)閉，主缸下腔油液經(jīng)背壓閥10、閥6右位、閥21中位回油箱。這時，主缸上腔壓力升高，閥14關(guān)閉，主缸在泵1供給的壓力油作用下慢速接近工件。接觸工件后阻力急劇增加，壓力進(jìn)一步提高，泵1的輸出流量自動減小。ysu-20105、泄壓，主缸回程保壓結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，2Y得電，閥6處于左位。因主缸上腔壓力很高，液動滑閥12處于上位，壓力油使外控順序閥11開啟，泵1輸出油液經(jīng)閥11回油箱。泵1在低壓下工作，此壓力不足以打開充液閥14的主閥芯，而是先打開該閥的卸載閥芯，使主缸上腔油液經(jīng)此卸載閥芯開口泄回上位油箱，壓力逐漸降低。當(dāng)主缸上腔壓力泄到一定值后，閥12回到下位，閥11關(guān)閉，泵1壓力升高，閥14完全打開，此時進(jìn)油路：泵1－閥6左位－閥9－主缸下腔。回油路：主缸上腔－閥14－上位油箱15。實現(xiàn)主缸快速回程。ysu-20106、主缸原位停止當(dāng)主缸滑塊上升至觸動行程開關(guān)1S，2Y失電，閥6處于中位，液控單向閥9將主缸下腔封閉，主缸原位停止不動。泵1輸出油液經(jīng)閥6、21中位卸載。7、下缸頂出及退回3Y得電，閥21處于左位。進(jìn)油路：泵1－閥6中位－閥21左位－下缸下腔?；赜吐罚合赂咨锨唬y21左位－油箱。下缸活塞上升，頂出。3Y失電，4Y得電，閥21處于右位，下缸活塞下行，退回。ysu-2010

8、浮動壓邊

下缸活塞先上升到一定位置后，閥21處于中位，主缸滑塊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回油箱，使下缸下腔保持所需的壓邊壓力，調(diào)整閥20即可改變浮動壓邊壓力。下缸上腔則經(jīng)閥21中位從油箱補(bǔ)油。溢流閥18為下缸下腔安全閥。ysu-2010通用液壓機(jī)液壓系統(tǒng)特點1、系統(tǒng)采用高壓、大流量恒功率變量泵供油和利用上滑塊自重加速、充液閥14補(bǔ)油的快速運(yùn)動回路，功率利用合理。2、采用背壓閥10及液控單向閥9控制上液壓缸下腔的回油壓力，既滿足了主機(jī)對力和速度的要求，又節(jié)省了能量。3、采用單向閥13保壓，液動閥12、順序閥11和帶卸載閥芯的液控單向閥14組成的泄壓回路，減少了由保壓到回程的液壓沖擊。ysu-20103150KN液壓機(jī)插裝閥集成系統(tǒng)原理系統(tǒng)包括五個插裝閥集成塊F1、F2組成進(jìn)油調(diào)壓回路，F(xiàn)1為單向閥，用于防止系統(tǒng)油液倒流，F(xiàn)2的壓力先導(dǎo)閥2用來調(diào)整系統(tǒng)壓力，壓力先導(dǎo)閥1用于限制系統(tǒng)最高壓力，緩沖閥3與電磁換向閥4配合，用于泵卸載、升壓緩沖。ysu-20103150KN液壓機(jī)插裝閥集成系統(tǒng)原理F3、F4組成主缸上腔油液三通回路，壓力先導(dǎo)閥6為主缸上腔安全閥，緩沖閥7與電磁換向閥8配合，用于主缸上腔泄壓緩沖。F5、F6組成主缸下腔油液三通回路，壓力先導(dǎo)閥11用于調(diào)整主缸下腔平衡壓力，壓力先導(dǎo)閥10為主缸下腔安全閥。ysu-2010F7、F8組成下缸上腔油液三通回路，壓力先導(dǎo)閥15為下缸上腔安全閥，單向閥14用于下缸作液壓墊時，活塞浮動下行上腔補(bǔ)油。F9、F10組成下缸下腔油液三通回路，壓力先導(dǎo)閥18為下缸下腔安全閥。F3、F5、F7、F9的控制油路都有一個壓力選擇梭閥，用于保證錐閥關(guān)閉可靠，防止反壓時開啟。ysu-2010

3150KN液壓機(jī)插裝閥系統(tǒng)電磁鐵動作順序表插裝閥系統(tǒng)具有密封性能好、通流能力大、壓力損失小、易于集成化等優(yōu)點，在壓力機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。動作順序1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y主缸快速下行＋＋＋主缸慢速加壓＋＋＋主缸保壓主缸泄壓＋主缸回程＋＋＋＋主缸停止下缸頂出＋＋＋下缸退回＋＋＋下缸停止ysu-20109.4塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)一、概述塑料注射成型機(jī)（簡稱注塑機(jī)）是用于熱塑性塑料的成型加工機(jī)械。它將顆粒狀的塑料加熱熔化至流動狀態(tài)，用注射裝置高壓快速注入模具內(nèi)，保壓一段時間，經(jīng)冷卻凝固而制成成型的塑料制品。注塑機(jī)的工藝流程一般為：合?！⑸渥斑M(jìn)→注射→保壓→預(yù)塑、冷卻→注射座后退→開?！敵鲋破贰敵龈缀笸恕夏Ｋ芰献⑸涑尚蜋C(jī)注塑過程ysu-2010由于注射成型工藝順序動作多、成型周期短、需要很大的注射壓力和合模力，因此注塑機(jī)多采用液壓傳動。注塑機(jī)對液壓系統(tǒng)的要求是：1.有足夠的合模力；2.有可調(diào)節(jié)的合模、開模速度，快慢速之比達(dá)50~100；3.有可調(diào)節(jié)的注射壓力和注射速度；4.要求保壓和可調(diào)的保壓壓力；5.系統(tǒng)應(yīng)設(shè)安全聯(lián)鎖裝置。

SZ-250A型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理ysu-2010二、SZ—250A型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理SZ—250A型注塑機(jī)屬中小型注塑機(jī)，每次最大注射容量為250立方厘米。系統(tǒng)采用雙泵供油，大流量泵1流量為194L/min，最高壓力由電磁溢流閥3控制。小流量泵2流量為48L/min，其壓力由電磁溢流閥4、溢流閥18、19、20和電磁換向閥17、21組成的多級調(diào)壓回路控制。各執(zhí)行元件的動作循環(huán)依靠行程開關(guān)切換電磁、電液換向閥來實現(xiàn)。現(xiàn)以上述一般的工藝流程說明該注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理。

(1)關(guān)安全門為保證操作安全，注塑機(jī)都裝有安全門。關(guān)安全門，行程閥6靠彈簧復(fù)位，整個動作循環(huán)才能開始。ysu-2010

(2)合模此過程中，動模板慢速啟動、快速前移，接近定模板時，液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓、慢速控制。在確認(rèn)模具內(nèi)沒有異物存在，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓使模具閉合。這里采用液壓－機(jī)械組合式合模機(jī)構(gòu)，合模缸通過對稱五連桿機(jī)構(gòu)推動模板進(jìn)行開模和合模，連桿機(jī)構(gòu)具有增力和自鎖作用。1)慢速合模電磁鐵2Y、3Y帶電，大流量泵1通過電磁溢流閥3卸荷，小流量泵2的最高壓力由溢流閥4調(diào)定，泵2輸出油液經(jīng)電液換向閥5右位進(jìn)入合模缸左腔．推動活塞帶動連桿慢速合模，合模缸右腔油液經(jīng)閥5右位和冷卻器回油箱。2)快速合模當(dāng)動模板觸及慢速轉(zhuǎn)快速行程開關(guān)時，電磁鐵1Y得電，2Y、3Y帶電，泵1不再卸荷，其輸出的全部油液經(jīng)單向閥22與泵2的供油匯合，同時向合模缸左腔供油，實現(xiàn)快速合模。ysu-20103)低壓合模當(dāng)動模板接近閉合，觸及低壓保護(hù)行程開關(guān)時，電磁鐵1Y失電、13Y得電，2Y、3Y帶電，泵1卸荷，泵2單獨供油，其壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥18控制。由于閥18所調(diào)壓力較低，合模缸推力較小，即使兩個模板間有硬質(zhì)異物，也不致?lián)p壞模具表面。4)高壓合模當(dāng)動模板超過低壓保護(hù)區(qū)段，觸及高壓鎖模行程開關(guān)時，電磁鐵13Y斷電，2Y、3Y帶電，泵1卸荷，泵2單獨供油。系統(tǒng)壓力由高壓溢流閥4控制，高壓合模并使連桿產(chǎn)生彈性變形，牢固地鎖緊模具。ysu-2010

(3)注射座前移

當(dāng)動模板觸及高壓鎖模結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵3Y失電、7Y得電，2Y帶電，泵1卸荷，泵2的壓力油經(jīng)電磁換向閥9右位進(jìn)入注射座移動缸右腔，注射座前移使噴嘴與模具接觸，注射座移動缸左腔油液經(jīng)閥9右位回油箱。ysu-2010

(4)注射螺桿以一定的壓力和速度將料筒前端的熔料經(jīng)噴嘴注入模腔。分慢速注射和快速注射兩種。1)慢速注射當(dāng)注射座前移觸及結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵10Y、12Y得電，2Y、7Y帶電，泵1卸荷，泵2的壓力油經(jīng)電液換向閥15左位、單向節(jié)流閥14進(jìn)入注射缸右腔，左腔油液經(jīng)電液換向閥11中位回油箱，注射缸活塞帶動注射螺桿慢速注射。注射速度由單向節(jié)流閥14調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥20起定壓作用。2)快速注射當(dāng)注射缸觸及慢速結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵1Y、8Y得電，2Y、7Y、10Y、12Y帶電，泵1、泵2的壓力油合并，經(jīng)電液換向閥11右位進(jìn)入注射缸右腔。左腔油液經(jīng)閥11右位回油箱。由于兩個泵同時供油，且不經(jīng)過單向節(jié)流閥14，注射速度加快。ysu-2010

(5)保壓

當(dāng)注射缸觸及注射結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵14Y得電、1Y、8Y、12Y斷電，2Y、7Y、10Y帶電，泵l卸荷，泵2單獨供油，由于注射缸對模腔內(nèi)的熔料實行保壓并補(bǔ)塑，只需少量油液，所以多余的油液經(jīng)溢流閥4溢回油箱。保壓壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥19控制。ysu-2010

(6)預(yù)塑

此過程中，從料斗加入的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動被帶至料筒前端，進(jìn)行加熱塑化，并建立起一定壓力。當(dāng)螺桿頭部熔料壓力到達(dá)能克服注射缸活塞退回的阻力時，螺桿開始后退，后退到預(yù)定位置，即螺桿頭部熔料達(dá)到所需注射量時，螺桿停止轉(zhuǎn)動和后退，準(zhǔn)備下一次注射。與此同時，在模腔內(nèi)的制品冷卻成形。螺桿轉(zhuǎn)動由預(yù)塑液壓馬達(dá)通過齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動。保壓結(jié)束后，時間繼電器發(fā)出信號，電磁鐵1Y、11Y得電、10Y、14Y失電，2Y、7Y帶電，泵l和2的壓力油經(jīng)電液換向閥15右位、旁通型調(diào)速閥13和單向閥12進(jìn)入液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速由旁通型調(diào)速閥13控制，溢流閥4為安全閥。螺桿頭部熔料壓力迫使注射缸后退時，注射缸右腔油液經(jīng)單向節(jié)流閥14、電液換向閥15右位和背壓閥16回油箱。同時注射缸左腔產(chǎn)生局部真空，油箱的油液在大氣壓作用下經(jīng)閥11中位進(jìn)入其內(nèi)。ysu-2010

(7)防流涎采用直通敞開式噴嘴時，預(yù)塑加料結(jié)束，應(yīng)使螺桿后退一小段距離，以減小料筒前端壓力，防止噴嘴端部物料流出。當(dāng)注射缸活塞退回觸及預(yù)塑結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵9Y得電、1Y、11Y斷電，2Y、7Y帶電，泵1卸荷，泵2壓力油一方面經(jīng)閥9右位進(jìn)入注射座移動缸右腔，使噴嘴與模具保持接觸，另一方面經(jīng)閥11左位進(jìn)入注射缸左腔，使螺桿強(qiáng)制后退。注射座移動缸左腔和注射缸右腔油液分別經(jīng)閥9和閥11回油箱。ysu-2010

(8)注射座后退

當(dāng)注射缸活塞后退至觸及防流涎結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵6Y得電、7Y、9Y斷電，2Y帶電，泵l卸荷，泵2壓力油經(jīng)閥9左位使注射座后退。ysu-2010

(9)開模

開模速度一般為慢－快－慢。1)慢速開模當(dāng)注射座后退觸及結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵4Y得電、6Y斷電，2Y帶電，泵1卸荷，泵2壓力油經(jīng)電液換向閥5左位進(jìn)入合模缸右腔，合模缸以慢速Ⅰ后退啟模，左腔油液經(jīng)閥5回油箱。2)快速開模當(dāng)動模板觸及快速啟模行程開關(guān)時，電磁鐵1Y得電，2Y、4Y帶電，泵1、2壓力油合并，經(jīng)電液換向閥5左位進(jìn)入合模缸右腔，左腔油液經(jīng)閥5回油箱。3)慢速開模當(dāng)動模板觸及慢速Ⅱ啟模行程開關(guān)時，電磁鐵1Y得電、2Y斷電，4Y帶電，泵2卸荷，泵1壓力油經(jīng)電液換向閥5左位進(jìn)入合模缸右腔，合模缸以慢速Ⅱ后退啟模，左腔油液經(jīng)閥5回油箱。ysu-2010

(10)頂出1)頂出缸前進(jìn)當(dāng)動模板觸及啟模結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵2Y、5Y得電、1Y、4Y斷電，泵1卸荷，泵2壓力油經(jīng)電磁換向閥8左位、單向節(jié)流閥7進(jìn)入頂出缸左腔，推動頂出桿頂出制品。其運(yùn)動速度由單向節(jié)流閥7調(diào)節(jié)，溢流閥4為定壓閥。2)頂出缸后退當(dāng)頂出缸前進(jìn)觸及結(jié)束行程開關(guān)時，電磁鐵5Y斷電，2Y帶電，泵1卸荷，泵2的壓力油經(jīng)閥8常位使頂出缸后退。ysu-2010SZ-250A型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)特點用液壓—機(jī)械增力合模機(jī)構(gòu)保證了足夠的合模力采用了雙泵供油快速運(yùn)動回路，滿足了啟閉模和注射各階段速度的不同，系統(tǒng)功率利用合理。采用了多個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥并聯(lián)來實現(xiàn)系統(tǒng)的多級調(diào)壓。多執(zhí)行元件的循環(huán)動作靠行程開關(guān)按事先編程的順序完成。ysu-20109.5TY180推土機(jī)液壓系統(tǒng)分析圖4.17TY180推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)1－油箱；2－濾油器；3－液壓泵；4－溢流閥；5－精濾