液壓與氣動控制課件

液壓與氣動控制

主編：曾文萱

目錄項目1千斤頂?shù)囊簤合到y(tǒng)項目2液壓壓力機的液壓系統(tǒng)項目3專用機床的液壓系統(tǒng)項目4塑料注射成型機的液壓系統(tǒng)項目5液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護及故障診斷與排除項目6新建壓縮空氣站項目7灌裝機的氣動系統(tǒng)項目8壓裝裝置的氣動系統(tǒng)項目9數(shù)控加工中心氣壓換刀系統(tǒng)項目10自動生產(chǎn)線的氣動系統(tǒng)項目11氣動系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護及故障診斷與排除項目12板料分列輸送裝置的真空系統(tǒng)項目2液壓壓力機的液壓系統(tǒng)2.1認識YB32—200型液壓壓力機YB32—200型液壓壓力機實物圖1—立柱

2—上液壓缸

3—上滑塊

4—工作臺

5—底座YB32—200型液壓壓力機是一種四柱式壓力機，以液壓油為工作介質(zhì)，壓制力為2MN，YB32—200型液壓機實物如圖所示，四個主柱之間安置著上、下兩個液壓缸，其中主缸（上液壓缸）是工作缸，利用它來對工件加壓。液壓泵輸出的壓力油進入主缸，推動活塞和上滑塊向下壓制工件。下缸（又稱頂出缸）裝于工作臺中心孔內(nèi)，其中的活塞可從工作臺中心孔頂出，推動下滑塊，供取出工件或與主缸配合完成某些工件的壓制工藝。2.1.1用途和組成

液壓壓力機是一種用靜壓來加工金屬、塑料、橡膠、粉末制品的機械，

2.1.2工作要求YB32—200型液壓壓力機的工作要求是：1）上滑塊能實現(xiàn)“快速下行→慢速加壓→保壓延時→快速返回→原位停止”的工作循環(huán)；下滑塊實現(xiàn)“向上頂出→停留→向下退回→原位停止”的工作循環(huán)，如圖2-2所示。2）液壓系統(tǒng)中的壓力要能經(jīng)常變換和調(diào)節(jié)，并能產(chǎn)生較大的壓制力，以滿足工作要求。3）流量大、功率大、空行程和加壓行程的速度差異大。因此要求功率利用合理，工作平穩(wěn)性和安全可靠性高。2.2液壓元件2.2.1柱塞泵液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，常用的液壓泵有柱塞泵、葉片泵、齒輪泵。液壓泵的主要性能參數(shù)有壓力、排量和流量。1.帶滑靴型直軸式軸向柱塞泵

2.斜軸式軸向柱塞泵

2.2.2壓力控制閥1.溢流閥

（1）直動式溢流閥

（2）先導(dǎo)式溢流閥

（3）溢流閥的作用

（4）溢流閥的型號意義

2.順序閥

3.減壓閥

順序閥也是一種壓力控制閥，它是利用油路中壓力的變化控制閥口啟閉，以實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作的液壓元件。順序閥有直動式和先導(dǎo)式兩種，常用的是先導(dǎo)式順序閥。直動式順序閥的最大調(diào)整壓力為2.5MPa，先導(dǎo)式順序閥的最大調(diào)整壓力為6.3MPa。

減壓閥是一種利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。按調(diào)節(jié)方式不同，減壓閥可分為定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥。定壓減壓閥用于控制出口壓力為定值；定比減壓閥用來控制它的進、出口壓力保持調(diào)定不變的比例；定差減壓閥則用來控制進、出口壓力差為定值。

4.壓力繼電器

壓力繼電器又稱壓力開關(guān)，它是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件，當油液壓力達到壓力繼電器的調(diào)定壓力時，即發(fā)出電信號，接通或切斷電路，控制電氣元件（如電磁鐵、電動機等）動作，以實現(xiàn)油路卸壓、換向、執(zhí)行元件順序動作、安全保護或泵的啟閉、泵的卸荷等作用。

2.2.3方向控制閥

1.單向閥

（1）普通單向閥

（2）液控單向閥

2.換向閥

換向閥是利用閥芯對閥體的相對運動，使油路接通，關(guān)斷或變換油流的方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。其主要性能要求是：1）油液流經(jīng)換向閥時壓力損失要小。2）互不相通的油口間的泄漏要小。3）換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。（1）手動換向閥

（2）行程換向閥

（3）電磁換向閥

（4）液動換向閥

2.2.4液壓缸

（1）雙桿式活塞缸

（2）單桿式活塞缸

1．活塞式液壓缸

2柱塞式液壓缸

3．擺動液壓缸

2.3YB32—200型液壓壓力機液壓系統(tǒng)基本回路2.3.1調(diào)壓回路調(diào)壓回路的功用在于調(diào)定或限制液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，一般由溢流閥來實現(xiàn)這一功能。

2.3.2順序加載回路其功用由先導(dǎo)式順序閥4對回路進行加載建立起始壓力，其大小為2.5MPa，目的是在未正常工作之前為控制油路提供壓力。順序閥常用來控制順序動作回路。

2.3.3減壓回路在液壓系統(tǒng)中，當某個執(zhí)行元件或某個支路所需的工作壓力低于溢流閥所調(diào)定的穩(wěn)定值，或要求可調(diào)的穩(wěn)定的低壓輸出時，就要采用減壓回路，減壓回路主要由減壓閥構(gòu)成。

采用單向順序閥實現(xiàn)的順序動作2.3.4電液換向快進和工進回路2.3.5保壓回路2.3.6預(yù)泄釋放后快退回路2.3.7頂出缸換向回路2.3.8過載保護回路2.4YB32—200型液壓壓力機液壓系統(tǒng)總回路1．快速下行2．慢速加壓3．保壓延時4．泄壓快速返回

5．原位停止6．下液壓缸的頂出和返回

2-1CY系列軸向柱塞泵的變量形式有哪幾種？答：手動變量、恒壓變量、壓力補償變量、定級變量、伺服變量、液控變量、電控變量、電液比例變量。2-2為什么要在配油盤上開設(shè)卸荷槽？答：緩解困油現(xiàn)象。2-3簡述先導(dǎo)式溢流閥的工作原理。答：壓力油作用在主閥芯下端的同時，作用在先導(dǎo)閥的前腔和作用在主閥芯上端。當系統(tǒng)壓力超過先導(dǎo)閥調(diào)定壓力時，先導(dǎo)閥芯被打開。同時主閥芯上端的壓力油流回T腔（控制油內(nèi)排型）或通過外排口流回油箱（控制油外排型）。這樣壓力油在主閥芯上產(chǎn)生一個壓力差，主閥芯在此壓力差的作用下打開，此時在調(diào)定的工作壓力下壓力油從P腔流到T腔然后回油箱。2-4簡述先導(dǎo)式順序閥（內(nèi)控外泄式）的工作原理。

答：當進油口壓力較低時，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯在彈簧力作用下處于下端位置，進油口和出油口不相通。當進油口的壓力較大時，作用在主閥芯下端的壓力油通過主閥芯中心孔道，頂開先導(dǎo)閥閥芯開始溢油，并由先導(dǎo)閥彈簧腔泄油口L單獨回油箱。此時主閥芯上下兩端產(chǎn)生壓力差，克服彈簧力等，推動主閥芯上移，主閥閥口開啟，進油口處壓力油經(jīng)主閥閥口流至出油口。2-5簡述定壓減壓閥的工作原理。答：先導(dǎo)式定壓減壓閥由先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。進入減壓閥的壓力油為p1，經(jīng)減壓口減壓后降低為p2。p2作用在主閥芯兩端并同時作用在先導(dǎo)錐閥上。當出口壓力p2小于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時，錐閥關(guān)閉，主閥芯兩端液壓力相等（均為p2），而主閥芯在彈簧的作用下處于最下端位置，減壓口全開，不起減壓作用，p2≈p1，這時減壓閥沒有工作。當出口壓力p2大于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時，先導(dǎo)錐閥打開，出油口部分液體流回油箱。主閥芯兩端的壓力不平衡，當此壓差所產(chǎn)生的作用力大于主閥彈簧力時，主閥芯上移，進而使減壓口關(guān)小，減壓作用增強，出口壓力p2減至某調(diào)定值。出口處保持調(diào)定壓力時，主閥芯處于某一平衡位置上，此時減壓口保持一定的開口度，減壓閥處于工作狀態(tài)。若由于某種原因進口壓力發(fā)生變化，p2則相應(yīng)發(fā)生變化，造成主閥芯兩端的受力狀況發(fā)生變化，從而打亂原來的平衡狀態(tài)，使閥芯到達另一平衡狀態(tài)，以保持p2的穩(wěn)定。2-6畫出先導(dǎo)式溢流閥、定壓減壓閥、先導(dǎo)式順序閥的圖形符號，并根據(jù)其圖形符號分析這三者之間的異同點。答：溢流閥的出油口接油箱，而順序閥的出口與壓力油路相通。定壓減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進口壓力基本不變。在不工作時，減壓閥進、出油口互通，而溢流閥、順序閥進出油口不通。2-7簡要說明普通單向閥和液控單向閥的區(qū)別。答：當液控單向閥控制口處無壓力油通入時，它的工作和普通單向閥一樣，壓力油只能從進油口P1流向出油口P2，不能反向流動。當控制口處有壓力油通入時，油液就不僅可以從P1口流向P2口，還可以從P2口流向P1口。2-8何謂換向閥的“位”和“通”？答：閥芯工作時在閥體中所處的位置稱為換向閥的“位”，換向閥所含油路的通路數(shù)稱為換向閥的“通”。2-9什么是液壓缸的差動連接？差動連接應(yīng)用在什么場合？答：如果向單桿活塞缸的左右兩腔同時通壓力油，則形成差動連接。這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機床的液壓動力滑臺和其他機械設(shè)備的快速運動中。

2-10YB32—200型壓力機液壓系統(tǒng)由哪些基本回路組成？答：由調(diào)壓回路、順序加載回路、減壓回路、電液換向快進和工進回路、保壓回路、預(yù)泄釋放后快退回路、頂出缸換向回路、過載保護回路八個基本回路組成。2-11YB32—200型液壓壓力機液壓系統(tǒng)工作原理是什么？答：快速下行、慢速加壓、保壓延時、泄壓快速返回、原位停止、液壓缸的頂出和返回。2-12分析如圖2-83所示回路，若閥1的調(diào)定壓力為4MPa，閥2的調(diào)定壓力為2MPa，試填空：

1）閥1是（溢流）閥，閥2（減壓）閥；2）當液壓缸運動時（無負載），A點的壓力值為（4MPa）、B點的壓力值為（2MPa）；3）當液壓缸運動至終點，碰到擋塊時，A點的壓力值為(4MPa）、B點的壓力值為（4MPa）。2-13拆