典型液压系统实例及设计

《液压与气动》1《液压与气动》2第8章典型液压系统实例及设计•本章要点和教学要求1熟悉典型液压传动系统中包含哪些元件、哪些基本回路2逐步掌握阅读液压传动系统图的能力3熟悉液压传动系统设计步骤和方法4了解液压技术在国民经济各行各业中的应用《液压与气动》3阅读液压系统图的一般步骤1首先了解设备对液压系统的动作要求；2初步浏览整个系统，了解系统中包含哪些元件，并以各个执行元件为中心，将整个系统分解为多个子系统；3对每一子系统分析含有哪些基本回路，参照动作循环表看懂这一子系统；4根据液压设备中各执行元件间要求，分析各子系统之间的联系，归纳特点。《液压与气动》48.1YT4543组合机床液压系统•组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作。动力滑台上常安装着各种旋转着的刀具，其液压系统的功用是使这些刀具作轴向进给运动，并完成一定的动作循环。《液压与气动》58.1YT4543组合机床液压系统•YT4543型动力滑台动作循环：“快进→工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止的半自动循环”。•YT4543型动力滑台液压系统组成–由限压式变量叶片泵供油，–用电液换向阀换向，–用行程阀实现快进速度和工进速度的切换，–用电磁阀实现两种工进速度的切换，–用调速阀使进给速度稳定。《液压与气动》68.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理1、差动快进1Y得电，电液换向阀处于左位，主油路经泵－单向阀13－液动阀12左位－行程阀8常位－液压缸左腔。回油路从液压缸右腔－阀12左位－单向阀3－阀8－液压缸左腔。《液压与气动》78.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理•2、一工进快进到一定位置时，滑台上的行程挡块压下行程阀6，油路切断。此时阀9电磁铁3YA处于断电状态，调速阀11接入系统进油路。《液压与气动》88.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理•3、二工进当滑台前进到一定位置时，挡块压下行程开关时3Y得电，经阀9的通路被切断，压力油须经阀4和阀10才能进入缸的左腔。由于阀10的开口比阀4小，滑台速度减小，速度大小由调速阀10的开口决定。《液压与气动》98.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理•4、死挡铁停留当滑台工进到碰上死挡铁后，滑台停止运动。液压缸左腔压力升高，压力继电器5给时间继电器发出信号，使滑台在死挡铁上停留一定时间后再开始下一动作。此时泵的供油压力升高，流量减少，直到限压式变量泵流量减小到仅能满足补偿泵和系统的泄漏为止，系统处于需要保压的流量卸载状态。《液压与气动》108.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理•5、快退当滑台在死挡铁上停留一定时间后，时间继电器发出使滑台快退的信号。1Y失电，2Y得电，阀11、12处于右位。进油路由泵14－阀13－阀12右位－液压缸右腔；回油路由缸左腔－阀6－阀12右位－油箱。此时空载，泵输出的流量很大，滑台向右快退。《液压与气动》118.3.1YT4543型动力滑台液压系统工作原理6、原位停止挡块压下原位行程开关，1Y、2Y、3Y都失电，阀11、12处于中位，滑台停止运动，泵通过阀12中位卸载。《液压与气动》12电磁铁动作顺序表1Y2Y3YYJ行程阀快进+---导通一工进+---切断二工进+-+-切断死挡铁停留+-++切断快退-++--断—通原位停止----导通《液压与气动》138.3.2YT4543型动力滑台液压系统特点•1采用了由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路•2采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快进•3采用行程阀和液控顺序阀使快进转换为工进•动作平稳可靠，转换的位置精度比较高。至于两个工进之间的换接则由于两者速度都较低，采用电磁阀能保证换接精度，转换平稳。《液压与气动》148.2数控车床液压系统•数控机床容易实现柔性自动化，近年来得到了高速发展和应用。数控机床对控制的自动化程度要求很高，液压与气动能方便地实现电气控制与自动化，在数控机床中广为采用。《液压与气动》15数控车床•主要承担卡盘、回转刀架与刀盘及尾架套筒的驱动与控制。液压系统的所有电磁铁的通、断均由数控系统用PLC来控制。以一变量液压泵为动力源。系统的压力值调定为4MPa。《液压与气动》161卡盘2自动换刀3尾架套筒分《液压与气动》178.4汽车起重机液压系统•液压技术已广泛应用于起重机、挖掘机、推土机、装载机、筑路机、压路机、打桩机、混凝土泵车、叉车、消防车、撒盐车等工程机械。所谓全液压。《液压与气动》188.4.1Q2—8型汽车起重机液压系统原理•整个系统由支腿收放、转台回转、吊臂伸缩、吊臂变幅和吊重起升五个工作支路所组成，各部分都有相对的独立性。其中前、后支腿收放支路的换向阀A、B组成—个双联多路阀组1，其余四支路的换向阀C、D、E、F组成—个四联阀组2。各换向阀均为M型中位机能三位四通手动阀，相互串联组合，可实现多缸卸荷。《液压与气动》19《液压与气动》208.4.2液压系统的主要特点1系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路，能保证起重机工作可靠，操作安全。2采用三位四通手动换向阀，不仅可换向动作，还可通过手柄实现节流调速。3换向阀串联组合，各机构的动作既可独立进行。4各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功率损耗，适于间歇性工作。《液压与气动》218.5压力机液压系统《液压与气动》22三梁四柱式压力机《液压与气动》23压力机液压系统概述•压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。•上液压缸驱动上滑块完成快速下行－慢速加压－保压－泄压－快速回程－原位停止的动作循环。下液压缸驱动下滑块完成向上顶出－向下退回－停止的动作循环；在作薄板拉伸时，下液压缸驱动下滑块完成浮动压边下行－停止－顶出的动作循环。•压力机液压系统以压力控制为主，压力高，流量大，且压力、流量变化大。在满足系统对压力要求的条件下，要注意提高系统效率和防止产生液压冲击。《液压与气动》248.5.13150KN通用液压机液压系统组成•上滑块由主缸驱动实现加压，下滑块由下缸驱动实现顶出。•系统有两个泵，主泵为恒功率变量泵，最高工作压力由溢流阀4的远程调压阀5调定。辅助泵2是低压小流量定量泵用于供应液动阀的控制油，压力由溢流阀3调定。•主缸由中位机能为M型的电液换向阀6实现换向；下缸的换向阀是中位机能为K型的电液换向阀21。两换向阀为串联油路，泵通过两个换向阀中位压力卸载。《液压与气动》25•1、启动电磁铁全部不得电，主泵输出油液通过阀6、21中位卸载。•2、主缸快速下行电磁铁1Y、5Y得电，阀6处于右位，控制油经阀8使液控单向阀9开启。进油路：泵1－阀6右位－阀13－主缸上腔。回油路：主缸下腔－阀9－阀6右位－阀21中位－油箱。主缸滑块在自重作用下迅速下降，泵1虽处于最大流量状态，仍不能满足其需要，因此主缸上腔形成负压，上位油箱15的油液经充液阀14进入主缸上腔。8.5.13150KN通用液压机液压系统组成《液压与气动》263、主缸慢速接近工件、加压当主缸滑块降至一定位置触动行程开关2S后，5Y失电，阀9关闭，主缸下腔油液经背压阀10、阀6右位、阀21中位回油箱。这时，主缸上腔压力升高，阀14关闭，主缸在泵1供给的压力油作用下慢速接近工件。接触工件后阻力急剧增加，压力进一步提高，泵1的输出流量自动减小。4、保压当主缸上腔压力达到预定值时，压力继电器7发信号，使1Y失电，阀6回中位，主缸上下腔封闭，单向阀13和充液阀14的锥面保证了良好的密封性，使主缸保压。保压时间由时间继电器调整。保压期间，泵经阀6、21的中位卸载。8.5.13150KN通用液压机液压系统组成《液压与气动》275、泄压，主缸回程保压结束，时间继电器发出信号，2Y得电，阀6处于左位。由于主缸上腔压力很高，液动滑阀12处于上位，压力油使外控顺序阀11开启，泵1输出油液经阀11回油箱。泵1在低压下工作，此压力不足以打开充液阀14的主阀芯，而是先打开该阀的卸载阀芯，使主缸上腔油液经此卸载阀芯开口泄回上位油箱，压力逐渐降低。当主缸上腔压力泄到一定值后，阀12回到下位，阀11关闭，泵1压力升高，阀14完全打开，此时进油路：泵1－阀6左位－阀9－主缸下腔。回油路：主缸上腔－阀14－上位油箱15。实现主缸快速回程。《液压与气动》286、主缸原位停止当主缸滑块上升至触动行程开关1S，2Y失电，阀6处于中位，液控单向阀9将主缸下腔封闭，主缸原位停止不动。泵1输出油液经阀6、21中位卸载。7、下缸顶出及退回3Y得电，阀21处于左位。进油路：泵1－阀6中位－阀21左位－下缸下腔。回油路：下缸上腔－阀21左位－油箱。下缸活塞上升，顶出。《液压与气动》298、浮动压边下缸活塞先上升到一定位置后，阀21处于中位，主缸滑块下压时下缸活塞被迫随之下行，下缸下腔油液经节流器19和背压阀20回油箱，使下缸下腔保持所需的压边压力，调整阀20即可改变浮动压边压力。下缸上腔则经阀21中位从油箱补油。溢流阀18为下缸下腔安全阀。《液压与气动》308.5.2通用液压机液压系统特点•1、系统采用高压、大流量恒功率变量泵供油和利用上滑块自重加速、充液阀14补油的快速运动回路，功率利用合理。•2、采用背压阀10及液控单向阀9控制上液压缸下腔的回油压力，既满足了主机对力和速度的要求，又节省了能量。•3、采用单向阀13保压，液动阀12、顺序阀11和带卸载阀芯的液控单向阀14组成的泄压回路，减少了由保压到回程的液压冲击。《液压与气动》318.63150KN液压机插装阀集成系统原理•系统包括五个插装阀集成块F1、F2组成进油调压回路，F1为单向阀，用于防止系统油液倒流，F2的压力先导阀2用来调整系统压力，压力先导阀1用于限制系统最高压力，缓冲阀3与电磁换向阀4配合，用于泵卸载、升压缓冲。F3、F4组成主缸上腔油液三通回路，压力先导阀6为主缸上腔安全阀，缓冲阀7与电磁换向阀8配合，用于主缸上腔泄压缓冲《液压与气动》32《液压与气动》33原理•F5、F6组成主缸下腔油液三通回路，压力先导阀11用于调整主缸下腔平衡压力，压力先导阀10为主缸下腔安全阀。•F7、F8组成下缸上腔油液三通回路，压力先导阀15为下缸上腔安全阀，单向阀14用于下缸作液压垫时，活塞浮动下行上腔补油。•F9、F10组成下缸下腔油液三通回路，压力先导阀18为下缸下腔安全阀。•F3、F5、F7、F9的控制油路都有一个压力选择梭阀，用于保证锥阀关闭可靠，防止反压时开启。《液压与气动》343150KN液压机插装阀系统电磁铁动作顺序表动作顺序1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y主缸快速下行＋＋＋主缸慢速加压＋＋＋主缸保压主缸泄压＋主缸回程＋＋＋＋主缸停止下缸顶出＋＋＋下缸退回＋＋＋下缸停止插装阀系统具有密封性能好、通流能力大、压力损失小、易于集成化等优点，在压力机中得到广泛应用。《液压与气动》358.7塑料注射成型机液压系统《液压与气动》36塑料注射成型机简称注塑机。它将颗粒状的塑料加热成熔融状，用注射装置快速高压注入模腔，保压一段时间，冷却成型为塑料制品。注塑机的工作循环如下：合模－注射座前进－注射－保压－冷却（预塑）－注射座后退－开模－顶出制品－顶出缸后退－合模以上动作分别由合模缸、注射座移动缸、预塑液压马达、注射缸、顶出缸完成。注塑机液压系统要求：1.有足够的合模力；2.有可调节的合模、开模速度，快慢速之比达50~100；3.又可调节的注射压力和注射速度；4.要求保压和可调的保压压力；5.系统应设安全联锁装置。《液压与气动》37《液压与气动》388.7.1SZ-250A型注塑机液压系统组成•由双联泵供油，泵1最高工作压力由电磁溢流阀3调定，泵2工作压力由电磁溢流阀4及多级调压回路控制。•合模缸的换向阀是电液换向阀5，其动作由行程阀6控制与安全门互锁。•注射缸换向阀是电液换向阀11和15，单向节流阀14可控制慢速注射速度。•预塑马达换向阀是电