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1、1 2 本 章 提 要本 章 提 要本 章 提 要 本 章 以 機 床 液 壓 系 統(tǒng) 、 鍛 壓 機 械 液 壓系 統(tǒng) 、 冶 金 機 械 液 壓 系 統(tǒng) 及 起 重 運 輸 機 械液 壓 系 統(tǒng) 為 例 ， 介 紹 實 際 的 液 壓 系 統(tǒng) 及 其基 本 回 路 ， 分 析 它 們 的 工 作 原 理 和 特 點 。 3 9.1 組 合 機 床 動 力 滑 臺 液 壓 系 統(tǒng) 動 力 滑 臺 是 組 合 機 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 。YT4543型 組 合 機 床 液 壓 動 力 滑 臺 可 以 實 現 多

2、 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 一 工 進 二 工 進 死 擋 鐵 停 留 快 退 停 止 。 4 使 液 壓缸 差 動 聯(lián)接 以 實 現快 速 運 動 ；系 統(tǒng) 中 采 用限 壓 式 變 量 葉片 泵 供 油 ； 用 行 程 閥 、液 控 順 序 閥 實現 快 進 與 工 進的 轉 換 ； 5 電液換向閥 6 使 液 壓 缸 差動 聯(lián) 接 和 變 量 泵以 實 現 快 速 運 動 ； （ 1） 快 進 按 下 啟 動 按 鈕 ， 三位 五 通 電 液 動 換 向 閥 5的 先 導 電 磁 換 向 閥 1YA得 電 ， 使

3、 之 閥 芯 右 移 ，左 位 進 入 工 作 狀 態(tài) 。 7 用 二 位 二 通電 磁 換 向 閥 實現 一 工 進 和 二工 進 之 間 的 速度 換 接 。 （ 2） 第 一 次 工 進 在 快 進 行 程 結束 ， 滑 臺 上 的 擋鐵 壓 下 行 程 閥 。用 行 程 閥 、液 控 順 序 閥 實現 快 進 與 工 進的 轉 換 ； 8 用 二 位 二 通 電 磁 換向 閥 實 現 一 工 進 和 二工 進 之 間 的 速 度 換 接 。 9 為 保 證 進 給 的 尺寸 精 度 ， 采 用 了 死擋 鐵 停 留 來 限 位 。 當 動 力 滑 臺第 二 次 工 作 進 給終 了 碰

4、 上 死 擋 鐵后 ， 液 壓 缸 停 止不 動 ， 系 統(tǒng) 的 壓力 進 一 步 升 高 ，達 到 壓 力 繼 電 器15的 調 定 值 時 ，經 過 時 間 繼 電 器的 延 時 ， 再 發(fā) 出電 信 號 ， 使 滑 臺退 回 。 在 時 間 繼電 器 延 時 動 作 前 ，滑 臺 停 留 在 死 擋塊 限 定 的 位 置 上 。 10 時 間 繼 電 器 發(fā) 出電 信 號 后 ， 電 液 換 向閥 右 位 工 作 。 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

5、動力 滑 臺 快 進 、快 退 的 速 度大 致 相 等 。 11 （ 6） 原 位 停 止 當 動 力 滑臺 退 回 到 原 始位 置 時 ， 擋 塊壓 下 行 程 開 關 ，電 液 換 向 閥 處于 中 位 ， 動 力滑 臺 停 止 運 動 ，變 量 泵 卸 荷 。 12 表 9.1 液 壓 系 統(tǒng) 的 電 磁 鐵 和 行 程 閥 的 動 作 表 。 1YA（ 1DT） 2YA（ 2DT） 3YA（ 3DT） 行 程 閥快 進 導 通一 工 進 + 切 斷二 工 進 + + 切 斷死 擋 鐵 停留 + + 切 斷快 退 + 切 斷 -導 通 原 位 停 止 導 通 13 系 統(tǒng) 特 點 ：

6、 調 速 回 路 ： 采 用 了 由 限 壓 式 變 量 泵 和 調 速 閥 的 調 速回 路 ， 調 速 閥 放 在 進 油 路 上 ， 回 油 經 過 背 壓 閥 ； 快 速 運 動 回 路 ： 采 用 限 壓 式 變 量 泵 在 低 壓 時 輸 出 的 流量 大 的 特 點 ， 并 采 用 差 動 連 接 來 實 現 快 速 前 進 ； 換 向 回 路 ： 采 用 電 液 動 換 向 閥 實 現 換 向 ， 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 ； 快 速 運 動 與 工 作 進 給 的 換 接 回 路 ： 采 用 行 程 換

7、向 閥 實現 速 度 的 換 接 。 同 時 利 用 換 向 后 系 統(tǒng) 中 的 壓 力 升 高 使 液 控 順序 閥 接 通 ， 系 統(tǒng) 由 快 速 運 動 的 差 動 聯(lián) 接 轉 換 為 使 回 油 直 接 排回 油 箱 ； 兩 種 工 作 進 給 的 換 接 回 路 ： 采 用 了 兩 個 調 速 閥 串 聯(lián) 的回 路 結 構 。 14 液 壓 機 是 用 于 調 直 、 壓 裝 、 冷 沖 壓 、 冷 擠 壓 和 彎 曲 等工 藝 的 壓 力 加 工 機 械 ， 它 是 最 早 應 用 液 壓 傳 動 的 機 械 之 一 。 液 壓 機 工 作 循 環(huán)中 ， 主 缸 要 求 有“ 快

8、進 減 速 接 近工 件 及 加 壓 保 壓延 時 泄 壓 快 速 回程 及 保 持 活 塞 停 留在 行 程 的 任 意 位 置 ”等 基 本 動 作 。 圖 9.2 液 壓 機 的 典 型 工 藝 循 環(huán) 圖 t快 進 減 速及 加 壓 保 壓 快 速回 程 停 止主液壓缸L O tO輔助液壓缸L 頂 出 工 藝 動 作 線浮 動 壓 邊 工 藝 動 作 線1 15 本 機 最 大工 作 壓 力為 450KN，用 于 薄 板的 拉 伸 成形 等 沖 壓工 藝 。雙 動 薄 板 沖 壓 機 液 壓 機 液 壓 系 統(tǒng)頂出缸系統(tǒng)調壓與卸荷壓邊缸主缸 16 1-濾 油 器 ; 2-變 量泵 ;

9、3、 42-遠 程 調壓 閥 ; 4-電 磁 溢 流閥 ； 9-節(jié) 流 閥 ；10-電 磁 換 向 閥 ； 11-電 液 動 換 向 閥 ； 17-壓 力 繼 電 器 ； 18、 44-二 位 三 通電 液 換 向 閥 ； 20-高 位 油 箱 ； 28-安全 閥 ； 34-壓 邊 缸 ； 35-拉 伸 缸 ； 36-拉 伸 滑 塊 ； 37-壓邊 滑 塊 ； 38-頂 出塊 ； 39-頂 出 缸 ； 41-先 導 溢 流 閥 ； 43-手 動 換 向 閥 17 按 啟 動按 鈕 ， 電 磁鐵 全 部 處 于失 電 狀 態(tài) ，恒 功 率 變 量泵 輸 出 的 油以 很 低 的 壓力 經 電 磁

10、 溢流 閥 的 溢 流回 油 箱 ， 泵空 載 啟 動 。 18 ( 2 ) 拉 伸滑 塊 和 壓邊 滑 塊 快速 下 行 19 電 液 動 換向 閥 11的左 位 工 作 ，主 缸 35上腔 進 油 ，下 腔 回 油箱 ， 拉 伸滑 塊 快 速下 行 ， 同時 帶 動 壓邊 缸 34快速 下 行 。電 磁 鐵 1YA和 3YA、6YA得 電 ， 電 磁 溢 流閥 4通 電 ， 切 斷 泵 的 卸 荷 通 路 。 壓 邊 缸 從 高 位油 箱 20補 油主 缸 上 腔 充 液 20 (3)減 速 、 加 壓 滑 塊 與 板 料 接 觸 之 前 ,首先 碰 到 一 個 行 程 開 關 發(fā)出 電

11、信 號 ,使 電 磁 鐵 6YA失電 , 主 缸 回 油 須 經 節(jié) 流 閥9回 油 箱 ,實 現 慢 進 .當 壓 邊 滑塊 接 觸 工件 后 ,又 一個 行 程 開關 發(fā) 信 號 ,使 5YA得 電 , 泵 向 壓 邊缸 34加 壓 . 21 滑 塊 接 觸工 件 后 ,主缸 35中 的壓 力 由 于負 載 阻 力的 增 加 而增 加 ,單 向閥 23關 閉 ,泵 輸 出 的流 量 也 自動 減 小 .主缸 繼 續(xù) 下行 ,完 成 拉延 工 藝 . (4)拉 伸 、 壓 緊 22 (5)保 壓 當 主 缸壓 力 達 到 預定 值 時 ， 壓力 繼 電 器 17發(fā) 出 信 號 ，使 電 磁

12、鐵1YA、 3YA、5YA均 失 電 ，閥 11回 到 中位 ， 主 缸 及壓 邊 缸 封 閉 ，主 缸 上 腔 短時 保 壓 。 泵 2經 電 磁 溢 流 閥 4卸 荷 23 (6)快 速 回 程 壓 力 油 進 入主 缸 下 腔 ，同 時 控 制 油路 打 開 液 控單 向 閥 21、22、 23、 24，主 缸 上 腔 的油 回 到 高 位油 箱 20 電 磁 鐵 1YA、 4YA得 電 ， 閥 11右 位工 作主 缸 35回 程 的同 時 ， 帶 動 壓 邊 缸 快 速 回 程 。 24 (7)原 位 停 止 當 主 缸 滑塊 上 升 到 觸動 行 程 開 關時 ， 電 磁 鐵4YA失

13、 電 ，閥 11中 位 工作 ， 使 主 缸35下 腔 封 閉 ，主 缸 停 止 不動 。 25 (8)頂 出 缸 上 升 在 行 程開 關 1S發(fā) 出信 號 使 4YA失電 的 同 時 也使 2YA得 電 ，壓 力 油 閥 44、手 動 換 向 閥43進 入 頂 出缸 39， 頂 出缸 上 行 完 成頂 出 工 作 。 26 (9)頂 出 缸 下 降 頂 出 缸 頂出 工 件 后 ， 行程 開 關 4S 發(fā)出 信 號 ， 使1YA、 2YA均 失電 、 泵 2卸 荷 ，閥 44左 位 工 作 。閥 43右 位 工 作 ，頂 出 缸 在 自 重作 用 下 下 降 。 該 系 統(tǒng) 采 用 高壓

14、大 流 量 恒 功 率 變量 泵 供 油 和 利 用 拉延 滑 塊 自 動 充 油 的快 速 運 動 回 路 ， 既符 合 工 藝 要 求 ， 又節(jié) 省 了 能 量 。 27 表 9.2 雙 動 薄 板 沖 壓 機 液 壓 系 統(tǒng) 電 磁 鐵 動 作 順 序 表拉 伸滑 塊 壓 邊滑 塊 頂 出缸 電 磁 鐵 手 動 換向 閥1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y快 速下 降 快 速下 降 + + + 減 速 減 速 + + + 拉 伸 壓 緊工 件 + + + + 快 退返 回 快 退返 回 + + 上 升 + + 左 位 下 降 + 右 位 液 壓 泵 卸 荷 28 9.3 汽 車 起 重 機

15、 液 壓 系 統(tǒng) 汽 車 起 重 機 是 將 起 重 機 安 裝 在 汽 車 底 盤 上的 一 種 起 重 運 輸 設 備 。 它 主 要 由 起 升 、 回 轉 、變 幅 、 伸 縮 和 支 腿 等 工 作 機 構 組 成 ， 這 些 動 作的 完 成 由 液 壓 系 統(tǒng) 來 實 現 。 對 于 汽 車 起 重 機 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 。 29 圖 9.4是 Q2-8型 汽 車 起 重 機 外形 圖 支 腿 液 壓 缸 大 臂 變 幅大 臂 伸 縮回轉起升回路

16、30支 腿 液 壓 缸 (1)支 腿 回 路 起 吊 時 ， 須 由 支 腿液 壓 缸 來 承 受 負 載作 業(yè) 結 束 后 ， 先 收 前支 腿 ， 再 收 后 支 腿 。缸 9鎖 緊 后 橋 板 簧 ， 同 時缸 8放 下 后 支 腿 到 所 需 位置 ， 再 由 缸 10放 下 前 支 腿 。雙 向 液壓 鎖 防止 “ 軟 腿現 象 ” 31 起升回路 (2)起 升 回 路 采 用 柱 塞 馬 達 帶 動 重 物 升降 ， 用 液 控 單 向 順 序 閥 19來 限制 重 物 超 速 下 降 。 缸 20是 制 動缸 ， 單 向 節(jié) 流 閥 21是 保 證 液 壓油 先 進 入 馬 達

17、， 使 馬 達 產 生 一定 的 轉 矩 ， 再 解 除 制 動 。 32 起升回路 (2)起 升 回 路 重 物 下 降 時 ， 手 動 換 向閥 18切 換 至 右 位 工 作 ，液 壓 馬 達 反 轉 ， 回 油 經閥 19的 液 控 順 序 閥 ， 閥18右 位 回 油 箱 。 33 起升回路 (2)起 升 回 路 當 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 制 動 。 34 大 臂 伸 縮 (3)大 臂 伸 縮 回 路 大 臂 伸 縮 采 用 單 級 長 液 壓 缸驅 動 。 大

18、臂 縮 回 時 液 壓 力 與 負 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。 35 大 臂 變 幅 (3)變 幅 回 路 大 臂 變 幅 機 構 是 用 于 改 變 作 業(yè) 高 度 。 本 機 采 用 兩個 液 壓 缸 并 聯(lián) ， 提 高 了 變 幅 機 構 承 載 能 力 。 其 要 求以 及 油 路 與 大 臂 伸 縮 油 路 相 同 。 36回轉 (4)回 轉 油 路 回 轉 機 構 要 求 大 臂 能 在 任 意 方 位起 吊 。 本 機 采 用 ZMD40柱 塞 液 壓 馬 達 。 37 該 液 壓 系 統(tǒng) 的 特 點 是 ： 因 重 物 在 下 降時 以 及 大 臂 收 縮 和變 幅 時 ， 負 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 置 平 衡 閥 。 采 用 手 動 彈 簧 復 位 的 多 路 換 向 閥 來控 制 各 動 作 。 換 向 閥 常 用 M型 中 位 機 能 。當 換 向 閥 處 于 中 位 時 ， 各 執(zhí) 行 元 件 的 進 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 。