設(shè)計(jì)與搭建雙缸輥軋機(jī)液壓控制回路課件

1、項(xiàng)目六 液壓系統(tǒng)基本回路任務(wù)4 設(shè)計(jì)與搭建雙缸輥軋機(jī)液壓控制回路【任務(wù)目的】 雙缸輥軋機(jī)如圖6-4-1所示。要求按下啟動(dòng)按鈕，液壓雙缸向下軋制工件，液壓雙缸下行速度可調(diào)，當(dāng)液壓缸向下運(yùn)行到位后，要求液壓缸鎖緊保壓，保壓壓力為5MPa；按下復(fù)位按鈕，液壓缸回到初始位置。根據(jù)上述任務(wù)描述，設(shè)計(jì)雙缸輥軋機(jī)液壓控制回路，并完成運(yùn)行調(diào)試。圖6-4-1 雙缸輥軋機(jī)1-液壓缸 2-輥輪【任務(wù)目的】1了解流量控制閥的基本知識(shí)。2認(rèn)識(shí)調(diào)速回路和同步回路。3掌握雙缸輥軋機(jī)液壓控制回路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法?！救蝿?wù)分析】 任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)液壓缸的下降和上升動(dòng)作，液壓雙缸要求同步運(yùn)動(dòng)，宜采用兩個(gè)同規(guī)格的雙作用單桿液壓缸作為系統(tǒng)

2、的執(zhí)行元件，控制回路應(yīng)采用同步回路。液壓缸要求伸出速度可調(diào)，應(yīng)采用調(diào)速回路，考慮到輥軋機(jī)工作要求平穩(wěn)性好，設(shè)想采用調(diào)速回路中的回油節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)行速度控制。液壓缸軋制到位后要求鎖緊保壓，可采用任務(wù)2中的鎖緊回路實(shí)現(xiàn)?！局R(shí)鏈接】 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小，由輸入執(zhí)行元件的油液流量的大小來(lái)確定。流量控制閥就是依靠改變閥口通流截面面積的大小或通道長(zhǎng)短來(lái)控制流量的。常用的流量控制閥主要有節(jié)流閥和調(diào)速閥兩種。一、調(diào)速閥 液壓系統(tǒng)中使用的節(jié)流閥的工作原理和氣動(dòng)節(jié)流閥相似，具體內(nèi)容參見(jiàn)氣動(dòng)節(jié)流閥相關(guān)知識(shí)。節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是流量不能穩(wěn)定控制，在對(duì)速度有較高要求的場(chǎng)合采用調(diào)速閥。（a）實(shí)物圖 （

3、b）工作原理圖 （c）圖形符號(hào)6-4-2調(diào)速閥1-節(jié)流閥 2-定差減壓閥 3-節(jié)流閥閥芯 4-減壓閥閥芯 5-泄露油口 調(diào)速閥如圖6-4-2所示，它的基本結(jié)構(gòu)包括節(jié)流閥1、定差減壓閥2、節(jié)流閥閥芯3、減壓閥閥芯4和泄露油口5。它實(shí)際就是減壓閥與節(jié)流閥串接而成的。當(dāng)壓力為P1的油液經(jīng)減壓閥后，壓力降為P2，并分成兩個(gè)分路，一路經(jīng)節(jié)流口流向調(diào)速閥的出口，另一路作用在減壓閥閥芯的右端面。壓力P2的油液經(jīng)節(jié)流閥口降低至P3，將P3壓力油液引到減壓閥閥芯有彈簧的左側(cè)。這樣節(jié)流口前后的壓力作用在定差減壓閥閥芯的左右兩端。節(jié)流口前后的壓差與減壓閥的彈簧力相平衡而保持不變，即通過(guò)減壓閥的流量不變。旋動(dòng)調(diào)節(jié)手柄

4、可控制流量的穩(wěn)定輸出。 二、回油節(jié)流調(diào)速回路 如圖6-4-3所示為典型的回油節(jié)流調(diào)速回路。它是將單向調(diào)速閥連接在液壓缸的回油路上，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速閥的開(kāi)口大小來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。節(jié)流閥安裝在液壓缸和油箱之間，可以在液壓缸的回油腔形成一定的背壓，能承受一定的負(fù)值負(fù)載,因此提高了執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。由于經(jīng)節(jié)流閥后發(fā)熱的油液直接進(jìn)入油箱，油液得到了冷卻。圖6-4-3 回油節(jié)流調(diào)速回路1-溢流閥 2-換向閥 3-單向調(diào)速閥 4-液壓泵 在兩個(gè)或兩個(gè)以上液壓缸同時(shí)動(dòng)作的液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能夠克服負(fù)載、泄露、摩擦和結(jié)構(gòu)變形上的差異，保持相同的速度或相同的位移實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作，這就需要采用同步回路

5、。同步回路分為速度同步和位置同步，本任務(wù)采用的是位置同步回路中的活塞桿連接同步回路。三、活塞桿連接同步回路 如圖6-4-4所示，機(jī)械構(gòu)件（輥輪）將活塞桿機(jī)械連接成同步液壓缸，該回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但只適用于兩缸負(fù)載相差不大的場(chǎng)合，機(jī)械連接應(yīng)具有良好的剛性。圖6-4-4雙缸同步回路1-溢流閥 2-換向閥 3-輥筒 4-液壓泵【任務(wù)實(shí)施】一、元件清單表6-4-1“雙缸輥軋機(jī)液壓控制回路”所需元件清單二、液壓回路仿真設(shè)計(jì) 1打開(kāi)仿真軟件FluidSIM-H，新建一個(gè)制圖區(qū)并保存，名稱為“雙缸軋制機(jī)液壓控制回路”。 2在窗口左邊的元件庫(kù)中將涉及的液壓元件直接拖到制圖區(qū)，完成液壓元件的選擇。如圖6-

6、4-5所示。圖6-4-5元件選擇并合理布局3連接各液壓元件，形成液壓回路圖。如圖6-4-6所示。4.回路仿真，觀察現(xiàn)象；按下工具欄中的仿真啟動(dòng)按鈕，完成所設(shè)計(jì)回路的仿真，觀察執(zhí)行元件動(dòng)作過(guò)程是否滿足任務(wù)要求。如圖6-4-7所示。圖6-4-6 回路連接圖6-4-7 回路仿真三、實(shí)驗(yàn)操作1. 元件選擇與固定 根據(jù)元件清單，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)抽屜中找出相應(yīng)的液壓元件，固定在操作板上，安裝時(shí)需檢查液控順序閥、減壓閥和換向閥密封圈是否完好，如不完好需及時(shí)更換，如圖6-4-8所示。圖6-4-8元件的選擇與固定2. 回路連接與檢查 根據(jù)正確的液壓、電氣仿真回路圖，連接相應(yīng)的元件，形成液壓回路和電氣控制回路，并進(jìn)行檢查

7、，如圖6-4-9所示。圖6-4-9回路連接與檢查3操作運(yùn)行 （1）設(shè)定系統(tǒng)壓力 按照任務(wù)1中系統(tǒng)壓力的設(shè)定步驟，完成系統(tǒng)壓力的設(shè)定，系統(tǒng)工作壓力要求5MPa。（2）回路運(yùn)行 打開(kāi)泵站電源，運(yùn)行回路，調(diào)節(jié)調(diào)速閥手柄，觀察運(yùn)行現(xiàn)象，對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決，如圖6-4-10所示。圖6-4-10回路運(yùn)行電磁閥得電液壓雙桿向下軋制工件4.工位的5S 小組完成任務(wù)后，系統(tǒng)卸壓，關(guān)閉泵站電源，拆下油管及元件，并整理后放回原處。如圖6-2-13所示。圖6-2-13 工位的5S【任務(wù)評(píng)價(jià)】評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生自評(píng)教師評(píng)價(jià)操作過(guò)程安全性操作規(guī)范，無(wú)人身和設(shè)備安全隱患 職業(yè)素養(yǎng)工位整潔，元件、工具擺放合理 實(shí)驗(yàn)

8、操作能力元件選擇、固定正確 管路連接正確 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確 工作原理表述原理表述準(zhǔn)確合理 【拓展延伸】 常用的節(jié)流調(diào)速回路除了本任務(wù)采用的回油節(jié)流調(diào)速回路，常用的還有進(jìn)油節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速回路一、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 如圖6-4-12所示，將單向調(diào)速閥連接在定量泵和液壓缸的進(jìn)油口之間，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速閥開(kāi)口的大小來(lái)達(dá)到調(diào)速目的，即調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)行速度。這種回路中，定量泵多余的油液通過(guò)溢流閥回油箱，存在溢流損失。通常用于功率小，負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。圖6-4-12 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路二、旁路節(jié)流調(diào)速回路 如圖6-4-13所示，將單向調(diào)速閥與液壓缸并聯(lián)安裝，使液壓缸輸入的油液一部分進(jìn)入液壓缸，另一部分

9、直接通過(guò)節(jié)流閥流回油箱，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速閥開(kāi)度，控制液壓泵流回油箱的流量，間接控制進(jìn)入液壓缸的流量；該回路有一定的節(jié)流損失，無(wú)溢流損失，用于負(fù)載較大，速度較高，平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。圖6-4-14采用調(diào)速閥的同步回路二、采用調(diào)速閥的同步回路 如圖6-4-14所示，兩個(gè)液壓缸是并聯(lián)的，在它們的進(jìn)油路上分別串聯(lián)了一個(gè)調(diào)速閥，仔細(xì)調(diào)節(jié)兩個(gè)調(diào)速閥的開(kāi)口大小，便可控制或調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)液壓缸的流量，使兩個(gè)液壓缸在一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上實(shí)現(xiàn)同步。圖6-4-13旁路節(jié)流調(diào)速回路【歸納梳理】 液壓基本回路中的執(zhí)行元件主要有液壓缸和液壓馬達(dá)，常用的液壓缸為單作用液壓缸和雙作用液壓缸，雙作用液壓缸分為單桿活塞式和雙桿活塞式?？刂圃饕蟹较蚩刂崎y、壓力控制閥和流量控制閥。 常用的方向控制閥包括液控單向閥和換向閥，其中