液壓-第09章典型液壓系統(tǒng)77217課件

1本章提要

本章以機(jī)床液壓系統(tǒng)、鍛壓機(jī)械液壓系統(tǒng)、冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及起重運(yùn)輸機(jī)械液壓系統(tǒng)為例，介紹實(shí)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(diǎn)。

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9.1組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)

動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的一種通用部件，在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭。YT4543型組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)可以實(shí)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。3電液換向閥5

使液壓缸差動(dòng)聯(lián)接和變量泵以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)；（1）快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，三位五通電液動(dòng)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)。6用二位二通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的速度換接。

（2）第一次工進(jìn)

在快進(jìn)行程結(jié)束，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥。用行程閥、液控順序閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換；7

為保證進(jìn)給的尺寸精度，采用了死擋鐵停留來限位。

（4）死擋鐵停留

當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)第二次工作進(jìn)給終了碰上死擋鐵后，液壓缸停止不動(dòng)，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(shí)，經(jīng)過時(shí)間繼電器的延時(shí)，再發(fā)出電信號(hào)，使滑臺(tái)退回。在時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作前，滑臺(tái)停留在死擋塊限定的位置上。

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（5）快退

時(shí)間繼電器發(fā)出電信號(hào)后，電液換向閥右位工作。

這時(shí)系統(tǒng)的壓力較低，變量泵2輸出流量大，動(dòng)力滑臺(tái)快速退回。由于活塞桿的面積大約為活塞的一半，所以動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、快退的速度大致相等。

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（6）原位停止

當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)退回到原始位置時(shí)，擋塊壓下行程開關(guān)，電液換向閥處于中位，動(dòng)力滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，變量泵卸荷。

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系統(tǒng)特點(diǎn)：

①調(diào)速回路：采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路，調(diào)速閥放在進(jìn)油路上，回油經(jīng)過背壓閥；

②快速運(yùn)動(dòng)回路：采用限壓式變量泵在低壓時(shí)輸出的流量大的特點(diǎn)，并采用差動(dòng)連接來實(shí)現(xiàn)快速前進(jìn)；

③換向回路：采用電液動(dòng)換向閥實(shí)現(xiàn)換向，并由壓力繼電器與時(shí)間繼電器發(fā)出的電信號(hào)控制換向信號(hào)；

④快速運(yùn)動(dòng)與工作進(jìn)給的換接回路：采用行程換向閥實(shí)現(xiàn)速度的換接。同時(shí)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(yùn)動(dòng)的差動(dòng)聯(lián)接轉(zhuǎn)換為使回油直接排回油箱；

⑤兩種工作進(jìn)給的換接回路：采用了兩個(gè)調(diào)速閥串聯(lián)的回路結(jié)構(gòu)。139.2液壓機(jī)液壓系統(tǒng)

液壓機(jī)是用于調(diào)直、壓裝、冷沖壓、冷擠壓和彎曲等工藝的壓力加工機(jī)械，它是最早應(yīng)用液壓傳動(dòng)的機(jī)械之一。

液壓機(jī)工作循環(huán)中，主缸要求有“快進(jìn)→減速接近工件及加壓→保壓延時(shí)→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(dòng)作。圖9.2液壓機(jī)的典型工藝循環(huán)圖14本機(jī)最大工作壓力為450KN，用于薄板的拉伸成形等沖壓工藝。雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)頂出缸系統(tǒng)調(diào)壓與卸荷壓邊缸主缸15

(1)啟動(dòng)

按啟動(dòng)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(jīng)電磁溢流閥的溢流回油箱，泵空載啟動(dòng)。

17(2)拉伸滑塊和壓邊滑塊快速下行

18電液動(dòng)換向閥11的左位工作，主缸35上腔進(jìn)油，下腔回油箱，拉伸滑塊快速下行，同時(shí)帶動(dòng)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(bǔ)油主缸上腔充液19滑塊接觸工件后,主缸35中的壓力由于負(fù)載阻力的增加而增加,單向閥23關(guān)閉,泵輸出的流量也自動(dòng)減小.主缸繼續(xù)下行,完成拉延工藝.(4)拉伸、壓緊

21(5)保壓

當(dāng)主缸壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器17發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵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(shí)保壓。泵2經(jīng)電磁溢流閥4卸荷22(6)快速回程

壓力油進(jìn)入主缸下腔，同時(shí)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(shí)，帶動(dòng)壓邊缸快速回程。23(8)頂出缸上升

在行程開關(guān)1S發(fā)出信號(hào)使4YA失電的同時(shí)也使2YA得電，壓力油閥44、手動(dòng)換向閥43進(jìn)入頂出缸39，頂出缸上行完成頂出工作。25(9)頂出缸下降

頂出缸頂出工件后，行程開關(guān)4S發(fā)出信號(hào)，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)采用高壓大流量恒功率變量泵供油和利用拉延滑塊自動(dòng)充油的快速運(yùn)動(dòng)回路，既符合工藝要求，又節(jié)省了能量。

26表9.2雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序表拉伸滑塊壓邊滑塊頂出缸電磁鐵手動(dòng)換向閥1Y2Y3Y4Y5Y6Y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

27圖9.4是Q2-8型汽車起重機(jī)外形圖支腿液壓缸大臂變幅大臂伸縮回轉(zhuǎn)起升回路

29支腿液壓缸(1)支腿回路

起吊時(shí)，須由支腿液壓缸來承受負(fù)載作業(yè)結(jié)束后，先收前支腿，再收后支腿。缸9鎖緊后橋板簧，同時(shí)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(xiàn)象”30起升回路

(2)起升回路

采用柱塞馬達(dá)帶動(dòng)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(dòng)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(dòng)。

31起升回路

(2)起升回路

重物下降時(shí)，手動(dòng)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。

32起升回路

(2)起升回路

當(dāng)停止作業(yè)時(shí)，閥18處于中位，泵卸荷。制動(dòng)缸20上的制動(dòng)瓦在彈簧作用下使液壓馬達(dá)制動(dòng)。33大臂伸縮(3)大臂伸縮回路

大臂伸縮采用單級(jí)長液壓缸驅(qū)動(dòng)。大臂縮回時(shí)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。

34大臂變幅(3)變幅回路

大臂變幅機(jī)構(gòu)是用于改變作業(yè)高度。本機(jī)采用兩個(gè)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。

35回轉(zhuǎn)(4)回轉(zhuǎn)油路

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要求大臂能在任意方位起吊。本機(jī)采用ZMD40柱塞液壓馬達(dá)。36該液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是：

①因重物在下降時(shí)以及大臂收縮和變幅時(shí)，負(fù)載與液壓力方向相同，執(zhí)行元件會(huì)失控，為此，在其回油路上必須設(shè)置平衡閥。

②采用手動(dòng)彈簧復(fù)位的多路換向閥來控制各動(dòng)作。換向閥常用M型中位機(jī)能。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，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。

379.4電弧煉鋼爐液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

電弧煉鋼爐的結(jié)構(gòu)形式很多，這里以20噸電弧煉鋼爐為例對(duì)其液壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1－電極升降設(shè)備2－爐蓋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3－爐蓋頂起裝置4－傾爐裝置5－爐體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6－爐門升降機(jī)構(gòu)7－爐蓋8－爐體電爐液壓機(jī)構(gòu)由電極升降、爐門升降、爐體旋轉(zhuǎn)、爐蓋頂起、爐蓋旋轉(zhuǎn)及傾爐等六部分組成。38系統(tǒng)采用乳化液作為工作介質(zhì)，不易發(fā)生火災(zāi)。兩臺(tái)液壓泵2，一臺(tái)工作，另一臺(tái)備用，并用蓄能器6來輔助供油，主油路壓力取決于電磁溢流閥4。二位四通電液閥5（作為二位二通用）為常開式，防軟管破裂等。控制油路所用工作介質(zhì)為礦物油?？刂朴椭饔吐穳毫τ?9(1)換向回路

采用三位四通“O”型中位機(jī)能的電磁換向閥40(2)爐體同步傾動(dòng)回路

爐體傾動(dòng)缸21有兩個(gè)，要求同步操作。由于爐體傾斜缸均固定在爐體上，爐體重量很大，實(shí)際上是剛性同步，故采用換向閥19和兩個(gè)節(jié)流閥20即可。41(3)電極升降位置伺服控制與減壓回路

一般是從電極電流取出信號(hào)（感應(yīng)電壓）與給定值進(jìn)行比較，其差值使電液伺服閥動(dòng)作。當(dāng)電極電流大于給定值時(shí)，電液伺服閥使電極升降缸進(jìn)油，電極提升；反之則排油，使電極下降。三個(gè)電極升降缸均使用電液伺服閥控制42當(dāng)電極升降缸下降排油時(shí)，要求動(dòng)作穩(wěn)定，故在電液伺服閥的回油上設(shè)有背壓閥。伺服閥的控制回路所用的油由專門的控制油泵10來提供。減壓閥15用于調(diào)節(jié)和穩(wěn)定伺服閥的進(jìn)口壓力。

(4)電液伺服閥的控制油路

伺服閥控制油路為葉片泵，經(jīng)過吸油出濾油器9和兩級(jí)排油精濾油器11以及單向閥12將低壓油送到電液伺服閥的控制級(jí)?？刂朴蛪河梢缌鏖y13調(diào)定。

43習(xí)題

9.1如圖9.6所示為某機(jī)械手液壓系統(tǒng)。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作均由電控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)控制相應(yīng)的電磁換向閥，按程序依次步進(jìn)動(dòng)作，電磁鐵動(dòng)作順序表見表9.2，試分析該液壓系統(tǒng)油路及各液壓元件的作用。

449.2試寫出圖