《典型液壓系統(tǒng)》.doc

1、精品文章典型液壓系統(tǒng)第八章典型液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)是由基本回路組成的，它表示一個(gè)系統(tǒng)的基本工作原理，即系統(tǒng)執(zhí)行元件所能實(shí)現(xiàn)的各種動作。液壓系統(tǒng)圖都是按照標(biāo)準(zhǔn)圖形符號繪制的，原理圖僅僅表示各個(gè)液壓元件及它們之間的連接與控制方式，并不代表它們的實(shí)際尺寸大小和空間位置。正確、迅速地分析和閱讀液壓系統(tǒng)圖，對于液壓設(shè)備的設(shè)計(jì)、分析、研究、使用、維修、調(diào)整和故障排除均具有重要的指導(dǎo)作用。本章介紹在幾個(gè)不同行業(yè)應(yīng)用的典型液壓系統(tǒng)。第一節(jié)液壓系統(tǒng)圖的閱讀和分析方法一、液壓系統(tǒng)圖的閱讀要能正確而又迅速地閱讀液壓系統(tǒng)圖，首先必須掌握液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和各種基本回路的應(yīng)用，了解液壓系統(tǒng)的控制方式、職能符號及

2、其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其次，結(jié)合實(shí)際液壓設(shè)備及其液壓原理圖多讀多練，掌握各種典型液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，對于今后閱讀新的液壓系統(tǒng)，可起到以點(diǎn)帶面、觸類旁通和熟能生巧的作用。閱讀液壓系統(tǒng)圖一般可按以下步驟進(jìn)行：1.全面了解設(shè)備的功能、工作循環(huán)和對液壓系統(tǒng)提出的各種要求。例如組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖，它是以速度轉(zhuǎn)換為主的液壓系統(tǒng)，除了能實(shí)現(xiàn)液壓滑臺的快進(jìn)工進(jìn)快退的基本工作循環(huán)外，還要特別注意速度轉(zhuǎn)換的平穩(wěn)性等指標(biāo)。同時(shí)要了解控制信號的轉(zhuǎn)換以及電磁鐵動作表等。這有助于我們能夠有針對性的進(jìn)行閱讀。2.仔細(xì)研究液壓系統(tǒng)中所有液壓元件及它們之間的聯(lián)系，弄清各個(gè)液壓元件的類型、原理、性能和功用。對一些用半結(jié)構(gòu)圖表示的專用元件，要特

3、別注意它們的工作原理，要讀懂各種控制裝置及變量機(jī)構(gòu)。3.仔細(xì)分析并寫出各執(zhí)行元件的動作循環(huán)和相應(yīng)的油液所經(jīng)過的路線。為便于閱讀，最好先將液壓系統(tǒng)中的各條油路分別進(jìn)行編碼，然后按執(zhí)行元件劃分讀圖單元，每個(gè)讀圖單元先看動作循環(huán)，再看控制回路、主油路。要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài)時(shí)，是由哪些元件發(fā)出的信號，又是使哪些控制元件動作并實(shí)現(xiàn)的。閱讀液壓系統(tǒng)圖的具體方法有。傳動鏈法、電磁鐵工作循環(huán)表法和等效油路圖法等。二、液壓系統(tǒng)圖的分析在讀懂液壓系統(tǒng)圖的基礎(chǔ)上，還必須進(jìn)一步對該系統(tǒng)進(jìn)行一些分析，這樣才能評價(jià)液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，使設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)性能不斷完善。液壓系統(tǒng)圖的分析可考慮以下幾個(gè)方

4、面：1.液壓基本回路的確定是否符合主機(jī)的動作要求。2.各主油路之間、主油路與控制油路之間有無矛盾和干涉現(xiàn)象。3.液壓元件的代用、變換和合并是否合理、可行。4.液壓系統(tǒng)性能的改進(jìn)方向。第二節(jié)yt4543型液壓動力滑臺一、概述組合機(jī)床是一種高效率的專用機(jī)床，它由通用部件和部分專用部件組成，其工藝范圍廣，自動化程度高，在成批和大量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。液壓動力滑臺是組合機(jī)床上的一種通用部件，根據(jù)加工要求，滑臺臺面上可設(shè)置動力箱、多軸箱或各種用途的切削頭等工作部件，以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、刮端面、倒角、銑削及攻絲等工序。為了縮短加工的輔助時(shí)間，滿足各種工序的進(jìn)給速度要求，動力滑臺的液壓系統(tǒng)必須具有良好

5、的速度換接性能與調(diào)速特性。對組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)的要求如下：1.在電氣和機(jī)械裝置的配合下，可以根據(jù)不同的加工要求，實(shí)現(xiàn)多種工作循環(huán)，如快進(jìn)工進(jìn)快退原位快進(jìn)工進(jìn)二工進(jìn)快退原位等工作循環(huán)。2.能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和快退，yt4543型的快速運(yùn)動速度為6.5m/min。3.有較大的工進(jìn)調(diào)速范圍，以適應(yīng)不同工序的工藝要求。yt4543型的進(jìn)給范圍為6.6660mm/min。在變負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載下，能保證動力滑臺進(jìn)給速度的穩(wěn)定。4.進(jìn)給行程終點(diǎn)的重復(fù)位置精度要求較高。根據(jù)不同的工藝要求，可選擇相應(yīng)的行程終點(diǎn)控制方法。5.合理解決快進(jìn)和工進(jìn)速度相差懸殊的問題，提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱。6.有足夠的承載能力。yt45

6、43型的最大進(jìn)給力為45kn。二、yt4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理圖81為yt4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖。下面以實(shí)現(xiàn)二次工作進(jìn)給的自動循環(huán)為例，說明其工作原理。圖8-1yt4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖1.快進(jìn)按下啟動按鈕，電磁鐵1ya通電，電液換向閥7的先導(dǎo)閥a左位工作，液動換向閥b在控制壓力油作用下將左位接入系統(tǒng)。進(jìn)油路：油箱濾油器1泵2單向閥3閥7閥11液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪婚y7閥6閥11液壓缸左腔。液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動快進(jìn)。由于快進(jìn)阻力小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。2.第一次工作進(jìn)給當(dāng)滑臺快進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)，擋塊壓下行程閥11，切斷快進(jìn)通道，這時(shí)壓力油經(jīng)調(diào)速閥8、

7、電磁閥12進(jìn)入液壓缸左腔。由于液壓泵供油壓力高，順序閥5已被打開。進(jìn)油路：油箱濾油器1泵2閥3閥7閥8閥12液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪婚y7閥5閥4油箱。工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)壓力升高，變量泵自動減小其輸出流量，且與一工進(jìn)調(diào)速閥8的開口相適應(yīng)。3.第二次工作進(jìn)給一工進(jìn)終了時(shí)，擋塊壓下行程開關(guān)使3ya通電，這時(shí)壓力油經(jīng)調(diào)速閥8和9進(jìn)入液壓缸的左腔。液壓缸右腔的回油路線與一工進(jìn)時(shí)相同。此時(shí)，變量泵輸出的流量自動與二工進(jìn)調(diào)速閥9的開口相適應(yīng)。4.死擋鐵停留當(dāng)滑臺以二工進(jìn)速度行進(jìn)碰到死擋鐵時(shí)，滑臺即停留在死擋鐵處，此時(shí)液壓缸左腔壓力升高，使壓力繼電器13動作，發(fā)出電信號給時(shí)間繼電器。停留時(shí)間由時(shí)間繼電器調(diào)定。5

8、.快退停留結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵1ya、3ya斷電，2ya通電，這時(shí)電液換向閥7的先導(dǎo)閥a右位工作，液動換向閥b在控制壓力油作用下將右位接入系統(tǒng)。進(jìn)油路：泵2閥3閥7液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄婚y10閥7油箱?；_返回時(shí)負(fù)載小，系統(tǒng)壓力下降，變量泵流量自動恢復(fù)到最大，且液壓缸右腔的有效作用面積較小，故滑臺快速退回。6.原位停止當(dāng)滑臺快退到原位時(shí)，擋塊壓下終點(diǎn)行程開關(guān)，使電磁鐵2ya斷電，電磁閥a和液動換向閥b都處于中位，液壓缸兩腔油路封閉，滑臺停止運(yùn)動。這時(shí)泵輸出的油液經(jīng)閥3和閥7排回油箱，泵在低壓下卸荷?；_液壓系統(tǒng)的上述工作情況，也可用電磁鐵工作循環(huán)表或等效油路圖等來描述。

9、三、yt4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)1.采用容積節(jié)流調(diào)速回路，無溢流功率損失，系統(tǒng)效率較高，且能保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動，較好的速度剛性和較大的調(diào)速范圍。在回油路上設(shè)置背壓閥，提高了滑臺運(yùn)動的平穩(wěn)性。把調(diào)速閥設(shè)置在進(jìn)油路上，具有啟動沖擊小、便于壓力繼電器發(fā)訊控制、容易獲得較低速度等優(yōu)點(diǎn)。2.限壓式變量泵加上差動連接的快速回路，既解決了快慢速度相差懸殊的難題，又使能量利用經(jīng)濟(jì)合理。3.采用行程閥實(shí)現(xiàn)快慢速換接，其動作的可靠性、轉(zhuǎn)換精度和平穩(wěn)性都較高。一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換，由于通過調(diào)速閥8的流量很小，采用電磁閥式換接已能保證所需的轉(zhuǎn)換精度。4.限壓式變量泵本身就能按預(yù)先調(diào)定的壓力限制其最大工作壓

10、力，故在采用限壓式變量泵的系統(tǒng)中，一般不需要另外設(shè)置安全閥。5.采用換向閥式低壓卸荷回路，可以減少能量損耗，結(jié)構(gòu)也比較簡單。6.采用三位五通電液換向閥，具有換向性能好、滑臺可在任意位置停止、快進(jìn)時(shí)構(gòu)成差動連接等優(yōu)點(diǎn)。第三節(jié)mls3-170型采煤機(jī)及其液壓牽引系統(tǒng)現(xiàn)代綜合機(jī)械化長臂采煤工作面大都采用滾筒式采煤機(jī)采煤，國產(chǎn)mls3-170型采煤機(jī)可以作為此類采煤機(jī)的代表，其外形結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。圖8-2mls3-170型采煤機(jī)外形結(jié)構(gòu)示意圖1割煤滾筒2刮板運(yùn)輸機(jī)3搖臂4擋煤板5減速箱6電動機(jī)7控制箱8液壓牽引部9牽引鏈輪10調(diào)高液壓缸11調(diào)料液壓缸在割煤滾筒1的螺旋形葉片上裝有截齒，當(dāng)滾筒在煤壁

11、內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)、便可將煤切下，并裝入工作面刮板輸送機(jī)2的溜槽中運(yùn)走。采煤機(jī)騎在輸送機(jī)的槽幫上。沿工作面全長有一條張緊的牽引錨鏈，它與采煤機(jī)牽引部的牽引鏈輪9相嚙和，鏈輪轉(zhuǎn)動，就牽引著采煤機(jī)沿煤壁往復(fù)運(yùn)動，連續(xù)采煤。采煤機(jī)的工作條件惡劣，傳動功率大而工作空間又極受限制，故要求其傳動部件的單位功率的質(zhì)量愈小愈好；由于它的移動速度低且負(fù)載大，故其牽引部必須具有很大的傳動比（i=250300）和牽引力（120400kn），并要求能夠進(jìn)行無機(jī)調(diào)速。要求整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)具有完善可靠的安全保護(hù)功能和操作靈活方便。這種傳動系統(tǒng)采用液壓傳動和控制是適宜的。此外，滾筒式采煤機(jī)的滾筒高度調(diào)節(jié)、機(jī)身傾斜度調(diào)整、以及擋煤板翻轉(zhuǎn)等，

12、通常也都采用液壓傳動系統(tǒng)完成。他們多為與牽引部液壓系統(tǒng)無關(guān)的簡單開式系統(tǒng)。mls3-170型采煤機(jī)的液壓牽引系統(tǒng)見圖8-3所示。圖8-3mls3-170型采煤機(jī)的液壓牽引系統(tǒng)主泵1為具有恒功率變量機(jī)構(gòu)的斜軸式軸向柱塞泵，馬達(dá)2為與主泵同規(guī)格的斜軸式定量柱塞馬達(dá)。主泵恒功率變量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括泵位調(diào)節(jié)器、液壓恒功率調(diào)節(jié)器和電機(jī)恒功率調(diào)節(jié)器三個(gè)部分（見圖8-3）。泵位調(diào)節(jié)器15實(shí)際上是一手動伺服變量機(jī)構(gòu)，包括調(diào)速桿15.1、大彈簧15.2、彈簧套15.3和v型槽板15.4、反饋杠桿15.5、伺服滑閥15.6、和變量活塞15.7。在大彈簧尚未壓縮的自由狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器各個(gè)零件所處的位置都對應(yīng)與泵位的零位

13、。搖動手柄21或轉(zhuǎn)動齒輪22，通過絲杠、螺母推動調(diào)速桿上、下移動，便可在任一方向上壓縮大彈簧。假設(shè)其壓縮量為x0，這時(shí)如果開關(guān)活塞16處于右位（解鎖）松開v形槽板，則v形槽板將在大彈簧力的作用下也沿相同的方向（如圖向上或向下）移動x0。位移x0又通過反饋杠桿推動伺服滑閥，從而使變量活塞移動xp。于是主泵便以與此相應(yīng)的方向和排量工作。因此，可以直接利用泵位調(diào)節(jié)器對馬達(dá)進(jìn)行手動調(diào)速及換向。但實(shí)際上只用它作為系統(tǒng)運(yùn)行速度和運(yùn)動方向的給定裝置，而利用液壓恒功率調(diào)節(jié)器和電機(jī)恒功率調(diào)節(jié)器在給定的速度范圍內(nèi)進(jìn)行自動調(diào)速。液壓恒功率調(diào)節(jié)器17由裝在開關(guān)活塞16中的一個(gè)小柱塞17.1和平衡彈簧17.2構(gòu)成。小柱塞一端與系統(tǒng)的高壓側(cè)相通，所受的液壓力與彈簧力始終相平衡。故小柱塞的伸出距離x1與系統(tǒng)的液壓力成正比，它實(shí)際上就是系統(tǒng)的壓力反饋測量裝置；電機(jī)恒功率調(diào)節(jié)器18包括一個(gè)行程可調(diào)的小活塞和一個(gè)三位四通電磁閥18.2。這兩個(gè)調(diào)節(jié)器的柱塞軸線和油塞軸線在同一直線上，并與主泵的零位相對應(yīng)。電磁閥18.1由電流反饋系統(tǒng)測得的電流信號控制，是一個(gè)具有死區(qū)的繼電器型非線性控制環(huán)節(jié)。小活塞的外伸距離為x2。此系統(tǒng)