液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù) 第四版 課件 任務(wù)一 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析

任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析組合機(jī)床是一種高效率的機(jī)械加工專用機(jī)床。它由一些通用部件（如動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái)、床身、立柱、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等）和少量的專用部件（如主軸箱、夾具等）組成的。一、概述觀察結(jié)構(gòu)任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析圖示為YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)原理圖。該動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給速度范圍為6.6~660mm/min

，最大進(jìn)給速度7300mm/min

，最大進(jìn)給推力為45kN。這個(gè)系統(tǒng)采用限壓式變量泵供油，電液動(dòng)換向閥換向，快速進(jìn)給由液壓缸差動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)，用行程閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和工進(jìn)的速度換接，用兩個(gè)二位二通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工進(jìn)速度的轉(zhuǎn)換，可以實(shí)現(xiàn)多種工作循環(huán)。下面以快進(jìn)、一工進(jìn)、二工進(jìn)、死擋鐵停留、快退、原位停止的自動(dòng)循環(huán)為例，說(shuō)明該液壓系統(tǒng)的工作原理。一、概述1-過(guò)濾器2-限壓式液壓泵3、9、16-單向閥4、8、10-管路11、18、20-管路5-電液換向閥6-背壓閥7-液控順序閥12、13-調(diào)速閥14-電磁換向閥15-壓力繼電器17-行程閥19-液壓缸任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作循環(huán)時(shí)的動(dòng)作原理見(jiàn)下表。一般約定用“＋”表示電磁鐵通電或行程閥壓下，用“－”表示電磁鐵斷電或行程閥原位。二、液壓系統(tǒng)工作原理動(dòng)作序電磁鐵和液壓元件工作狀態(tài)信號(hào)來(lái)源1YA

2YA

3YA

行程閥17液控順序閥7電液換向閥5-先導(dǎo)閥

電液換向閥5-主閥

電磁閥換向閥14快進(jìn)＋－－－關(guān)左位左位左位啟動(dòng)按鈕一工進(jìn)＋－－＋開(kāi)左位左位左位擋鐵壓下行程閥二工進(jìn)＋－＋＋開(kāi)左位左位右位擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)死擋鐵停止＋－＋＋開(kāi)左位左位右位死擋鐵快退－＋－＋/-關(guān)右位右位左位時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)原位停止－－－－關(guān)中位中位左位擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA

通電，2YA、3YA斷電，行程閥17下位接入?？刂朴吐罚ㄗ髨D）和主油路（右圖）如圖所示。二、液壓系統(tǒng)工作原理

1.快速進(jìn)給由于快進(jìn)時(shí)滑臺(tái)液壓缸負(fù)載小，系統(tǒng)壓力低，故液控順序閥7關(guān)閉，液壓缸形成差動(dòng)連接，又因變量泵2在低壓下輸出最大流量，所以動(dòng)力滑臺(tái)快速進(jìn)給。1-過(guò)濾器；2-限壓式液壓泵；3、9、16-單向閥；4、8、10、11、18、20-管路；5-電液換向閥；6-背壓閥；7-液控順序閥；12、13-調(diào)速閥；14-電磁換向閥；15-壓力繼電器；17-行程閥；19-液壓缸觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析控制油路：進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→先導(dǎo)電磁閥5先導(dǎo)閥左位→單向節(jié)流閥的單向閥→液動(dòng)換向閥5主閥左?；赜吐罚阂簞?dòng)換向閥5右端→節(jié)流閥→先導(dǎo)電磁閥5左位→油箱。由此，液動(dòng)換向閥5

的閥芯右移，使其左位接通系統(tǒng)。二、液壓系統(tǒng)工作原理

1.快速進(jìn)給主油路進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→單向閥3→液動(dòng)換向閥5主閥右位→行程閥17→液壓缸左腔19?；赜吐罚阂簤焊子仪?9→液動(dòng)換向閥5左位→單向閥9→行程閥17→液壓缸左腔19，形成差動(dòng)連接回路。觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析當(dāng)滑臺(tái)快進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，擋鐵壓下行程閥17，切斷快進(jìn)油路，電磁鐵繼續(xù)通電，電液動(dòng)換向閥5的工作狀態(tài)不變，調(diào)速閥12接入進(jìn)油路，使調(diào)速閥前的系統(tǒng)壓力升高。壓力的升高，一方面使液控順序閥7打開(kāi)，單向閥9關(guān)閉，使液壓缸右腔的油液經(jīng)液控順序閥7和背壓閥6流回油箱；另一方面，使限壓式變量泵的流量減小，直至與允許經(jīng)過(guò)調(diào)速閥12的流量相同為止。這時(shí)，進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔的流量由調(diào)速閥12的開(kāi)口大小決定，動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)一次工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。二、液壓系統(tǒng)工作原理

2.一次工作進(jìn)給1-過(guò)濾器；2-限壓式液壓泵；3、9、16-單向閥；4、8、10、11、18、20-管路；5-電液換向閥；6-背壓閥；7-液控順序閥；12、13-調(diào)速閥；14-電磁換向閥；15-壓力繼電器；17-行程閥；19-液壓缸觀察原理觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析控制油路：進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→先導(dǎo)電磁閥5先導(dǎo)閥左位→單向節(jié)流閥的單向閥→液動(dòng)換向閥5主閥左?；赜吐罚阂簞?dòng)換向閥5右端→節(jié)流閥→先導(dǎo)電磁閥5左位→油箱。由此，液動(dòng)換向閥5

的閥芯右移，使其左位接通系統(tǒng)。二、液壓系統(tǒng)工作原理

2.一次工作進(jìn)給主油路進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→單向閥3→液動(dòng)換向閥5

→調(diào)速閥12→電磁閥14→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪弧簞?dòng)換向閥5

→順序閥7→背壓閥6→油箱。觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析第一次工作進(jìn)給結(jié)束時(shí)，擋鐵壓下電氣行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵3YA通電，電磁閥14使進(jìn)油路切斷，壓力油須經(jīng)串接的調(diào)速閥12和13才能進(jìn)入液壓缸19的無(wú)桿腔腔。二次工作進(jìn)給的速度由調(diào)速閥13來(lái)調(diào)節(jié)，故閥13的開(kāi)口量小于閥12，所以進(jìn)給速度再次降低，其它各閥的狀態(tài)和油路情況同一次工作進(jìn)給。二、液壓系統(tǒng)工作原理

3.二次工作進(jìn)給1-過(guò)濾器；2-限壓式液壓泵；3、9、16-單向閥；4、8、10、11、18、20-管路；5-電液換向閥；6-背壓閥；7-液控順序閥；12、13-調(diào)速閥；14-電磁換向閥；15-壓力繼電器；17-行程閥；19-液壓缸觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析控制油路：進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→先導(dǎo)電磁閥5先導(dǎo)閥左位→單向節(jié)流閥的單向閥→液動(dòng)換向閥5主閥左?；赜吐罚阂簞?dòng)換向閥5右端→節(jié)流閥→先導(dǎo)電磁閥5左位→油箱。由此，液動(dòng)換向閥5

的閥芯右移，使其左位接通系統(tǒng)。二、液壓系統(tǒng)工作原理

3.二次工作進(jìn)給主油路進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→單向閥3→液動(dòng)換向閥5左位→調(diào)速閥12→調(diào)速閥13

→液壓缸無(wú)桿腔?；赜吐罚阂簤焊子袟U腔→液動(dòng)換向閥5左位→液控順序閥7→背壓閥6→油箱。觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析二次工作進(jìn)給結(jié)束時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)碰上固定檔鐵將停止不動(dòng)，同時(shí)系統(tǒng)壓力進(jìn)一步升高，一方面限壓式變量泵2保壓卸荷，另一方面，壓力升高到壓力繼電器15的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)給時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器開(kāi)始計(jì)時(shí)，停留時(shí)間長(zhǎng)短由時(shí)間繼電器控制，時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間到，發(fā)出信號(hào)使動(dòng)力滑臺(tái)返回。二、液壓系統(tǒng)工作原理

4.固定檔鐵停留任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)，電磁鐵1YA、3YA斷電，2YA通電，先導(dǎo)電磁閥5的右位接入控制油，使液動(dòng)閥5的右位接入主油路。此時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)返回的負(fù)載小，系統(tǒng)壓力較低，變量泵2流量自動(dòng)增至最大，滑臺(tái)得以快速返回。二、液壓系統(tǒng)工作原理

5.快速返回1-過(guò)濾器；2-限壓式液壓泵；3、9、16-單向閥；4、8、10、11、18、20-管路；5-電液換向閥；6-背壓閥；7-液控順序閥；12、13-調(diào)速閥；14-電磁換向閥；15-壓力繼電器；17-行程閥；19-液壓缸觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析控制油路：進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→先導(dǎo)電磁閥5先導(dǎo)閥右位→單向節(jié)流閥的單向閥→液動(dòng)換向閥5主閥右控制腔?；赜吐罚阂簞?dòng)換向閥5左位控制腔→單向節(jié)流閥的單向閥→電液換向閥5的先導(dǎo)閥5右位→油箱。二、液壓系統(tǒng)工作原理

5.快速返回主油路：進(jìn)油路：過(guò)濾器1→變量泵2→單向閥3→液動(dòng)換向閥5主閥右位→液壓缸有桿腔。回油路：液壓缸無(wú)桿腔→單向閥16→液動(dòng)換向閥5主閥右位→油箱。動(dòng)力滑臺(tái)快退到一工進(jìn)的起始位置時(shí)，行程閥11復(fù)位，使液壓缸回油路更通暢。觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)退回到原位時(shí)，行程擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出信號(hào)，使2YA斷電，電液換向閥5處于中位，液壓缸左右兩腔封閉，動(dòng)力滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。限壓式變量泵2輸出的油液，經(jīng)單向閥3、電液換向閥5中位流回油箱，液壓泵卸荷。

單向閥3用于保護(hù)液壓泵免受液壓沖擊，同時(shí)用于保證系統(tǒng)卸荷時(shí)電液動(dòng)換向閥先導(dǎo)控制油路保持一定的控制壓力，確保換向動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。單向閥9用于工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路和回油路的隔離；單向閥16用于提供快退回油路。二、液壓系統(tǒng)工作原理

6.原位停止1-過(guò)濾器；2-限壓式液壓泵；3、9、16-單向閥；4、8、10、11、18、20-管路；5-電液換向閥；6-背壓閥；7-液控順序閥；12、13-調(diào)速閥；14-電磁換向閥；15-壓力繼電器；17-行程閥；19-液壓缸觀察原理任務(wù)一組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)分析典型液壓系統(tǒng)分析動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)主要由以下基本回路組成，這些基本回路的選用決定了系統(tǒng)的主要性能，其特點(diǎn)如下：1）調(diào)速回路：采用了限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流（進(jìn)油路）調(diào)速回路，調(diào)速閥放在進(jìn)油路上，回油經(jīng)過(guò)背壓閥。該回路能保證穩(wěn)定的進(jìn)給速度、較好的速度剛度和較大的調(diào)速范圍。2）快速運(yùn)動(dòng)回路