第七章典型液压系统分析 本章重点:1.学会阅读液压系统原理图和分析液压系统方法 2掌握典型液压系统的特点 本章难点:M1432A型外圆磨床液压系统 液压系统图表示了系统内所有液压元件及其连接、控制情况,表示了执行元件所实现动作的工作 原理。图中,各液压元件及它们之间的连接或控制方式,均按规定的职能符号或结构式符号画出 阅读和分析液压系统图的方法步骤 根据系统图的名称及说明,了解液压系统的用途。 2.从动力元件和执行元件着手,了解液压泵和执行元件,并通过执行元件动作循环图和电磁铁动 作表,了解动作顺序。 阅读和分析油路上的液压元件型号和功能,了解系统的基本回路和所能完成的动作及其性能 4.进一步分析系统的工作原理及性能特点。根据动作循环,从泵源到执行元件,写出进、出油路 的路线。编写路线时,应从电磁铁全部断电的原始位置着手,并进一步分析路线上各元件的功能。。 第一节以速度变换为主的液压系统 系统的特点和要求 在液压系统中的速度调节,是指系统能在规定的调速范围内调节执行元件的工作速度,以满足各 工序进给速度的要求,如节流调速、容积调速和容积、节流调速。 速度变换是指在一个工作循环中,执行元件需要实现从一种速度换接到另一种速度 这种系统通常具有如下要求: 1.一般能实现工作部件的自动工作循环,且生产率较高 2.快速进给与工作进给时,其速度与负载相差甚大。 要求进给速度平稳、刚性好,有一定的调速范围。 4.进给行程终点的重复位置精度要求高 5.应能实现严格的顺序动作。 YT4543型动力滑台液压系统的工作原理 动力滑台是组合机床上实现进给运动的通用部件,配上动力头和主轴箱后可以对工件完成钻、扩、 铰、镗、铣、攻丝等孔和端面的加工工序。 YT4543型液压动力滑台由液压缸驱动,它在电气和机械装置的配合下实现各种自动工作循环。进 给速度范围为0.006~0.66m/min,最大快进速度为7.3m/min,最大进给推力为45KN,液压系统最高 工作压力为6.3MPa 滑台的液压系统图和系统的动作循环表分别如图7-3和表7-1所示。由图可见,该系统能够实现 快进亠一工进→二工进→停留→快退→停止”的半自动工作循环。这个系统采用限压式变 量泵供油,用电液换向阀换向,用行程阀实现快进和工进变换,用电磁阀实现两种工作速度的转换
第七章 典型液压系统分析 本章重点：1.学会阅读液压系统原理图和分析液压系统方法 2.掌握典型液压系统的特点 本章难点：M1432A 型外圆磨床液压系统 液压系统图表示了系统内所有液压元件及其连接、控制情况，表示了执行元件所实现动作的工作 原理。图中，各液压元件及它们之间的连接或控制方式，均按规定的职能符号或结构式符号画出。 阅读和分析液压系统图的方法步骤： 1.根据系统图的名称及说明，了解液压系统的用途。 2.从动力元件和执行元件着手，了解液压泵和执行元件，并通过执行元件动作循环图和电磁铁动 作表，了解动作顺序。 3.阅读和分析油路上的液压元件型号和功能，了解系统的基本回路和所能完成的动作及其性能。 4.进一步分析系统的工作原理及性能特点。根据动作循环，从泵源到执行元件，写出进、出油路 的路线。编写路线时，应从电磁铁全部断电的原始位置着手，并进一步分析路线上各元件的功能。。 第一节 以速度变换为主的液压系统 一、 系统的特点和要求 在液压系统中的速度调节，是指系统能在规定的调速范围内调节执行元件的工作速度，以满足各 工序进给速度的要求，如节流调速、容积调速和容积、节流调速。 速度变换是指在一个工作循环中，执行元件需要实现从一种速度换接到另一种速度。 这种系统通常具有如下要求： 1.一般能实现工作部件的自动工作循环，且生产率较高。 2.快速进给与工作进给时，其速度与负载相差甚大。 3.要求进给速度平稳、刚性好，有一定的调速范围。 4.进给行程终点的重复位置精度要求高。 5.应能实现严格的顺序动作。 二、 YT4543 型动力滑台液压系统的工作原理[1] 动力滑台是组合机床上实现进给运动的通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成钻、扩、 铰、镗、铣、攻丝等孔和端面的加工工序。 YT4543 型液压动力滑台由液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合下实现各种自动工作循环。进 给速度范围为 0.006～0.66m/min，最大快进速度为 7.3m/min，最大进给推力为 45KN，液压系统最高 工作压力为 6.3MPa。 滑台的液压系统图和系统的动作循环表分别如图 7-3 和表 7-1 所示。由图可见，该系统能够实现 “快进 → 一工进 → 二工进 → 停留 → 快退 → 停止”的半自动工作循环。这个系统采用限压式变 量泵供油，用电液换向阀换向，用行程阀实现快进和工进变换，用电磁阀实现两种工作速度的转换。 1
动力滑台快进 电磁铁1YA通电,电液换向阀的先导阀11及换向阀12均处于左方位置,行程阀8未被压下,调 速阀10被短路,处于图示位置,液压缸7两腔油路为差动连接。因为这时滑台的负载较小,系统压力 较低,所以限压式变量泵14输出最大流量,动力滑台快速前进。 停留快 10 图7-1组合机床 1-床身2-动力滑台3-动力头4-主轴箱 5-刀具6-工件7-夹具8-工作台9-底座 线 M D 动力头 图7-3YT4543型动力滑台液压系统图 1-背压阀2-顺序阀3-单向阀4-一工进调速阀 动力滑台 5-压力继电器6-单向阀7-液压缸8-行程阀 9-电磁阀10-二工进调速阀11-先导阀12-换向阀 图7-2组合机床的动力滑台及动力头 13-单向阀14-液压泵15-压力表开关 P、P2、P-压力表接点 表7-1YT4543型动力滑台液压系统的动作循环表 电磁铁工作状态 液压元件工作状态 信号来源 YA2YA|3YA顺序阀 阀11换向阀12电磁阀9行程阀8 快进启动按钮 关闭 右位 工进挡块压下行程阀8 左位左位 二工进挡块压下行程开关 打开 停留滑台靠压在死挡块处 左位 快退压力继电器5发出信号 关闭 右位 停止挡块压下终点开关 中位 中位 右位
动力滑台快进 电磁铁 1YA 通电，电液换向阀的先导阀 11 及换向阀 12 均处于左方位置，行程阀 8 未被压下，调 速阀 10 被短路，处于图示位置，液压缸 7 两腔油路为差动连接。因为这时滑台的负载较小，系统压力 较低，所以限压式变量泵 14 输出最大流量，动力滑台快速前进。 图 7-1 组合机床 1-床身 2-动力滑台 3-动力头 4-主轴箱 5-刀具 6-工件 7-夹具 8-工作台 9-底座 图 7-2 组合机床的动力滑台及动力头 图 7-3 YT4543 型动力滑台液压系统图 1-背压阀 2-顺序阀 3-单向阀 4-一工进调速阀 5-压力继电器 6-单向阀 7-液压缸 8-行程阀 9-电磁阀 10-二工进调速阀 11-先导阀 12-换向阀 13-单向阀 14-液压泵 15-压力表开关 π1、π2、π3压力表接点 表 7-1 YT4543 型动力滑台液压系统的动作循环表 动作 电磁铁工作状态 液压元件工作状态 名称 信号来源 1YA 2YA 3YA 顺序阀 2 先导阀 11 换向阀 12 电磁阀 9 行程阀 8 快进 启动按钮 ＋ — — 关闭 右位 一工进 挡块压下行程阀 8 ＋ — — 右位 二工进 挡块压下行程开关 ＋ — ＋ 停留 滑台靠压在死挡块处 ＋ — ＋ 打开 左位 左位 左位 快退 压力继电器 5 发出信号 — ＋ ＋ 右位 右位 左位 左或右位 停止 挡块压下终点开关 — — — 关闭 中位 中位 右位 右位 2
先导阀11(左位)→换向阀12(左位) 变量泵14 顺序阀2液控口(因快进时系统压力较低,阀未被打开) 单向阀13 换向阀12(左 液压缸7左腔 行程阀8(右位)→ 液压缸7右腔→换向阀12(左位)→单向阀3 压力继电器5 第一次工作进给 当滑台快速前进到预定位置时,挡块压下行程阀8,第一次工作进给便开始。第一次工作进给的 进给速度,可用调速阀4调节 进油路: 先导阀11(左位)→换向阀12(左位) 变量泵14 顶序阀2液控口(因进给时系统压力较高,阀被打开) 行程阀8(左位) 单向阀13 换向阀12(左位)一单向阀3(切断差动回路) 液压缸7左腔 调速阀4→电磁阀9(右位)→ 压力继电器5 单向阀3(已封闭,不通) 夜压缸7右腔→换向阀12(左位) 顺序阀2→背压阀1→油箱 第二次工作进给 在第一次工作进给结束时,挡块压下行程开关,使电磁铁3YA通电,电磁阀9左位接入系统,第 二次工作进给开始。第二次工作进给的进给速度,可用调速阀10调节 进油路: 先导阀11(左位)→换向阀12(左位) 变量泵14 顺序阀2液控口(因进给时系统压力较高,阀被打开) 单向阀13 行程阀8(左位) 向阀12(左位)→单向阀3(切断差动回路) 电磁阀9(左位) 调速阀4 电磁阀9(左位) 调速阀10 液压缸7左腔 压力继电器5 回油路: 单向阀3(己封闭,不通) 液压缸7右腔→换向阀12(左位) 序阀2→背压阀1→油箱
先导阀 11（左位）→换向阀 12（左位） 变量泵 14 → 顺序阀 2 液控口（因快进时系统压力较低，阀未被打开） 单向阀 13 → 换向阀 12（左位） 液压缸 7 左腔 → 行程阀 8（右位）→ 液压缸 7 右腔→换向阀 12（左位）→单向阀 3 压力继电器 5 第一次工作进给 当滑台快速前进到预定位置时，挡块压下行程阀 8，第一次工作进给便开始。第一次工作进给的 进给速度，可用调速阀 4 调节。 进油路： 先导阀 11（左位）→换向阀 12（左位） 变量泵 14→ 顺序阀 2 液控口（因进给时系统压力较高，阀被打开） 行程阀 8（左位） 单向阀 13 → 换向阀 12（左位）→ 单向阀 3（切断差动回路） 液压缸 7 左腔 调速阀 4 → 电磁阀 9（右位）→ 压力继电器 5 回油路： 单向阀 3（已封闭，不通） 液压缸 7 右腔→换向阀 12（左位）→ 顺序阀 2→背压阀 1→油箱 第二次工作进给 在第一次工作进给结束时，挡块压下行程开关，使电磁铁 3YA 通电，电磁阀 9 左位接入系统，第 二次工作进给开始。第二次工作进给的进给速度，可用调速阀 10 调节。 进油路： 先导阀 11（左位）→换向阀 12（左位） 变量泵 14 → 顺序阀 2 液控口（因进给时系统压力较高，阀被打开） 单向阀 13 → 行程阀 8（左位） 换向阀 12（左位）→ 单向阀 3（切断差动回路） 电磁阀 9（左位） 调速阀 4→ 电磁阀 9（左位） 调速阀 10 → 液压缸 7 左腔 压力继电器 5 回油路： 单向阀 3（已封闭，不通） 液压缸 7 右腔→换向阀 12（左位）→ 顺序阀 2 → 背压阀 1→ 油箱 3
死挡块停留 当滑台第二次工作进给碰到死挡块后停止前进,开始停留。经过时间继电器的延时,使滑台停留 段时间后再返回。滑台在死挡块处的停留时间由时间继电器调节。 动力滑台快退 当滑台按调定时间在死挡块处停留后,时间继电器发岀信号,使电磁铁IYA断电、2YA通电,先 导阀11右位接入系统,控制油路换向,使换向阀12亦右位接入系统,因而主油路换向。由于此时滑 台没有外负载,系统压力下降,限压式变量泵14的流量又自动增至最大,滑台便快速退回。 进油路: 先导阀11(右位)→换向阀12(右位) 变量泵14→ 顺序阀2液控口(因快退时系统压力较低,阀又关闭) 单向阀13→ 换向阀12(右位)→液压缸7右腔 回油路: 液压缸7左腔→单向阀6→换向阀12(右位)→油箱 动力滑台原位停止 当滑台快速退回到原位时,挡块压下终点开关,电磁铁2YA和3YA都断电,此时先导阀11在对中 弹簧作用下处于中位,换向阀12左右两边的控制油路都通油箱,因而换向阀12也在其对中弹簧作用 下回到中位,液压缸7两腔封闭,滑台停止运动,变量泵14卸荷 卸荷油路 先导阀11(封闭) 变量泵14→ 换向阀12(中位)→油箱 单向阀13→ 顺序阀2液控口(因此时系统压力低,阀关闭) 三、YT4543型动力滑台液压系统的特点 YT4543型动力滑台的液压系统由下列一些基本回路所组成:限压式变量叶片泵、调速阀、背压阀 组成的容积节流加背压的调速回路;液压缸差动连接式快速运动回路;电液换向阀式换向回路:行程 阀、电磁阀和顺序阀等组成的速度换接回路;调速阀串联的两次工进回路:电液换向阀M型中位机能 的卸荷回路。 系统的性能主要由这些基本回路所决定,其特点分析如下: 1.“限压式变量泵一调速阀一背压阀”式进口调速回路能使得: 1)有稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围,且效率较高, 2)增加背压阀改善了运动平稳性,并能承受一定的负方向载荷(即超越负载)。 3)在液压缸中不致出现过大的压力 4)因起动时是进口调速,前冲量都较小。 2.限压式变量泵加上差动连接式快速回路,可获得较大的快进速度,能量利用比较合理。既减少 了能量损耗,又使控制油路保持一定的压力,以保证下一工作循环的顺利起动 3.采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接,不仅简化油路和电路,而且使动作可靠,转换的 位置精度也较高。采用死档块作限位装置,定位准确,重复精度高
死挡块停留 当滑台第二次工作进给碰到死挡块后停止前进，开始停留。经过时间继电器的延时，使滑台停留 一段时间后再返回。滑台在死挡块处的停留时间由时间继电器调节。 动力滑台快退 当滑台按调定时间在死挡块处停留后，时间继电器发出信号，使电磁铁 1YA 断电、2YA 通电，先 导阀 11 右位接入系统，控制油路换向，使换向阀 12 亦右位接入系统，因而主油路换向。由于此时滑 台没有外负载，系统压力下降，限压式变量泵 14 的流量又自动增至最大，滑台便快速退回。 进油路： 先导阀 11（右位）→换向阀 12（右位） 变量泵 14 → 顺序阀 2 液控口（因快退时系统压力较低，阀又关闭） 单向阀 13 → 换向阀 12（右位）→ 液压缸 7 右腔 回油路： 液压缸 7 左腔 → 单向阀 6 → 换向阀 12（右位）→ 油箱 动力滑台原位停止 当滑台快速退回到原位时，挡块压下终点开关，电磁铁 2YA 和 3YA 都断电，此时先导阀 11 在对中 弹簧作用下处于中位，换向阀 12 左右两边的控制油路都通油箱，因而换向阀 12 也在其对中弹簧作用 下回到中位，液压缸 7 两腔封闭，滑台停止运动，变量泵 14 卸荷。 卸荷油路： 先导阀 11（封闭） 变量泵 14 → 换向阀 12（中位）→ 油箱 单向阀 13 → 顺序阀 2 液控口（因此时系统压力低，阀关闭） 三、 YT4543 型动力滑台液压系统的特点 YT4543 型动力滑台的液压系统由下列一些基本回路所组成：限压式变量叶片泵、调速阀、背压阀 组成的容积节流加背压的调速回路；液压缸差动连接式快速运动回路；电液换向阀式换向回路；行程 阀、电磁阀和顺序阀等组成的速度换接回路；调速阀串联的两次工进回路；电液换向阀 M 型中位机能 的卸荷回路。 系统的性能主要由这些基本回路所决定，其特点分析如下： 1.“限压式变量泵－调速阀－背压阀”式进口调速回路能使得： 1)有稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围，且效率较高。 2)增加背压阀改善了运动平稳性，并能承受一定的负方向载荷（即超越负载）。 3)在液压缸中不致出现过大的压力。 4)因起动时是进口调速，前冲量都较小。 2.限压式变量泵加上差动连接式快速回路，可获得较大的快进速度，能量利用比较合理。既减少 了能量损耗，又使控制油路保持一定的压力，以保证下一工作循环的顺利起动。 3.采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接，不仅简化油路和电路，而且使动作可靠，转换的 位置精度也较高。采用死档块作限位装置，定位准确，重复精度高。 4
4.采用两边节流阀可以根据换向时间要求调节电液换向阀,可使换向平稳,冲击和噪声小。同时, 滑台快退时,系统没有背压,也减少了压力损失。 为避免使用软管连接时产生“前冲”及“后坐”现象。进出液压缸的油液都从固定不动的活塞 杆内通过。 第二节以换向精度为主的液压系统 系统的特点和要求 有些液压设备,如万能外圆磨床,要求工作部件必须具有良好的换向性能(平稳性和灵敏度)和必 要的换向精度,如换向冲击要小,换向精度要高,超程量小,换向停留时间可调以及换向时间短等。 对这样的液压系统,主要根据对工作部件换向精度控制的要求来设计,一般具有如下要求 1)运动平稳性高,爬行起始速度低。 (2)起动与制动迅速平稳,无冲击,换向精度高。 (3)换向前停留时间可调 对上述换向要求,采用一般的换向阀是不能满足的。 、M1432A型万能外圆磨床液压系统的工作原理 该机床的液压系统能够完成的主要任务是:工作台的往复运动和抖动,砂轮架的横向快速进退运 动和周期进给运动,尾架顶尖的退回运动,工作台液动与手动的互锁,砂轮架丝杠螺母间隙的消除及 机床的润滑等。 对工作台往复运动的要求 (1)运动速度能在0.1~0.5m/min之间进行无级调速,并能作10~30mm/min的低速、无爬行运动 (2)能够自动换向,换向过程要平稳,冲击要小,起动、停止要迅速 (3)换向精度要高。同一速度下,换向点变动量应小于0.03mm,不同速度下,换向点变动量应小 于0.3mm。 (4)工作台换向时在两端有一短暂停留,停留时间为0~5s可以进行调节 (5)工作台能实现高频率(1~3次/s)、短行程(1~3mm)往复运动(微量抖动)。 工作台的往复运动是由行程控制式制动的HY21/3P-25T型专用液压操纵箱进行控制的。 工作台的运动 (1)工作台的往复运动 工作液压缸为活塞杆固定、缸体移动的双杆活塞液压缸。如图7-4所示状态下 (2)工作台换向过程 (3)抖动缸的作用 (4)工作台液动与手动的互锁 砂轮架的快速进退运动 砂轮架的周期进给运动 、M1432A型万能外圆磨床液压系统的特点
4.采用两边节流阀可以根据换向时间要求调节电液换向阀，可使换向平稳，冲击和噪声小。同时， 滑台快退时，系统没有背压，也减少了压力损失。 5.为避免使用软管连接时产生“前冲”及“后坐”现象。进出液压缸的油液都从固定不动的活塞 杆内通过。 第二节 以换向精度为主的液压系统 一、 系统的特点和要求 有些液压设备，如万能外圆磨床，要求工作部件必须具有良好的换向性能(平稳性和灵敏度)和必 要的换向精度，如换向冲击要小，换向精度要高，超程量小，换向停留时间可调以及换向时间短等。 对这样的液压系统，主要根据对工作部件换向精度控制的要求来设计，一般具有如下要求： (1)运动平稳性高，爬行起始速度低。 (2)起动与制动迅速平稳，无冲击，换向精度高。 (3)换向前停留时间可调。 对上述换向要求，采用一般的换向阀是不能满足的。 二、 M1432A 型万能外圆磨床液压系统的工作原理 该机床的液压系统能够完成的主要任务是：工作台的往复运动和抖动，砂轮架的横向快速进退运 动和周期进给运动，尾架顶尖的退回运动，工作台液动与手动的互锁，砂轮架丝杠螺母间隙的消除及 机床的润滑等。 对工作台往复运动的要求 (1)运动速度能在 0.1～0.5m/min 之间进行无级调速，并能作 10～30mm/min 的低速、无爬行运动。 (2)能够自动换向，换向过程要平稳，冲击要小，起动、停止要迅速。 (3)换向精度要高。同一速度下，换向点变动量应小于 0.03mm，不同速度下，换向点变动量应小 于 0.3mm。 (4)工作台换向时在两端有一短暂停留，停留时间为 0～5s 可以进行调节。 (5)工作台能实现高频率（1～3 次/s）、短行程(1～3mm)往复运动(微量抖动)。 工作台的往复运动是由行程控制式制动的 HYY21/3P-25T 型专用液压操纵箱进行控制的。 工作台的运动 (1)工作台的往复运动 工作液压缸为活塞杆固定、缸体移动的双杆活塞液压缸。如图 7-4 所示状态下。 (2)工作台换向过程 (3)抖动缸的作用 (4)工作台液动与手动的互锁 砂轮架的快速进退运动 砂轮架的周期进给运动 三、 M1432A 型万能外圆磨床液压系统的特点 5
(1)采用了活塞杆固定式双杆液压缸,保证了左、右两个方向运动速度一致,占地面积小。 (②)系统采用结构简单、价格便宜而压力损失又小的简单节流式调速回路,它对调速范围不大、 负载很小且又基本上恒定的磨削加工来说是完全合适的。此外,回油节流的型式在液压缸回油腔中造 成的背压力有助于工作台运动稳定,有助于工作台的制动,也有助于防止空气渗入系统。 (3)系统采用了先导阀、换向阀、开停阀、节流阀和抖动缸等元件所组成的HY21/3P-25T型快跳 式操纵箱,它能显著地缩小液压元件的总体积、缩短阀间通道长度、减少油管及管接头的数目,并改 善液压系统的工作性能,操纵较方便。 (4)采取了能使先导阀实现快跳,能使换向阀实现一次快跳、慢移、二次快跳的油路结构,从而使 工作台有可能获得很高的换向精度和换向平稳。“换向死点”的现象也得到克服。 (5)设置了抖动缸,工作台可短行程、高频率抖动,有利于提高切入磨削时的工件表面质量,同时 有利于换向精度的提高,以保证阶梯轴(孔)的磨削质量。 上述液压系统中采用了液压操纵箱,虽具有许多优点,但制造比较困难是其不足之处。 工作台液压缸 快速进退缸 hp米 尾架缸 A 山3 「b2 、气游 ①压力表开关 乙丝杠螺母润滑 润滑稳定器 图7-4M1432A型万能外圆磨床液压系统图
(1)采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证了左、右两个方向运动速度一致，占地面积小。 (2)系统采用结构简单、价格便宜而压力损失又小的简单节流式调速回路，它对调速范围不大、 负载很小且又基本上恒定的磨削加工来说是完全合适的。此外，回油节流的型式在液压缸回油腔中造 成的背压力有助于工作台运动稳定，有助于工作台的制动，也有助于防止空气渗入系统。 (3)系统采用了先导阀、换向阀、开停阀、节流阀和抖动缸等元件所组成的 HYY21/3P-25T 型快跳 式操纵箱，它能显著地缩小液压元件的总体积、缩短阀间通道长度、减少油管及管接头的数目，并改 善液压系统的工作性能，操纵较方便。 (4)采取了能使先导阀实现快跳，能使换向阀实现一次快跳、慢移、二次快跳的油路结构，从而使 工作台有可能获得很高的换向精度和换向平稳。“换向死点”的现象也得到克服。 (5)设置了抖动缸，工作台可短行程、高频率抖动，有利于提高切入磨削时的工件表面质量，同时 有利于换向精度的提高，以保证阶梯轴（孔）的磨削质量。 上述液压系统中采用了液压操纵箱，虽具有许多优点，但制造比较困难是其不足之处。 图 7-4 M1432A 型万能外圆磨床液压系统图 6
第三节以压力变换为主的液压系统 系统的特点和要求 以压力变换为主的液压系统,在压力设备及压力加工机械中应用广泛。这类机械在其工作循环中, 除了对速度要求外,往往需要加压、保压延时及泄压等压力变换。要求液压系统加压时,压力能缓慢 或急剧上升,产生大推力、大功率,到最大负载点,保持恒定或急剧下降,因而压力经常变换和调节 这种液压系统通常具有如下要求 (1)液压系统中压力要能经常变换和调节,并能产生较大的压力(吨位),以满足工况要求。 (2)空程时速度大,加压时推力大,系统功率大,且要求功率利用率高。 ()空程与压制时,其速度与压力相差甚大,所以多采用高低压泵组或恒功率变量泵供油系统, 以满足低压快速行程和高压慢速行程的要求。 、液压机液压系统 概述 液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备,可以用来完成各种锻压及加压成形加工。液压 机的系统压力高,流量大,功率大 液压机的典型工作循环如图7-5所示。液压机根据压制工艺要求,主液压缸(上缸)能完成“快 速下行→减速压制→保压→释压→快速反回→停止(任意位置)”的基本工作循环,而且压力 速度和保压时间需能调节。辅助液压缸(下缸)主要用来顶出工件,要求能实现“顶出→退回→停 止”的动作。在薄板拉伸时,又要求辅助液压缸上升、停止和压力回程等辅助动作,有时还需要将坯 料压紧,以防止周边起皱。 3150KN插装阀式液压机的液压系统工作原理 图7-6所示为3150KN插装阀式液压机的液压系统图。油源供油采用按压力自动调节排量的恒功 率柱塞泵。系统由五个插装阀集成块叠加组成,每个集成块包括2个插装阀及其先导控制元件。各集 成块组成元件及其在系统中的作用见表7-3。 表7-2所示为电磁铁动作顺序表。 (1)油源调控回路 (2)主液压缸控制回路 1)快速下行 2)慢速下行 快进国漫 3)加压 4)保压 5)释压 6快速返回 7)原位停止 (3)辅助液压缸控制回路 出工 浮动压边工艺动作线 1)向上顶出 2)向下退回 7-5液压机的典型工作循环 3)原位停止
第三节 以压力变换为主的液压系统 一、 系统的特点和要求 以压力变换为主的液压系统，在压力设备及压力加工机械中应用广泛。这类机械在其工作循环中， 除了对速度要求外，往往需要加压、保压延时及泄压等压力变换。要求液压系统加压时，压力能缓慢 或急剧上升，产生大推力、大功率，到最大负载点，保持恒定或急剧下降，因而压力经常变换和调节。 这种液压系统通常具有如下要求： (1)液压系统中压力要能经常变换和调节，并能产生较大的压力（吨位），以满足工况要求。 (2)空程时速度大，加压时推力大，系统功率大，且要求功率利用率高。 (3)空程与压制时，其速度与压力相差甚大，所以多采用高低压泵组或恒功率变量泵供油系统， 以满足低压快速行程和高压慢速行程的要求。 二、 液压机液压系统 概述 液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，可以用来完成各种锻压及加压成形加工。液压 机的系统压力高，流量大，功率大。 液压机的典型工作循环如图 7-5 所示。液压机根据压制工艺要求，主液压缸（上缸）能完成“快 速下行 → 减速压制 → 保压 → 释压 → 快速反回 → 停止（任意位置）”的基本工作循环，而且压力、 速度和保压时间需能调节。辅助液压缸（下缸）主要用来顶出工件，要求能实现“顶出 → 退回 → 停 止”的动作。在薄板拉伸时，又要求辅助液压缸上升、停止和压力回程等辅助动作，有时还需要将坯 料压紧，以防止周边起皱。 3150KN 插装阀式液压机的液压系统工作原理 图 7-6 所示为 3150KN 插装阀式液压机的液压系统图。油源供油采用按压力自动调节排量的恒功 率柱塞泵。系统由五个插装阀集成块叠加组成，每个集成块包括 2 个插装阀及其先导控制元件。各集 成块组成元件及其在系统中的作用见表 7-3。 表 7-2 所示为电磁铁动作顺序表。 (1)油源调控回路 (2)主液压缸控制回路 1)快速下行 2)慢速下行 3)加压 4)保压 5)释压 6)快速返回 7)原位停止 (3)辅助液压缸控制回路 1)向上顶出 2)向下退回 图 7-5 液压机的典型工作循环 3)原位停止 7
12YA 2p2):电 探2 IXK ot 2XK口 3XK口 8YAE 辅助液压缸 F9 110Y 图7-63150KN插装阀式液压机的液压系统图 1、2、6、10、11、15、18-调压阀3、7-缓冲阀5、8、9、13、16、17、19、20-二位四通电磁阀 4、12-三位四通电磁阀14-单向阀21-液控单向阀22-电接点压力表 表7-23150KN插装阀式液压机的液压系统电磁铁动作顺序表 动作程序 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA I 7YA 8YA 9YA 10YA 11YA 12YA 快速下行 主|慢行下行,加压 液「保压 压 释压 区回 快速返 原位停止 辅助向上顶 液压「向下退回 原位停止
图 7-6 3150KN 插装阀式液压机的液压系统图 1、2、6、10、11、15、18-调压阀 3、7-缓冲阀 5、8、9、13、16、17、19、20-二位四通电磁阀 4、12- 三位四通电磁阀 14-单向阀 21-液控单向阀 22-电接点压力表 表 7–2 3150KN 插装阀式液压机的液压系统电磁铁动作顺序表 动作程序 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 8YA 9YA 10YA 11YA 12YA 快速下行 + + + 慢行下行，加压 + + + 保压 释压 + 快速返回 + + + + 主 液 压 缸 原位停止 向上顶出 + + + 向下退回 + + + 辅助 液压 缸 原位停止 8
表7-33150KN液压机的液压系统集成块组成元件和作用 集成块序号和名称 组成元件 在系统中的作用 插装阀F1为单向阀 防止系统油流向泵倒流 ①进油调压集成 和调压阀1组成安全阀 限制系统最高压力 插装阀F2和调压阀2、电磁阀4组成电磁溢流 调整系统工作压力 和缓冲阀3、电磁阀4 减少泵卸荷和升压时的冲击 插装阀F9和电磁阀17构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸下腔的进油 ②辅助液压缸下 和电磁阀19构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸下腔的回油 腔集成块插装阀F10 和调压阀18组成一个安全阀 限制辅助液压缸下腔的最高压力 插装阀F7和电磁阀13构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸上腔的进油 ③辅助液压缸上 和电磁阀16构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸上腔的回油 腔空插装阀F8 和调压阀15组成一个安全阀 限制辅助液压缸上腔的最高压力 集成块 辅助液压缸作液压垫,活塞浮动下行 单向阀14 时,上腔补油 插装阀F5和电磁阀9组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸下腔的进油 ④主液压缸下腔 和电磁阀12 控制主液压缸下腔的回油 和调压阀11 调整主液压缸下腔的平衡压力 集成块插装阀F6 和调压阀10组成一个安全阀 限制主液压缸下腔的最高压力 插装阀F3和电磁阀5组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸上腔的进油 ⑤主液压缸上腔 和电磁阀8 控制主液压缸上腔的回路 集成块插装阀F4 和缓冲阀7、电磁阀8 主液压缸上腔释压缓冲 和调压阀6组成安全阀限制主液压缸上腔的最高压力 3150KN插装阀式液压机液压系统的特点 该液压机液压系统主要有压力控制回路、换向回路和快慢速转换回路等组成,并采用二通插装阀 集成化结构。因此,可以归纳出这台液压机液压系统的以下一些性能特点: (1)采用高压大流量恒功率(压力补偿)变量液压泵供油,并配以由调压阀和电磁阀构成的电磁溢 流阀,使液压泵空载起动,主、辅液压缸原位停止时液压泵均卸荷,这样既符合液压机的工艺要求 又节省能量。 (②)采用密封性能好、通流能力大、压力损失小的插装阀组成液压系统,具有油路简单、结构紧凑、 动作灵敏等优点。 (3)利用滑块的自重实现主液压缸快速下行,并用充液阀补油,使快动回路结构简单,使用元件少。 (4)采用由可调缓冲阀7和电磁阀8组成的释压回路,来减少由“保压”转为“快退”时的液压冲 击,使液压机工作平稳。 (5)系统在液压泵的出口设置了单向阀和安全阀,在主液压缸和辅助液压缸的上、下腔的进出油路 上均设有安全阀;另外,在通过压力油的插装阀F3、F5、F7、F9的控制油路上都装有梭阀保证关闭可 靠。这些多重保护措施保证了液压机的工作安全可靠
表 7-3 3150KN 液压机的液压系统集成块组成元件和作用 集成块序号和名称 组成元件 在系统中的作用 插装阀 F1 为单向阀 防止系统油流向泵倒流 和调压阀 1 组成安全阀 限制系统最高压力 和调压阀 2、电磁阀 4 组成电磁溢流阀 调整系统工作压力 ○1 进油调压集成 块 插装阀 F2 和缓冲阀 3、电磁阀 4 减少泵卸荷和升压时的冲击 插装阀 F9 和电磁阀 17 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸下腔的进油 和电磁阀 19 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸下腔的回油 ○2 辅助液压缸下 腔集成块 插装阀 F10 和调压阀 18 组成一个安全阀 限制辅助液压缸下腔的最高压力 插装阀 F7 和电磁阀 13 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸上腔的进油 和电磁阀 16 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸上腔的回油 插装阀 F8 和调压阀 15 组成一个安全阀 限制辅助液压缸上腔的最高压力 ○3 辅助液压缸上 腔 集成块 单向阀 14 辅助液压缸作液压垫，活塞浮动下行 时，上腔补油 插装阀 F5 和电磁阀 9 组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸下腔的进油 和电磁阀 12 控制主液压缸下腔的回油 和调压阀 11 调整主液压缸下腔的平衡压力 ○4 主液压缸下腔 集成块 插装阀 F6 和调压阀 10 组成一个安全阀 限制主液压缸下腔的最高压力 插装阀 F3 和电磁阀 5 组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸上腔的进油 和电磁阀 8 控制主液压缸上腔的回路 和缓冲阀 7、电磁阀 8 主液压缸上腔释压缓冲 ○5 主液压缸上腔 集成块 插装阀 F4 和调压阀 6 组成安全阀 限制主液压缸上腔的最高压力 3150KN 插装阀式液压机液压系统的特点 该液压机液压系统主要有压力控制回路、换向回路和快慢速转换回路等组成，并采用二通插装阀 集成化结构。因此，可以归纳出这台液压机液压系统的以下一些性能特点： (1)采用高压大流量恒功率（压力补偿）变量液压泵供油，并配以由调压阀和电磁阀构成的电磁溢 流阀，使液压泵空载起动，主、辅液压缸原位停止时液压泵均卸荷，这样既符合液压机的工艺要求， 又节省能量。 (2)采用密封性能好、通流能力大、压力损失小的插装阀组成液压系统，具有油路简单、结构紧凑、 动作灵敏等优点。 (3)利用滑块的自重实现主液压缸快速下行，并用充液阀补油，使快动回路结构简单，使用元件少。 (4)采用由可调缓冲阀 7 和电磁阀 8 组成的释压回路，来减少由“保压”转为“快退”时的液压冲 击，使液压机工作平稳。 (5)系统在液压泵的出口设置了单向阀和安全阀，在主液压缸和辅助液压缸的上、下腔的进出油路 上均设有安全阀；另外，在通过压力油的插装阀 F3、F5、F7、F9 的控制油路上都装有梭阀保证关闭可 靠。这些多重保护措施保证了液压机的工作安全可靠。 9
三、注塑机液压系统 1.概述 注塑机一般有合模部件、注射部件、液压系统及电气控制部分等组成,其外形如图7-7所示。 注塑机的一般工艺过程见图7-8 对液压系统的要求: (1)足够的合模力 (②)开、合模速度可调,空程时要求快速;合模时要求慢速。开、合模的速度按慢一快一慢的规律 变化 (3)注射座整体进、退,注射座移动液压缸应有足够的推力。 (4注射压力和速度可调 (5)保压及其压力可调 (6)制品顶出速度要平稳 56789101112l3 14 我叶七平 日 图7-7注塑机的外形 1-合模液压缸2-后固定模板3-连杆扩力机构4-拉杆5-顶出缸6-动模板7-安全门8-前固定模板 9-注射螺杆10-注射座移动缸11-机筒12-料斗13-注射缸14-液压马达 冷却 合树→注射座前码亠注射保压一 预塑 注射座后→启模→一圆出制品 顶出杆退 模 图7-8注塑机的一般工艺过程
三、 注塑机液压系统 1. 概述 注塑机一般有合模部件、注射部件、液压系统及电气控制部分等组成，其外形如图 7-7 所示。 注塑机的一般工艺过程见图 7-8。 对液压系统的要求： (1)足够的合模力 (2)开、合模速度可调，空程时要求快速；合模时要求慢速。开、合模的速度按慢—快—慢的规律 变化。 (3)注射座整体进、退，注射座移动液压缸应有足够的推力。 (4)注射压力和速度可调 (5)保压及其压力可调 (6)制品顶出速度要平稳 图 7-7 注塑机的外形 1-合模液压缸 2-后固定模板 3-连杆扩力机构 4-拉杆 5-顶出缸 6-动模板 7-安全门 8-前固定模板 9-注射螺杆 10-注射座移动缸 11-机筒 12-料斗 13-注射缸 14-液压马达 图 7-8 注塑机的一般工艺过程 10