第8章典型液压传动系统 本章介绍几个不同类型的典型液压系统,分析这些液压系统的工作过程和特点。通过 对这些系统的学习和分析,进一步加深对各个液压元件和基本回路综合应用的认识,并学 会进行液压系统分析的方法,为液压系统的设计、调整、使用、维护打下基础。 分析液压系统要掌握分析方法和分析内容。任何一个液压系统的分析都必须从其主机 的工作特点、动作循环和性能要求出发,才能正确分析、了解系统的组成、元件作用和各 部分之间的相互联系。系统分析的要点是:系统实现的动作循环、各液压元件在系统中的 作用和组成系统的基本回路。分析内容主要有:系统的性能和特点;各工况下系统的油路 情况:压力控制阀调整压力的确定依据及调压关系 般地,分析复杂的液压系统图有以下几个步骤 (1)了解设备的工艺对液压系统的动作要求。 (2)了解系统的组成元件,并以各个执行元件为核心将系统分为若干子系统 (3)分析子系统含有哪些基本回路,根据执行元件动作循环读懂子系统。 (4)分析子系统之间的联系以及执行元件间实现互锁、同步、防干扰等要求的方法。 (5)总结归纳系统的特点,加深理解。 8.1组合机床动力滑台液压系统 动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件,配上动力头和主轴箱后可以对 工件完成各类孔的钻、镗、铰加工和端面铣削加工等工序。液压动力滑台用液压缸驱动, 在电气和机械装置的配合下可以实现一定的工作循环 8.1.1YT4543型动力滑台液压系统 YT4543型动力滑台的工作进给速度范围为66 mm/min~660mm/min,最大快进速度 为7300mm/min,最大推力为45kN。YT4543型动力滑台液压系统原理图如图8.1所示 其电磁铁动作顺序见表8-1。该系统采用限压式变量叶片泵供油,电液换向阀换向,行程 阀实现快慢速度转换,串联调速阀实现两种工作进给速度的转换,其最高工作压力不大于 63MPa。液压滑台上的工作循环是由固定在移动工作台侧面上的挡铁直接压行程阀换位或 压行程开关控制电磁换向阀的通、断电顺序实现的。 由图81和表8-1可知,该系统可实现的的典型工作循环是:快进 进→止挡块停留→快退→原位停止,其工作情况分析如下
第 8 章 典型液压传动系统 本章介绍几个不同类型的典型液压系统，分析这些液压系统的工作过程和特点。通过 对这些系统的学习和分析，进一步加深对各个液压元件和基本回路综合应用的认识，并学 会进行液压系统分析的方法，为液压系统的设计、调整、使用、维护打下基础。 分析液压系统要掌握分析方法和分析内容。任何一个液压系统的分析都必须从其主机 的工作特点、动作循环和性能要求出发，才能正确分析、了解系统的组成、元件作用和各 部分之间的相互联系。系统分析的要点是：系统实现的动作循环、各液压元件在系统中的 作用和组成系统的基本回路。分析内容主要有：系统的性能和特点；各工况下系统的油路 情况；压力控制阀调整压力的确定依据及调压关系。 一般地，分析复杂的液压系统图有以下几个步骤。 (1) 了解设备的工艺对液压系统的动作要求。 (2) 了解系统的组成元件，并以各个执行元件为核心将系统分为若干子系统。 (3) 分析子系统含有哪些基本回路，根据执行元件动作循环读懂子系统。 (4) 分析子系统之间的联系以及执行元件间实现互锁、同步、防干扰等要求的方法。 (5) 总结归纳系统的特点，加深理解。 8.1 组合机床动力滑台液压系统 动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对 工件完成各类孔的钻、镗、铰加工和端面铣削加工等工序。液压动力滑台用液压缸驱动， 在电气和机械装置的配合下可以实现一定的工作循环。 8.1.1 YT 4543 型动力滑台液压系统 YT 4543 型动力滑台的工作进给速度范围为 6.6mm/min～660mm/min，最大快进速度 为 7 300mm/min，最大推力为 45kN。YT 4543 型动力滑台液压系统原理图如图 8.1 所示， 其电磁铁动作顺序见表 8-1。该系统采用限压式变量叶片泵供油，电液换向阀换向，行程 阀实现快慢速度转换，串联调速阀实现两种工作进给速度的转换，其最高工作压力不大于 6.3MPa。液压滑台上的工作循环是由固定在移动工作台侧面上的挡铁直接压行程阀换位或 压行程开关控制电磁换向阀的通、断电顺序实现的。 由图 8.1 和表 8-1 可知，该系统可实现的的典型工作循环是：快进→一工进→二工 进→止挡块停留→快退→原位停止，其工作情况分析如下
第8章典型液压传动系统 函ν□ 关 郾 2YA six.p 图81YT4543型动力滑台液压系统原理图 l一过滤器:2一变量泵:3,6.8,14,15一单向阀:4一液动阀:5一先导电磁阀;7一行程阀 9,10—调速阀:11—电磁阀:12,13—节流阀:16—顺序阀:17一背压阀:18,19—油路 表8-1电磁铁动作顺序表 元件 IYA 2YA A 行程阀7 快进(差动) 死挡铁停留 / 原位停止
第 8 章 典型液压传动系统 ·227· ·227· 图 8.1 YT 4543 型动力滑台液压系统原理图 1—过滤器；2—变量泵；3,6,8,14,15—单向阀；4—液动阀；5—先导电磁阀；7—行程阀； 9,10—调速阀；11—电磁阀；12,13—节流阀；16—顺序阀；17—背压阀；18,19—油路 表 8-1 电磁铁动作顺序表 元件 动作 1YA 2YA 3YA PS 行程阀 7 快进(差动) ＋ － － － － 一工进 ＋ － － － ＋ 二工进 ＋ － ＋ － ＋ 死挡铁停留 ＋ － － ＋ ＋ 快退 － ＋ － － ＋/－ 原位停止 － － － － －
液压传动 快速进给 按下启动按钮,电磁铁IYA通电,先导电磁阀5的左位接入系统,由泵2输出的压力 油经先导电磁阀5进入液动阀4的左侧,使液动阀4换至左位,液动阀4右侧的控制油经 阀5回油箱。这时系统中油液的流动油路如下。 进油路:变量泵2→单向阀3→液动阀4左位→行程阀7→液压缸左腔(无杆腔 回油路:液压缸右腔→液动阀4左位→单向阀6→行程阀7→液压缸左腔(无杆腔) 这时形成差动回路。因为快进时滑台液压缸负载小,系统压力低,外控顺序阀16关闭, 液压缸为差动连接。又因变量泵2在低压下输出流量大,所以滑台快速进给 2.笫一次工作进给 当快速前进到预定位置时,滑台上的液压挡块压下行程阀7,使油路18、19断开,即 切断快进油路。此时,电磁铁IYA继续通电,其控制油路未变,液动阀4左位仍接入系统; 电磁阀11的电磁铁3YA处于断电状态,这时主油路必须经调速阀10,使阀前主系统压力 升高,外控顺序阀16被打开,单向阀6关闭,液压缸右腔的油液经顺序阀16和背压阀17 流回油箱,这时系统中油液的流动油路是 进油路:变量泵2→单向阀3→液动阀4左位→调速阀10→电磁阀11左位→液压缸 回油路:液压缸右腔→液动阀4左位→外控顺序阀16→背压阀17→油箱。 因工作进给压力升高,变量泵2的流量会自动减少,以便与调速阀10的开口相适应, 动力滑台作第一次工作进给。 3.第二次工作进给 第一次工作进给结束时,电气挡块压下电气行程开关,使电磁铁3YA通电,电磁阀 11处于油路断开位置,这时进油路须经过调速阀10和调速阀9两个调速阀,实现第二次 工作进给,进给量大小由调速阀9调定。而调速阀9调节的进给速度应小于调速阀10的工 作进给速度。这时系统中油液的流动油路如下 进油路:变量泵2→单向阀3→液动阀4左位→调速阀10→调速阀9→液压缸左腔; 回油路:与第一次工作进给的回油路相同 4.止挡块停留 动力滑台第二次工作进给终了碰到止挡块时,不再前进,其系统压力进一步升高 方面变量泵保压卸荷,另一方面使压力继电器PS动作而发出信号接通控制电路中延时继 电器,调整延时继电器可调整希望停留的时间。 5.快速退回 延时继电器停留时间到时后,给出动力滑台快速退回的信号,电磁铁1YA、3YA断电, 2YA通电,先导电磁阀5的右位接入控制油路,使液动阀4右位接入主油路。这时主油路 油液的情况如下。 进油路:变量泵2→单向阀3→液动阀4右位→液压缸右腔 油路:液压缸左腔→单向阀8→液动阀4→油箱。 228
·228· 液压传动 ·228· 1. 快速进给 按下启动按钮，电磁铁 1YA 通电，先导电磁阀 5 的左位接入系统，由泵 2 输出的压力 油经先导电磁阀 5 进入液动阀 4 的左侧，使液动阀 4 换至左位，液动阀 4 右侧的控制油经 阀 5 回油箱。这时系统中油液的流动油路如下。 进油路：变量泵 2→单向阀 3→液动阀 4 左位→行程阀 7→液压缸左腔(无杆腔)； 回油路：液压缸右腔→液动阀 4 左位→单向阀 6→行程阀 7→液压缸左腔(无杆腔)。 这时形成差动回路。因为快进时滑台液压缸负载小，系统压力低，外控顺序阀 16 关闭， 液压缸为差动连接。又因变量泵 2 在低压下输出流量大，所以滑台快速进给。 2. 第一次工作进给 当快速前进到预定位置时，滑台上的液压挡块压下行程阀 7，使油路 18、19 断开，即 切断快进油路。此时，电磁铁 1YA 继续通电，其控制油路未变，液动阀 4 左位仍接入系统； 电磁阀 11 的电磁铁 3YA 处于断电状态，这时主油路必须经调速阀 10，使阀前主系统压力 升高，外控顺序阀 16 被打开，单向阀 6 关闭，液压缸右腔的油液经顺序阀 16 和背压阀 17 流回油箱，这时系统中油液的流动油路是： 进油路：变量泵 2→单向阀 3→液动阀 4 左位→调速阀 10→电磁阀 11 左位→液压缸 左腔； 回油路：液压缸右腔→液动阀 4 左位→外控顺序阀 16→背压阀 17→油箱。 因工作进给压力升高，变量泵 2 的流量会自动减少，以便与调速阀 10 的开口相适应， 动力滑台作第一次工作进给。 3. 第二次工作进给 第一次工作进给结束时，电气挡块压下电气行程开关，使电磁铁 3YA 通电，电磁阀 11 处于油路断开位置，这时进油路须经过调速阀 10 和调速阀 9 两个调速阀，实现第二次 工作进给，进给量大小由调速阀 9 调定。而调速阀 9 调节的进给速度应小于调速阀 10 的工 作进给速度。这时系统中油液的流动油路如下。 进油路：变量泵 2→单向阀 3→液动阀 4 左位→调速阀 10→调速阀 9→液压缸左腔； 回油路：与第一次工作进给的回油路相同。 4. 止挡块停留 动力滑台第二次工作进给终了碰到止挡块时，不再前进，其系统压力进一步升高，一 方面变量泵保压卸荷，另一方面使压力继电器 PS 动作而发出信号接通控制电路中延时继 电器，调整延时继电器可调整希望停留的时间。 5. 快速退回 延时继电器停留时间到时后，给出动力滑台快速退回的信号，电磁铁 1YA、3YA 断电， 2YA 通电，先导电磁阀 5 的右位接入控制油路，使液动阀 4 右位接入主油路。这时主油路 油液的情况如下。 进油路：变量泵 2→单向阀 3→液动阀 4 右位→液压缸右腔； 回油路：液压缸左腔→单向阀 8→液动阀 4→油箱
第8章典型液压传动系统 229 这时系统压力较低,变量泵2输出流量大,动力滑台快速退回。 6.原位停止 当动力滑台快速退回到原始位置时,原位电气挡块压下原位行程开关,使电磁铁2YA 断电,先导电磁阀5和液动阀4都处于中间位置,液压缸失去动力来源,液压滑台停止运 动。这时,变量泵输出油液经单向阀3和液控换向阀4流回油箱,液压泵卸荷。 由上述分析可知,外控顺序阀16在动力滑台快进时必须关闭,工进时必须打开,因此, 外控顺序阀16的调定压力应低于工进时的系统压力而高于快进时的系统压力 系统中有三个单向阀,其中,单向阀6的作用是在工进时隔离进油路和回油路 单向阀3除有保护液压泵免受液压冲击的作用外,主要是在系统卸荷时使电液换向阀 的先导控制油路有一定的控制压力,确保实现换向动作。单向阀8的作用则是确保实现 快退。 8.1.2YT4543型动力滑台液压的特点 由上述分析可以可知,YT4543型动力滑台的液压系统主要由下列基本回路组成 (1)限压式变量泵、调速阀、背压阀组成的容积节流调速回路 (2)差动连接的快速运动回路 (3)电液换向阀(由先导电磁阀5、液动阀4组成)的换向回路 (4)行程阀和电磁阀的速度换接回路。 (5)串联调速阀的二次进给回路。 (6)采用M形中位机能三位换向阀的卸荷回路 这些基本回路就决定了系统的主要性能,该系统具有以下特点。 (1)采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流进油路调速回路,并在回油路上设置了 背压阀,使动力滑台能获得稳定的低速运动,较好的调速刚性和较大的工作速度调节范围。 (2)采用限压式变量泵和差动连接回路,快进时能量利用比较合理;工进时只输出与 液压缸相适应的流量:止挡块停留时,变量泵只输出补偿泵及系统内泄漏所需要的流量。 系统无溢流损失,效率高 (3)采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的速度切换,动作平稳可靠、无冲击,转换 位置精度高。 (4)在第二次工作进给结束时,采用止挡块停留,这样动力滑台的停留位置精度高, 适用于镗端面,镗阶梯孔、锪孔和锪端面等工序使用。 (5)由于采用调速阀串联的二次进给进油路节流调速方式,可使启动和进给速度转换 时的前冲量较小,并有利于利用压力继电器发出信号进行自动控制。 82压力机液压系统 液压压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多工业部 门都得到广泛的应用。压力机的类型很多,其中四柱式液压机最为典型,应用也最广泛
第 8 章 典型液压传动系统 ·229· ·229· 这时系统压力较低，变量泵 2 输出流量大，动力滑台快速退回。 6. 原位停止 当动力滑台快速退回到原始位置时，原位电气挡块压下原位行程开关，使电磁铁 2YA 断电，先导电磁阀 5 和液动阀 4 都处于中间位置，液压缸失去动力来源，液压滑台停止运 动。这时，变量泵输出油液经单向阀 3 和液控换向阀 4 流回油箱，液压泵卸荷。 由上述分析可知，外控顺序阀 16 在动力滑台快进时必须关闭，工进时必须打开，因此， 外控顺序阀 16 的调定压力应低于工进时的系统压力而高于快进时的系统压力。 系统中有三个单向阀，其中，单向阀 6 的作用是在工进时隔离进油路和回油路。 单向阀 3 除有保护液压泵免受液压冲击的作用外，主要是在系统卸荷时使电液换向阀 的先导控制油路有一定的控制压力，确保实现换向动作。单向阀 8 的作用则是确保实现 快退。 8.1.2 YT 4543 型动力滑台液压的特点 由上述分析可以可知，YT 4543 型动力滑台的液压系统主要由下列基本回路组成。 (1) 限压式变量泵、调速阀、背压阀组成的容积节流调速回路。 (2) 差动连接的快速运动回路。 (3) 电液换向阀(由先导电磁阀 5、液动阀 4 组成)的换向回路。 (4) 行程阀和电磁阀的速度换接回路。 (5) 串联调速阀的二次进给回路。 (6) 采用 M 形中位机能三位换向阀的卸荷回路。 这些基本回路就决定了系统的主要性能，该系统具有以下特点。 (1) 采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流进油路调速回路，并在回油路上设置了 背压阀，使动力滑台能获得稳定的低速运动，较好的调速刚性和较大的工作速度调节范围。 (2) 采用限压式变量泵和差动连接回路，快进时能量利用比较合理；工进时只输出与 液压缸相适应的流量；止挡块停留时，变量泵只输出补偿泵及系统内泄漏所需要的流量。 系统无溢流损失，效率高。 (3) 采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的速度切换，动作平稳可靠、无冲击，转换 位置精度高。 (4) 在第二次工作进给结束时，采用止挡块停留，这样动力滑台的停留位置精度高， 适用于镗端面，镗阶梯孔、锪孔和锪端面等工序使用。 (5) 由于采用调速阀串联的二次进给进油路节流调速方式，可使启动和进给速度转换 时的前冲量较小，并有利于利用压力继电器发出信号进行自动控制。 8.2 压力机液压系统 液压压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械，在许多工业部 门都得到广泛的应用。压力机的类型很多，其中四柱式液压机最为典型，应用也最广泛
液压传动 这里简略介绍YB32-200型液压机液压系统的工作情况。 这种液压机在它的四个圆柱导柱之间安置着上、下两个液压缸,上液压缸驱动上滑块, 实现“快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止”的动作循环:下液压缸驱 动下滑块,实现“向上顶出→向下退回→原位停止”的动作循环。图82所示为该液压机 的动作循环图。 r照位快連 行慢速加压保压延时快速返回原位停止 顶出缸 程 图82YB32-200型液压机动作循环图 82.1YB32-200型液压机的液压系统 在YB32-200型液压机上,可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深、装配、冷挤、成型等 多种加工工艺。图8.3所示为这种液压机的液压系统图,表8-2为YB32-200型液压机的 动作循环表 y 图83YB32-200型液压机液压系统图 1—液压泵:2—先导式减压阀:3,13,15,16—背压阀:4,7一顺序阀:5—先导阀:6-上缸换向阀 8一释压阀:9—压力继电器;10—单向阀:1112一液控单向阀;14下缸换向阀 230
·230· 液压传动 ·230· 这里简略介绍 YB 32―200 型液压机液压系统的工作情况。 这种液压机在它的四个圆柱导柱之间安置着上、下两个液压缸，上液压缸驱动上滑块， 实现“快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止”的动作循环；下液压缸驱 动下滑块，实现“向上顶出→向下退回→原位停止”的动作循环。图 8.2 所示为该液压机 的动作循环图。 图 8.2 YB 32―200 型液压机动作循环图 8.2.1 YB 32―200 型液压机的液压系统 在 YB 32―200 型液压机上，可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深、装配、冷挤、成型等 多种加工工艺。图 8.3 所示为这种液压机的液压系统图，表 8-2 为 YB 32―200 型液压机的 动作循环表。 图 8.3 YB 32―200 型液压机液压系统图 1—液压泵；2—先导式减压阀；3,13,15,16—背压阀；4,7—顺序阀；5—先导阀；6—上缸换向阀； 8—释压阀；9—压力继电器；10—单向阀；11,12—液控单向阀；14—下缸换向阀
第8章典型液压传动系统 表8-2YB32-200型液压机液压系统的动作循环表 液压元件工作状态 动作名称 信号来源 先导阀5上液压缸换向下液压缸换向阀释压阀8 阀6 IYA通电 左位 慢速加压上滑块接触工件 上位 保压延时压力继电器使YA断电中位 中位 中位 释压换向 快速返同时间继电器使2YA通电右位 右位 原位停止行程开关使2YA断电 向上顶出4YA通电 右位 下活塞触及缸盖 上位 向下返回4YA断电、3YA通电 左位 原位停止|3YA断电 1.液压机上滑块的工作原理 (1)快速下行。电磁铁1YA通电,先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统,液控单 向阀11被打开,上液压缸快速下行。这时,系统中油液流动的情况如下, 进油路:液压泵→顺序阀7→上缸换向阀6(左位)→单向阀10→上液压缸上腔 回油路:上液压缸下腔→液控单向阀11→上缸换向阀6(左位)→下缸换向阀14(中位 油箱。 上滑块在自重作用下迅速下降。由于液压泵的流量较小,这时油箱中的油经液控单向 阀12(也称补油阀)也流入上液压缸上腔。 (2)慢速加压。从上滑块接触工件时开始,这时上液压缸上腔压力升高,液控单向阀 12关闭,加压速度便由液压泵流量来决定,油液流动情况与快速下行时相同。 (3)保压延时。当系统中压力升高到压力继电器9起作用,这时发出电信号,控制电 磁铁IYA断电,先导阀5和上缸换向阀6都处于中位,此时系统进入保压。保压时间由电 气控制线路中的时间继电器(图中未画出)控制,可在Omin~24min内调节。保压时除了液 压泵在较低压力下卸荷外,系统中没有油液流动。液压泵卸荷的油路如下, 液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(中位)→油箱。 (4)快速返回。时间继电器延时到时后,保压结束,电磁铁2YA通电,先导阀5右位 接入系统,释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统(下文说明)。这时,液控单向 阀12被打开,上液压缸快速返回。油液流动情况如下, 进油路:液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单向阀11→上液压缸下腔: 回油路:上液压缸上腔→液控单向阀12→油箱。 (5)原位停止。当上滑块上升至挡块撞上原位行程开关时,电磁铁2YA断电,先导阀 5和上液压缸换向阀6都处于中位。这时上液压缸停止不动,液压泵在较低压力下卸荷。 液压系统中的释压阀8是为了防止保压状态向快速返回状态转变过快,在系统中引起
第 8 章 典型液压传动系统 ·231· ·231· 表 8-2 YB 32―200 型液压机液压系统的动作循环表 液压元件工作状态 动作名称 信号来源 先导阀 5 上液压缸换向 阀 6 下液压缸换向阀 14 释压阀 8 快速下行 1YA 通电 慢速加压 上滑块接触工件 左位 左位 保压延时 压力继电器使1YA断电 中位 释压换向 中位 上位 快速返回 时间继电器使2YA通电 右位 右位 下位 上 滑 块 原位停止 行程开关使 2YA 断电 中位 向上顶出 4YA 通电 停 留 下活塞触及缸盖 右位 向下返回 4YA 断电、3YA 通电 左位 下 滑 快 原位停止 3YA 断电 中位 中位 中位 上位 1. 液压机上滑块的工作原理 (1) 快速下行。电磁铁 1YA 通电，先导阀 5 和上缸主换向阀 6 左位接入系统，液控单 向阀 11 被打开，上液压缸快速下行。这时，系统中油液流动的情况如下。 进油路：液压泵→顺序阀 7→上缸换向阀 6(左位)→单向阀 10→上液压缸上腔； 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀 11→上缸换向阀 6(左位)→下缸换向阀 14(中位)→ 油箱。 上滑块在自重作用下迅速下降。由于液压泵的流量较小，这时油箱中的油经液控单向 阀 12(也称补油阀)也流入上液压缸上腔。 (2) 慢速加压。从上滑块接触工件时开始，这时上液压缸上腔压力升高，液控单向阀 12 关闭，加压速度便由液压泵流量来决定，油液流动情况与快速下行时相同。 (3) 保压延时。当系统中压力升高到压力继电器 9 起作用，这时发出电信号，控制电 磁铁 1YA 断电，先导阀 5 和上缸换向阀 6 都处于中位，此时系统进入保压。保压时间由电 气控制线路中的时间继电器(图中未画出)控制，可在 0min～24min 内调节。保压时除了液 压泵在较低压力下卸荷外，系统中没有油液流动。液压泵卸荷的油路如下。 液压泵→顺序阀 7→上液压缸换向阀 6(中位)→下液压缸换向阀 14(中位)→油箱。 (4) 快速返回。时间继电器延时到时后，保压结束，电磁铁 2YA 通电，先导阀 5 右位 接入系统，释压阀 8 使上液压缸换向阀 6 也以右位接入系统(下文说明)。这时，液控单向 阀 12 被打开，上液压缸快速返回。油液流动情况如下。 进油路：液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单向阀11→上液压缸下腔； 回油路：上液压缸上腔→液控单向阀 12→油箱。 (5) 原位停止。当上滑块上升至挡块撞上原位行程开关时，电磁铁 2YA 断电，先导阀 5 和上液压缸换向阀 6 都处于中位。这时上液压缸停止不动，液压泵在较低压力下卸荷。 液压系统中的释压阀 8 是为了防止保压状态向快速返回状态转变过快，在系统中引起
液压传动 压力冲击引起上滑块动作不平稳而设置的,它的主要功用是:使上液压缸上腔释压后,压 力油才能通入该缸下腔。其工作原理如下:在保压阶段,这个阀以上位接入系统;当电磁 铁2YA通电,先导阀5右位接入系统时,操纵油路中的压力油虽到达释压阀8阀芯的下端, 但由于其上端的高压未曾释放,阀芯不动。由于液控单向阀I3是可以在控制压力低于其主 油路压力下打开的,因此有如下工作顺序 上液压缸上腔→液控单向阀I3→释压阀8(上位)→油箱。 于是上液压缸上腔的油压便被卸除,释压阀向上移动,以其下位接入系统,操纵油路 中的压力油输到上液压缸换向阀6阀芯右端,使该阀右位接入系统,以便实现上滑块的快 速返回。由图可见,上液压缸换向阀6在由左位转换到中位时,阀芯右端由油箱经单向阀 l1补油;在由右位转换到中位时,阀芯右端的油经单向阀L2流回油箱 2.液压机下滑块的工作原理 (1)向上顶出。电磁铁4YA通电,这时 进油路:液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(右位)→下 液压缸下腔 回油路:下液压缸上腔→下液压缸换向阀14(右位)→油箱 下滑块上移至下液压缸中活塞碰上液压缸盖时,便停在这个位置上 (2)向下退回。电磁铁4YA断电、3YA通电。这时, 进油路:液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(左位)→下 液压缸上腔 回油路:下液压缸下腔→下液压缸换向阀14(左位)→油箱 (3)原位停止。电磁铁3YA、4YA都断电,下液压缸换向阀14处于中位。 822YB32-200型液压机液压系统的特点 (1)系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油,系统压力由远程调压阀3调定 (2)系统中的顺序阀7规定了液压泵必须在25MPa的压力下卸荷,从而使控制油路能 确保具有一定的控制压力。 (3)系统中采用了专用的QFl型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换向 保证液压机动作平稳,不会在换向时产生液压冲击和噪声。 、(4)系统利用管道和油液的弹性变形来实现保压,方法简单,但对液控单向阀和液压 等元件的密封性能要求高 (5)系统中上、下两液压缸的动作协调是由两个换向阀互锁来保证的。一个液压缸必 须在另一个液压缸静止不动时才能动作。但是在拉伸操作中,为了实现“压边”这个工步, 上液压缸活塞必须推着下液压缸活塞移动,这时上液压缸下腔的油进入下液压缸的上腔, 而下液压缸的下腔的油则经过下液压缸溢流阀排回油箱,这样两液压缸能同时工作,不 存在动作不协调的问题。 6)系统中的两个液压缸各设有一个安全阀进行过载保护 232
·232· 液压传动 ·232· 压力冲击引起上滑块动作不平稳而设置的，它的主要功用是：使上液压缸上腔释压后，压 力油才能通入该缸下腔。其工作原理如下：在保压阶段，这个阀以上位接入系统；当电磁 铁 2YA 通电，先导阀 5 右位接入系统时，操纵油路中的压力油虽到达释压阀 8 阀芯的下端， 但由于其上端的高压未曾释放，阀芯不动。由于液控单向阀 I3 是可以在控制压力低于其主 油路压力下打开的，因此有如下工作顺序。 上液压缸上腔→液控单向阀 I3→释压阀 8(上位)→油箱。 于是上液压缸上腔的油压便被卸除，释压阀向上移动，以其下位接入系统，操纵油路 中的压力油输到上液压缸换向阀 6 阀芯右端，使该阀右位接入系统，以便实现上滑块的快 速返回。由图可见，上液压缸换向阀 6 在由左位转换到中位时，阀芯右端由油箱经单向阀 I1 补油；在由右位转换到中位时，阀芯右端的油经单向阀 I2 流回油箱。 2. 液压机下滑块的工作原理 (1) 向上顶出。电磁铁 4YA 通电，这时， 进油路：液压泵→顺序阀 7→上液压缸换向阀 6(中位)→下液压缸换向阀 14(右位)→下 液压缸下腔； 回油路：下液压缸上腔→下液压缸换向阀 14(右位)→油箱。 下滑块上移至下液压缸中活塞碰上液压缸盖时，便停在这个位置上。 (2) 向下退回。电磁铁 4YA 断电、3YA 通电。这时， 进油路：液压泵→顺序阀 7→上液压缸换向阀 6(中位)→下液压缸换向阀 14(左位)→下 液压缸上腔； 回油路：下液压缸下腔→下液压缸换向阀 14(左位)→油箱。 (3) 原位停止。电磁铁 3YA、4YA 都断电，下液压缸换向阀 14 处于中位。 8.2.2 YB 32―200 型液压机液压系统的特点 (1) 系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油，系统压力由远程调压阀 3 调定。 (2) 系统中的顺序阀 7 规定了液压泵必须在 2.5MPa 的压力下卸荷，从而使控制油路能 确保具有一定的控制压力。 (3) 系统中采用了专用的 QFl 型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换向， 保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。 (4) 系统利用管道和油液的弹性变形来实现保压，方法简单，但对液控单向阀和液压 缸等元件的密封性能要求高。 (5) 系统中上、下两液压缸的动作协调是由两个换向阀互锁来保证的。一个液压缸必 须在另一个液压缸静止不动时才能动作。但是在拉伸操作中，为了实现“压边”这个工步， 上液压缸活塞必须推着下液压缸活塞移动，这时上液压缸下腔的油进入下液压缸的上腔， 而下液压缸的下腔的油则经过下液压缸溢流阀排回油箱，这样两液压缸能同时工作，不 存在动作不协调的问题。 (6) 系统中的两个液压缸各设有一个安全阀进行过载保护
第8章典型液压传动系统 8.3汽车起重机液压系统 汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。它主要由起升、回转 变幅、伸缩和支腿等工作机构组成,这些工作机构动作的完成由液压系统来实现。对于汽 车起重机的液压系统,一般要求输出力大,动作要平稳,耐冲击,操作要灵活、方便、可 靠、安全。 8.3.1汽车起重机液压系统 图84所示为Q2-8型汽车起重机外形简图。这种起重机采用液压传动,最大起重量 为80kN(幅度3m时),最大起重高度为11.5m,起重装置连续回转。该机具有较高的行走 速度,可与装运工具的车编队行驶,机动性好。当装上附加吊臂后(图中未表示),可用于 建筑工地吊装预制件,吊装的最大高度为6m。液压起重机承载能力大,可在有冲击、振动 温度变化大和环境较差的条件下工作。其执行元件要求完成的动作比较简单,位置精度较 低。因此液压起重机一般采用中、高压手动控制系统,系统对安全性要求较高。 图84Q2-8型汽车起重机外形简图 1一载重汽车:2一回转机构:3一支腿:4一吊臂变幅缸:;5—伸缩吊臂:6一起升机构;7一基本臂 图8.5所示为Q2-8型汽车起重机液压系统原理图。该系统的液压泵由汽车发动机通过 装在汽车底盘变速箱上的取力箱传动。液压泵工作压力为2MPa,排量为40mL,转速为 1500r/min。液压泵通过中心回转接头从油箱吸油,输出的压力油经手动阀组A和B输送到 各个执行元件。溢流阀12是安全阀,用以防止系统过载,调整压力为19MPa,其实际工作 压力可由压力表读取。这是一个单泵、开式、串联(串联式多路阀)液压系统
第 8 章 典型液压传动系统 ·233· ·233· 8.3 汽车起重机液压系统 汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。它主要由起升、回转、 变幅、伸缩和支腿等工作机构组成，这些工作机构动作的完成由液压系统来实现。对于汽 车起重机的液压系统，一般要求输出力大，动作要平稳，耐冲击，操作要灵活、方便、可 靠、安全。 8.3.1 汽车起重机液压系统 图 8.4 所示为 Q2―8 型汽车起重机外形简图。这种起重机采用液压传动，最大起重量 为 80kN(幅度 3m 时)，最大起重高度为 11.5m，起重装置连续回转。该机具有较高的行走 速度，可与装运工具的车编队行驶，机动性好。当装上附加吊臂后(图中未表示)，可用于 建筑工地吊装预制件，吊装的最大高度为 6m。液压起重机承载能力大，可在有冲击、振动、 温度变化大和环境较差的条件下工作。其执行元件要求完成的动作比较简单，位置精度较 低。因此液压起重机一般采用中、高压手动控制系统，系统对安全性要求较高。 图 8.4 Q2―8 型汽车起重机外形简图 1—载重汽车；2—回转机构；3—支腿；4—吊臂变幅缸；5—伸缩吊臂；6—起升机构；7—基本臂 图 8.5 所示为 Q2―8 型汽车起重机液压系统原理图。该系统的液压泵由汽车发动机通过 装在汽车底盘变速箱上的取力箱传动。液压泵工作压力为 21MPa，排量为 40mL，转速为 1500r/min。液压泵通过中心回转接头从油箱吸油，输出的压力油经手动阀组 A 和 B 输送到 各个执行元件。溢流阀 12 是安全阀，用以防止系统过载，调整压力为 19MPa，其实际工作 压力可由压力表读取。这是一个单泵、开式、串联(串联式多路阀)液压系统
液压传动 三吗|∞ 景1 “1 o∞ |… 压 →各 234
·234 · 液压传动 ·234 · 图 8.5 Q ―2 8 型汽车起重机液压系统原理图 1—液压泵；2—滤油器；3—二位三通手动换向阀；4、12—溢流阀； 5、6、13、16、17、18—三位三通手动换向阀；7、11—液压锁；8—后支腿缸； 9—锁紧缸；10—前支腿缸；14、15、19—平衡阀；20—制动缸；21—单向节流阀
第8章典型液压传动系统 系统中除液压泵、过滤器、安全阀、阀组A及支腿部分外,其他液压元件都装在可回 转的上车部分。其中油箱也在上车部分,兼作配重。上车和下车部分的油路通过中心回转 接头连通。 起重机液压系统包含支腿收放、回转机构、起升机构、吊臂变幅等五个部分。各部分 都有相对的独立性。 1.支腿收放回路 由于汽车轮胎的支承能力有限,在起重作业时必须放下支腿,使汽车轮胎架空,形成 个固定的工作基础平台。汽车行驶时则必须收起支腿。前后各有两条支腿,每一条支腿 配有一个液压油缸。两条前支腿用一个三位四通手动换向阀6控制其收放,而两条后支腿 则用另一个三位四通阀5控制。换向阀都采用M形中位机能,油路上是串联的。每一个油 缸上都配有一个双向液压锁,以保证支腿被可靠地锁住,防止在起重作业过程中发生“软 腿”现象(液压缸上腔油路泄漏引起)或行车过程中液压支腿自行下落(液压缸下腔油路泄漏 引起) 2.起升回路 起升机构要求所吊重物可升降或在空中停留,速度要平稳、变速要方便、冲击要小、 启动转矩和制动力要大,本回路中采用ZMD40型柱塞液压马达带动重物升降,变速和换 向是通过改变手动换向阀18的开口大小来实现的,用液控单向顺序阀19来限制重物超速 下降。单作用液压缸20是制动缸,单向节流阀21,一是保证液压油先进入马达,使马达 产生一定的转矩,再解除制动,以防止重物带动马达旋转而向下滑;二是保证吊物升降停 止时,制动缸中的油马上与油箱相通,使马达迅速制动 起升重物时,手动阀18切换至左位工作,液压泵1打出的油经滤油器2、换向阀3右位、 换向阀13中位、换向阀16中位、换向阀17中位、换向阀18左位、平衡阀19中的单向阀 进入马达左腔;同时压力油经单向节流阀到制动液压缸20,从而解除制动,使马达旋转 重物下降时,手动换向阀18切换至右位工作,液压马达反转,回油经阀19的液控顺 序阀和换向阀18右位回油箱。 当停止作业时,换向阀18处于中位,泵卸荷。制动缸20上的制动瓦在弹簧作用下使 液压马达制动。 3.大臂伸缩回路 本机大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。在工作中,改变阀13的开口大小和方向,即可 调节大臂运动速度和使大臂伸缩。在行走时,应将大臂缩回。大臂缩回时,因液压力与负 载力方向一致,为防止吊臂在重力作用下自行收缩,在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀 14,提高了收缩运动的可靠性 4.变幅回路 大臂变幅机构是用于改变作业高度,要求其能带载变幅,动作要平稳。本机采用两个 液压缸并联,提高了变幅机构的承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相
第 8 章 典型液压传动系统 ·235· ·235· 系统中除液压泵、过滤器、安全阀、阀组 A 及支腿部分外，其他液压元件都装在可回 转的上车部分。其中油箱也在上车部分，兼作配重。上车和下车部分的油路通过中心回转 接头连通。 起重机液压系统包含支腿收放、回转机构、起升机构、吊臂变幅等五个部分。各部分 都有相对的独立性。 1. 支腿收放回路 由于汽车轮胎的支承能力有限，在起重作业时必须放下支腿，使汽车轮胎架空，形成 一个固定的工作基础平台。汽车行驶时则必须收起支腿。前后各有两条支腿，每一条支腿 配有一个液压油缸。两条前支腿用一个三位四通手动换向阀 6 控制其收放，而两条后支腿 则用另一个三位四通阀 5 控制。换向阀都采用 M 形中位机能，油路上是串联的。每一个油 缸上都配有一个双向液压锁，以保证支腿被可靠地锁住，防止在起重作业过程中发生“软 腿”现象(液压缸上腔油路泄漏引起)或行车过程中液压支腿自行下落(液压缸下腔油路泄漏 引起)。 2. 起升回路 起升机构要求所吊重物可升降或在空中停留，速度要平稳、变速要方便、冲击要小、 启动转矩和制动力要大，本回路中采用 ZMD 40 型柱塞液压马达带动重物升降，变速和换 向是通过改变手动换向阀 18 的开口大小来实现的，用液控单向顺序阀 19 来限制重物超速 下降。单作用液压缸 20 是制动缸，单向节流阀 21，一是保证液压油先进入马达，使马达 产生一定的转矩，再解除制动，以防止重物带动马达旋转而向下滑；二是保证吊物升降停 止时，制动缸中的油马上与油箱相通，使马达迅速制动。 起升重物时，手动阀 18 切换至左位工作，液压泵 1 打出的油经滤油器 2、换向阀 3 右位、 换向阀 13 中位、换向阀 16 中位、换向阀 17 中位、换向阀 18 左位、平衡阀 19 中的单向阀 进入马达左腔；同时压力油经单向节流阀到制动液压缸 20，从而解除制动，使马达旋转。 重物下降时，手动换向阀 18 切换至右位工作，液压马达反转，回油经阀 19 的液控顺 序阀和换向阀 18 右位回油箱。 当停止作业时，换向阀 18 处于中位，泵卸荷。制动缸 20 上的制动瓦在弹簧作用下使 液压马达制动。 3. 大臂伸缩回路 本机大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。在工作中，改变阀 13 的开口大小和方向，即可 调节大臂运动速度和使大臂伸缩。在行走时，应将大臂缩回。大臂缩回时，因液压力与负 载力方向一致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀 14，提高了收缩运动的可靠性。 4. 变幅回路 大臂变幅机构是用于改变作业高度，要求其能带载变幅，动作要平稳。本机采用两个 液压缸并联，提高了变幅机构的承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相同