液压与气动技术第3版-教学ppt课件--第八章-典型液压传动系统.ppt
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1、液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统第八章 典型液压传动系统 n液压系统在机床、工程机械、冶金、石化、航空、船舶等各行业均有广泛的应用。液压系统是根据液压设备的工作要求,选用各种不同功能的基本回路构成的。本章介绍几个典型液压系统,通过对它们的分析,了解典型液压系统的基本组成和工作原理,加深对各种液压元件和基本回路的理解,增强综合应用能力。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统典型液压传动系统液压系统分析的方法与步骤n了解机械设备的功用、工况对液压系统的要求以及液压设备的工作循环。n初步阅读液压系统图,了解系统中包含哪些元
2、件,根据设备的工况及工作循环,将系统分解为若干个子系统。n逐步分析各子系统,了解系统中基本回路的组成情况和各个元件的功用以及各元件之间的相互关系。根据执行机构的动作要求,参照电磁铁动作顺序表,搞清楚各个行程的动作原理及油路的流动路线。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统典型液压传动系统液压系统分析的方法与步骤n根据系统中对各执行元件间的互锁、同步、防干扰等要求,分析各个子系统之间的联系以及如何实现这些要求。n在全面读懂液压系统图的基础上,根据系统所使用的基本回路的性能,对系统做出综合分析归纳总结出整个液压系统的特点,以加深对液压系统的理解,为液压系统的调整
3、、维护、使用打下基础。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统第一节 组合机床动力滑台液压系统 n一、概述n组合机床是一种高效专供机床,它由具有一定功能的通用部件和专用部件组成,加工范围较广,自动化程度较高,多用于大批量生产。液压动力滑台由液压缸驱动,根据加工需要可在滑台上配置动力头、主轴箱或各种专用的切削头等工作部件,以完成钻、扩、铰、铣、镗、刮端面、倒角、攻丝等加工工序,并可实现多种进给工作循环。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统组合机床动力滑台液压系统1.组合机床液压动力滑台的组成液压与气动技术第八章液压与气动技术
4、第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统组合机床动力滑台液压系统2.动力滑台液压系统应具备的性能:n在变负载或断续负载的条件下工作,能保证动力滑台的进给速度,特别是最小进给速度的稳定性。n能承受规定的最大负载,并具有较大的工进调速范围以适应不同工序的要求。n能实现快速进给和快速退回。n效率高,发热少,并能合理利用能量以解决工进速度和快进速度之间的矛盾。n在其它元件的配合下可方便的实现多种工作循环。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理 液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT
5、4543型动力滑台液压系统工作原理1.技术参数及工作特性n进给速度范围(0.1111)10-3m/s,快速移动速度0.11m/s,最大进给力4.5104N。n动力元件为限压式变量泵,执行元件为单杆活塞式液压缸。n系统中有换向回路、调速回路、快速运动回路、速度换接回路、卸荷回路等基本回路。n回路的换向由电液换向阀完成,同时其中位机能具有卸荷功能,快速进给由液压缸的差动连接来实现。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理用限压式变量泵和串联调速阀实现二次进给速度的调节,用行程阀和电磁阀实现速度换接。n为了保证进给精度,采用
6、了死档铁停留来限位。n系统能够实现的工作循环为:快进一工进二工进死档铁停留快退原位停止。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理2.电磁铁和行程阀动作顺序表 1YA2YA3YA行程阀行程阀快快 进进一工进一工进二工进二工进 死档铁停留死档铁停留快快 退退原位停止原位停止注:表中“+”表示电磁铁得电或行程阀被压下,“-”表示电磁铁失电或行程阀抬起。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理快进n动作过程 按下启动按钮,液压缸差动快进。n油路走向 进
7、油路:变量泵1单向阀2换向阀6左位行程阀11下位液压缸14左腔;回油路:液压缸14右腔换向阀6左位单向阀5行程阀11下位液压缸14左腔。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理一工进n动作过程 快进终了,油路切换,液压缸无杆腔进油,由限压式变量泵和调速阀8 实现一工进。n油路走向 进油路:变量泵1单向阀2换向阀6左位调速阀8换向阀12右位液压缸14左腔 回油路:液压缸14右腔换向阀6左位顺序阀4背压阀3油箱 液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作
8、原理二工进 n动作过程 一工进结束,速度切换,由限压式变量泵和调速阀9实现二工进。n油路走向 进油路:变量泵1单向阀2换向阀6左位调速阀8调速阀9液压缸14左腔;回油路:液压缸14右腔换向阀6左位顺序阀4背压阀3油箱。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理死档铁停留 n动作过程 二工进结束时,动力滑台碰上死档铁,液压缸停止不动。停留时间由时间继电器体调定。停留期间系统的工作状态不变。设置死档铁可以提高动力滑台行程的位置精度。n油路走向 同二工进液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统
9、二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理快退 n动作过程 停留时间结束,油路切换,液压缸有杆腔进油,限压式变量泵低压大流量供油,滑台实现快速退回。n油路走向 进油路:变量泵1单向阀2换向阀6右位液压缸14右腔;回油路:液压缸14左腔单向阀10换向阀6右位油箱。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理原位停止 n动作过程 动力滑台快退到原始位置,档块压下行程开关,所有电磁铁失电,液压缸两腔封闭,动力滑台停止运动。变量泵通过主阀中位卸荷。n油路走向 变量泵1单向阀2换向阀6中位油箱。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八
10、章 典型液压传动系统典型液压传动系统三、YT4543型动力滑台液压系统的特点 n系统采用了限压式变量泵和调速阀组成的进油路容积节流调速回路,这种回路能使滑台得到稳定的低速运动和较好的速度负载特性,而且由于系统无溢流损失,系统效率较高。另外回路中设置了背压阀,改善了滑台运动的平稳性,并能使滑台承受一定的反向负载。n采用限压式变量泵和液压缸的差动连接回路来实现快速运动,使能量的利用比较经济合理。滑台停止运动时,换向阀使液压泵在低压下卸荷,减少了能量损失。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统三、YT4543型动力滑台液压系统的特点n采用行程阀和液控顺序阀实现快进
11、与工进的速度换接,动作可靠,速度换接平稳。同时调速阀可起到加载的作用,可在刀具与工件接触之前就能可靠的转入工作进给,因此不会引起刀具和工件的突然碰撞。n在行程终点采用了死档铁停留,不仅提高了进给位置精度,还扩大了滑台的工艺范围,更适合于镗削阶梯孔、锪孔和锪端面等工序。n由于采用了调速阀串联的二次进油路节流调速方式,可使启动和速度换接时的前冲量较小,并便于利用压力继电器发信号进行控制。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统四、YT4543型动力滑台液压系统的调整n限压式变量泵的调整 n电液换向阀换向速度的调整 n压力继电器的调整 n液控顺序阀的调整 液压与气动
12、技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统限压式变量泵的调整n限压式变量泵有两种调整方法,分别为在试验台上调整和在机床上调整。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统限压式变量泵的调整在试验台上调整 n准备工作 1、将被调整的液压泵连接在实验台上如图。2、做出被调整液压泵的压力流量(p-q)特性曲线ABC,如图。3、确定系统快进和工进时的压力、流量值,即p快、q快和p工、q工,这些数值可根据系统的工艺要求计算得到或按同类工况类比确定。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统限压式变量泵的调整在试验台上调整
13、n确定泵的实际p-q特性曲线 根据得到的p快、q快和p工、q工值,在前述p-q特性曲线图上确定出k点和g点,通过k点和g点分别作出AB的平行线AB和BC的平行线BC,两线交于B点,曲线ABC即为泵的实际p-q特性曲线。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统限压式变量泵的调整在试验台上调整n系统的调整 1、将图8-3中的安全阀2调至高于泵的额定压力的15,作为系统的安全压力。2、将限压式变量泵的限压弹簧调松,打开节流阀3的阀口至最大,启动限压式变量泵,然后调节泵的输出流量,使之等于q快。3、将节流阀3关闭,然后调紧泵的限压弹簧,直至泵的工作压力达到pmax为止
14、。4、逐步打开节流阀3,使泵的压力降低为p工,然后侧量泵的流量看是否等于q工,若不满足要求,可反复微调泵的限压弹簧,直至流量符合要求为止。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统限压式变量泵的调整在机床上调整n快进流量q快的调节。启动液压泵,并使动力滑台处于快进状态,适当调紧泵的限压弹簧以保证系统具有足够的推力,然后调节泵的流量以使快进速度符合工艺要求。n最大工作压力pmax的调节。使动力滑台处于停止状态,启动液压泵,调紧泵的限压弹簧,直至泵的工作压力达到pmax为止。n工进流量q工的调节。使动力滑台处于工进状态,调节调速阀的开度,直至达到工进所要求的速度。若
15、在调速阀的调整范围内无法达到工进速度,可通过适当调紧泵的限压弹簧来配合调速阀的调整,直至达到所要求的稳定的工进速度为止。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统电液换向阀换向速度的调整 n为了减小换向回路换向时的冲击,提高换向的平稳性,可通过调整换向阀两端的单向节流阀开口的大小,使换向速度降低来达到。节流阀口开得越小,换向速度越低,换向越平稳。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统压力继电器的调整 n压力继电器的作用是当工作行程结束时利用液压缸工作压力的变化来控制动力滑台反向的。因此,压力继电器的调定压力应高于液压缸工作是的
16、最高压力。为了防止压力继电器误动作,其调定压力一般应高于液压缸最高工作压力0.30.5MPa。另外,为了能可靠的发出信号,其调定压力应比变量泵的最大压力pmax低0.30.5MPa。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统液控顺序阀的调整 n液控顺序阀的调定压力应高于快进时的系统压力,低于工进时的系统压力,以保证快进时顺序阀关闭,而工进时顺序阀打开。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统第二节 液压机液压系统 n一、概述n液压机常用于可塑性材料的压制加工,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等,也可从事校正、压装、塑料及粉末制品的压
17、制成型工艺。液压机可以任意改变加压的压力及各行程的速度,因而能很好的满足各种压力加工工艺的要求。n液压机液压系统是以压力变换为主流量较大的中、高压系统,一般工作压力为1040MPa,有些高达100150MPa。因此,要求其功率利用合理,工作平稳,安全可靠。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统液压机液压系统液压机的组成及工作循环 液压机的种类很多,其中四柱式最为典型,如图所示。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统液压机液压系统n液压机的组成及工作循环 这种液压机由四个导向立柱、上、下横梁和滑块组成,在上、下横梁中安置着上
18、、下两个液压缸,上液压缸为主缸,下液压缸为顶出缸。一般要求液压机应能完成如下动作:1、上液压缸驱动滑块实现“快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止”的工作循环。2、下液压缸实现“向上顶出停留向下退回原位停止”的工作循环。3、在作薄板拉深时,则还需要利用顶出缸将坯料压紧,实现浮动压边。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YB32-200型液压机液压系统工作原理 n1.液压系统原理图 液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YB32-200型液压机液压系统工作原理n2.电磁铁及预泄阀动作顺序表 1YA 2YA预泄阀预
19、泄阀 3YA4YA上上 滑滑 块块 快速下行快速下行+-上位上位-慢速加压慢速加压+-上位上位-保压延时保压延时-上位上位-快速返回快速返回-+下位下位-原位停止原位停止-上位上位-下下 滑滑 块块向上顶出向上顶出-上位上位-+停留停留-上位上位-+向下退回向下退回-上位上位+-原位停止原位停止-上位上位-液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统二、YB32-200型液压机液压系统工作原理n3.工作过程 该系统由一个高压泵供油,控制油路的压力油经主油路由减压阀4减压后得到。其工作分为以下几个过程:快速下行 慢速加压 保压延时 泄压快速返回 原位停止 下滑快顶出
20、缸的顶出和返回 液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n1)快速下行 电磁铁1YA得电,上缸先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统,液控单向阀11被打开,液压泵输出的油液通过顺序阀7和换向阀6左位进入上液压缸上腔,上液压缸下腔的油液则经液控单向阀11、上缸主换向阀6左位和下缸换向阀14中位流回油箱,这时上滑块在自重作用下快速下行。其油路为 进油路:液压泵1顺序阀7上缸主换向阀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上缸主换向阀6左位下缸换向阀14中位油箱。因上滑块在自重的作用下快速下滑,而液压泵的
21、流量较小,所以液压机顶部充液筒中的油液经液控单向阀12也进入上液压缸上腔。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n 2)慢速加压 上滑块在运行过程中接触到工件,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的流量来决定,主油路的油液流动路线与快速下行时相同。n3)保压延时 当系统中的压力升高到压力继电器9的调定压力时压力继电器动作,使电磁铁1YA失电,上缸先导阀5和上缸主换向阀6处于中位,这时,上液压缸上腔中的油液被封死并保持高压状态,实现保压。保压时间由时间继电器(图中未画出)控制,可在024min
22、内调节。在保压过程中液压泵处于低压卸荷状态,其油路为 液压泵1顺序阀7上缸主换向阀6中位下缸换向阀14中位油箱。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n4)泄压快速返回 保压时间结束后,时间继电器发出信号,使电磁铁2YA得电。为防止系统由保压状态快速向快速返回状态切换而产生压力冲击并使上滑块动作不平稳,系统中设置了预泄换向阀8,它的功用是在电磁铁2YA得电后,控制油液通过上缸先导阀5右位后只能在上液压缸上腔泄压后才能通过预泄换向阀8进入上缸主换向阀6右腔,使上缸主换向阀6换向。进油路:液压泵1顺序阀7上缸主换向阀6右位
23、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充液筒。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n 5)原位停止 当上滑块上升到预定高度时,挡块压下行程开关,电磁铁2YA失电,上缸先导阀5和上缸主换向阀6均处于中位,上液压缸停止运动,并在液控单向阀11和上缸安全阀13的支承作用下处于平衡状态,此时液压泵在较低的压力下卸荷。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n 6)顶出缸向上顶出 电磁铁4YA得电,下缸换向阀14右位接入系统,泵输
24、出的油液经顺序阀7、上缸主换向阀6中位和下缸换向阀14右位进入顶出缸下腔,其上腔油液则经下缸换向阀14右位流回油箱。其油路为 进油路:液压泵1顺序阀7上缸主换向阀6中位下缸换向阀14右位顶出缸下腔;回油路:顶出缸上腔下缸换向阀14右位油箱。当顶出缸顶出到行程终点时,下滑快便处于停留状态。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统YB32-200型液压机液压系统工作原理n顶出缸向下退回 电磁铁4YA失电,3YA得电,下缸换向阀14左位接入系统,泵输出的油液经顺序阀7、上缸主换向阀6中位和下缸换向阀14左位进入顶出缸上腔,其下腔油液则经下缸换向阀14左位流回油箱。其
25、油路为 进油路:液压泵1顺序阀7上缸主换向阀6中位下缸换向阀14左位顶出缸上腔;回油路:顶出缸下腔下缸换向阀14左位油箱。当顶出缸退回到终点时,电磁铁3YA、4YA均失电,下缸换向阀14处于中位状态,下滑快原位停止,液压泵低压卸荷。液压与气动技术第八章液压与气动技术第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统三、YB32-200型液压机液压系统的特点 n系统中使用一台轴向柱塞式恒功率变量泵供油,最高工作压力由泵站溢流阀调定。n系统中顺序阀的调定压力为2.5MPa,从而使液压泵必须在2.5MPa的压力下卸荷,也使控制油路具有一定的工作压力(由减压阀调定为2.0MPa)。n系统中采用了专用的预泄阀来实
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