第七章 典型液壓傳動系統(tǒng)

第七章典型液壓傳動系統(tǒng)第一節(jié)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)第二節(jié)萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)第三節(jié)液壓壓力機液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)：若干基本回路加上能量轉(zhuǎn)換部件、執(zhí)行元件及若干輔助裝置等就構(gòu)成液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)均具有一個明確的應用目的。

閱讀液壓系統(tǒng)的步驟：1)了解機械設(shè)備工況對液壓系統(tǒng)的要求，了解在工作循環(huán)中的各個工步對力、速度和方向這三個參數(shù)的質(zhì)和量的要求。2)初讀液壓系統(tǒng)圖，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，且以執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)分解為若干個工作單元。3)先單獨分析每一個子系統(tǒng)，了解其執(zhí)行元件與相應的閥、泵之間的關(guān)系和那些基本回路，參照電磁鐵動作表和執(zhí)行元件的動作要求，理清其液流路線。5)在全面讀懂液壓系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)所使用的基本回路的性能，對系統(tǒng)做綜合分析，歸納總結(jié)整個液壓系統(tǒng)的特點，以加深對液壓系統(tǒng)的理解。

典型液壓系統(tǒng)的工況與特點見表7-1（教材P161）表7-1分析了4種工況和特點：1)速度變換與控制的回路(如組合機床的進給系統(tǒng))2)換向精度為主的回路(如平面磨床的換向機構(gòu))3)壓力變換為主的回路(如壓力機液壓系統(tǒng))4)多個執(zhí)行元件配合工作的回路(如機械手液壓系統(tǒng))（轉(zhuǎn)下一頁）4)根據(jù)系統(tǒng)中對各個執(zhí)行元件間的互鎖、同步、防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系以及如何實現(xiàn)這些要求。第一節(jié)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)一、概述組合機床簡介：組合機床是由已經(jīng)系列化。標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組合而成的一種高效專用機床。它常用多刀、多面、多工位同時加工，是一種工序高度集中的加工方法，其生產(chǎn)率和自動化程度高，加工情度穩(wěn)定。組合機床動力滑臺介紹：

動力滑臺簡稱滑臺，用于實現(xiàn)刀具或工件的直線進給運動。根據(jù)驅(qū)動和控制方式的不同，滑臺可分為液壓滑臺、機械滑臺和數(shù)控滑臺三種類型。動力滑臺是組合機床實現(xiàn)進給運動的一種通用部件?；_對液壓系統(tǒng)的要求：速度換接平穩(wěn)，進給速度穩(wěn)定，功率利用合理，效率高，發(fā)熱少。

組合機床的配置形式如下圖所示

液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：以YT4543型液壓動力滑臺為例，如圖7-1。系統(tǒng)構(gòu)成與特點：采用限壓式變量葉片泵供油、電液動換向閥換向、快進由液壓缸差動連接實現(xiàn)，用行程閥實現(xiàn)快進與工進的轉(zhuǎn)換、二位二通電磁換向閥用來進行兩個工進速度之間的換接，為了保證進給精度，采用了止擋塊停留限位。液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：快進：1YA通電2YA斷電差動連接液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：一工進：壓下行程閥11一工進差動連接快進：1YA通電2YA斷電液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：二工進：壓下行程開關(guān)（圖中未示出），電磁鐵3YA通電二工進一工進一工進：壓下行程閥11快進：1YA通電2YA斷電液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：停留：停留時間及動作轉(zhuǎn)換由壓力繼電器9控制。二工進停留控制二工進：壓下行程開關(guān)，電磁鐵3YA通電一工進：壓下行程閥11快進：1YA通電2YA斷電液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：快退：1YA斷電2YA通電停留控制液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：快退：1YA斷電2YA通電原位停止：1YA斷電，2YA斷電，泵卸荷。液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)分析：快退：1YA斷電2YA通電原位停止：1YA斷電，2YA斷電，泵卸荷。滑臺動畫二、YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理具體內(nèi)容見教材P162～164，電磁鐵動作循環(huán)表見表7-2

。三、YT4543動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點該液壓系統(tǒng)的特點：1)

系統(tǒng)采用了“限壓式變量葉片泵—調(diào)速閥—背壓閥”式的調(diào)速回路，能保證穩(wěn)定的最低運動速度（vmin=6.6m/min）,較好的速度剛性和較大的調(diào)速范圍（R=100）。2)

系統(tǒng)采用限壓式變量泵和差動連接的液壓缸來實現(xiàn)快進，能量利用合理，滑臺停止時，泵在低壓下卸荷，減少能量損失。3)

系統(tǒng)采用了行程閥和順序閥實現(xiàn)快進與工進的換接，其簡化了電路，換向動作可靠，換接精度高，兩工進之間由于速度低，采用電磁閥換向，也能保證換接精度。第二節(jié)萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)一、概述外圓磨床結(jié)構(gòu)，加工范圍簡介。外圓磨床的用途：磨削各種圓柱面、圓錐面及階梯軸等，還可磨削內(nèi)孔及內(nèi)錐孔等。外圓磨床的幾個基本動作：

砂輪旋轉(zhuǎn)：(主運動)

工件旋轉(zhuǎn)：工作臺的往復直線運動：砂輪架的周期切入運動：砂輪架的快速進退：尾架頂尖的伸縮運動：

外圓磨床工作臺往復運動性能的要求：1)較寬的調(diào)速范圍運動速度能在0.05～4m/min范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，運動平穩(wěn)、無爬行現(xiàn)象。高精度外圓磨床在修理砂輪時要達到的最低穩(wěn)定速度。2)自動換向在以上速度范圍內(nèi)能進行頻繁換向，并且過程平穩(wěn)、制動和反向啟動迅速。3)換向精度高同一速度下，換向點變動量應小于0.02mm。不同速度下，換向點變動量應小于0.2mm。4)換向時兩端能夠停留，停留時間在0～5s內(nèi)可調(diào)。5)工作臺抖動切入磨削或砂輪磨削寬度與工件長度相近時，為提高生產(chǎn)率和減小加工面的粗糙度，工作微量抖動（即作短距離（1～3mm）頻繁的往復運動，抖動頻率為1～3次/s），適用于切入磨削，二、磨床工作臺的換向回路外圓磨床和平面磨床工作臺的運動與換向一般都是液壓控制的，但由于其工作性質(zhì)的差異，其對換向回路的要求是不同的。下面分別介紹兩種換向回路。功用：使液壓缸和與之相連接的主機運動部件在其行程終端處迅速、平穩(wěn)、準確地變換運動方向。1)時間控制制動式換向回路（右圖所示）

1.往復直線運動換向回路原理：活塞右移，先導閥左移,油液進入換向閥右端,閥芯右移，l逐漸減小,閥口逐漸關(guān)小,活塞速度逐漸減慢,直到l＝０。換向時間由J1和J2調(diào)節(jié)。特點:主回路受換向閥控制，時間可調(diào)。優(yōu)點:時間可根據(jù)機床部件速度快慢、慣性大小調(diào)節(jié)控制，沖擊換向小，提高工作效率。缺點:換向沖出量受運動部件速度、重量和其它因素影響，換向精度不高，但換向平穩(wěn)性好。應用:用于運動速度較高，但換向精度要求不高的場合。如平面磨床。2)行程控制制動式換向回路（右下圖所示）原理：主油路除受換向閥控制外，還受先導閥控制，不管運動速度v原來如何，先導閥總是先制動一段固定行程l，預制動后再換向。優(yōu)點：換向精度高，沖出量小。缺點：換向平穩(wěn)性稍差，因為制動行程固定，故換向平穩(wěn)性與運動部件的速度和慣量有關(guān)。應用：用于運動速度不高，換向精度要求較高的場合，如內(nèi)、外圓磨床。三、M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作圖7-3是M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)利用工作臺擋塊和先導閥撥桿可以連續(xù)地實現(xiàn)工作臺的往復運動和砂輪架的間隙自動進給運動等。

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行閥運動到右端

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行出口節(jié)流調(diào)速缸右行擋塊撥動先導閥左移液壓缸右行

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行出口節(jié)流調(diào)速缸右行擋塊撥動先導閥左移液壓缸右行

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行缸右行至右端，撥動先導閥左移換向閥動作為:快跳-慢行-快跳；缸的動作為：迅速制動-停留·迅速反向啟動液壓缸左行。閥移至左端

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行出口節(jié)流調(diào)速缸左行缸右行至右端，撥動先導閥左移換向閥動作為:快跳-慢行-快跳；缸的動作為：迅速制動-停留·迅速反向啟動液壓缸左行。閥移至左端

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。1.工作臺往復運動

采用了行程控制制動式的換向回路。狀態(tài)：開停閥右位先導閥右端液壓缸右行缸右行至右端，撥動先導閥左移換向閥動作為:快跳-慢行-快跳；缸的動作為：迅速制動-停留·迅速反向啟動液壓缸左行。出口節(jié)流調(diào)速缸左行

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。2.工作臺換向過程閥芯動作：快跳、慢速移動、快；工作臺動作：迅速制動、停留、迅速反向啟動。注意抖動缸和換向閥上的溝槽在以上動作中的作用。

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。3.砂輪架的快進快退運動便于測量和裝卸工件。閘缸消除絲桿間隙快動閥控制砂輪架的快進和快退

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。4.砂輪架的周期進給運動可實現(xiàn)左進給、右進給、雙向進給和無進給四種進給方式。進給閥先處于右位進給閥左移未給出回油路

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。4.砂輪架的周期進給運動可實現(xiàn)左進給、右進給、雙向進給和無進給四種進給方式。進給閥先處于右位進給閥左移進給閥處于左位進給閥右移未給出回油路

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。5.工作臺液壓手動的互鎖工作和安全的需要。開停閥左位時，互鎖缸泄壓，可以手動調(diào)節(jié)工作臺運動。開停閥右位時，互鎖缸加壓，工作臺運動不可調(diào)節(jié)。

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。6.尾架頂尖的退出減輕勞動強度，提高工作效率。砂輪架后退時，可以控制尾架退出

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。7.機床的潤滑可潤滑導軌、絲桿螺母、軸承等部位。導軌和絲桿的潤滑

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P166～168）。8.壓力的測量通過壓力表開關(guān)，可測量泵出口、潤滑油路和切換至非測量狀態(tài)。壓力開關(guān)切換測壓四、M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的特點1)該系統(tǒng)采用了活塞桿固定式雙出桿液壓缸，保證了左、右兩個方向的運動速度一致，又減少了機床的占地面積。2)采用了結(jié)構(gòu)簡單的節(jié)流閥調(diào)速回路，功率損失小，對調(diào)速范圍大，負載較小且基本恒定的磨床來說是合適的。此外，由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，液壓缸回油中有背壓力，可以防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，且有助于工作穩(wěn)定性和加速工作臺的制動。3)系統(tǒng)采用了HYY21/3P-25T型快跳操縱箱，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，換向精度和換向平穩(wěn)性都較高，此外，這種操縱箱使工作臺能作很短距離的高頻抖動，有利于提高切入式磨削和階梯軸(孔)磨削的加工質(zhì)量。第三節(jié)液壓壓力機液壓系統(tǒng)一、概述液壓壓力機是一種利用靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、粉末制品的機械裝置。液壓機對其液壓系統(tǒng)的基本要求：1)上滑塊(主缸)動作：快速下行—慢速下行—保壓延時—快速返回—原位停止。頂出缸動作:向上頂出—停留—向下退回—原位停止。以上動作如圖7-4。2)壓力能夠變換和調(diào)節(jié)，并需要較大的壓制力。3)流量大、功率大、空行程和加壓行程的速度差異大。二、YB32-200型液壓壓力機液壓系統(tǒng)工作原理圖7-5為YB32-200型液壓壓力機液壓系統(tǒng)原理圖。是由一高壓泵供油。

工作情況分析：具體內(nèi)容見教材（P169～171）。1.上滑塊(主缸)快速下行2.上滑塊(主缸)慢速加壓3.上滑塊(主缸)保壓延時4.上滑塊(主缸)泄壓快速返回5.上滑塊(主缸)原位停止6.下滑塊（頂出缸）的頂出和返回該液壓機完成上述動作的電磁鐵動作見表7-3。1.上滑塊(主缸)快速下行液控單向閥打開狀態(tài)：1YA通電閥5和閥6左位接入系統(tǒng)。2.上滑塊(主缸)慢速加壓狀態(tài)：1YA通電閥5和閥6左位接入系統(tǒng)。液控單向閥關(guān)閉F負載增加，轉(zhuǎn)入慢速。3.上滑塊(主缸)保壓延時狀態(tài)：1YA通電閥5和閥6左位接入系統(tǒng)。負載增加，轉(zhuǎn)入慢速。缸行至下止點。1YA斷電泵卸荷F保壓時間控制及卸荷轉(zhuǎn)換4.上滑塊(主缸)泄壓快速返回狀態(tài)：保壓時間結(jié)束，2YA通電，缸上腔卸壓。F保壓時間控制及卸荷轉(zhuǎn)換狀態(tài)：保壓時間結(jié)束，2YA通電，缸上腔卸壓。缸快速上行返回。4.上滑塊(主缸)泄壓快速