6液壓與氣壓傳動PPT(第六章)

液壓與氣壓傳動

第4版

張群生主編課件制作：張群生徐凱姚彩虹林德智二0一九年九月二十九日第一節(jié)

YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)第二節(jié)M1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)第三節(jié)YA32-200型四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)第四節(jié)

SZ-250/160塑料注射成型機液壓系統(tǒng)第五節(jié)

數(shù)控車床液壓系統(tǒng)第六節(jié)

數(shù)控加工中心液壓傳動系統(tǒng)小結第六章典型液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)

系統(tǒng)構成：機械設備的液壓系統(tǒng)，是根據(jù)設備的工作要求采用各種不同功能的基本回路構成的。

液壓系統(tǒng)圖：表示了系統(tǒng)內所有各類液壓元件的連接和控制情況以及執(zhí)行元件實現(xiàn)各種運動的工作原理。

1.標準元件用圖形符號表示

2.專用元件或不易用圖形符號表示清楚的結構，一般用半結構式或結構式符號表示。

學習目的：本章介紹幾個典型的液壓系統(tǒng)，通過對它們的學習和分析，進一步加深對各種液壓元件和回路的理解，增強綜合應用能力。了解和掌握分析液壓系統(tǒng)的方法、工作原理。

如何閱讀液壓系統(tǒng)圖：

1.若有說明書，則按說明書逐一分析，較易。

2.若無說明書，只有原理圖，我們就要依靠所具有的液壓知識對元件和回路的符號、功用、工作原理、特點等逐一分析，搞清液壓系統(tǒng)工作原理。

液壓系統(tǒng)圖的閱讀方法:

1.了解設備的功用及對液壓系統(tǒng)動作和性能的要求。了解主機的功用、對液壓系統(tǒng)的要求，以及液壓系統(tǒng)應實現(xiàn)的運動和工作循環(huán)。如：組合機床以速度控制為主；磨床以方向控制為主；液壓機以壓力控制為主；注塑機綜合控制。

2.初步分析液壓系統(tǒng)圖，以執(zhí)行元件為中心，若有多個執(zhí)行元件，將系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)。分析各元件的功用與原理，弄清它們之間的相互連接關系。一般：“先看兩頭，后看中間”。

3.對每個子系統(tǒng)進行分析。分析組成子系統(tǒng)的基本回路及各液壓元件的作用；按執(zhí)行元件的工作循環(huán)分析實現(xiàn)每步動作的進油和回油路線。在分析時：一般“先看圖示位置，后看其它位置”、“先看主油路，后看輔助油路”

4.根據(jù)系統(tǒng)中對各執(zhí)行元件之間的順序、同步、互鎖、防干擾或聯(lián)動等要求分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，弄懂整個液壓系統(tǒng)的工作原理。

5.歸納設備液壓系統(tǒng)的特點和正常工作的要領，加深對液壓系統(tǒng)的理解。第一節(jié)YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)

一、概述

動力滑臺是組合機床用來實現(xiàn)進給運動的一種通用部件，它有機械動力滑臺和液壓動力滑臺之分。液壓動力滑臺的運動是靠液壓缸驅動的，根據(jù)加工需要，滑臺上可以配置不同用途的主軸頭或動力箱和多軸箱，以完成各種加工工序。

組合機床是以通用部件為基礎，配以部分專用部件組成的高效專用機床。通常采用多刀、多面、多工位、多工序的加工方式，適用于大批和大量生產(chǎn)的企業(yè)。組合機床的通用部件有動力部件(如動力箱、動力滑臺等)、支承部件、輸送部件、控制部件以及輔助部件。

YT4543型液壓動力滑臺特點和組成

現(xiàn)以YT4543型液壓動力滑臺為例分析其工作原理和特點：該動力滑臺要求進給速度范圍為（0.11～11）×10-3m/s，最大進給力為4.5×104N。

圖6-1是YT4543型動力滑臺的液壓系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)用限壓式變量泵供油、電液換向閥換向、液壓缸差動連接來實現(xiàn)快進。用行程閥實現(xiàn)快進與工進的轉換，用二位二通電磁換閥實現(xiàn)兩個工進速度之間的轉換，為了保證進給的尺寸精度，用止擋鐵停留來限位。電磁鐵和行程閥動作順序表見表6-1，通常實現(xiàn)的工作循環(huán)如下圖。

通常實現(xiàn)的工作循環(huán)表6-1電磁鐵和行程閥動作順序表

二、液壓系統(tǒng)工作原理及特點分析圖6-1

YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖

根據(jù)動力滑臺液壓系統(tǒng)圖，參照電磁鐵動作順序表。液壓系統(tǒng)工作過程如下:

1．快進電磁鐵1YA通電，電磁換向閥A的左位工作，液動閥B的左位工作，壓力油經(jīng)行程閥11進入液壓缸的左腔，由于此時負載較小，液壓系統(tǒng)的工作壓力較低，所以液控順序閥5關閉，而右腔的油經(jīng)閥B、6、11又進入液壓缸的左腔，形成差動連接；又因變量泵2在低壓下輸出流量為最大，所以動力滑臺完成快進。

2．第一次工作進給當滑臺運動到預定位置時，控制擋鐵壓下行程閥11。切斷了快進油路，電液動換向閥7的工作狀態(tài)不變，壓力油須經(jīng)調速閥8才能進入液壓缸的左腔。由于油液流經(jīng)調速閥而使閥前的壓力升高，于是液控順序閥5打開，單向閥6關閉，使液壓缸右腔的油液經(jīng)閥5、背壓閥4流回油箱，使滑臺轉換為工作進給運動。因為工作進給時系統(tǒng)壓力升高，所以變量泵2的輸出流量便自動減小，以適應工作進給的需要，進給速度的大小由調速閥8來調節(jié)。

3．第二次工作進給

當滑臺運動到預定位置時，控制擋鐵壓下行程開關。3YA通電，電磁換向閥12換向，電液動換向閥7的工作狀態(tài)不變，壓力油須經(jīng)調速閥8、調速閥9才能進入液壓缸的左腔。使閥前的壓力進一步升高，系統(tǒng)壓力升高，所以變量泵2的輸出流量便自動減小，以適應工作進給的需要，進給速度的大小由調速閥9來調節(jié)，回油路各元件的工作狀態(tài)不變，使滑臺轉換為第二次工作進給。

4．固定擋鐵停留當滑臺第二次工作進給完畢，碰到固定擋鐵，停止進給。液壓缸左腔的系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器DP動作。發(fā)信號給時間繼電器，控制停留時間，使滑臺退回

5．快速退回時間繼電器發(fā)信號，使電磁鐵1YA（3YA）斷電，電磁鐵2YA得電，閥A右位工作。使液動閥B右位工作，壓力油直接進入液壓缸右腔，使滑臺快速退回。同時左腔內的回油經(jīng)單向閥10、閥B直接流回油箱。

6．原位停止滑臺退回原位時，使電磁鐵2YA失電，液動閥回中間位置，滑臺停止在原位。液壓泵輸出的油液經(jīng)換向閥7直接回到油箱，液壓泵卸荷。YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點

1.系統(tǒng)采用了限壓式變量葉片泵和調速閥組成的進油路容積節(jié)流調速回路，并在回油路上設置了背壓閥，這種回路能使滑臺得到穩(wěn)定的低速運動和較好的速度一負載特性，并且系統(tǒng)的效率較高?；赜吐分性O置背壓閥，是為了改善滑臺運動的平穩(wěn)性。2.采用限壓式變量泵和液壓缸的差動連接回路來實現(xiàn)快速運動，使能量利用比較合理。滑臺停止運動時，換向閥使液壓泵在低壓下卸荷，以減少能量損耗。3.采用行程閥、液控順序閥實現(xiàn)快進與工進的速度換接，不僅簡化了電路，而且動作可靠，速度切換平穩(wěn)。4.采用固定擋鐵停留，停留位置精度高。5.采用進油路調速回路，便于壓力控制。三、液壓系統(tǒng)調整四、常見故障分析第二節(jié)

M1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)

一、概述

外圓磨床是生產(chǎn)中應用極為廣泛的一種精密加工設備。它適合于磨削各種圓柱體，圓錐體以及階梯軸等零件。磨床必須具有下列運動：砂輪旋轉、工件旋轉、工作臺帶動工件的往復運動和砂輪架的周期切入運動等。此外，還要求有砂輪架的快速進、退和尾座頂尖的伸縮等輔助運動。一般工作臺的往復運動應滿足以下要求：1）工作臺運動速度能在0.05~4m/min范圍內實現(xiàn)無級調速。2）要求換向頻繁，過程平穩(wěn)，制動和反向啟動迅速。3）換向精度高。4）外圓磨削時，砂輪一般不超出工件。為避免工件兩端由于磨削時間較短而尺寸偏大的弊病，要求工作臺在換向點能做短暫停留。停留時間應在0~5s內可調。5）在進行切入磨削或加工工件長度略大于砂輪寬度時，為了提高生產(chǎn)效率和改善表面粗糙度，工作臺應能做短距離（1~3mm)、頻率（100~150次/min）的往復運動（稱為抖動）。

換向問題是磨床液壓系統(tǒng)中的核心問題。外圓磨床工作臺的換向性能要求較高，采用一般換向回路是不能滿足要求的。

若采用手動換向閥換向，則使用不便，又不能實現(xiàn)自動往復運動。

采用機動換向閥換向時，用工作機構上的行程擋鐵碰撞換向桿，由撥桿撥動換向閥閥芯實現(xiàn)換向。這雖能實現(xiàn)自動換向，但當工作臺運動速度較低時，換向閥閥芯的運動速度也較低，當擋鐵、撥桿撥動換向閥閥芯移到中位時，閥芯有可能將閥的進、出油孔封閉或互通，從而使工作臺失去動力而停止運動，出現(xiàn)換向“死點”；若工作臺運動速度較高，雖能克服死點，但因換向過快，由于運動慣性而引起沖擊，這也不能滿足磨床換向性能的要求。

采用電磁換向閥換向，因換向時間短（0.08~0.15s），換向沖擊更嚴重。

采用機動—液動換向閥來換向，這是磨床工作臺換向回路中常采用的一種換向形式。它一般由機動閥作先導閥，與液動閥組成一個換向回路—操縱箱，這種操縱箱有時間控制式和行程控制式兩種。

行程控制式操縱箱如圖6-4所示，主要由起先導作用的機動閥和主液動閥組成。圖6-4行程控制式操縱箱工作原理當圖示位置的先導閥在換向過程中向左移動時，先導閥閥芯的右制動錐T將液壓缸右腔的回油通道逐漸關小，使活塞速度逐漸減慢，這是對活塞進行預制動，當回油通道被關得很小，活塞速度變得很慢時，換向閥的控制油路才開始切換，換向閥芯向左移動，切斷主油路通道，使活塞停止運動，并隨即使它在相反的方向起動。不管工作臺原來的速度快慢如何，先導閥總是要先移動一定行程將工作部件先進行預制動后，再由換向閥來使它換向。因此，

稱這種制動方式為行程控制式。由于在換向過程中有預制動和終制動兩步，所以工作臺換向平穩(wěn)、沖擊小。工作臺制動完成以后，在一段時間內主換向閥使工作臺處于停止不動的狀態(tài)，直至主閥芯移動到使液壓缸兩腔的油路隔開，工作臺才反向起動，這個階段又稱為端點停留階段。其時間可由主閥芯兩端的節(jié)流閥來調節(jié)。

二、M1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理及特點圖6-5所示為M1432B型萬能外圓磨床的液壓系統(tǒng)圖。（一）工作臺的往復運動在圖6-5所示位置時，開停閥處于“開”的位置，節(jié)流閥也被打開，由于先導閥和液動換向閥閥芯都處于左端位置，這時工作臺向左運動。圖6-5M1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)圖由于工作臺液壓缸左腔通壓力油，右腔通油箱，故工作臺向左運動。若先導閥閥芯處于右端位置，則工作臺向右運動，其工作原理基本同上。

（二）工作臺的換向過程當工作臺向左運動到預定位置時，固定在工作臺右端的擋鐵推動換向撥桿向左擺，使先導閥閥芯移到右端位置，切換控制油路，使液動換向閥換向，于是主油路隨之切換，工作臺便向右運動。當固定在工作臺左端的擋鐵碰到換向撥桿并使先導閥閥芯移到左端位置時，液動換向閥左移，工作臺便向左運動。工作臺換向過程分為制動、端點停留、反向起動三個階段。

（三）工作臺運動和手動的互鎖

工作臺液動和手動的互鎖由互鎖缸來實現(xiàn)。當開停閥處于圖示位置時，互鎖缸內通入壓力油，推動活塞使齒輪z1和z2脫開，工作臺的運動就不會帶動手輪轉動。當開停閥左位接入系統(tǒng)時，互鎖缸接通油箱，活塞在彈簧作用下移動，使z1和z2嚙合，工作臺就可以通過搖動手輪來移動。

（四）砂輪架的快速進、退運動裝卸工作或磨削過程中對工件尺寸進行測量時，砂輪應快速后退，以確保安全；磨削開始時砂輪架應快速趨近工件，以節(jié)省輔助時間。砂輪架的快速進、退由二位四通手動換向閥H控制。

（五）砂輪架的周期進給運動砂輪架周期進給是在工作臺往復運動行程終了，工作臺反向起動之前進行的。周期進給有雙向進給、左端進給、右端進給和無進給四種方式，通過進給選擇閥進行控制。

（六）尾座頂尖的液動退出尾座頂尖平時靠彈簧力作用而頂在工件上，只有在砂輪架處于退出位置時，尾座頂尖才能松開。

（七）機床的潤滑液壓泵輸出的壓力油經(jīng)精過濾器后分成更兩路，一路進入先導閥作為控制壓力油，另一路進入潤滑調節(jié)器作為潤滑油。

（八）壓力的測量系統(tǒng)中各點壓力，可轉動壓力表開關通過壓力表進行測量。如：在壓力表開關處于左位時測出潤滑系統(tǒng)的壓力，而在右位時則可測出的是系統(tǒng)的工作壓力。通過分析可見，M1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)具有以下特點：1)采用了活塞桿固定的雙桿液壓缸，減少了機床的占地面積。2)采用了結構簡單、價格便宜而壓力損失小的節(jié)流閥的調速回路。3)系統(tǒng)采用出口節(jié)流式調速回路，使液壓缸回油腔中有一定的背壓，防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，且有助于工作穩(wěn)定和加速工作臺的制動。4)由于系統(tǒng)中液動換向閥能實現(xiàn)一次快跳、慢速移動、二次快跳的油路結構和先導閥的快跳運動，能使工作臺獲得理想的換向精度。5)由于設置了抖動閥，使工作臺能作短距離的高頻抖動，6)由于系統(tǒng)中的開停閥和節(jié)流閥單獨設置，所以機床重復啟動后，工作臺速度仍保持不變，從而保證了加工質量。7)系統(tǒng)中有四種給進方式，采用一個進給選擇閥控制，故使用方便。8)由于砂輪架的進退與尾座頂尖的進退是連鎖的，所以保證了工作安全。9)磨削內孔時，采用電磁鐵將快速進退閥鎖在快進后的位置上，以防止因誤操作而造成事故。第三節(jié)YA32-200型四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)

一、概述

液壓機可以用來完成各種鍛壓工藝過程及加壓成形過程。本節(jié)介紹一種以油為介質的YA32-200四柱萬能液壓機。圖6-7是該液壓機的典型工作循環(huán)圖。液壓機要求液壓系統(tǒng)完成的主要動作是：

液壓機要求液壓系統(tǒng)完成的主要動作是：1）主缸（上液壓缸）驅動上滑塊實現(xiàn)“快速下行→慢速加壓→保壓→泄壓→快速回程→原位停止”的循環(huán)（圖中的曲線①）。2）頂出缸活塞的頂出、退回（圖中的曲線②）。3）在作薄板拉伸時，有時還需要利用頂出缸將坯料壓緊，實現(xiàn)浮動壓邊圖6-7

液壓機的典型工作循環(huán)圖圖6-8YA32-200型四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)圖

二、YA32-200型四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)工作原理及特點圖6-8是液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)中有兩個泵，主泵1是一個高壓、大流量恒功率（壓力補償）變量泵，最高工作壓力為32MPa，由遠程調壓閥5調定，閥4用以防止系統(tǒng)過載。輔助泵2是一個低壓、小流量定量泵，主要用以供給控制系統(tǒng)油液，其壓力由溢流閥3調整。

（一）液壓系統(tǒng)工作原理1、主缸運動（1）快速下行

按下起動按鈕，電磁鐵1YA、5YA通電吸合。（2）慢速接近工件并加壓

當主缸滑塊上的擋鐵18壓下行程開關SA2時，電磁鐵5YA斷電，閥8處于常態(tài)位置，閥9關閉。（3）保壓

當主缸上腔的油液壓力達到壓力繼電器12的調整值時，壓力繼電器發(fā)出信號使電磁鐵1YA斷電，閥6回到中位，將主缸上、下油腔封閉。（4）泄壓并快速回程

保壓結束時，壓力繼電器12控制的時間繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵2YA通電（當定程壓制成型時，則由行程開關SA3發(fā)信號），主缸處于回程狀態(tài)。為了防止上腔與回油路瞬間接通而產(chǎn)生液壓沖擊現(xiàn)象，造成機械設備和管路的劇烈振動，發(fā)出巨大的噪聲，保壓后回程時采用了先泄壓然后再回程的措施。

（5）停止

當主缸滑塊上的擋鐵18壓下行程開關SA1時，電磁鐵2YA斷電，主缸被中位為M型機能的換向閥6鎖緊，主缸活塞停止運動，回程結束。

2、頂出缸運動頂出缸25是在主缸停止運動時才能動作。由于系統(tǒng)壓力油經(jīng)過電液換向閥6后過進入控制頂出缸運動的電液換向閥20，也即電液換向閥6處于中位時，才能使泵的壓力油通向頂出缸，在電器配合下實現(xiàn)主缸和頂出缸的協(xié)調運動。（1）頂出

按下起動按鈕，3YA通電，換向閥20左位接入系統(tǒng)。（2）退回按下退回按鈕，3YA斷電，4YA通電，換向閥20右位接入系統(tǒng)。（3）停止按下停止鈕，電磁閥20的電磁鐵3YA、4YA斷電，頂出缸即停止運動。（4）浮動壓邊在進行薄板拉伸壓邊時，要求頂出缸下腔既保持一定壓力，又能跟隨主缸滑塊的下壓而下降。這是應先使3YA通電，使頂出缸停止在頂出位置上，然后又斷電，頂出缸下腔的油液被閥20封住。

（二）液壓機液壓系統(tǒng)的特點1.系統(tǒng)采用高壓、大流量的恒功效變量泵供油，既符合工藝要求，又節(jié)省能量。2.本液壓機利用活塞滑塊自重的作用實現(xiàn)快速下行，以縮短輔助時間；采用充液閥對主缸充液，使系統(tǒng)結構簡單，液壓元件少并能節(jié)省能量。3.本液壓機采用密封性能好的單向閥13，使保壓過程可靠。為了減少由保壓轉換為快速回程時的液壓沖擊，采用了由卸荷閥11和液控單向閥16組成的泄壓回路。4.頂出缸與主缸運動互鎖。沖孔第四節(jié)SZ-250/160塑料注射成型機液壓系統(tǒng)

一、概述

塑料注射成型機簡稱注塑機。它將顆粒狀的塑料加熱熔化到流動狀,用注射裝置快速、高壓注入模腔,保壓一定時間，冷卻后成型為塑料制品。

注塑機的工作循環(huán)有：為合?！⑸渥耙啤⑸洹骸A塑→注射座后退→開模→頂出制品→頂出缸后退→合模，以上動作分別由合模缸、注射座移動缸、預塑液壓馬達、注射缸和頂出缸完成。

注塑機液壓系統(tǒng)要求有足夠的合模力，可調節(jié)的合模、開模速度，可調節(jié)的注射壓力和注射速度,可調節(jié)的保壓壓力,系統(tǒng)還應設有安全聯(lián)鎖裝置。

二、SZ-250/160塑料注射機的液壓系統(tǒng)圖6-10SZ-250/160型注塑機液壓系統(tǒng)圖SZ-250/160型注塑機屬中小型注塑機。各執(zhí)行元件的動作循環(huán)主要依靠行程開關切換電磁換向閥來實現(xiàn)，各液壓缸及電磁鐵通、斷電動作順序見表6-3。

1.合模

動模板慢速啟動、快速前移，當接近定模板時，液壓系統(tǒng)轉為低壓、慢速控制。在確認模具內沒有異物存在，系統(tǒng)轉為高壓，使模具閉合。這里采用了液壓機械式合模機構,合模缸通過對稱五連桿結構推動模板進行開模和合模,連桿機構具有增力和自鎖作用。為保證操作安全，注塑機都裝有安全門。關安全門，行程閥8恢復常位，合模缸才能動作，系統(tǒng)開始整個動作循環(huán)。

(1)快速合模電磁鐵19YA、3YA、5YA通電，系統(tǒng)壓力由閥29調整，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥3、閥7進入合模缸左腔，進行快速合模。

(2)慢速、低壓合模電磁鐵5YA通電，系統(tǒng)壓力由遠程調壓閥35控制，由于是低壓合模，缸的推力較小，即使兩個模板間有硬質異物，也不致?lián)p壞模具表面。

(3)慢速、高壓合模電磁鐵5YA、15YA通電，系統(tǒng)壓力由高壓溢流閥35控制，由于壓力高而流量小，利用高壓油合模，模具閉合并使連桿產(chǎn)生彈性變形，牢固地鎖緊模具。

2．注射座前移

電磁鐵8YA、17YA通電，系統(tǒng)壓力由閥32調整，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥13進入注射座移動缸14的右腔，推動注射座向前移動，注塑噴槍頂住模具注塑口，注射座移動缸左腔油液經(jīng)閥13回油箱。

3．注射注射是指注射螺桿以一定的壓力和速度將料筒前端的熔料經(jīng)噴嘴注入模腔，分慢速注射和快速注射兩種。(1)慢速注射電磁鐵8YA、11YA、13YA、16YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥21、20進入注射缸17右腔,缸17左腔油液經(jīng)閥16回油箱,注射缸活塞帶動注射螺桿慢速注射,注射速度由節(jié)流閥20調節(jié)。(2)快速注射電磁鐵8YA、13YA、16YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥21、19進入注射缸17右腔,由于不經(jīng)過節(jié)流閥20，因此注射速度加快了。4．保壓電磁鐵8YA、13YA、16YA、18YA通電，系統(tǒng)壓力由閥27控制，由于注射缸對模腔內的熔料實行保壓并補塑,因此只需少量油液,所以泵2處于高壓、小流量狀態(tài)下運轉。

5．預塑電磁鐵8YA、12YA、14YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥21、22進入預塑液壓馬達23,預塑液壓馬達23驅動螺桿轉動，料斗中的熔料隨著螺桿的轉動被帶至料筒前端,進行加熱塑化,并建立一定壓力。當螺桿頭部熔料壓力到達能克服注射缸活塞退回的阻力時,螺桿開始后退。后退到預定位置,即螺桿頭部熔料達到所需注射量時,螺桿停止轉動和后退,準備下一次注射。與此同時,在模腔內的制品冷卻成形。6．防流涎電磁鐵8YA、10YA、17YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥32調節(jié)，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥16進入注射缸17左腔,缸17右腔油液經(jīng)閥16回油箱,使螺桿后退一小段距離以減小料筒前端壓力,防止噴嘴端部熔料流出。壓力油同時經(jīng)閥13進入注射座移動缸14的右腔,使噴嘴與模具保持接觸。

7．注射座后退

電磁鐵9YA、17YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥32調節(jié)，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥13進入注射缸14的左腔，右腔通油箱，使注射座后退。8．開模

(1)慢速開模電磁鐵4YA、15YA通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥38限定，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)固定節(jié)流孔L、閥7、閥進入合模缸10的右腔,左腔通油箱，使液壓缸10的活塞后退而完成開模動作。

(2)快速開模電磁鐵3YA、4YA、19YA通電，液壓泵輸出的壓力油由閥29控制。由于此時，液壓泵輸出的壓力油不經(jīng)過固定節(jié)流孔L，而經(jīng)過閥3、閥9進入合模缸10的右腔,左腔通油箱，使液壓缸10的活塞后退而完成開模動作。開模速度加快。

9．頂出缸運動

(1)頂出缸前進電磁鐵7YA、17YA通電，系統(tǒng)壓力由閥32調定，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥11進入頂出缸12的左腔,右腔經(jīng)閥11回油，頂出缸推動頂出桿頂出制品。

(2)頂出缸后退電磁鐵6YA、17YA通電，系統(tǒng)壓力由閥32調定，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥11進入頂出缸12的右腔,左腔經(jīng)閥11回油，頂出缸后退。

SZ-250/160型注塑成型機液壓系統(tǒng)的主要特點

注塑機的工作循環(huán)有：為合?！⑸渥耙啤⑸洹骸A塑→注射座后退→開?！敵鲋破贰敵龈缀笸恕夏＃陨蟿幼鞣謩e由合模缸、注射座移動缸、預塑液壓馬達、注射缸和頂出缸完成。(1)為滿足加工不同塑料對注射壓力的要求，一般注塑機都配備三種不同直徑的螺桿，在系統(tǒng)壓力為14MPa時，獲得的注射壓力為40～150MPa。

(2)為保證足夠的合模力，防止高壓注射時模具開縫產(chǎn)生塑料溢邊，該注塑機采用了液壓-機械增力合模機構。

(3)根據(jù)塑料注射成型工藝，模具的啟閉過程和塑料注射的各階段速度不一樣，系統(tǒng)功率利用比較合理。

(4)系統(tǒng)所需多級壓力，并由多個并聯(lián)的遠程調壓閥控制。如果采用電液比例壓力閥來實現(xiàn)多級壓力調節(jié)，再加上電液比例流量閥調速,不僅減少了元件，降低了壓力及速度變換過程中的沖擊和噪聲，還為實現(xiàn)計算機控制創(chuàng)造了條件。

(5)注塑機的多執(zhí)行元件的循環(huán)動作主要依靠行程開關按事先編程的順序完成。這種方式靈活、方便。第五節(jié)

數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

一、概述

裝有程序控制系統(tǒng)的車床簡稱為數(shù)控車床。在數(shù)控車床上進行車削加工時，其自動化程度高，能獲得較高的加工質量。目前，在數(shù)控車床上，大多都應用了液壓傳動技術。下面介紹MJ-50型數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)。圖6-11所示為該系統(tǒng)的原理圖。機床中由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的動作有：卡盤的夾緊與松開、刀架的夾緊與松開、刀架的正轉與反轉、尾座套筒的伸出與縮回。液壓系統(tǒng)中各電磁閥的電磁鐵動作是由數(shù)控系統(tǒng)的pLc控制實現(xiàn)，各電磁鐵動作如表6-4所示。圖6-11MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理圖

圖6-11MJ-50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理圖二、MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的工作原理液壓系統(tǒng)采用單向變量泵供油，系統(tǒng)壓力調至4MPa，壓力由壓力表15顯示，泵輸出的壓力油經(jīng)過單向閥進入系統(tǒng)。

⒈卡盤的夾緊與松開當卡盤處于正卡(或稱外卡)且在高壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由減壓閥8來調整，夾緊壓力由壓力表14來顯示。當lYA通電時，閥3左位工作，系統(tǒng)壓力油經(jīng)閥8、閥4、閥3到液壓缸右腔，液壓缸左腔的油液經(jīng)閥3直接回油箱。這時，活塞桿左移，卡盤夾緊。反之，當2YA通電時，閥3右位工作，系統(tǒng)壓力油經(jīng)閥8、閥4、閥3到液壓缸左腔，液壓缸右腔的油液經(jīng)閥3直接回油箱。活塞桿右移，卡盤松開。當卡盤處于正卡且在低壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由減壓閥9來調整。這時，3YA通電，閥4右位工作。夾緊的過程與高夾緊時相同。

卡盤反卡(或稱內卡)時的工作情況與正卡相似，不再贅述。

⒉回轉刀架的回轉回轉刀架換刀的過程是“刀架松開→刀架轉位→刀架復位→夾緊”，當4YA通電時，閥6右位工作，刀架松開。當8YA通電時，液壓馬達帶動刀架正轉，轉速由單向調速閥11控制。若7YA通電，則液壓馬達帶動刀架反轉，轉速由單向調速閥12控制。當4YA斷電時，閥6左位工作，液壓缸使刀架夾緊。

3.尾座套筒的伸縮運動當6YA通電時，閥7左位工作，系統(tǒng)壓力油經(jīng)減壓閥10、換向閥7到尾座套筒液壓缸的左腔，液壓缸右腔油液經(jīng)單向調速閥13、閥7回油箱，缸筒帶動尾座套筒伸出，伸出時的預緊力大小通過壓力表16顯示。反之，當5YA通電時，閥7右位工作，系統(tǒng)壓力油經(jīng)減壓閥10、換向閥7、單向調速閥13到液壓缸右腔，液壓缸左腔的油液經(jīng)閥7流回油箱，套筒縮回。

三、MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的特點1)采用單向變量液壓泵向系統(tǒng)供油，能量損失小。2)用換向閥控制卡盤夾緊，并且能實現(xiàn)高壓和低壓夾緊的轉換，可根據(jù)工件情況調節(jié)夾緊力的大小，操作方便簡單。3)用液壓馬達實現(xiàn)刀架的轉位，可無級調速，并能控制刀架正、反轉。4)用換向閥控制尾座套筒液壓缸的換向，以實現(xiàn)套筒的伸出或縮回，并能調節(jié)尾座套筒伸出工作時的預緊力大小，以適應不同工件的需要。5)壓力表14、15、16可分別測量相應處的壓力，以便于故障診和調試。第六節(jié)

數(shù)控加工中心液壓傳動系統(tǒng)

一、概述

數(shù)控加工中心是由計算機數(shù)字控制（CNC控制），可在一次裝夾中完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、锪、攻絲、螺紋加工、測量等多道工序加工，集機、電、液、氣、計算機于一體的高效自動化機床。機床各部分的動作均由計算機的指令控制，具有加工精度高、尺寸穩(wěn)定性好、生產(chǎn)周期短、自動化程度高等優(yōu)點，特別適合于加工形狀復雜、精度要求高的多品種成批、中小批量及單件生產(chǎn)。目前，在加工中心中大多采用了液壓傳動技術，主要完成機床的各種輔助動作，下面介紹臥式鏜銑加工中心的液壓系統(tǒng)。二、數(shù)控加工中心液壓系統(tǒng)的工作原理

圖6-12所示為某臥式鏜銑加工中心液壓系統(tǒng)原理圖，各部分組成及工作原理如下:

圖6-12某臥式鏜銑加工中心液壓系統(tǒng)原理圖

⒈液壓源該系統(tǒng)采用變量葉片泵和蓄能器聯(lián)合供油的方式，液壓泵2為限壓式變量葉片泵，由電動機1帶動，溢流閥4作安全閥用，手動換向閥5用于卸荷，單向節(jié)流閥3控制向蓄能器充液的速度，過濾器6用于回油過濾，當回油壓力超過0.3MPa時系統(tǒng)報警，此時應更換過濾器的濾芯。

⒉液壓平衡裝置

由溢流減壓閥7、溢流閥8、手動換向閥9、平衡缸10組成平衡裝置，蓄能器11用于吸收液壓沖擊。平衡缸10為支撐加工中心立柱絲杠的液壓缸，為減小絲杠與螺母間的摩擦，并保持摩擦力均衡，保證主軸精度，用溢流減壓閥7維持平衡缸10下腔的壓力，使絲杠在正、反向工作狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)。當平衡缸上行時，液壓源和蓄能器向平衡缸下腔充油，當平衡缸在滾珠絲杠帶動而下行時，缸下腔的油又擠回蓄能器或經(jīng)過溢流減壓閥7回油箱，因而起到平衡作用。調節(jié)溢流減壓閥7可使平衡缸10處于最佳工作狀態(tài)，這可用測量Y軸伺服電動機的電流來判斷。手動換向閥9用于卸載。

⒊主軸變速回路主軸變速箱的換擋變速由液壓缸40完成。在圖示位置時，液壓油直接經(jīng)電磁閥13的右位、電磁閥14的右位進入缸40的左腔，從而完成由低速向高速的換檔。當電磁閥13切換至左位時，液壓油經(jīng)減壓閥12、電磁閥13、14進入缸40的右腔，完成由高速向低速的換檔。換檔時缸40的速度由雙單向節(jié)流閥15來調整。減壓閥12的出口壓力由測壓接頭16來測量。

⒋換刀回路及動作加工中心在加工零件的過程中，前道工序完成后就需換刀，此時機床的Y軸、Z軸退至換刀點，主軸處在準停狀態(tài)，所需的刀具已處在刀庫的預定位置。換刀的動作由機械手完成，換刀的過程是：機械手抓刀→刀具松開和定位→拔刀→換刀→插刀→刀具夾緊和松銷→機械手復位。

1)機械手抓刀當系統(tǒng)收到換刀信號時，電磁閥17切換至左位，液壓油進入齒條液壓缸38下腔，推動活塞上移，使機械手同時抓住主軸錐孔中的刀具和刀庫上預選的刀具。雙單向節(jié)流閥18控制抓刀和回位的速度，雙液控單向閥19保證系統(tǒng)失壓時機械手位置不變。

2)刀具松開和定位抓刀動作完成后，發(fā)出信號使電磁閥20切換至左位，電磁閥21處于右位。從而使增壓器22的高壓油進入液壓缸39左腔，活塞桿將主軸錐孔中的刀具松開；同時，液壓缸24的活塞桿上移，松開刀庫中預選的刀具；此時，液壓缸36的活塞桿在彈簧力作用下將機械手上兩個定位銷伸出，卡住機械手上的刀具。松開主軸錐孔中刀具的壓力可由減壓閥23調節(jié)。

3)機械手拔刀主軸、刀庫上的刀具松開后,無觸點開關發(fā)出信號，電磁閥25處于右位，由缸26帶動機械手伸出，使刀具從主軸錐孔和刀庫鏈節(jié)中拔出。缸26帶有緩沖裝置,以防止行程終點發(fā)生撞擊和噪聲。

4)機械手換刀機械手伸出后發(fā)出信號，使電磁閥27換向至左位。齒條缸37的活塞向上移動，使機械手旋轉180°。轉位速度由雙單向節(jié)流閥調節(jié)，并可根據(jù)刀具的重量，由電磁閥28確定兩種換刀速度。

5)機械手插刀機械手旋轉180°后發(fā)出信號,使電磁閥25換向，缸26使機械手縮回，刀具分別插入主軸錐孔和刀庫鏈節(jié)中。

6)刀具夾緊和松銷機械手插刀后,電磁閥20、21換向。缸39使主軸中的刀具夾緊,缸24使刀庫鏈節(jié)中的刀具夾緊。缸