《氣動(dòng)與液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試》 課件 職業(yè)能力 C-4-3　能設(shè)計(jì)與裝調(diào)液壓多缸順序動(dòng)作回路

職業(yè)能力C-4-3能設(shè)計(jì)與裝調(diào)液壓多缸順序動(dòng)作回路一、核心概念1）順序閥：是以壓力作為控制信號(hào)，自動(dòng)接通或切斷某油路的壓力閥。2）壓力繼電器：是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液轉(zhuǎn)換元件。1）能描述順序閥、壓力繼電器的工作原理、結(jié)構(gòu)，并繪制圖形符號(hào)。2）能根據(jù)控制回路圖分析控制原理及步驟。3）能熟練運(yùn)用液壓仿真軟件進(jìn)行回路設(shè)計(jì)及仿真。4）能根據(jù)元件銘牌對(duì)液壓元件進(jìn)行選型，并完成元件安裝。5）能正確設(shè)置順序閥、壓力繼電器的壓力參數(shù)，按照控制功能進(jìn)行調(diào)試。6）培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

圖C4-3-1所示為機(jī)械加工中心操作部分示意圖，當(dāng)壓板夾緊工件時(shí)，加工部分夾頭伸出，進(jìn)行銑削加工，加工完成后，夾頭縮回，推出工件，壓板松開(kāi)。三、工作情境

整個(gè)操作部分工作流程為“壓板夾緊工件→夾頭伸出加工→夾頭縮回→壓板松開(kāi)”，壓板與夾頭的先后動(dòng)作順序是確定的，為此，需要組建一個(gè)順序動(dòng)作回路，用于完成機(jī)械加工中心操作部分動(dòng)作。圖C4-3-2所示為機(jī)械加工中心操作部分控制回路。該方案是采用順序閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸的動(dòng)作順序。三、工作情境四、基本知識(shí)（一）順序閥順序閥按控制方式分為內(nèi)控式順序閥（簡(jiǎn)稱順序閥）和外控式順序閥（也稱液控式順序閥）；按結(jié)構(gòu)形式分為直動(dòng)式順序閥和先導(dǎo)式順序閥。直動(dòng)式順序閥用于低壓系統(tǒng)，先導(dǎo)式順序閥用于中、高壓系統(tǒng)。1.實(shí)物及圖形符號(hào)順序閥是以壓力作為控制信號(hào)，自動(dòng)接通或切斷某油路的壓力閥。順序閥通常用來(lái)控制液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。順序閥一般很少單獨(dú)使用，往往與單向閥配合在一起，構(gòu)成單向順序閥。圖C4-3-3所為單向順序閥實(shí)物及圖形符號(hào)。四、基本知識(shí)（一）順序閥2.結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程如圖C4-3-4所示，直動(dòng)式順序閥的基本結(jié)構(gòu)包括閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)螺母和閥體等。四、基本知識(shí)（一）順序閥2.結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程工作過(guò)程：當(dāng)進(jìn)口壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，閥口關(guān)閉，當(dāng)進(jìn)口壓力超過(guò)調(diào)定壓力時(shí)，進(jìn)、出油口接通，出油口的液壓油使其后面的執(zhí)行元件動(dòng)作。出油口油路的壓力由負(fù)載決定，因此它的泄油口需要單獨(dú)接回油箱。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，即能調(diào)節(jié)打開(kāi)順序閥所需的壓力。如圖C4-3-5所示，根據(jù)控壓及泄油方式不同，順序閥可以分為內(nèi)控內(nèi)泄式順序閥、內(nèi)控外泄式順序閥和外控外泄式順序閥三種。四、基本知識(shí)（一）順序閥3.順序閥的應(yīng)用（1）順序動(dòng)作回路圖C4-3-6所示為定位夾緊回路，要求先定位后夾緊。其工作過(guò)程為：液壓泵輸出的油液，一路至主油路，另一路經(jīng)單向閥、減壓閥、二位四通換向閥至定位夾緊油路。當(dāng)按下按鈕SB1時(shí)，電磁線圈1YA得電，二位四通換向閥左位工作，液壓油首先進(jìn)入定位缸左腔，推動(dòng)活塞右行完成定位動(dòng)作；定位完成后，油壓升高達(dá)到順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥打開(kāi)，液壓油進(jìn)入夾緊缸左腔，推動(dòng)活塞右行，完成夾緊動(dòng)作。當(dāng)松開(kāi)按鈕SB1時(shí)，電磁線圈失電，二位四通換向閥右位工作，兩個(gè)液壓缸可同時(shí)返回。用順序閥控制的順序動(dòng)作回路的可靠性在很大程度上取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)整值。順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)比先動(dòng)作的液壓缸的工作壓力高10%～15%，以免系統(tǒng)壓力波動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生誤動(dòng)作。四、基本知識(shí)（一）順序閥3.順序閥的應(yīng)用（2）平衡回路平衡回路可以防止垂直或傾斜的執(zhí)行元件和與之連接的工作部件因自重而自行下落。平衡回路中使用的順序閥為單向順序閥。圖C4-3-7所示為采用單向順序閥控制的平衡回路。順序閥的開(kāi)啟受外界油路的壓力控制，與液壓缸活塞受的負(fù)載無(wú)關(guān)。這種平衡回路運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，平衡重力效果良好，廣泛運(yùn)用于吊車(chē)、工程車(chē)的臂架支撐液壓系統(tǒng)中。四、基本知識(shí)（二）壓力繼電器1.實(shí)物及圖形符號(hào)壓力繼電器是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)油液壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，以控制電磁線圈、電磁離合器、繼電器等元件動(dòng)作，使油路卸壓、換向和執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護(hù)作用等。圖C4-3-8所示為壓力繼電器實(shí)物及圖形符號(hào)。四、基本知識(shí)（二）壓力繼電器2.結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程柱塞式壓力繼電器主要零件包括柱塞1、頂桿2、調(diào)節(jié)螺釘3和微動(dòng)開(kāi)關(guān)4等。其結(jié)構(gòu)如圖C4-3-9所示。工作過(guò)程：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，作用于柱塞上的液壓力克服彈簧力，柱塞向上移動(dòng)，通過(guò)頂桿使微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)閉合，發(fā)出電信號(hào)。四、基本知識(shí)（二）壓力繼電器3.壓力繼電器控制換向回路圖C4-3-10所示為打標(biāo)機(jī)裝置實(shí)物及控制回路，為了確保標(biāo)記清晰，可以使用壓力繼電器檢測(cè)系統(tǒng)的壓力，以此判斷標(biāo)記是否打標(biāo)完成。當(dāng)液壓缸活塞桿伸出到合適位置（即帶動(dòng)標(biāo)記母版與鋼材直接接觸）時(shí)，液壓缸的活塞將停止移動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高，使壓力繼電器動(dòng)作，從而發(fā)出返回信號(hào)。打標(biāo)機(jī)裝置控制回路屬于壓力繼電器控制的換向回路。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練1.元器件準(zhǔn)備在操作前應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定操作計(jì)劃，并參照表C4-3-1準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備和工具。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運(yùn)行驗(yàn)證準(zhǔn)備參照表C4-3-2，在液壓仿真軟件中抄繪并設(shè)計(jì)機(jī)械加工中心操作部分控制回路，仿真運(yùn)行，熟悉回路運(yùn)行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運(yùn)行驗(yàn)證準(zhǔn)備參照表C4-3-2，在液壓仿真軟件中抄繪并設(shè)計(jì)機(jī)械加工中心操作部分控制回路，仿真運(yùn)行，熟悉回路運(yùn)行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運(yùn)行驗(yàn)證準(zhǔn)備參照表C4-3-2，在液壓仿真軟件中抄繪并設(shè)計(jì)機(jī)械加工中心操作部分控制回路，仿真運(yùn)行，熟悉回路運(yùn)行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運(yùn)行驗(yàn)證準(zhǔn)備參照表C4-3-2，在液壓仿真軟件中抄繪并設(shè)計(jì)機(jī)械加工中心操作部分控制回路，仿真運(yùn)行，熟悉回路運(yùn)行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運(yùn)行驗(yàn)證準(zhǔn)備參照表C4-3-2，在液壓仿真軟件中抄繪并設(shè)計(jì)機(jī)械加工中心操作部分控制回路，仿真運(yùn)行，熟悉回路運(yùn)行原理。

（二）安全及注意事項(xiàng)五、能力訓(xùn)練1）液壓缸安裝牢靠，且活塞桿伸出時(shí)保持安全距離。2）元件安裝距離合理，油管處于自然放松狀態(tài)，不緊繃、不扭曲。3）齒輪泵壓力設(shè)置在合理范圍，一般為2～6MPa，同時(shí)注意零壓起動(dòng)。4）打開(kāi)齒輪泵，注意觀察，以防管路未連接牢固而崩開(kāi)。5）觀察、記錄回路運(yùn)行情況，對(duì)設(shè)備使用中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。6）完成后卸壓、關(guān)閉齒輪泵，拆下的元件和管路放回原位，對(duì)破損老化元件及時(shí)維護(hù)或更換。

（三）操作過(guò)程五、能力訓(xùn)練操作步驟及要求

（三）操作過(guò)程五、能力訓(xùn)練問(wèn)題情境一在本任務(wù)中，要求夾頭缸活塞桿縮回與壓板松開(kāi)同時(shí)動(dòng)作，并滿足不同的壓力值，該如何設(shè)計(jì)回路。情境提示：1）考慮壓力順序閥如何控制動(dòng)作順序。2）考慮如何用現(xiàn)有設(shè)備完成不同壓力值的設(shè)置。

（三）操作過(guò)程五、能力訓(xùn)練問(wèn)題情境二在本任務(wù)中，壓板夾緊動(dòng)作完成后，夾頭動(dòng)作并未執(zhí)行，試分析原因。情境提示：1）壓力順序閥為開(kāi)啟，可能的原因有壓力順序閥閥芯卡住未動(dòng)作；壓力順序閥調(diào)整壓力太高，高于溢流閥的調(diào)定壓力。2）夾頭缸活塞故障，活塞被卡住。

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)五、能力訓(xùn)練

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)五、能力訓(xùn)練拓展知識(shí)插裝閥

插裝閥是插裝閥功能組件的統(tǒng)稱，它是將插裝閥基本組件插入特定設(shè)計(jì)加工的閥塊內(nèi)，配以蓋板和不同先導(dǎo)閥組合而成的一種多功能復(fù)合閥。用插裝閥功能組件組成的液壓系統(tǒng)可稱為插裝閥液壓系統(tǒng)。插裝閥通流能力大、密封性能好、動(dòng)作靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此得到了廣泛的應(yīng)用。1.插裝閥如圖C4-3-11所示，由閥芯和閥套組成的插裝閥單元是插裝組件的主閥，閥芯在閥套內(nèi)移動(dòng)，靠閥芯錐面密封，故又稱錐閥，閥芯中腔內(nèi)有復(fù)位彈簧。A口和B口為主油路，其壓力作用于閥芯下錐面，X口為控制油路，其壓力作用于閥芯上腔。閥芯的運(yùn)動(dòng)是由X口及A口和B口壓差控制的，閥芯控制A、B口之間的通、