【精品实用】专业综合性实验指导书

专业综合 性 实验指导书 机械工程学院 机械设计教研室 二 0 0 七 年 五 月 专业综合 性 实验指导书 一、任务及要求 1）利用 件进行实际工程设备的液压系统模拟。 2）利用 压实验台进行实际工程设备的液压系统的组装。 1) 绘制给定的液压系统图，配备电路图，并合理选择液压元件。 2) 进行系统模拟，并给出系统或元件的性能曲线。 3) 在 压实验台进行组装、调试。 二、实验步骤 液压系统的原理和特点； 件的应用； 备电路图； 件或关键点的特性； 压实验台上进行组装、调试； 件使用指导 1 简介 一个具有设计和动态模拟功能的软件工具。它是为了满足自动化工业 的需要建立起来的，尤其可以完成工程类训练以及试验的要求。 软件的 工作 单 元 反映着当前在工业中通用的 用法。它所具有的模拟功能使 件成为一种有效液压系统仿真 的工具 。 2 软件 启动 在电脑的桌面上双击 图标，就可以直接进入 件的主窗口，如图 1 所示。 图 1 件的主窗口 3 图形编辑器 这部分主要介绍的是 件的主窗口的各个组成部分。将主窗口中的各项分成两类：静态的和动态的。如图 2 所示。 A、 标题栏（静态）； B、 菜单栏（静态）； C、 工具栏（静态）； D、 库管理器（动态）； E、 项目管理器（动态）； F、 弹出菜单（动态）。 图 2 图形编辑器 题栏 在 件 打开 状态下，图形编辑器的标题栏显示的默认值为“ 。当第一次保存或者打开已存在的项目时，标题栏显示当前项目的文件名。 件打开时的 标题栏如图 3 所示。 图 3 标题栏 单栏 图形编辑器的菜单栏包含九个子菜单，每个子菜单都含有自 己相应的内容，标题栏的样式如图 4 所示。在这里不对菜单栏的每一项作具体介绍。 图 4 标题栏 具栏 目工具栏 在图形编辑器中的项目工具栏如图 5 所示，项目工具栏包含的命令如表 1 所示。 图 5 项目工具栏 表 1 项目工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 新建项目 创建一个新的项目。 B 打开 打开一个已存在的项目。 C 保存 保存当前项目。 D 打印 启动打印功能，并按顺序打印。 E 新建图形 创建一个新的图形（标准）。 F 新建报告 创建一个 材料单或者文件 报告。 G 新建 建一个新的 H 项目管理器 打开或关闭项目管理器窗口。 I 库管理器 打开或关闭库管理器窗口。 J 变量管理器 打开或关闭变量管理器窗口。 辑工具栏 在图形编辑器中的编辑工具栏如图 6 所示，编辑工具栏包含的命令如表 2 所示。 图 6 编辑 工具栏 表 2 编辑工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 剪切 移动选择的内容，并储存到剪贴板上。 B 复制 复制选择的内容，并储存到剪贴板上。 C 粘贴 将剪贴板上的内容添加到图形上。 D 撤销 撤销上次执行的动作。 E 恢复 恢复上次撤销的命令。 F 属性 显示元件属性对话框。 拟 工具栏 在图形编辑器中的模拟工具栏如图 7 所示， 模拟 工具栏包含的命令如表 3 所示。 图 7 模拟工具栏 表 3 模拟工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 正常 执行 在正常速度下模拟回路。 B 按部执行 鼠标每点一次就进行一部模拟循环。 C 慢速执行 在最慢速度下模拟回路。 D 暂停 暂时停止模拟。 E 停止 停止模拟。 F 项目模拟 选择所有当前项目的图形 模拟 。 G 文件模拟 选择当前图形 模拟 。 H 选择模拟 选择被选项 模拟 。 I 分项模拟 打开图形对会框，在当前项目中模拟。 J 曲线绘 制 器 打开或关闭曲线绘 制 器窗口。 图工具栏 在图形编辑器中的视图工具栏如图 8 所示，视图工具栏包含的命令如表 4 所示。 图 8 视图工具栏 表 4 视图工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 百分比缩放 下拉菜单中可以选择图像的预定缩放百分比。 B 放大 增加图形的显示比例（最大可达到 800 ）。 C 缩小 减小图形的显示比例（最大可达到 25 ）。 D 窗口放大 使用者选择相应的区域，增大选择区域的显示比例。 E 按页放大 显示屏幕上的所有图形。 F 按所有元件缩放 显示包含在工作区域的所有项。 G 按页宽缩放 显示页宽方式。 H 鼠标拖动模式 进入鼠标拖动模式。 入工具栏 在图形编辑器中的插入工具栏如图 9 所示，插入工具栏包含的命令如表 5 所示。 图 9 插入工具栏 表 5 插入工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 选择 可以在工作区域中选择某个项目。 B 连接 建立连接。 C 直线 画直线。 表 5（续） 序号 命令 注释 D 矩形 画矩形。 E 椭圆 画椭圆。 F 弧 画圆弧。 G 多边形 画多边形。 H 文本 插入文本框。 I 图像 插入图像。 J 域 插入一个域。 局工具栏 在图形编辑器中的布局工具栏如图 10 所示，布局工具栏包含的命令如表 6 所示。 图 10 布局工具栏 表 6 布局工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 左旋 90 将选择物逆时针旋转 90。 B 右旋 90 将选择物顺时针旋转 90。 C 自由旋转 使用者可以手动自由旋转。 D 垂直镜 像 使选择物 沿竖直轴镜像。 E 水平镜像 使选择物沿水平轴镜像。 F 移至首层 使选择物移至图形首层。 G 移至末层 使选择物移至图形末层。 H 组合 组合所有选择元素。 I 取消组合 撤销已组合的元素。 J 直接连接 取消在一个连接线上所有分离项。 K 打破连接 将一个连接线分为两段或多段。 L 转换连接 将一个连接变为两个断点。 式工具栏 在图形编辑器中的格式工具栏如图 11 所示，格式工具栏包含的命令如表 7 所示。 图 11 格式工具栏 表 7 格式工具栏所包含命令 序号 命令 注释 A 颜色 允许使用者改变选择图形和文本的颜色。 B 线宽 允许使用者改变选择图形上的线宽。 C 线形 允许使用者改变选择图形上的线形。 D 是否可见 使用者可以改变选择图形是否可见。 线绘 制 器 曲线绘制器的作用是 可以 让使用者 观察到系统模拟过程中相应参数随时间的变化情况。图 12 所表示的就是曲线绘制器的窗口。 图 12 曲线绘制器 曲线绘制器添加参数的过程如下： 点击模拟工具栏中的 图标，打开曲线绘制器。 在元件布置区，将所选元件拖到曲线绘制器窗口中，就会出现如图 13 所示的元件参数选择对话框。 图 13 元件参数选择对话框 按照要求选择需要观察的参数曲线（最多为五条）。 点击“ 定。 管理器 图 14 库管理器的窗口 图 15 库管理器打开窗口 图 16 库管理器常用库窗口 库管理器包含许多液压、 气动以及电控方面的元件。在使用者创建功能回路时，可以从库管理器中选择需要的元件。库管理器还支持使用者按照自己的要求创建、管理新库和新元件。 在刚打开 件时，库管理器的窗口如图 14 所示。用鼠标单击库管理器中的 图标 ，就会出现如图 15 所示的对话框，单击对话框中的“打开”按钮，就可以打开库管理器中的常用库，如图 16 所示。 库管理器所组成的 各部分如表 8 所示。 表 8 库管理器各部分组成 序号 命令 注释 A 标签 显示库管理器中所使用库的名称。 B 工具栏 点击相应的 命令进行库和元件的管理、选择和建立。 C 库窗口 显示可以选择的专业库，如液压库、 电控库等。 D 元件窗口 使用者可以从元件窗口中选择需要的元件创建回路图形。 下面主要介绍两个在液压系统设计中 经常使用的专业库： 液压库 电控 库 （国际电器委员会标准） 压库 液压库中所包含的主要是常用的液压元件， 使用者 可以通过 该库查找液压系统回路中使用的液压元件 ，并用鼠标将元件从库 管理器的元件窗口 中拖出，建立液压系统图 。 液压库 所显示的元件类型如图 17 所示。具体含义见表 9。 图 17 液压库包含元件类型的窗口 表 9 液压库元件类别含义表 英文标识 含义 和能量元 路 和接头 能器 行机构（ 如 马达 、 液压缸 等 ） 向控制阀 量控制阀 力控制阀 感器（ 如 行程开关、压力继电器等） 液的条件控制（如过滤器、加热器、制冷器等） 量仪器（如压力表、流量计等） 装阀 有截面显示的元件 控库 电控 库中所包含的主要是常用的 电控 元件，使用者可以通过该库查找 电控 系统回路中使用的 电控 元件，并用鼠标将元件从库管理器的元件窗口中拖出，建立 电控 系统图。 电控库所显示的元件类型如图 18 所示。具体含义见表 10。 图 18 电控库包含元件类型的窗口 表 10 电控 库元件类别含义表 英文标识 含义 路和接头 力源 出元件（如电磁线圈、延迟线圈等） 点 关 数器 目管理器 项目管理器的功能是管理已打开的项目及其文件。项目管理器的窗口如图 19 所示。 图 19 项目管理器窗口 4 创建回路图形 这部分主要描述的是在图形编辑器中图形是如何建立的。 它包括元件 的 插入和连接 、元件属性修改以及图形仿真。 件的插入和连接 件的插入 在建立的图形中插入某一元件的过程如下： 如果库管理器未打开，可以在键盘上按“ 用鼠标点击图标 打开库管理器。 点击库管理器工具栏上的图标，打开“ 。 用鼠标点击库窗口中所要使用的专业库（如 液压库）前的“”，就会出现下拉菜单。 用鼠标点击具体的归类元件，就会总在元件窗口中看到使用者所需要的一 类元件。 在元件窗口中选择要使用 的 元件图标，按住鼠标左键，将它拖至元件布置区的合适位置，放开鼠标左键，该元件图标就插入回路图中。 件的连接 所谓元件的连接就是将液压图或电控图中的元件用相应的管路线或电线连接起来。 连接的过程如下： 将鼠标指针放在 元件图标的某一连接口 上 。鼠标指针图标为 。 为了避免与其它元件的连接线重复，可在 连线 时单击不同的位置，形成曲线。此时，鼠标指针图标为 。鼠标滑过的轨迹 就是连接线。 鼠标指针到达第二个连接口并再次出现 时，放开鼠标按钮，这样就完成了两个元件之间的连接。 重复步骤 1步骤 3，连接使用者所需要的元件，无需重新选择连接工具 。 在 元件布置区，单击鼠标右键，就可以停止元件连接 。 鼠标指针恢复原始图标。 件属性修改 在“ 中的每一个图标都代表一个元件，每个元件都有不同的原始属性。件支持属性修改，下面以变量泵为例，说 明元件属性修改大体由哪几部分构成。 在进行元件属性修改时，首先应用鼠标双击系统图中的元件图标，屏幕上就会出现元件属性 对话框。 点击对话框左侧的“ 屏幕上就会出现图 20 所示的对话框。 在这个对话框中，使用者可以根据仿真需要改变元件的基本技术参数。 图 20 元件技术参数对话框 点击对话框左侧的“ 屏幕上就会出现图 21 所示的对话框。在这个对话框中 ，使用者可以根据系统需要自定义特征参数的变化情况。 图 21 元件特征曲线对话框 点击对话框左侧的“ 屏幕上就会出现图 22 所示的对话框。在这个对话框中，使用者可以 注明元件主要的 目录 信息，如元件的生产厂家、发明编号、价格等 。 图 22 元件目录信息对话框 点击对话框左侧的“ 屏幕上就会出现图 23 所示的 对话框。在这个对话框中，使用者可以根据需要 在系统图中显示出元件的基本属性 。 图 23 元件显示信息对话框 统 模拟 进行系统 模拟 是研究问题的主要目的，它可以用系统图来测试、观察 、 诊断模型。 模拟 所包括的内容： 根据 模拟 模式：项目模拟、文件模拟、选择模拟、分项模拟。 根据 模拟 速度：常速 模拟 、单步 模拟 、慢速 模拟 、暂停 模拟 、停止 模拟。 在前面的 已经说明了模拟工具栏中各个图标命令的功能，这里就不在重复给出。 液压专业综合实验的备选液压系统 1 深孔钻床液压系统 成的功能 该机床用于加工直径 38达 85道的钻削，釆用内排屑和液压传动。床身为焊接 件，条身上面用 6 块长 850 80 18板一边三块，沿纵向焊接两处加强筋，中间缺口布置 板。床身上面固定液压马达座、对开式轴承座、油封前及推进装置等部件。床身底部用 6钢板隔开焊接成液压系统的油箱，电动机及其驱动的液压泵、液压阀集成块置于油箱上面并配有冷却器，可通自来水冷却油液。 钻头和中空 钻杆为两体，用矩形螺纹边接。固定在床身上的油封头用于工件的支撑，右端面轴向定位并通过进油管导入电机齿轮泵组来的排泄用油。推进装置上装有轴向移动滑座，钻杆与滑座固定，装有同机齿轮泵组的随动油箱与钻杆右端部固连，油箱下面装有4 个尼龙小轮，液压缸通过滑座带动钻杆实现钻削运动。 压系统及原理 1234、 85 679、 10 11121314马达。 图 1 深孔钻床液压系统原理图 如 图 1 所示为该钻床的液压系统原理图，执行器为驱动工件旋转的摆线液压马达 14 和驱动钻杆钻头（连同推进装置的滑座）进退（快进、工进、快退、停止）的液压缸 13；系统的油源为定量液压泵 1，泵的供油压力和卸荷由电磁溢流阀 2 控制，压力可由压力表及其开关 8 显示； 液压马达的进油和转速由二位四通电磁换向阀 6 和节流阀 9 控制与调节；压力继电器 12 用于液压马达的扭矩保护，在钻头不断屑、切屑排出困难导致堵塞而使系统压力过高时发信。液压缸的工作压力由减压阀 3 设定并通过压力表及其开关 4 显示；缸 的运动方向由三位四通电磁换向阀 7 控制，快慢速换接由二位二通电磁换向阀 11 控制，进给通过节流阀 10 回油节流调速。系统总的回油管路设有冷却器 5，用于系统油液的散热。该系统既能单独动作，又能连续自动工作。 系统的自动循环工作原理如 图 1 所示 。 系统启动后，电磁铁 1电，液压泵由卸荷转为升压并向液压马达和液压缸同时供油状态。电磁铁 5电使换向阀 6 切换至右位，液压泵 1 的压力油经换向阀 6、节流阀 9 进入液压马达 14 的压油腔，液压马达驱动工件旋转（同时马达回油腔经冷却器 5 向油箱排油）。与此同时，电磁铁 2电使换向阀 7 切换至右位，泵 1 的压力油经减压阀 3、换向阀 7 进入液压缸 13 的无杆腔（有杆腔油液经阀11 和 7 排油箱），活塞感驱动钻头快速前进；当固定于滑座前端的挡铁碰触行程开关 磁铁 4 通电使换向阀 11 切换至右位，则液压缸无杆腔回油只能经节流阀 10 和换向阀 12 回油，活塞杆变为慢速工进，机床进入钻削阶段，工进速度由节流阀 10 的开度决定。工件孔钻通后，挡铁碰触行程开关 磁铁 3电使换向阀 7 切换至左位，泵 1 的压力油经换向阀 7、 11 进液压缸 13 的有杆腔，使活塞杆连同滑座及其上的钻头快速后退，滑座后端的挡铁碰触行 程开关 ，则后退停止，工件亦停转。 钻削加工中，若出现钻头不断屑，切屑排出困难，导致堵塞故障时，则液压马达扭矩增大，使马达进油压力上升，当压力超过压力继电器 12 的设定值时发信使电磁铁 3电、 4电，换向阀 7 和 11 均切换至左位，泵 1 的压力油进入液压缸的有杆腔，使活塞杆连钻头快速后退。待检查或处理不断屑故障后，重新工作。 2 镗床进给运动液压系统 成 的功能 金刚镗床是以主轴高速旋转进行零件内孔光整加工的机床，在内燃机制造行业中普通应用，主要用于连杆及其他零件内孔加工。 压系统及 原理 图 2 所示为镗床的进给运动液压系统原理图。系统的液压缸 8 带动拖板可完成工作的快进 工进（切削） 快退工作循环。液压系统的油源为单向叶片泵 1，其工作压力由先导式溢流阀 3 设定，二位二通电磁换向阀 4 用于泵的卸荷控制；单向阀 2 用于保护液压泵。液压缸 8 的运动方向由三位四通电磁换向阀 6 控制，液压缸的工进速度由回路上设置的单向调速阀 7 调整，液压缸快进时通过二位五通电磁换向阀 9 实现差动连接。机床拖板上装有 3 只行程挡铁 (用于撞动 3 只行程开关发信，分别控制工件的起始，开始工进和加工结束（快退）位置 ，实现机床切削时的自动循环。调整行程挡铁的位置，即可控制工件进给运动的行程。 12345 6789 图 2 镗床进给运动液压系统原理图 空载快进 电磁铁 13电使换向阀 6 换至右位，换向阀 9 换至右位，实现液压缸 8 差动连接，即液压泵 1 的压力油经单向阀 2 和换向阀 6 进入液压缸 8 的无杆腔，同时，液压缸有杆腔的回油经阀 9 反馈至无杆 腔，工件快进。 工作进给 电磁铁 2电换向阀 6 保持在右位，电磁铁 3电使换向阀 9 复至左位，液压泵 1 的压力油经单向阀 2、换向阀 6 进入液压缸无杆腔，有杆腔经阀 7 的调速阀和阀 6 向油箱排油，工作慢进，慢进速度由调速阀的开度决定。 快速退回 磁铁 1电使换向阀 6 切换至左位，电磁铁 3电，换向阀 9 保持左位，液压泵 1 的压力油经单向阀 2、换向阀 6 和阀 7 的单向阀进入液压缸有杆腔，无杆 腔经阀 6 向油箱排油。 3 液压剪切机液压系统 成 的功能 本液压剪切机主要用于板料的剪切加工。其主机由送料机，料架，压块和剪刀等组成。物料的压紧和剪切由液压缸驱动。各工作机构行程上，布置有电气行程开关（ 通过其发信和控制电路实现自动控制。 剪切机在初始位置时，压紧板料的压块在上部位置，行程开关 顶开。剪刀也在上面，行程开关 压开，行程开关 为常开。 剪切机进入工作状态前，物料放在送料皮带上，然后启动液压系统并升压到工作压力后，开动送料机，向前输送物料，当物料送至规定的剪切长度时，送料机停止，压块由液压缸带 动下落，从而行程开关 位断开。当压块下落到压紧物料位置触动 ，剪刀由另一液压缸带动下降，行程开关 位断开。剪刀切断物料后，料下落，行程开关通，同时压块回程复位。当 通时，剪刀回程复位，即完成一次自动工作循环。然后自动重复上述过程，实现剪切机的工作过程自动控制。 压系统及原理 本液压剪切机液压系统主要是控制压块液压缸和剪切液压缸两缸实现顺序动作，从而完成压紧，剪切等动作。图 3 为剪切机的液压系统原理图。 1 00 B a r 0 . 00 B a 41234、 7 568、 910 11121314 图 3 剪切机液压系统原理图 系统采用变量液压泵 1 供油，先导式溢流阀 2 用于设定系统的工作压力（由压力表 4显示），接溢流阀的远程控制口的二位二通电磁换向阀 3，用于控制液压系统卸荷；系统的执行器为压块液压缸 13 和剪刀液压缸 14，两缸的运动方向分别才用二位四通电磁换向阀 8和 9 控制；压块液压缸 13 的工作压力较低，由减压阀 6 设定并由压力表及其开关 7 显示；单 向顺序阀 10 作平衡阀，用于防止释压时压块缸因自重下落，单向节流阀 12 用于剪刀液压缸 14 下降时的回油节流调速；液控单向阀 11 用于剪刀缸上位时的锁紧。 4 网带淬火炉传动 机构液压系统 成 的功能 网带淬火炉传动线用于工件的传送。其主要工作机构是由液压缸驱动的炉底拖板机构和卷曲网带机构。工作时，将需淬火的工件放置在传送网带上面，它们一同置于炉底托板上，炉底托板挖往复运动将产品随网带直线送入炉体内进行淬火。当炉底前进到规定位置时，卷曲滚筒并收紧网带。接着底托板后退，到位后网带动作。这样，封闭的传送网带在同一方 向循环动作，将产品不断推进炉膛内而淬火，然后将工件输出炉体外。 压系统及原理 1、 23、 45、 96 7、 810、 11、 12、 1314 1516、 17、 18、 19图 4 网带传送机构液压系统原理图 如图 4 所示为机构的液压原理图。系统的油源为两套电机驱动的液压泵组 1 和 2，一套工作一套备用。液压泵提供的压力自溢流阀调定并通过压力表及其开关 6 观测系统执行器为实现 炉底拖板送入网带往复直线运动的液压缸 14 和实现滚筒卷曲并收紧网带的运动和微摆的液压缸 15 ，缸 14 与缸 15 的运动方向分别有三位四通电磁换向阀 8 和 7 控制。单向节流阀 10， 11 和 12， 13 用于缸 14 和缸 15 的双向进流节流调速。溢流阀 9 用于防止卷曲缸 15 过载 4 和 15 行程上分别设置两个接近开关 16， 17 和 18， 作时，两液压缸的动作顺序与循环周期分别有时间继电器设定。 5 铜铝屑压块机液压系统 成 的功能 该压块为一种成型设备，其功能是将铜铝材锯切加工中所生产的铜、 铝材锯屑挤压成一定尺寸的块状金属屑，使之适合现场生产要求，提高生产效率。对于具有压延性和弹性的铜、铝屑，为了减小其挤压回退量，尽量压紧，采用两个液压缸（主缸和辅缸）多次轻压和重压相结合的方法。压块机的工序流程 如图 5 所示 。 锯屑 料斗 辅缸压下 主缸压 下 保压 主缸回退到位 重压 辅缸上升 主缸推出锯屑 主缸回退到位辅缸压下到位 图 5 压块机的工序流程 压系统及原理 如图 6 所示为压块机的液压系统原理图 ,系统采用高压小流量泵 2和低压大流量泵 1 组合供油 ,泵 2 的压力由先导式溢流阀 6 设定 ,泵 2 的升压与卸荷由二未二通电磁换向阀 5 控制；泵 1 的卸荷由外控制卸荷阀 3 控制。系统的执行器为主液压缸 11 和辅助液压缸 15,两缸的运动方向分别由三位四通电磁换向阀 7 和 14 控制；单向阀 9 用于主缸快速进给时的差动连接；压力继电器 10 用于重压时压力到达要求值后开始保压的发信，立置的辅缸 15 由平衡阀 12 控制 ,以防该缸因自重自行下落。 1234、 8、 9、 13 567、 14 10111215 图 6 压块机液压系统原理图 系统工作期间 ,电磁铁 5电使换向阀 5 切换至右位。当负载小时 ,电磁铁 1电使三位四通电磁换向阀 7 切换至右位 ,打流量泵 1 和小流量泵 2 同时经换向阀 7 向主缸11 的无杆腔供油 ,有杆腔的油液经单向阀 9 和换向阀 7 反馈至主缸无杆腔 (差动连接 ),主缸快速进给；锯屑压紧到一定程度后 ,系统压力上升 ,使外控卸荷阀 3 打开 ,大泵 1 卸荷 ,小泵2 单独向主缸无杆腔供油 ,主缸由差动连接变成非差动连接 (有杆腔经单向阀 9 和阀 3 向油箱供油 ),从而实 现对锯屑的慢速挤压；当电磁铁 2电使阀 7 切换至左位时 ,双泵同时经阀 7 和单向阀 8 向主缸的有杆腔供油 (无杆腔经阀 7 向油箱排油 ),主缸快速退回。机器等待期间 ,电磁铁 5电是换向阀 5 复至左位 ,双泵卸荷。 6 轴承钢球磨床液压站系统 成 的功能 本液压站是轴承钢球磨床的专用液压站，其主要功能是完成 3床的磨削保压和修整磨削砂轮两种功能。 压系统及原理 磨床液压站系统（如图 7 所示）采用电动机驱动的双联齿轮泵 3 供油，其左泵的工作压力通过溢流阀（安全阀） 7 进行控制，右泵的压力由溢流阀 10 设定，压力表 13 和 11 分别用于显示左泵回路的压力和右泵回路的压力。 1、 2、 43567、 10 8、 911、 13、 1412 151617、 18、 19 图 7 磨床液压站系统原理图 系统的执行器为驱动磨削砂轮运动的主液压缸 15 和砂轮修整液压缸 16，两缸的运动方向由三位四通电磁换向阀 8 和 9 控制；缸 16 的运动速度有节流阀 12 调节；系统的回油路上设有冷却器 5 和过滤器 2，用于系统 散热和回油过滤。 主缸 15 为杆固定活塞缸，具有前进、后退和浮动三种工作状态。电磁铁 1电时，换向阀 8 切换至左位，双联泵 3 的左泵压力油经过滤器 4、换向阀 8 进入主缸 15 的左腔，主缸前进（右行）；当砂轮接触被磨削钢球时，压力自动逐步上升到溢流阀 7 设定的压力。当需要更换砂轮或工作状况改变时，电磁铁 2电，换向阀 8 切换至右位，左泵的压力油经过滤器 4、换向阀 8 进入主缸的右腔，主缸自动后退。当后退到主机制动挡块时，电磁铁 2电，主缸停止后退。也可由操作人员视具体情况使 2时断电，使主缸停在任何位置。当换向 阀 8 的两块电磁铁均不通电时，换向阀处在中位（图 7 示状态），主缸浮动，双联泵的左泵排出的油全部流过卸荷阀 6 以便减少功率损失。 修整缸 16 的主要功能是保证砂轮的几何精度。在主缸保压磨削钢球时修整缸往复运动修磨砂轮。电磁铁 3电时，换向阀 9 切换至左位，双联齿轮泵 3 的右泵的压力油经阀9 进入主缸 16 的无杆腔，修整缸前进，磨修速度取决于节流阀 12 的开度；当电磁铁 4 切换至右位时，右泵的压力油进入修整缸的有杆腔使其后退。 7 肋片管自动焊接机液压系统 成 的功能 肋片管是一种用电阻把肋片（散热片）等距地焊接在无缝管上而成的新型高效热能交换器，这种交换器耐高压、热效率高，外观造型紧凑美观。肋片管自动焊接机用于肋片的自动焊接，其动作主要由步进上料和管焊接两部分组成，其中机器的步进上料动作通过在机器导轨上滑动的大小拖板和推（拉）动液压的间歇运动实现。由液压驱动完成的工作程序如图 8 所示。 图 7 肋片管自动焊接机的工作程序 压系统及原理 如图 9 所示为该自动焊接机的液压系统原理图。系统采用定量泵 1 供油，供油压力与系统卸荷由先导式溢流阀 2 和二位二通电磁换向阀 3 控制，泵的压力通过表 4 观测，单向阀 5 用于防止油液倒灌。系统采用双回路结构，左侧为步进回路。右侧为焊接回路，两回路由单向阀 6 隔离。 123、 12、 13、 16 4、 7、 305、 6、 10、 11、 158、 9 14、 24、 25、 351718、 19、 20、 27 2122）动液压缸； 2326 28、 2931紧液压缸； 323334 图 9 自动焊接机的液压系统原理图 步进回路 左侧的步进回路的执行器有大，小拖板夹紧液压缸 （单作用液压缸）21（ 2 个）、 23（ 2 个）和拉动液压缸 22（ 1 个）。回路的主换向阀为三位四通电磁换向阀 8。三种液压缸的动作顺序为图 8 中框（ 7）框（ 12），多缸间的动作顺序采用压力控制方式实现，即通过系统压力变化，压力继电器 18、 19、 20 发信使个电磁换向阀（三位四通电磁换向阀 8、二位二通电磁换向阀 12、 13、 16）的电磁铁通断电以及单向顺序阀 14 的启闭完成上述动作顺序。节流阀 17 用于调节推（拉）缸的速度。 开始工作时，电磁铁 3电使换向阀 8 切换至左位，液压泵 1 的压力油经阀 5、 6、8、 10 进入缸 21 的无杆腔，活塞杆将小拖板固定在工作台导轨上。系统压力升高，当压力升至压力继电器 19 的设定值时发信使电磁铁 7电，换向阀 13 切换至上位，缸 23 的活塞杆由无杆腔的弹簧作用下行，使大拖板松开（有杆腔经阀 13 和阀 8 向油箱排油），当压力继续升高超过单向顺序阀 14 设定值时，阀 14 开启，压力油经该阀和单向阀 15、节流阀 17 进入缸 22 的无杆腔，推（拉）缸动作。当推（拉）动缸运动停止后，压力继电器 18发信使电磁铁 3电， 4电，换向阀 8 切换至右位，压力油经换向阀 8 后一路进入缸 22 的有杆腔，另一路经单向阀 11 进入缸 23 的有杆腔，但由于单向阀 15 的作用，推（拉）缸有杆腔回油被截止，故该缸不动。缸 23 的活塞杆动作将大拖板固定在工作台导轨上，加紧后，压力继电器 20 发信使电磁铁 68电，换向阀 12 和 16 切换至上位右位，缸 21 无杆腔经换向阀 12 和阀 8 回油，将小拖板松开，而缸 22 的无杆腔经阀 17、 16、 14、8 向油箱排油，其 活塞杆退回复位。这时即可进行外部的各种动作，当各动作完成后需进行下一个步动作时，其电磁铁发信号使小拖板的夹紧缸再次动作而进入下一个工作循环。 焊接回路 右侧的焊接回路的执行器有实现管夹紧、片夹紧、送片、片堆焊的液压缸 3134（各两个）。与步进回路一样，该回路采用三位四通电磁换向阀 9 作主换向阀。 4种液压缸的动作顺序为图 1框（ 1）（ 6），多缸间的动作顺序采用压力控制方式实现。即通过系统压力变化，单向顺序阀 24、 25、 26 和 35 及压力继电器 27 的启闭、发信使缸的油路 通断实现上述动作顺序。单向减压阀用于设定堆焊缸 34 的工作压力（通过压力表30 观测）并保持其稳定，单向节流阀 28 和 29 则用于调节两个堆焊缸的工作速度。 工作时，电磁铁 1电使换向阀 9 切换至左位，液压泵 1 的压力油经阀 9 进入缸 32的无杆腔（有杆腔经阀 9 向油箱排油），进行送片动作。送片到位后，系统压力升高，阀24 的顺序阀打开，压力油经阀 24 分别进入缸 31 和缸 32 的无杆腔（有杆腔经阀 9 向油箱排油），进行管夹紧和片夹紧动作。夹紧后，系统压力升高打开阀 35 的顺序阀，压力油经阀 35、阀 26 的减压阀分两路经阀 28 和阀 29 的节流阀分别进入两个缸 34 的无杆腔（有杆腔经阀 25 和 9 向油箱排油），进行片堆焊，堆焊速度取决于阀 28 的开度。动作完成后压力继电器 27 发信使换向阀 9 切换只至右位，各液压缸回程复位。 技术特点 1）焊接机的液压系统采用单泵双回路形式。各回路设一个主换向阀，两个回路间由单向阀隔离，以避免相互干扰。 2）机器的步进送料通过在滑动的大小拖板和推（拉）动液压缸的间歇运动实现。步进回路采用主要压力继电器和电磁换向阀配合实现各液压缸的即定动作顺序。与采用机械、步进电机、步进液压缸三 种步进方式相比，能满足长距离的步进的要求，成本较低。 3）焊接回路采用单向顺序阀的压力控制方式实现多缸间的动作顺序转换；采用减压阀的单向节流阀实现堆焊缸的工作压力的设定和调速。 8 振动下料机的液压系统 成 的功能 将金属棒管坯料按规定的尺寸分离切断或锯断的下料工序是机械加工特别是锻压的首道工序，也是获得普通的圆柱销类标准件内燃机活塞销金属链条连接销滚动轴承内外圈及滚子等零件毛坯的关键工序。此处介绍的是一种采用液压传动和可编程序控制器（ 制的新型全自动振动下料机。 该振动下料机由主机 液压系统和电控系统三大部分组成。按动作顺序，主机由送进机构夹紧机构和振动机构三大部分组成。 该机的工作原理为：先将预制有环行状“ V”字形缺口需要切断分离的棒管坯料通过夹紧机构夹紧，送进机构将其逐渐送入到振动下料机中，然后使棒料在振动下料机构中沿着环状“ V”字形缺口的根部产生低周疲劳断裂，从而形成良好的分离断面。一旦棒料被分离切断，夹紧机构分开，送进机构后退到位。再重复循环上述过程，进行下一的分离切断动作。夹紧和送进机构均采用液压驱动。 压系统及原理 123； 45 678910 图 10 振动下料机的液压系统原理图 如图 10 所示为 振动下料机的液压系统 原理图。 系统的执行器为夹紧液压缸 8 和送进液压缸 9。系统的油源为变量液压泵（轴向手动变量拄塞泵） 1，其供油压力按夹紧所需的压力由溢流阀 2 设定。夹紧缸 8 的运动方向由二位四通电磁换向阀 4 控制，夹紧后的保压和发信号分别由液空单向阀 6 和压力继电器 7 实现。送进缸 9 的运动方向由三位四通电磁换向阀 5 控制。由于缸 9 所需工作 压力较夹紧压力低，故设置减压阀 3 用于设定送进缸的工作压力。 送进岗 9 和夹紧缸 8 的行程上布有电气行程开关 过活动挡板块触动发信号，控制两个电磁换向阀 4 和 5 的电磁铁通断电，即可达到使夹紧缸和送进缸按照规定顺序动作的目的。一个完整的全自动下料循环中液压元件的动作顺序。 9 捞油车液压驱动系统 成 的功能 捞油车是低产油井、探井和边远油井的提捞采油设备，该车由底盘、取力装置、计数轮、伸缩梁、钢丝绳、滚筒装置、导向轮、操纵室及液压泵供油的各种液压执行器等组成。 该车的工作过程如下 ： 当 捞油车开到井场水泥停车台后，发动机的动力通过取力装置、传动轴、正倒传动箱、角传动箱经链传动装置传递给液压泵，液压泵为液压系统提供压力油。这时先通过伸缩缸将伸缩梁伸出并使其前端尽量接近井口；然后，通过变幅缸将伸缩梁举起，再放下特殊井口装置；最后用微摆缸精确对中井口，将特殊井口装置固定好，接上集油管路，即可进行捞油作业。捞油滚筒装置由液压马达驱动，正、反转缠、放钢丝绳。捞油抽子置于特殊井口装置内部，通过钢丝绳缠于滚筒上，滑轮起导向作用，计数轮用于观测抽子的下放深度。 压系统及原理 1 234 567、 8、 9、 101112 13、 1415161718 图 11 捞油车液压驱动系统原理图 捞油车液压驱动系统如图 11 所示。系统的油源为变量液压泵 1，该泵为二级压力控制，先导式溢流阀 3 用于限定系统的最高工作压力以防过载，远程调压溢流阀 5 用于调整微调缸 10 的工作压力，并通过二位二通电磁换向阀 4 的通断 实现。系统的执行器有驱动滚筒装置的双向定量液压马达 15、驱动伸缩梁的液压缸 16、微摆液压缸 17 和变幅液压缸 18，这些执行器的运动方向分由三位四通手动换向阀 7、 8、 9 和 10 控制。单向阀 11（ 4 个）和溢流阀 12 组成双向制动缓冲回路，用于缓和液压马达 15 正反向换向时的液压冲击；缸 16 和18 分别设有远控单向平衡阀 13 和 14，与三位四通手动换向阀 8 和 10 的 M 型中位机能配合实现缸 16 和 18 停止时的锁定；缸 17 的负载较小，所以仅通过三位四通手动换向阀 9 的M 型中位机能实现停止时的锁定；缸 17 和缸 18 的进油路调速阀 6，主要用 于缸 17 的微调以实现井口对中，另外，还可以调节缸 18 的运动速度。 系统的工作原理如下： 伸缩缸 16 伸出时 ,换向阀 8 切换至右位，泵 1 的压力油经阀 8 和阀 13 中的单向阀进入缸 16 的无杆腔 ,驱动伸缩臂伸出 ,缸有杆腔经阀 8 和调速阀 6 向油箱排油 ;当臂伸出到适当长度时 ,换向阀 8 复至中位 ,缸 16 被锁定 ;当换向阀 8 切换至左位时，泵 1 的压力油经阀 8 直接进入缸 16 有杆腔同时导通阀 13，驱动伸缩臂缩回，缸 16 无杆腔经平衡阀 13 和调速阀 6向油箱排油。 变幅缸 18 举升时， ,换向阀 10 切换至右位，泵 1 的压力油经阀 6 和阀 9，阀 10 和平衡阀 14 的单向阀进入缸 18 的无杆腔驱动伸缩臂升起， ,缸 18 有杆腔经阀 10 直接向油箱排油，换向阀 10 复至中位，缸 18 被锁定，当换向阀 10 切换至左位时，泵 1 的压力油经阀 6 和阀9，阀 10，进入缸 18 有杆腔同时导通阀 13，驱动伸缩臂下降，缸 18 无杆腔经阀 13。向油箱排油。缸 18 下降速度由调速阀 6 的开度即流量决定。 双活塞杆的微摆缸工作时为了便于实现微调，首先电磁铁 电时换向阀 4 切换至右位，使溢流阀 5 配合节流阀 6 工作，以使进入微摆缸 17 的 压力油流量很小。当换向阀9 切换至左位时，泵 1 的压力油经阀 6 和阀 9，进入微摆缸 17 的左腔，微摆缸向右摆动； 反之，压力油进入微摆缸 17 的右腔，微摆缸向左摆动，当对中井口后，使阀 9 复至中位，缸10 被锁定，这时应使电磁铁 电，使换向阀 4 复至左位，并使节流阀 6 开至最大。 液压马达正转时，换向阀 7 切换至右位，泵 1 的压力油经阀 7 进入马达的上端油口，驱动滚筒正转，使捞油抽子以一定的速度下放至井中，此时马达的上端经阀 7 等向油箱排油，当 抽子下放到一定程度时，换向阀 7 切换至左位，泵 1 的压力油经阀 7 进入马达 15的下端油口，驱动滚筒反转，并带动捞油抽子及原油以一定的速度提升，此时马达的下端经阀 7 等向油 箱排油，在抽子上升的过程中，捞油抽子上部的原油经特殊井口装置上的排油口和集油管线导入油罐车中，通过指深装置，可知捞油抽子已上升到井口适当位置，将换向阀 7 切换至中位，接着进行下一次捞油作业。马达的工作速度因油井的不同而异，可通过调变量泵的排量实现液压马达调速。 10 汽缸体封水槽加工机床液压系统 成 的功能 此液压系统是镗床加工柴油机汽缸体的最后一道工序，封水槽专用切削加工。其主要功能是实现全自动循