液压系统实例分析

1、第八章 液压系统实例分析 8.1液压系统图的阅读方法 分析液压系统图步骤 1、了解机械设备的功用、设备工况对液压系统的要求以及设备的工作循环。 2、初步阅读液压系统图，了解系统中包含哪些元件，且以执行元件为中心，将系统分为若干个子系统。 目的任务目的任务 了解组合机床液压系统的组成、特点了解组合机床液压系统的组成、特点 掌握其工作原理及阅读液压系统图的方法掌握其工作原理及阅读液压系统图的方法 重点难点重点难点YT4543型液压动力滑台型液压动力滑台第八章第八章 典型液压系统典型液压系统 定义定义分析目的分析目的液压系统表示方法液压系统表示方法阅读方法阅读方法阅读步骤阅读步骤液压系统液压系统定义

2、定义由若干液压元件组成（包括：能源装置、由若干液压元件组成（包括：能源装置、控制元件、执行元件等）与管路组合起控制元件、执行元件等）与管路组合起来，并能完成一定动作的整体。来，并能完成一定动作的整体。 （元件的综合、回路的组合）（元件的综合、回路的组合）或能完成一定动作的各个液压基本回路或能完成一定动作的各个液压基本回路的组合。的组合。液压系统液压系统分析目的分析目的进一步理解元件和回路的功用和原进一步理解元件和回路的功用和原理，增强对各种元件和基本回路综理，增强对各种元件和基本回路综合应用的理性认识，了解和掌握分合应用的理性认识，了解和掌握分析液压系统的方法、工作原理。析液压系统的方法、工作

3、原理。 液压系统表示方法液压系统表示方法一一* 标准元件用图形符号表示标准元件用图形符号表示 二二 专用元件或不易用图形符号专用元件或不易用图形符号 表示清楚的结构，一般用半表示清楚的结构，一般用半 结构式或结构式符号表示。结构式或结构式符号表示。 液压系统液压系统阅读方法阅读方法 一一 若有说明书，则按说明书逐一看，较易。若有说明书，则按说明书逐一看，较易。 二二 若无说明书，只有一张图，就须依靠我若无说明书，只有一张图，就须依靠我 元件元件 们所具有的液压知识们所具有的液压知识 的符号、的符号、 回路回路 功用、工作原功用、工作原 理、特点等逐一分析，理、特点等逐一分析， 搞清液压系统工作

4、原理搞清液压系统工作原理液压系统液压系统阅读步骤阅读步骤1 了解主机的功用、对液压系统的要了解主机的功用、对液压系统的要 求，以及液压系统应实现的运动和求，以及液压系统应实现的运动和 工作循环工作循环 如：如：*组合机床组合机床 以速度控制为主以速度控制为主 磨床磨床 以方向控制为主以方向控制为主 液压机液压机 以压力控制为主以压力控制为主 注塑机注塑机 综合控制综合控制 液压系统液压系统阅读步骤阅读步骤2 分析各元件的功用与原理，弄清它们分析各元件的功用与原理，弄清它们 之间的相互连接关系（若有几个执行之间的相互连接关系（若有几个执行 元件，应先分为子元件，应先分为子 系统逐一分析）。系统逐

5、一分析）。 一般：一般：“先看两头，后看中间先看两头，后看中间”液压系统液压系统阅读步骤阅读步骤 3 分析各工况工作原理及油流路线分析各工况工作原理及油流路线 一般一般 “先看图示位置，后看其它位先看图示位置，后看其它位置置” “先看主油路，先看主油路， 后看辅助油路后看辅助油路” 液压系统液压系统阅读步骤阅读步骤4 找出液压基本回路，纳液压系统特点。找出液压基本回路，纳液压系统特点。7、1 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统组合机床组合机床动力滑台动力滑台动力滑台分类动力滑台分类加工工序加工工序组合机床组合机床一种高一种高专用机床，由具有一定功专用机床，由具有一定功能的通用部件

6、和一部分专用部件组能的通用部件和一部分专用部件组成，加工范围广，自动化程度高。成，加工范围广，自动化程度高。 动力滑台动力滑台组合机床中用来实现进给运动的一种通用部件组合机床中用来实现进给运动的一种通用部件动力滑台分类动力滑台分类 机械机械 *液压液压v换接平稳，换接平稳，v进进稳稳 定，定，P利用合利用合 理，理， 高，高， 发热少的特点。发热少的特点。 加工工序加工工序钻、扩、铰、铣、镗、刮端面、倒角、攻丝钻、扩、铰、铣、镗、刮端面、倒角、攻丝 一、一、YT4543型动力滑台液压系统型动力滑台液压系统进给速度范围进给速度范围最大进给力最大进给力实现运动实现运动 液压系统的组成液压系统的组成

7、 其它其它进给速度范围进给速度范围v=6、6660mm/min 最大进给力最大进给力:Fmax=4、5104N实现运动实现运动 快进快进 工进工进 死挡停死挡停 快退快退 原停原停 快进快进一工进一工进二工进二工进死挡停死挡停快退快退原停原停 快进快进工进工进 快进快进 工进工进快退快退 原停原停 液压系统的组成液压系统的组成 液压泵液压泵 液压缸液压缸 方向阀方向阀 压力阀压力阀 流量阀流量阀动画演示动画演示液压泵液压泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 低压大低压大qv 1-2Mpa 2-5s 16-50l/min 中压小中压小qv 3-5Mpa 0.5-2分分 o.o5-3l/min 液压

8、缸液压缸杆固定，缸体运动的差动液压缸杆固定，缸体运动的差动液压缸 方向阀方向阀 单向阀单向阀 换向阀换向阀 单向阀单向阀 3保护泵，防止空气进入系保护泵，防止空气进入系 6实现快退回油实现快退回油 8实现快慢速高低压油路隔开实现快慢速高低压油路隔开 换向阀换向阀 35DY实现缸换向和差连快进实现缸换向和差连快进 22C 实现快慢速换接实现快慢速换接 22D 实现二次进给换接实现二次进给换接 压力阀压力阀 PS 实现进退变换实现进退变换 XY 实现快慢速变换实现快慢速变换 溢流阀溢流阀作背压阀用，使作背压阀用，使 工进速度较平稳。工进速度较平稳。 流量阀流量阀调速阀调速阀 10一工进调速一工进调

9、速 9二工进调速二工进调速 其其 它它滤油器滤油器滤去油中杂质，保证油液清洁。滤去油中杂质，保证油液清洁。 油箱油箱 储存油液，逸出空气，沉淀杂储存油液，逸出空气，沉淀杂 质，散发热量。质，散发热量。 油管油管 传送工作液体。传送工作液体。 管接头管接头连接油管与油管或元件的连接件。连接油管与油管或元件的连接件。 7、1、2 YT4543型动力滑台型动力滑台液压系统的工作原理液压系统的工作原理 以二次工进为例进行分析以二次工进为例进行分析 一、一、 YT4543 YT4543型动力滑台液压系统的工作原理型动力滑台液压系统的工作原理 二、二、 YT4543 YT4543型动力滑台液压系统的特点型

10、动力滑台液压系统的特点 二、二、 YT4543型动力滑型动力滑台液压系统的特点台液压系统的特点 1 液压系统的基本回路液压系统的基本回路 2 液压系统的特点液压系统的特点 液压系统的基本回路液压系统的基本回路1） 限压式变量叶片泵和调速阀组成的限压式变量叶片泵和调速阀组成的 容积节流调速回路容积节流调速回路 2） 差动连接增速回路差动连接增速回路 3） 单向行程调速阀的快慢快换速回路单向行程调速阀的快慢快换速回路 4） 串联调速阀的二次进给回路串联调速阀的二次进给回路 5） 电液换向阀的换向回路电液换向阀的换向回路 液压系统的特点液压系统的特点1 采用采用YBP 又又 容积节流调速容积节流调速

11、 无无P溢，溢，高。高。 速度稳定性及刚性好速度稳定性及刚性好 还还 回油路上有背压阀回油路上有背压阀 滑台运动平稳，且能承受一定的超越负载滑台运动平稳，且能承受一定的超越负载 2 采用行程阀、调速阀换速采用行程阀、调速阀换速 动作可靠，换接平稳，位置准确动作可靠，换接平稳，位置准确 液压系统的特点液压系统的特点3 采用串联调速阀的二次进给回路，且调速阀采用串联调速阀的二次进给回路，且调速阀 装在进油路上装在进油路上 启动和换速冲击小，刀具和工件不会碰撞，启动和换速冲击小，刀具和工件不会碰撞， 且利于且利于YJ发讯发讯 。4 采用差动增速采用差动增速 能量利用经济合理能量利用经济合理 又又 采

12、用死挡铁停留采用死挡铁停留 不仅提高了位置精度，还适用于镗阶梯孔、不仅提高了位置精度，还适用于镗阶梯孔、 忽（孔、端面）、使用范围增大。忽（孔、端面）、使用范围增大。 3、逐步分析各个子系统，了解系统由哪些基本回路组成，各个元件的功用及其相互之间的关系。 4、根据系统中对各个执行元件间的互锁、同步、防干扰等要求，分析各个子系统之间的关系。弄懂整个液压系统的各种原理 5、归纳出设备液压系统的特点和使设备正常各种的要领，加深对整个液压系统的理解。YT4543型动力滑台液压系统的特点型动力滑台液压系统的特点 通过对YT4543型动力滑台液压系统的分析，可知该系统具有如下特点。 (1)该系统采用了由限

13、压式变量泵和调速阀组成的进油路容积节流调速回路，这种回路能够使动力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，可以改善动力滑台运动的平稳性，并能使滑台承受一定的反向负载。 (2)该系统采用了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。动力滑台停上运动时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少了能量损失。 (3)系统采用行程阀和液控顺序阀实现快进与工进的速度换接，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地转入工作进给，因此不会引起刀具和工件的突然碰撞。 (4)在行

14、程终点采用了止位钉停留，不仅提高了进给时的位置精度，还扩大了动力滑台的工艺范围，更适合于镗削阶梯孔、刮端面等加工工序。(5)由于采用了调速阀串联的二次进给调速方式，可使起动和速度换接时的前冲量较小，并便于利用压力继电器发出信号进行控制。电磁铁和行程阀动作顺序表动作顺序1YV2YV3YV行程阀快进+-一工进+-+二工进+-+死挡铁停留+-+快退-+-+/-原位停止- 1.采用了限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路，保采用了限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路，保证了稳定的低速运动，有较好的速度刚性和较大的调速范证了稳定的低速运动，有较好的速度刚性和较大的调速范围。回油路上的背压阀使滑台能承受

15、负值负载。围。回油路上的背压阀使滑台能承受负值负载。 2.采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进，能采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进，能量利用合理。量利用合理。 3.采用了行程阀和顺序阀实现快进和工进的换接，动作可采用了行程阀和顺序阀实现快进和工进的换接，动作可靠，转换位置精度高。靠，转换位置精度高。 4.采用了三位五通采用了三位五通M型中位机能的电液换向阀换向，提高型中位机能的电液换向阀换向，提高了换向平稳性，减少了能量损失。了换向平稳性，减少了能量损失。8.1组合机床动力滑台液压系统特点组合机床动力滑台液压系统特点数控车床液压系统 图7.1-2 MJ-50数控车床液压系统

16、原理图1-变量泵； 2单向阀； 3，4，5，6，7换向阀； 8，9，10减压阀；11，12，13单向调速阀； 14，15，16压力表。 1 MJ-50数控车床液压系统工作数控车床液压系统工作原理原理 （1）卡盘分系统 卡盘分系统由一个二位四通换向阀3(带二个电磁铁),一个二位四通电磁换向阀4,两个减压阀8、9和一个液压缸组成.。高压夹紧1YA得电,3YA失电,换向阀3和4均位于左位，.夹紧力的大小可通过减压阀8调节，这时液压缸活塞左移使卡盘夹紧(称正卡或外卡),阀8的调定值高于阀9,卡盘处于高压夹紧状态。松夹时,使1YA失电,2YA得电,阀3切换至右位.活塞右移,卡盘松开低压夹紧。这时3YA得

17、电而使阀4切换至右位,压力油经减压阀9进入，通过调节阀9便能实现低压夹紧状态下的夹紧力. （2）回转刀盘 (自动卡刀)分系统 自动回转刀盘分系统有两个执行元件,刀盘的松开与夹紧由液压缸执行,而液压马达则驱动刀盘回转。控制刀盘的放松与夹紧是通过电磁换向阀6的切换来实现的。液压马达即刀盘正，反都通过三位四通换向阀5的切换控制，两个单向调速阀11和12与变量液压泵使液压马达在正，反转时都能通过进油路容积节流调速来调节旋转速度。自动换刀完整过程是刀盘松开刀盘通过左转或右转就近到达指定刀位刀盘夹紧。因此电磁铁的动作顺序是4YA得电（刀盘松开）8YA（正转）或7YA（反转）得电（刀盘旋转）4YA失电（刀盘

18、夹紧）。 （3）尾架套筒分系统 尾架套筒通过液压缸来实现顶出与缩回。控制回路由减压阀10，三位四通换向阀7和单向调速阀13组成。减压阀10将系统压力降为尾架套筒顶紧所需的压力。但单向调速阀13用与在尾架套筒伸出时实现回油节流调速控制伸出速度。5YA得电，尾架套筒缩回。8.3汽车起重机液压系统汽车起重机液压系统概述概述 Q28汽车起重机由汽车汽车起重机由汽车1、回转机构回转机构2、前后支腿、前后支腿3、吊臂、吊臂变幅缸变幅缸4、吊臂伸缩缸、吊臂伸缩缸5、起升、起升机构机构6和基本臂和基本臂7组成。能较高组成。能较高速度行走，机动性好；又能用速度行走，机动性好；又能用于起重。于起重。 起重时，动作

19、顺序为：放下后起重时，动作顺序为：放下后支腿支腿放下前支腿放下前支腿调整吊臂调整吊臂长度长度调整吊臂起重角度调整吊臂起重角度起起吊吊回转回转落下载重落下载重收前支收前支腿腿收后支腿收后支腿起吊作业结束。起吊作业结束。前肢退前肢退后肢腿后肢腿( (下车部分下车部分) )8.3 Q2-88.3 Q2-8型汽车起重机液压系统图型汽车起重机液压系统图 1、这是多路换向阀控制系统，油路为、这是多路换向阀控制系统，油路为串联油路串联油路，各执行元件可以单动，也可以同时动作各执行元件可以单动，也可以同时动作 2、支腿回路采用了、支腿回路采用了双向液压锁双向液压锁，可防止发生，可防止发生“软腿软腿”和支腿自行

20、下落的现象。和支腿自行下落的现象。 3、在起升、吊臂伸缩和变幅回路中都设有、在起升、吊臂伸缩和变幅回路中都设有平衡平衡阀阀，可有效地防止重物因自重自行下落。，可有效地防止重物因自重自行下落。 4、起升马达上设有制动缸，可防止马达因泄漏、起升马达上设有制动缸，可防止马达因泄漏严重而产生严重而产生“溜车溜车”现象。现象。8.3 Q28汽车起重机液压系统特点汽车起重机液压系统特点双面组合铣床液压系统双面组合铣床液压系统1 主机功能结主机功能结本双面组合铣床是从德国引进的抬起运输通过式汽缸体铣钻自动生产线中的一台专用加工设备，用于某轿车汽油发动机汽缸体上发动机安装结合面、汽油泵及机油过滤器结合面、发动

21、机安装结合面等部位的铣削加工。该铣床的主机结构如图7.1-3所示，它采用了立卧复合式双面双主轴铣削头跨两个工位的大主轴箱配置方案。穿越本机床及自动生产线中其他各机床中间底座的运输带完成工件的自动拔销、向前和定位；门式加紧机构安装在中间底座2上方，由两个同规格液压缸10分别驱动两个压板12完成工件1和工件2的夹紧、松开。铣床左面的双轴铣头9由立置动力滑台8驱动，完成铣削加工时的垂直进给和复位动作，立柱6安装在卧式纵向滑台5上，故滑台5用以驱动立柱与滑台8完成铣削前后的空程快速进退动作。机床右面的两个滑台均为卧式配置，横向动力滑台14驱动双轴铣削头13完成铣削加工时的横向进给和复位动作，纵向动力滑

22、台15兼作滑台14的滑座，用来驱动滑台14完成铣削前后的空程快速进退动作。空腔立柱6装有铸铁块平衡锤，用以平衡立置滑台8及铣削头9的自重。滑台5及滑台15快速前进采用可调限位挡块限位，以防止冲击。除铣削头的旋转切削动力是由电动机提供外，夹具及各动力滑台的动力均由液压系统提供。铣床的工作循环图如图7.1-4所示；机床的工作节拍为28s。 工件2工件图7.1-3 组合铣床主机结构布局示意图1、3底座；2中间底座；4、16纵向底座；5纵向滑台；6立柱；7立置滑座；8立置滑台；9、13铣削头；10夹紧液压缸；11夹紧机构支架；12压板；14纵向滑台；15横向滑台（兼做纵向滑台）纵向快进垂直进给纵向快退

23、垂直复位纵向快进横向复位横向进给纵向快退图7.1-4 机床工作循环图图7.1-5 铣床液压系统原理图1、2-双联液压泵；C1-C6-液压缸；V1、V6、V7、V8、V9、V10、V18、V20-单向阀；V2-卸荷阀；V3、V5-溢流阀；V4、V11、V12-阻尼器；V13-V17-电液换向阀；V19-减压阀；V21-压力表及其开关；YP-压力继电器 3 技术特点技术特点 1）采用高低压双泵供油，实现了液压源与负载要求的流量匹配，在传递动力的同时 ，提高了系统的传动性能和效率 ，因而是一个节能液压系统。 2）相互并联的各个回路中的电液换向阀的进油口与总的压力油路相连，各回油口与总的回油路相连，各

24、泄油口与总的泄油路相连，故各回路中的进油，回油及泄油互不干扰；通过在各路上的设置单向阀，以分隔回路，达到防止回路间相互干扰的目的。 3）采用带阻尼器的Y型中位机能电液换向阀，减小了换向冲击，提高了换向平稳性。 4）由电气行程开关作为系统中各换向阀的信号源，故本系统基本上是一个行程控制多缸顺序动作系统，位置和行程调整方便，电气互琐动作可靠。 5）系统中的液压元件均为著名的Viekers公司产品，性能优越；在机构上，液压系统的动力源,控制调节装置采用了上置式液压站结构配置方案；5个回路的液压阀分别固定在5个专用箱形通油体上，各箱体与总的压油路和回油路通过金属管道连接。液压站独立于机床，另行放置，故

25、便于使用维护且有利于消除动力源的振动与油温对机床精度 的影响，但站地面积较大。 6）该组合机床及其液压系统运行平稳，振动，噪声及温升都较小，工作可靠。 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统 1. 慨述慨述 板金冲床改变上、下模的形状,即可进行压行、剪断、冲压等工作。如图7.1-4所示为180吨板金冲床液压系统回路，其工作情况为压缸快速下降压缸慢速下降（加压成型）压缸暂停（降压）压缸快速上升。缸快速下降缸快速下降按下起动按纽，Y1，Y3通电，进油路线为泵4、泵7电磁阀19左位液控单向阀8压缸上腔。回油路线为压缸下腔顺序阀23单向阀14压缸上腔。压缸快速下降时，进油管路压力低，未达到顺序阀2

26、2所设定的压力，故压缸下腔压力油再回压缸上腔，形成差动回路。缸慢速下降缸慢速下降当压缸上模碰到工件进行加压成形时，进油管路压力升高，使顺序阀22打开，进油路线为泵4电磁阀19左位液控单向阀8压缸上腔。回油路线为压缸下腔顺序阀22电磁阀19左位油箱。此时，回油为一般油路，卸荷阀10被打开，泵7的压油以低压状态流回油箱，送到压缸上腔的油仅由泵4供给，故压缸速度减慢。 压缸暂停（降压）压缸暂停（降压）当上模加压成型时，进油管路压力达到20MPa，压力开关25动作，Y1，Y3断电，电磁阀19、电磁阀11恢复常态位置。此时，压缸上腔节流阀21电磁阀19中位油箱。如此，可使压缸上腔压油压力下降，防止了压缸

27、在上升时上腔油压由高压变成低压而发生的冲击、振动等现象。 （4） 压缸快速上升压缸快速上升 当降压完成时（通常为0.57s，视阀的容量而定），Y2通电。 进油路线为： 泵4、泵7电磁阀19右位单向阀5压缸下腔。 回油路线为 ： 压缸上腔 液控单向阀20 油箱 液控单向阀8电磁阀19右位 因泵4、泵7的液压油一起送往压缸下腔,故压缸快速上升。图7.1-6 180吨板金冲床液压系统回路1-油箱；2、3-滤油器；4、7-叶片泵；6、电动机；5、13、14、16-单向阀；9-先导式溢流阀；10卸荷阀；11-二位四通电磁换向阀；12远程溢流阀；15-冷却器；17-截止阀，18-压力表；19-电液换向阀；

28、8、20-液控单向阀；21-节流阀；22、-单向顺序阀；23顺序阀；24-单向节流阀；25压力继电器；26-液压缸。180吨板金冲床液压回路图的特吨板金冲床液压回路图的特点点 180吨板金冲床液压系统包含差动回路,平衡回路(或顺序回路),降压回路,二级压力控制回路,高压和低压泵回路等基本回路。该系统有以下几个特点:当压缸快速下降时,下腔回油由顺序阀23建立背压,以防止压缸自重产生失速等想象.同时,系统又采用差动回路,泵流量可适当减少,可节约能源.当压缸慢速下降做加压成型时,顺序阀22由于外部引压被打开,压缸下腔压油直接流回油箱,因此,在加压成型时,上型模重量可完全加在工件上.在上升之前作短暂时

29、间的降压,如此可防止压缸时产生振动,冲击现象,100吨以上的冲床尤其需要降压。当压缸下降时,系统压力由远程溢流阀12控制,如此,可使系统产生的热量减少,防止了油温上升。包装机械气动系统 该装置的动作原理是：气动装置在停止工作一段时间后，因泄漏，计量气缸A的活塞会在计量箱重力作用下缩回。故首先要有计量准备动作使计量箱到达图示位置。随着物料落入计量箱中，计量箱的质量不断增加，气缸A慢慢被压缩。计量的质量达到设定值时，止动气缸B伸出，暂时停止物料的供给；计量缸换接高压气源后伸出把物料卸掉。经过一段时间的延时后，计量缸缩回，为下次计量做好准备 图7.2.12 计量装置气动系统原理图1高压减压阀（调压值=0.6MPa）;2低压减压阀（=调压值0.3 MPa）; 3二位三通气压换向阀；4三位四通气压换向阀；5,6二位四通气压换向阀；7顺序阀；8，9，10，15，16单向节流阀；11,12，13行程阀；14三位四通手动换向阀；17排气节流阀；A计量