典型液压系统课件

本章提要

本章以机床液压系统及起重运输机械液压系统为例，介绍实际的液压系统及其基本回路，分析它们的工作原理和特点。

1本章提要本章以机床液压系统及起重运输本章提要

分析液压系统的步骤:1.了解设备对液压系统的动作要求；2.以执行元件为中心，将系统分解为若干块——子系统；3.根据执行元件的动作要求进行每个子系统分析，搞清楚子系统由哪些基本回路组成；4.根据设备对各执行元件间互锁、同步、顺序动作和防干扰等要求，分析各子系统的联系；5.归纳总结整个系统的特点。2本章提要分析液压系统的步骤:2

9.1组合机床动力滑台液压系统

动力滑台是组合机床的一种通用部件，在滑台上可以配置各种工艺用途的切削头。YT4543型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的工作循环，其中一种比较典型的工作循环是：快进→一工进→二工进→死挡铁停留→快退→停止。39.1组合机床动力滑台液压系统动力滑台是组合机床的44电液换向阀使液压缸差动联接以实现快速运动；系统中采用限压式变量叶片泵供油；用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；5电液换向阀使液压缸差动联接以实现快速运动；系统中采用限压式变

使液压缸差动联接和变量泵以实现快速运动；（1）快进按下启动按钮，三位五通电液动换向阀5的先导电磁换向阀1YA得电，使之阀芯右移，左位进入工作状态。6使液压缸差动联接和变量泵以实现快速运动；（1）用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（2）第一次工进

在快进行程结束，滑台上的挡铁压下行程阀。用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；7用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。（2

用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（3）第二次工作进给8用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。

（4）死挡铁停留

当动力滑台第二次工作进给终了碰上死挡铁后，液压缸停止不动，系统的压力进一步升高，达到压力继电器15的调定值时，经过时间继电器的延时，再发出电信号，使滑台退回。在时间继电器延时动作前，滑台停留在死挡块限定的位置上。

9为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。（4）死

（5）快退时间继电器发出电信号后，电液换向阀右位工作。

这时系统的压力较低，变量泵2输出流量大，动力滑台快速退回。由于活塞杆的面积大约为活塞的一半，所以动力滑台快进、快退的速度大致相等。

10（5）快退时间继电器发出电信号后，电液换向阀右位工

（6）原位停止

当动力滑台退回到原始位置时，挡块压下行程开关，电液换向阀处于中位，动力滑台停止运动，变量泵卸荷。

典型机床回路动画11（6）原位停止当动力滑台退回到原始位置时，挡块

1YA（1DT）2YA（2DT）3YA（3DT）行程阀快进导通一工进+切断二工进++切断死挡铁停留++切断快退+切断-导通原位停止导通电磁铁动作顺序表12

1YA2YA3YA行程阀快进导通一工进+切断二工系统特点：

①调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀的调速回路，调速阀放在进油路上，回油经过背压阀；

②快速运动回路：采用限压式变量泵在低压时输出的流量大的特点，并采用差动连接来实现快速前进；

③换向回路：采用电液动换向阀实现换向，并由压力继电器与时间继电器发出的电信号控制换向信号；

④快速运动与工作进给的换接回路：采用行程换向阀实现速度的换接。同时利用换向后系统中的压力升高使液控顺序阀接通，系统由快速运动的差动联接转换为使回油直接排回油箱；

⑤两种工作进给的换接回路：采用了两个调速阀串联的回路结构。13系统特点：①调速回路：采用了由限压9.3汽车起重机液压系统

汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。它主要由起升、回转、变幅、伸缩和支腿等工作机构组成，这些动作的完成由液压系统来实现。对于汽车起重机的液压系统，一般要求输出力大、动作要平稳、耐冲击、操作要灵活、方便、可靠、安全。

149.3汽车起重机液压系统汽车起重机是将起重机安装起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调整吊臂长度—调整吊臂起重角度—起吊—回转—落下载重—收前支腿—收后支腿—起吊作业结束。15起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调图9.4是Q2-8型汽车起重机外形图支腿液压缸大臂变幅大臂伸缩回转起升回路

起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调整吊臂长度—调整吊臂起重角度—起吊—回转—落下载重—收前支腿—收后支腿—起吊作业结束。16图9.4是Q2-8型汽车起重机外形图支腿液压缸大臂变支腿液压缸(1)支腿回路

起吊时，须由支腿液压缸来承受负载作业结束后，先收前支腿，再收后支腿。缸9锁紧后桥板簧，同时缸8放下后支腿到所需位置，再由缸10放下前支腿。双向液压锁防止“软腿现象”放收收放17支腿液压缸(1)支腿回路起吊时，须由支腿液压缸来承受起升回路

(2)起升回路

采用柱塞马达带动重物升降，用液控单向顺序阀19来限制重物超速下降。缸20是制动缸，单向节流阀21是保证液压油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动。

18起升回路(2)起升回路采用柱塞马达带动重物升降起升回路

(2)起升回路

重物下降时，手动换向阀18切换至右位工作，液压马达反转，回油经阀19的液控顺序阀，阀18右位回油箱。

19起升回路(2)起升回路重物下降时，手动换向阀18切换至起升回路

(2)起升回路

当停止作业时，阀18处于中位，泵卸荷。制动缸20上的制动瓦在弹簧作用下使液压马达制动。20起升回路(2)起升回路当停止作业时，阀18处于中位，泵大臂伸缩(3)大臂伸缩回路

大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。大臂缩回时液压力与负载力方向一致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀14。

21大臂伸缩(3)大臂伸缩回路大臂伸缩采用单级长液压大臂变幅(3)变幅回路

大臂变幅机构是用于改变作业高度。本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相同。

22大臂变幅(3)变幅回路大臂变幅机构是用于改变作回转(4)回转油路

回转机构要求大臂能在任意方位起吊。本机采用ZMD40柱塞液压马达。23回转(4)回转油路回转机构要求大臂能在任意方位该液压系统的特点是：

①因重物在下降时以及大臂收缩和变幅时，负载与液压力方向相同，执行元件会失控，为此，在其回油路上必须设置平衡阀。

②采用手动弹簧复位的多路换向阀来控制各动作。换向阀常用M型中位机能。当换向阀处于中位时，各执行元件的进油路均被切断，液压泵出口通油箱使泵卸荷，减少了功率损失。

24该液压系统的特点是：①因重物在下降时以及大臂收试求：液压系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。图10.5[习题10.1]液压系统图25试求：液压系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁1DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进工进快退原位停止261DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进工进快退原位停止21DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进+一一下位工进+一一上位快退一+一先上位、后下位原位停止一一+下位271DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进+一一下位工进+一左图1-1液压系统，能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—停止及卸荷”工序填写电磁铁（通电为“+”，短电为“-”）于表中。

28左图1-1液压系统，能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—停止1YA2YA3YA4YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸荷291YA2YA3YA4YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸1YA2YA3YA4YA快进+

一一一Ⅰ工进+一++Ⅱ工进+一一+快退一

+一一停止、卸荷一

一

一一301YA2YA3YA4YA快进+一一一Ⅰ工进+一++Ⅱ工图示液压系统的能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—原位停、泵卸荷”工作循环,试填写的电磁铁动作顺序表.31图示液压系统的能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—原位停、泵1YA2YA3YA4YA5YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸荷321YA2YA3YA4YA5YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停1YA2YA3YA4YA5YA快进+

一+一+Ⅰ工进+一一一+Ⅱ工进+一一++快退一

++一+停止、卸荷一

一

一一一331YA2YA3YA4YA5YA快进+一+一+Ⅰ工进+一图示为组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。试写出其动作循环表并说明桥式油路结构的作用。34图示为组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。试写出其动作循环1YA2YA3YA说明情况

快进+

一一液压缸差动连接

工进+一+

回油节流流调速；大泵卸荷

工退

一+

+进油节流流调速；大泵卸荷

快退一+一原位停止

一一一小泵高压溢流；大泵卸荷

351YA2YA3YA说明情况快进+一一液压缸差动连接工习题

9.1如图9.6所示为某机械手液压系统。各执行机构的动作均由电控系统发出信号控制相应的电磁换向阀，按程序依次步进动作，电磁铁动作顺序表见表9.2，试分析该液压系统油路及各液压元件的作用。

36习题9.1如图9.6所示为某机械手液压系统37379.2试写出图9.7所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。

图9.7题9.2图389.2试写出图9.7所示液压系统的动作循环表，并评1YA2YA3YA快进+一+工进+一一停留+一一快退一+一停止一一一391YA2YA3YA快进+一+工进+一一停留+一一快退一9.3图9.8所示的压力机液压系统，能实现“快进→慢进→保压→快退→停止”的动作循环，试读懂此系统图，并写出：包括油路流动情况的动作循环表。

图9.8题9.3图409.3图9.8所示的压力机液压系统，能实现“快进动作名称信号来源1YA2YA说明情况

快进按下起动按钮+

一泵→2→3→4(左腔)4(右腔)→3→油箱11→9→10慢进压力升高泵→2→3→4(左腔)4(右腔)→3→油箱泵→2→3→6→11保压

滑块碰上工件快退继电器发出信号一+泵→2→3→4(右腔)泵→2→3→94(左腔)→3→油箱10→9→1110→8→5→3→油箱停止

挡块压行程开关一一泵→2→3→油箱41动作名称信号来源1YA2YA说明情况快进按下起动按钮+9.4图9.9所示的液压系统，如按规定的顺序接受电器信号，试列表说明各液压阀和两液压缸的工作状态。

图9.9题9.4图429.4图9.9所示的液压系统，如按规定的顺序接受电动作顺序1YA2YA阀1阀2阀3阀4阀5阀6缸1缸21一+右左右右右左右行右行2一一右右右右右右右行左行3+一左右右左左右左行左行4++左左左左左左右行左行5+一左右左左左右右行右行6一一右右左右右右左行右行43动作顺序1YA2YA阀1阀2阀3阀4阀5阀6缸1缸21一+右本章提要

本章以机床液压系统及起重运输机械液压系统为例，介绍实际的液压系统及其基本回路，分析它们的工作原理和特点。

44本章提要本章以机床液压系统及起重运输本章提要

分析液压系统的步骤:1.了解设备对液压系统的动作要求；2.以执行元件为中心，将系统分解为若干块——子系统；3.根据执行元件的动作要求进行每个子系统分析，搞清楚子系统由哪些基本回路组成；4.根据设备对各执行元件间互锁、同步、顺序动作和防干扰等要求，分析各子系统的联系；5.归纳总结整个系统的特点。45本章提要分析液压系统的步骤:2

9.1组合机床动力滑台液压系统

动力滑台是组合机床的一种通用部件，在滑台上可以配置各种工艺用途的切削头。YT4543型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的工作循环，其中一种比较典型的工作循环是：快进→一工进→二工进→死挡铁停留→快退→停止。469.1组合机床动力滑台液压系统动力滑台是组合机床的474电液换向阀使液压缸差动联接以实现快速运动；系统中采用限压式变量叶片泵供油；用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；48电液换向阀使液压缸差动联接以实现快速运动；系统中采用限压式变

使液压缸差动联接和变量泵以实现快速运动；（1）快进按下启动按钮，三位五通电液动换向阀5的先导电磁换向阀1YA得电，使之阀芯右移，左位进入工作状态。49使液压缸差动联接和变量泵以实现快速运动；（1）用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（2）第一次工进

在快进行程结束，滑台上的挡铁压下行程阀。用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；50用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。（2

用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（3）第二次工作进给51用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。

（4）死挡铁停留

当动力滑台第二次工作进给终了碰上死挡铁后，液压缸停止不动，系统的压力进一步升高，达到压力继电器15的调定值时，经过时间继电器的延时，再发出电信号，使滑台退回。在时间继电器延时动作前，滑台停留在死挡块限定的位置上。

52为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。（4）死

（5）快退时间继电器发出电信号后，电液换向阀右位工作。

这时系统的压力较低，变量泵2输出流量大，动力滑台快速退回。由于活塞杆的面积大约为活塞的一半，所以动力滑台快进、快退的速度大致相等。

53（5）快退时间继电器发出电信号后，电液换向阀右位工

（6）原位停止

当动力滑台退回到原始位置时，挡块压下行程开关，电液换向阀处于中位，动力滑台停止运动，变量泵卸荷。

典型机床回路动画54（6）原位停止当动力滑台退回到原始位置时，挡块

1YA（1DT）2YA（2DT）3YA（3DT）行程阀快进导通一工进+切断二工进++切断死挡铁停留++切断快退+切断-导通原位停止导通电磁铁动作顺序表55

1YA2YA3YA行程阀快进导通一工进+切断二工系统特点：

①调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀的调速回路，调速阀放在进油路上，回油经过背压阀；

②快速运动回路：采用限压式变量泵在低压时输出的流量大的特点，并采用差动连接来实现快速前进；

③换向回路：采用电液动换向阀实现换向，并由压力继电器与时间继电器发出的电信号控制换向信号；

④快速运动与工作进给的换接回路：采用行程换向阀实现速度的换接。同时利用换向后系统中的压力升高使液控顺序阀接通，系统由快速运动的差动联接转换为使回油直接排回油箱；

⑤两种工作进给的换接回路：采用了两个调速阀串联的回路结构。56系统特点：①调速回路：采用了由限压9.3汽车起重机液压系统

汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。它主要由起升、回转、变幅、伸缩和支腿等工作机构组成，这些动作的完成由液压系统来实现。对于汽车起重机的液压系统，一般要求输出力大、动作要平稳、耐冲击、操作要灵活、方便、可靠、安全。

579.3汽车起重机液压系统汽车起重机是将起重机安装起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调整吊臂长度—调整吊臂起重角度—起吊—回转—落下载重—收前支腿—收后支腿—起吊作业结束。58起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调图9.4是Q2-8型汽车起重机外形图支腿液压缸大臂变幅大臂伸缩回转起升回路

起重时，动作顺序为：放下后支腿—放下前支腿—调整吊臂长度—调整吊臂起重角度—起吊—回转—落下载重—收前支腿—收后支腿—起吊作业结束。59图9.4是Q2-8型汽车起重机外形图支腿液压缸大臂变支腿液压缸(1)支腿回路

起吊时，须由支腿液压缸来承受负载作业结束后，先收前支腿，再收后支腿。缸9锁紧后桥板簧，同时缸8放下后支腿到所需位置，再由缸10放下前支腿。双向液压锁防止“软腿现象”放收收放60支腿液压缸(1)支腿回路起吊时，须由支腿液压缸来承受起升回路

(2)起升回路

采用柱塞马达带动重物升降，用液控单向顺序阀19来限制重物超速下降。缸20是制动缸，单向节流阀21是保证液压油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动。

61起升回路(2)起升回路采用柱塞马达带动重物升降起升回路

(2)起升回路

重物下降时，手动换向阀18切换至右位工作，液压马达反转，回油经阀19的液控顺序阀，阀18右位回油箱。

62起升回路(2)起升回路重物下降时，手动换向阀18切换至起升回路

(2)起升回路

当停止作业时，阀18处于中位，泵卸荷。制动缸20上的制动瓦在弹簧作用下使液压马达制动。63起升回路(2)起升回路当停止作业时，阀18处于中位，泵大臂伸缩(3)大臂伸缩回路

大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。大臂缩回时液压力与负载力方向一致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀14。

64大臂伸缩(3)大臂伸缩回路大臂伸缩采用单级长液压大臂变幅(3)变幅回路

大臂变幅机构是用于改变作业高度。本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相同。

65大臂变幅(3)变幅回路大臂变幅机构是用于改变作回转(4)回转油路

回转机构要求大臂能在任意方位起吊。本机采用ZMD40柱塞液压马达。66回转(4)回转油路回转机构要求大臂能在任意方位该液压系统的特点是：

①因重物在下降时以及大臂收缩和变幅时，负载与液压力方向相同，执行元件会失控，为此，在其回油路上必须设置平衡阀。

②采用手动弹簧复位的多路换向阀来控制各动作。换向阀常用M型中位机能。当换向阀处于中位时，各执行元件的进油路均被切断，液压泵出口通油箱使泵卸荷，减少了功率损失。

67该液压系统的特点是：①因重物在下降时以及大臂收试求：液压系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。图10.5[习题10.1]液压系统图68试求：液压系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁1DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进工进快退原位停止691DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进工进快退原位停止21DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进+一一下位工进+一一上位快退一+一先上位、后下位原位停止一一+下位701DT2DT3DT行程阀（上位/下位）快进+一一下位工进+一左图1-1液压系统，能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—停止及卸荷”工序填写电磁铁（通电为“+”，短电为“-”）于表中。

71左图1-1液压系统，能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—停止1YA2YA3YA4YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸荷721YA2YA3YA4YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸1YA2YA3YA4YA快进+

一一一Ⅰ工进+一++Ⅱ工进+一一+快退一

+一一停止、卸荷一

一

一一731YA2YA3YA4YA快进+一一一Ⅰ工进+一++Ⅱ工图示液压系统的能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—原位停、泵卸荷”工作循环,试填写的电磁铁动作顺序表.74图示液压系统的能实现“快进—Ⅰ工进—Ⅱ工进—快退—原位停、泵1YA2YA3YA4YA5YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停止、卸荷751YA2YA3YA4YA5YA快进Ⅰ工进Ⅱ工进快退停1YA2YA3YA4YA5YA快进+

一+一+Ⅰ工进+一一一+Ⅱ工进+一一++快退一

++一+停止、卸荷一

一

一一一761YA2YA3YA4YA5YA快进+一+一+Ⅰ工进+一图示为组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。试写出其动作循环表并说明桥式油路结构的作用。77图示为组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。试写出其动作循环1YA2YA3YA说明情况

快进+

一一液压缸差动连接

工进+一+

回油节流流调速；大泵卸荷

工退

一+

+进油节流流调速；大泵卸荷

快退一+一原位停止

一一一小泵高压溢流；大泵卸荷

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