《液压传动》第八章：典型的液压传动系统

第八章典型的液压传动系统通常，机器或机械设备的液压传动部分称为液压传动系统。当机器或设备的工作主体是用液压来传动时，则它被称为液压设备。本章介绍的典型的液压传动系统是在现有的液压设备中，选出的几个有代表性的液压传动系统。学习本章的目的主要是在掌握其液压传动是怎样实现的，即掌握几种典型的液压系统的工作原理。同时，通过对典型系统的学习和分析，掌握阅读液压传动系统图的方法，为分析和设计液压传动系统打下必要的基础。目录阅读和分析液压系统的大致步骤和方法是：（1）了解设备的用途及对液压传动系统的要求。（2）初步浏览各执行元件的工作循环过程，所含元件的类型、规格、性能、功能和各元件之间的关系。（3）对与每一执行元件有关的泵、阀所组成的子系统进行分析，搞清楚其中包含哪些基本回路，然后针对各执行元件的动作要求，参照动作顺序表读懂子系统.（4）根据液压传动系统中各执行元件的互锁、同步和防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，并进一步读懂在系统中是如何实现这些要求的。（5）在全面读懂系统的基础上，归纳总结整个系统有哪些特点，以便加深对系统的理解。8.1YT4543型组合机床动力滑台8.1.1概述

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。8.1.2液压系统的工作原理液压系统组成：

该系统由限压式变量叶片泵、单杆活塞缸和液压元件等组成，在机、电、液配合下能实现“快进-I工进-II工进-死挡铁停留-快退-原位停止”的工作循环。电液换向阀

使液压缸差动连接以实现快速运动；用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；系统中采用限压式变量叶片泵供油；

按下启动按钮，使电磁铁1YA得电吸合，主油路为：先导电磁阀11左位接入系统，接着液动换向阀12左位接入系统。

进油路：14→13→12左位→8右位→7左腔回油路：7右腔→12左位→3→8右位→7左腔

由于动力滑台空载，系统工作压力低，液控顺序阀2关闭，液压缸实现差动连接，此时泵输出最大流量，所以滑台向左快进。当快进到指定位置时，滑台上的液压挡铁压下行程阀8，使其左位接入系统，压力油经调速阀4而使系统压力升高。这样，一方面使限压式变量叶片泵14的流量减少到与调速阀4所允许通过的流量相一致；另一方面打开液控顺序阀2，使液压缸差动连接断开，这样滑台的运动转换为I工进，其速度大小由调速阀4调节。其主油路为：

进油路：14→13→12左位→4→9右位→7左腔回油路：7右腔→12左位→2→1→油箱

第一次工作进给到位时，滑台上行程挡铁压下行程开关，使电磁铁3YA得电，电磁阀9左位接入系统。此时，压力油通过调速阀4，又通过调速阀10进入油缸7左腔。回油路与I工进时相同。

由于阀10的开口比阀4的小，故滑台的速度大小由阀10决定。

当II工进完成后，滑台碰上死挡铁而停止运动时，油缸7左腔压力升高，当压力升高到压力继电器5调定值时，压力继电器5发出信号给时间继电器，停留时间由时间继电器调定。滑台在死挡铁停留时，液压泵供油压力升高，流量减少，其输出流量为液压泵和系统的泄漏量。

滑台停留时间结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁1YA断电，2YA通电，电磁阀11右位接入系统，接着液动换向阀12右位接入系统。因滑台快退时负载小，系统压力低，变量泵自动恢复到最大流量，滑台快速退回。其主油路为：进油路：14→单向阀→阀12右位→液压缸7右腔回油路：液压缸7左腔→单向阀6→阀12右位→油箱滑台快速退回到原位，挡块压下原位行程开关，使1YA，2YA和3YA全部断电，阀11、12处于中位，滑台停止运动。此时液压泵输出的液压油经单向阀13和阀12中位流回油箱。由于阀13的压降，使泵在低压下卸荷（维持一定的低压是为了下一次启动时能使阀12动作）。表8.1液压系统的电磁铁和行程阀的动作表。

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

万能外圆磨床是工业生产中应用极为广泛的一种精加工机床。主要用来磨削圆柱表面，圆锥表面及阶梯轴肩等，利用内圈磨头附件还可以磨削内圆和内锥表面。万能外圆磨床工作台直线往复运动和抖动，砂轮架快速进退运动和周期进给运动，尾座顶尖的松开运动等都是用液压传动来实现的。加工参数：最大磨削外圆直径320mm,因最大长度有1000mm,

1500mm,2000mm;最大磨削内圆直径100mm;磨削零件表面粗糙度可达到Ra0.63-Ra0.16。8.2M1432A型万能外圆磨床液压系统工作台的往复运动

进油路：过滤器→泵→换向阀2→工作台液压缸右腔

回油路：工作台液压缸左腔→换向阀2→先导阀1→开停阀3右位→节流阀5→油箱

当工作台运动到预定位置，左挡块拨动先导阀，使它左移，最终处于左端位置。切换油路，使换向阀也处于左端，工作台向左运动。主油路变为：

进油路：过滤器→泵→换向阀2→工作抬液压缸左腔

回油路：工作台液压缸右腔→换向阀2→先导阀1→开停阀3右位→节流阀5→油箱8.3剪板机液压系统

剪板机主要用于剪裁金属板。大、中型剪板机主传动系统一般均采用液压传动。剪板机的主要动作是:主液压缸带动剪刀片运动对板料进行剪切：其辅助动作有压料脚压住板料，防止剪切时产生的力矩使钢板翘起，剪切后托料球抬起，以减小送料时的摩擦力等。带动刀架运动的两个主液压缸的活塞杆均与刀架固结，或连接在有固定转轴的摆式刀架上，用机械的方法保证两液压缸运动的同步。剪板机液压系统主要有以下几个基本回路：（1）压力回路由阀1、5、8、9、10、11组成，包括以下几个回路。调压回路由阀1、8、10、11组成，当1YT通电时，阀8和11的进油口都和阀1控制腔相通，因阀11调定值低于阀8，故系统压力由阀11决定；2YT通电时，则由阀8调定系统压力。卸荷回路换向阀10处于中位时，阀8和11的进油口均通油箱，液压泵通过阀1卸荷。背压回路由阀15和5组成，在空行程下行和剪板结束时防止冲击，只有当回油压力（主缸）超过阀15的调定值时，阀5才能打开，这能起到缓冲作用。（2）换向回路由插装阀2、3、4、5和换向阀12、13组成一个三位五通换向阀，其动作如换向阀功能表所示。（3）单向顺序回路由插装阀6、单向阀7及顺序阀16组成。当系统压力高于先导调压阀16的调定值时，阀6就开启，泵输出的压力油进入主缸上腔。回程时，主缸上腔的油液则通过单向阀7流回油箱。8.4YB32-200型液压机液压系统

液压机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型等压力加工工艺中广泛应用的机械设备，它是最早应用液压传动的机械之一。按其工作介质是油还是水（乳化液），液压机可分为油压机和水压机两种，本节介绍一种以油为介质的YA32-200型四柱万能液压机。该液压机主缸最大压制力为2000kN。液压及要求液压系统完成的主要动作是：主缸滑块的快速下行、慢速加压、保压、泄压、快速回程及在任意位置停止；顶出缸活塞的顶出、退回等。在薄板拉伸时，有时还需要顶出缸将胚料压紧。这时顶出缸下腔保持一定的压力并随主缸一起下行，在一个工作循环内，系统的压力和流量变化很大，因此要特别注意功率的合理利用。（1）主缸运动：快速下行----慢速接近工件加压----保压----泄压、快速回程----停止（2）顶出缸17只是在主阀停止运动时才能动作。由于压力油先经过电液阀6后才进入控制顶出缸运动的电液阀21，也即电液阀处于中位时，才有油通向顶出缸，实现了主缸和顶出缸的运动互锁。顶出按下顶出按钮。3YA通电吸合，压力油由泵1经阀6中位、阀21左位进入顶出缸下腔，上腔油液则经阀21回油，活塞上升。退回3YA断电，4YA通电吸合时，油路换向，顶出缸的活塞下降。浮动压边作薄板拉伸压边时，要求顶出缸即保持一定的压力，又能随主缸滑块下压而下降。这时3YA通电，使顶出缸上升到顶住被拉伸的工件，然后3YA断电，顶出缸下腔的油液被阀21封住。主缸滑块下压时，顶出缸活塞被迫随之下行，顶出缸下腔回油经节流器19和背压阀20流回油箱，使缸下腔保持所需的压边力。YB32-200型四柱万能液压机液压系统特点:1.采用高压大流量恒功率变量泵供油，即符合工艺要求，又节省能量。2.利用活塞滑块的自重作用实现快速下行，并用充液阀对主阀充液。这种快速运动回路结构简单，使用元件少。3.本液压机采用单向阀13保压。为了减少由保压转换为快速回程时的液压冲击，采用了卸荷阀11和带卸荷阀小阀心的液控单向阀14组成的泄压回路。4.顶出缸与主缸运动互锁。只有换向阀6处于中位，主缸不运动时，压力油才能进入阀21，使顶出缸运动。这是一种安全措施。8.5Q2-8型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。

图示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

(1)支腿回路

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。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。双向液压锁防止“软腿现象”

(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。

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18右位回油箱。

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。

(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。

大臂变幅

(4)变幅回路

回转(5)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。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。8.6SZ-250A型塑料注射成型机塑料注射成型机（简称注塑机），是将颗粒状塑料加热熔化到流动状态，以快速高压注入模腔，经过一定时间的保压，冷却凝固成为一定形状的塑料制品的设备。由于注塑机具有成型周期短，对各种塑料的加工适应性强，可以制造外形各异、复杂、尺寸较精确或带有金属镶嵌的制品以及自动化程度高等优点，所以注塑机得到了广泛地应用。

为了保证有足够的合模力，采用了液压—机械增力合模机构，使模具锁紧可靠和减少合模缸缸径尺寸。本系统采用以行程控制为主实现顺序动作，通过电气行程开关与电磁阀来实现。根据塑料注射成型工艺，注塑机工作循环中的各个阶段要求流量和压力各不相同并且经常是变化的。一般多采