第七章 典型液压传动系统

中国劳动社会保障出版社第七章典型液压传动系统方向控制回路§7-1压力控制回路§7-2速度控制回路§7-3多缸控制回路§7-4多缸控制回路§7-5第七章典型液压传动系统阅读液压传动系统图的步骤：1．了解机械设备的用途、使用场合，以及其对液压传动系统提出的要求。2.初读整个系统图，以执行元件为中心，将系统划分为若干个子系统。3．用抓两头、串中间的方法，读懂每个子系统。4．读懂整个系统图。5．总结出整个系统的特点，加深对系统的理解。§7-1动力滑台液压传动系统一、概述组合机床是一种工序集中的高效专用金属切削机床，它由通用部件和部分专用部件组成。液压动力滑台是实现进给运动的一种通用部件，由安装在滑座上的液压缸的缸筒驱动。YT4543型动力滑台液压传动系统该系统采用限压式变量泵供油，电液换向阀换向。快进由液压缸差动连接来实现。该系统包含了换向回路、速度换接回路、二次进给回路、容积节流调速回路和卸荷回路等基本回路。可实现快进、慢速工作进给和快退的运动要求。二、YT4543型动力滑台液压传动系统工作原理按下启动按钮，电液换向阀7的先导电磁换向阀的电磁铁CB1通电，阀芯右移，先导阀左位工作，控制油液进入主阀左侧控制腔，使主阀也左位接入系统。1．快进进油路：过滤器1→变量泵2→电磁换向阀7.2左位→单向阀7.3→液控换向阀主阀7.1左腔。回油路：液控换向阀7.1右腔→节流阀7.6→电磁换向阀7.2左位→油箱。（1）控制油路进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→电液换向阀7.1左位→行程阀12→液压缸14左腔。回油路：液压缸14右腔→电液换向阀7.1左位→单向阀6→行程阀12→液压缸14左腔。（2）主油路2．第一次工作进给当滑台快速运动到一定位置，压下了行程阀12的阀芯，切断了该通道，压力油必须经调速阀8和换向阀13进入液压缸左腔。由于压力油流经调速阀，使系统压力上升，打开了液控顺序阀5。此时单向阀6的上部压力大于下部压力，单向阀6关闭，切断了液压缸的差动回路。液压缸右腔回油经液控顺序阀5、背压阀4流回油箱。液压滑台转为第一次工进。主油路进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→电液换向阀7.1左位→调速阀8→二位二通电磁换向阀13右位→液压缸14左腔。主油路回油路：液压缸14右腔→电液换向阀7.1左位→液控顺序阀5→背压阀4→油箱。3．第二次工作进给第一次工进结束后，行程挡块压下行程开关使换向13的CB3通电，换向阀13切断了压力油的通路，压力油改由调速阀9进入液压缸14的左腔，滑台转为第二次工进。由于调速阀9的开口比调速阅8小，所以进给速度再一次降低。当滑台工作进给完成后，碰上止挡块的滑台停止运动，系统的压力立即升高，当压力升高到压力继电器10的调定值时，压力继电器动作，向时间继电器发出信号，由时间继电器控制滑台下一个动作前的停留时间。此时变量泵输出的流量极少，仅用来补充泄漏，系统处于保压状态。4．止挡块停留5．快退时间继电器经延时后，发出信号，使CB1、CB3断电，CB2通电，电液换向阀7的电磁换向阀和液控换向阀均处于右位工作，实现换向。油液进入液压缸右腔，由于滑台后退时为空载，系统中压力较低，变量泵1的输出流量自动增至最大，使滑台快速退回。进油路：过滤器1→变量泵2→电磁换向阀7.2右位→单向阀7.4→液控换向阀主阀7.1右腔。回油路：液控换向阀7.1左腔→节流阀7.5→电磁换向阀7.2右位→油箱。（1）控制油路进油路：过滤器1→变量泵2→电磁换向阀7.2右位→液压缸14右腔。回油路：液压缸14左腔→单向阀11→电磁换向阀7.2右位→油箱。（2）主油路6．原位停止当滑台快退至原位时，滑台上的挡块压下终点行程开关，使CB2断电。电液换向阀7中的电磁换向阀7.2和液控换向阀7.1均处于中位。液压缸14失去动力源，处于锁紧状态，滑台停止运动。1．系统采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路，且在回油路上设置背压阀。该回路能获得较好的速度刚性和运动平稳性，并可减少系统的发热。2．采用电液换向阀的换向回路，发挥了电液联合控制的优点，而且主油路换向平稳、无冲击。3．采用液压缸差动连接的快速回路，简单可靠，能源利用合理。三、YT4543动力滑台液压传动系统的特点4．采用行程阀和液控顺序阀，实现快进与工进速度的转换，使速度转换平稳、可靠，且位置准确。采用两个串联的调速阀及用行程开关控制的电磁换向阀实现两种工进速度的转换。由于进给速度较低，故也能保证换接精度和平稳性的要求。5．采用压力继电器发信号，控制滑台反向退回，方便可靠。止挡块的采用还能提高滑台工进结束时的位置精度。§7-2立式组合机床液压传动系统一、概述该系统由动力头进给、工件的定位和夹紧等子系统组成，包括了多种基本回路。利用该系统可实现工件的定位、夹紧和动力头的进给等自动工作循环。1．工件定位二、液压传动系统的工作过程当工件在生产线上到达本工序后，电磁铁CB4和CB5通电，液压泵2输出的油液进入定位液压缸15的右腔，推动活塞左移，通过杠杆使定位销14下移，对工件进行定位。进油路：过滤器1→液压缸2→二位三通电磁换向阀3（上位）→減压阀4→单向阀5→二位四通电磁換向阀6（左位）→定位液压缸14右腔。回油路：定位液压缸14左腔→二位四通电磁換向阀6（左位）→油箱。汽车发动机缸体定位后，系统压力升高，当压力升高到单向顺序阀9的顺序阀的调定压力时，单向顺序阀9的顺序阀打开，压力油进入夹紧液压缸10的左腔，推动活塞右行，通过楔块11推动顶杆12上升，而将工件夹紧。2．夹紧工件进油路：过滤器1→液压缸2→二位三通电磁换向阀3（上位）→减压阀4→单向阀5→二位四通电磁換向阀6（左位）→单向顺序阀9的顺序阀→夹紧液压缸10左腔。回油路：夹紧液压缸10右腔→二位四通电磁换向阀6（左位）→油箱。3．动力头快进工件夹紧后，系统压力进一步升高。压力继电器7发出信号，使电磁铁CB1和CB3通电，换向阀18左位和换向阀15的上位接入油路，油液进入动力头液压缸19的下腔，安装在液压缸缸体上的动力头向下运动，因回油路采用差动连接，故动力头实现快进。进油路：过滤器1→液压缸2→三位五通电磁换向阀18（左位）→动力头液压缸19下腔。回油路：动力头液压缸19上腔→三位五通电磁换向阀18（左位）→二位二通电磁換向阀15（上位）→动力头液压缸19下腔。4．动力头工进当动力头快进至预定位置时，挡铁压下行程开关，使CB3断电，換向阀15回复到下位工作，切断了动力头液压缸20的差动连接。回油只能经过滤器16、温度补偿调速阀17流回油箱，动力头实现工进。进油路：过滤器1→液压缸2→三位五通电磁换向阀18（左位）→动力头液压缸19下腔。回油路:动力头液压缸19上腔→三位五通电磁换向阀18（左位）→过滤器16→温度补偿调速阀17→油箱。5．动力头快退工件加工完毕，动力头已至行程终点，挡铁压下行程开关，使电磁铁CB1断电，CB2通电，三位五通电磁换向阀18右位接入油路，实现换向，动力头快退。进油路：过滤器1→液压缸2→三位五通电磁换向阀18（右位）→动力头液压缸19上腔。回油路：动力头液压缸19下腔→三位五通电磁换向阀18（右位）→油箱。6．松开工件、拔销动力头快退至原位时，压下行程开关，使电磁铁CB2断电，动力头液压缸19处于锁紧状态。同时，CB5断电，CB6通电，换向阀6右位接入油路，压力油分别进入夹紧液压缸11的右腔和定位液压缸15的左腔，同时松开工件，拔出定位销。进油路：过滤器1→液压缸2→二位三通电磁换向阀3（上位）→減压阀4→单向阀5→二位四通电磁換向阀6（右位）→定位销液压缸14左腔和夹紧液压缸10右腔。松开的回油路：夹紧液压缸10左腔→单向顺序阀9的单向阀→二位四通电磁換向阀6（右位）→油箱。拔销的回油路：定位销液压缸14右腔→二位四通电磁換向阀6（右位）→油箱。7．液压缸停止工作、液压泵卸荷松开和拔销动作完毕后，系统压力继续升高，当压力升至压力继电器8的调定压力时，压力继电器8发出信号，使CB4断电，二位三通电磁换向阀3的下位接入油路，液压泵2输出的油液经二位三通电磁换向阀3（下位）流回油箱而卸荷。1．本系统选用了限压式变量泵，泵的输出流量随系统的压力变化而变化，以适应不同进给的速度要求，没有溢流损失，因而减少了发热，提高了效率。2．动力头液压缸采用了差动连接，提高了动力头的快进速度和系统效率。3．分别采用了顺序阀和压力继电器组成的顺序动作回路，使定位、夹紧、动力头进给等动作有序进行，互不干扰。三、立式组合机床液压传动系统的特点4．采用了减压阀控制夹紧力，防止了夹紧力过大而造成工件的变形．同时，由于安装了单向阀５，在动力头快进时，夹紧液压缸10左腔的油液不会倒流，保证了夹紧力的稳定，避免了工件松动。5．动力头进给时，采用回油路节流调速，温度补偿调速阀在回油路上形成一定的背压，使动力头工进速度平稳。同时因为采用了温度补偿调速阀，从而使动力头工进速度不受负载和温度变化的影响，进一步提高了运动速度的平稳性。§7-3MJ-50型数控车床液压传动系统一、概述MJ-50型数控车床的液压传动系统能实现卡盘的夹紧与松开，两种夹紧力（大与小）之间的转换，回转刀架的正转、反转、松开与夹紧，尾座套筒的伸缩。1．卡盘系统二、工作原理卡盘高压夹紧时，CB2、CB3断电，CB1通电，二位四通电磁换向阀7和8均在左位工作。（1）卡盘高压夹紧进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→先导式减压阀5→二位四通电磁换向阀7（左位）→二位四通电磁换向阀8（左位）→卡盘液压缸10右腔。回油路：卡盘液压缸10左腔→二位四通电磁换向阀8（左位）→油箱。（2）卡盘低压夹紧当夹紧薄壁零件时，需要低夹紧力。这时CB3通电，二位四通电磁换向阀7切换至右位工作。液压泵输出的压力油只能经减压阀6进入卡盘液压缸10右腔，实现低夹紧力夹紧工件。（3）卡盘松开卡盘需要松开时，让CB1断电，CB2通电。换向阀8切换至右位工作，液压泵输出的压力油经二位四通电磁换向阀8后，进入卡盘液压缸10的左腔，活塞右移，卡盘松开。进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→先导式减压阀5（或6）→二位二通换向阀7左位（或右位）→二位二通电磁換向阀8（右位）→卡盘液压缸10左腔。回油路：卡盘液压缸10右腔→二位二通电磁換向阀8（右位）→油箱。2．回转刀架系统刀架的完整工作循环是：刀架松开→刀架逆时针（或顺时针）旋转就近到达指定刀位→刀架夹紧。电磁铁动作顺序：CB6通电（刀架松开）→CB4通电（马达逆时针旋转）或CB5通电（马达顺时针旋转）→CB4（或CB6）断电（刀架停转）→CB6断电（刀架夹紧）。进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→二位四通电磁换向阀15（右位）→刀架液压缸16下腔。回油路：刀架液压缸16上腔→二位四通电磁换向阀15（右位）→油箱。（1）刀架松开（2）刀架旋转CB4通电，刀架逆时针旋转。进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→三位四通电磁换向阀11左位→单向调速阀12的调速阀→刀架转位马达14。刀架逆时针旋转时的回油路：刀架转位马达14→单向调速阀13的单向阀→三位四通电磁换向阀11左位→油箱。（3）刀架夹紧进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→二位四通电磁换向阀15（左位）→刀架液压缸16上腔。回油路：刀架液压缸16下腔→二位四通电磁换向阀15（左位）→油箱。3．尾座套筒液压传动系统进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→减压阀17→三位四通电磁换向阀18（左位）→尾座套筒液压缸21左腔。尾座套筒伸出时，电磁铁CB7通电。回油路：尾座套筒液压缸21右腔→单向调速阀20的调速阀→三位四通电磁换向阀18（左位）→油箱。（1）尾座套筒伸出进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→减压阀17→三位四通电磁换向阀18（右位）→单向调速阀20的单向阀→尾座套筒液压缸21右腔。（2）尾座套筒缩回尾架套筒缩回时，CB7断电，CB8通电。回油路：尾座套筒液压缸21左腔→三位四通电磁换向阀18（右位）→油箱。1）采用单向变量液压泵向系统供油，能量损失小。2）用换向阀控制卡盘夹紧回路的变换，实现高压夹紧和低压夹紧的换接，并且可以分别调节高压夹紧力或低压夹紧力的大小。这样可根据工作情况调节夹紧力，操作方便简单。三、MJ-50型数控车床液压传动系统的特点3）用液压马达实现刀架转位，可实现无级调速，并能控制刀架正、反转。4）用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，以实现套筒的伸出或缩回，并能调节尾座套筒伸出工作时的预紧力大小，以适应不同工件的需要。5）压力表3、8、18可分别显示系统相应处的压力，以便调整压力大小和进行故障诊断。§7-4YA32-200型万能液压机液压传动系统一、概述YA32-200型万能液压机对液压传动系统的基本要求：1．主缸（上液压缸）驱动上滑块，实现“快速下行→慢速下行→加压→保压→泄压→快速返回→原位停止”工作循环。顶出缸（下液压缸）驱动下滑块，实现“顶出→停留→退回→原位停止”工作循环。2．系统压力要能经常变换和调整，并能产生较大压力以满足工作要求。3，流量大、功率大、空行程与加压行程的速度差异大。因此要求功率利用合理，工作平稳，安全可靠。1．主缸活塞的运动二、液压传动系统的工作过程（1）主缸活塞快速下行（2）主缸活塞慢速下行与加压（3）保压（4）泄压与主缸活塞快速返回2．顶出缸活塞的运动（1）顶出（2）退回（3）浮动压边1．液压机的液压传动系统的控制油液采用专门的低压泵供油，而不直接用系统的高压油作油源，避免了控制油路油量的变化对主油路上执行元件的速度影响。2．为了不发生误操作，该系统只有在控制主缸的换向阀处于中位时，才能向顶出缸供油，可有效的防止误操作。3．本液压传动系统释能（泄压）回路结构简单，元件少，工作可靠。三、A32-200型液压机液压传动系统的特点4．系统采用液控单向阀保压，工作可靠，结构简单。5．将液压机滑块的质量作为快速下行时的超越负载，同时用充液油箱对主缸上腔充油，做到了在不增加主泵流量的情况下增加滑块的下行速度。6．主泵采用变量柱塞泵—液压缸式容积调速，提高了系统效率，减少了发热量。§7-5汽车起重机液压传动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，由汽车1、基本臂2、伸缩臂3、起升机构4、吊臂变幅液压缸5、转台6和支腿7等组成。一、概述起重机液压传动系统包括支腿收放、转台回转、吊臂伸缩、吊臂变幅和吊重起升五个部分。1．支腿收放二、液压传动系统的工作过程

进油路：液压泵4→三位四通手动换向阀13中位→三位四通手动换向阀14左位→液锁阀16和17→后支腿液压缸15和18的上腔。

回油路：后支腿液压缸15和18的下腔→液锁阀16和17→三位四通手动换向阀14左位→三位四通手动换向阀21、23、27、31中位→油箱。

当三位四通手动换向阀14左位工作时，后支腿放下。2．转台回转

回油路：回转液压马达22右（左）油口→三位四通手动换向阀21左（右）位→三位四通手动换向阀23、27、31中位→油箱。

进油路：液压泵4→三位四通手动换向阀13、14中位→三位四通手动换向阀21左（右