《液压与气压传动》 课件 单元8 典型液压系统分析

液压与气压传动单元8典型液压系统分析学习目标掌握典型液压系统的工作原理和系统特点。

熟悉典型液压系统的分析方法和分析步骤。

了解典型液压系统常见的故障及排除方法。

培养用逻辑思维方法来分析与解决问题，并抓住主要矛盾和矛盾的主要方面的能力。

目录CONTENTS单元8典型液压系统分析组合机床动力滑台液压系统8.1自动线输送装置液压系统8.2万能外圆磨床液压系统8.3数控车床液压系统8.4工业机械手液压系统8.501组合机床动力滑台液压系统概述8.1.1组合机床是高效专用机床,由通用和专用部件组成,应用广。液压动力滑台是组合机床进给通用部件,可装工作部件完成多种加工工序,实现多种工作循环。对液压动力滑台液压系统性能要求主要是工作可靠、换速平稳、进给稳、功率利用合理、效率高。分析1HY40型动力滑台液压系统的工作原理图，了解该系统的组成特点、系统调整、常见故障及排除方图8-1lHY40型动力滑台液压系统

图8-4

动力滑台工作循环图图8-1

电磁铁和行程阀动作顺序表动作电磁铁行程阀6KPlYA2YA3YA快进一工进二工进死挡铁停留快退原位停止++++------+---++---+++±----+--1HY40型动力滑台液压系统8.1.2液压系统的特点分析8.1.3系统采用：限压式变量泵和调速阀容积节流调速回路；单活塞杆液压缸差动连接增速回路；电液换向阀换向回路；行程阀和电磁换向阀换速回路；串联调速阀二次进给回路。其特点如下：调速阀进油路节流调速，保证低速稳定，速度刚性好，调速范围大，回油路背压阀提高平稳性。限压式变量泵输出流量随工况调整，经济合理，效率高，发热小。行程阀和液控顺序阀实现快进-工进切换，平稳可靠，位置精度高；电磁换向阀用于低速工进切换，保证平稳性和精度。电液换向阀换向时间可调，换向平稳。快进-工进切换由行程阀和液控顺序阀实现，电路简单可靠。系统的调整8.1.41．滑台运动速度的调整图8-3

限压式变量泵的流量压力特性曲线

（1）准备工作（2）调整系统的调整8.1.4调整内容1.滑台运动速度的调整2.滑台工作循环的调整系统常见故障及排除方法8.1.5常见故障：压力调节不上去；噪声；工作部件爬行；无小进给或最小进给速度过大；负荷增加时进给速度明显下降；负荷不变时进给速度逐渐下降；空行程时系统压力过高；系统油温过高。02自动线输送装置液压系统其中返回滚道采用上方返回式（有导轨和滚轮)利用两端高度差，使随行夹具自动从后提升装置位置滑行到前提升装置位置。UX140A叉子耳孔自动线的输送装置是由四个部分组成：前提升装置运输带后提升装置返回滚道输送装置简介8.2.1图8-5UX140A叉子耳孔自动线输送装置示意图1—前提升装置；2—返回滚道；3—提升导向支柱；4—后提升装置；5—滚轮；6一提升液压缸；7—钢丝绳；8—随行夹具；9—提升托板；10—底座；11—输送带液压缸；12一单向棘爪；13—支架；14—单向棘爪步伐式输送带自动线输送装置液压系统结构8.2.2前提升部分后提升部分输送带部分UX140A的系统可分为三部分图8-7UX140A叉子耳孔自动线输送装置液压原理1—压力继电器；2—二位四通换向阀；3、19、26—过滤器；4、10、21—溢流阀；5、11、22—二位二通换向阀；6、7、18、23—单向阀；8—双联定量叶片泵；9—减压阀；12、25—单向节流阀；13、24—二位五通换向阀；14—节流阀；15—二位三通换向阀；16—调速阀；17—液控单向阀；20—定量叶片泵液压系统的特点分析8.2.3UX140A自动线输送装置特点分析系统流量变化大、停歇久、压力低，采用双联叶片泵，用两个二位二通电磁阀控制两泵卸荷，可控制单/双泵供油或双泵卸荷，使流量适配，减少浪费。升降装置必须考虑其在上端位置停留的可靠性。后提升装置为了防止随行夹具未到位时机床切削造成损失，本装置除行程开关外，还装了压力继电器KP1。随行夹具到位后，压力继电器和行程开关均发讯号，全线其它动作方可进行，保证工作稳定。UX140A自动线输送装置液压系统电磁铁动作顺序表电磁铁动作1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YAKP2带快速向前＋＋＋带低速向前＋＋＋带死挡铁停留＋＋＋±前提升上升＋后提升上升＋＋带返回＋前提升下降＋＋后提升下降＋原位系统的调整8.2.4调整内容前提升装置的调整输送带和后提升装置的调整系统常见故障及排除方法8.2.5故障现象随行夹具未到位即动作。可能原因压力继电器装于输送带液压缸无杆腔进油路,压力变化小,动作压力调低,系统压力波动时,夹具未到位继电器即发讯号(行程开关位置欠准)判断方法输送带前进时,微动开关已压合。排除方法改变压力继电器位置,装于活塞前进回油腔与调速阀间,利用压力降为零过程发讯号,排除故障。03万能外圆磨床液压系统概述8.3.1

外圆磨床是应用极为广泛的一种精密加工设备。它用于磨削各种外圆柱面、圆锥面以及阶梯轴等零件，若采用内圆磨头附件还可磨削内圆及内锥孔等表面。根据磨削工艺的特点，机床对各种运动性能都有较高要求，其中对工作台往复运动的性能要求最高。万能外圆磨床工作台换向回路8.3.2磨床工作台的换向回路通常有时间控制制动式和行程控制制动式（右图）两类。图8-8行程控制制动式换向回路1一定量泵；2—溢流阀；3、5、9—节流阀；4—先导阀；6、8—单向阀；7—主换向阀；10—拨杆万能外圆磨床工作台换向回路8.3.3该系统能完成工作台的往复运动、砂轮架的横向快速进退运动、周期进给运动、尾座顶尖的自动松开、工作台手动与液动的互锁、砂轮架丝杠螺母副间隙的消除及机床的润滑等。图8-9M1432B型万能外圆磨床液压系统一过滤器；2—液压泵；3—溢流阀；4一精过滤器；5—先导阀；6—主换向阀；7—开停阀；8—节流阀；9—压力计开关；10—选择阀；11一进给阀；12一尾座阀；13—快动阀；14—单向阀采用活塞杆固定式双活塞杆缸，减小了机床占地面积，同时也保证了两个方向的运动速度一致。采用结构简单、价格便宜且压力损失较小的节流阀回油节流调速，对于调速范围不需很大、负载小且基本恒定的磨床来说完全合适。采用回油节流调速回路，使液压缸回油腔具有一定背压，可防止空气侵入系统并提高了运动平稳性，至于停车后再启动的“前冲”现象，由于采用手动开停阀，它的转动范围较大(90°)，开启速度相对较慢，系统压力又较低，故启动前冲现象得到改善。由于主换向阀阀芯能实现第一次快跳、慢速移动和第二次快跳，先导阀也能快跳(抖动)，故工作台能获得理想的换向精度。由于设置了抖动缸，使工作台能作短距离的高频抖动，有利于保证切入式磨削及阶梯轴(孔)磨削的表面质量和提高生产率，同时也便于借助先导阀开始快跳的位置进行对刀。液压系统的特点分析8.3.4开停阀和节流阀单独设置，机床重复启动后，工作台运动速度能保持不变，有利于保证加工质量。快动阀和尾座阀串联连接，只有在砂轮架退离工件后，尾座阀才能起作用，尾座顶尖方能在液压力作用下松开。磨削内孔时，采用电磁铁将快动阀锁紧在快进后的位置上，可防止安全事故发生。四种进给方式用一个选择阀控制，操作方便。本系统采用了将先导阀、主换向阀、开停阀、节流阀和抖动缸集中于同一阀体内的HYY21/3P—25T型快跳操纵箱，使系统结构紧凑，管路缩短，管接头减少，安装调试和操纵都较方便。系统的调整8.3.5调整内容（1）压力调整（2）快动缸调整

系统常见故障及排除方法8.3.6

常见故障现象：工作台运动时爬；行工作台换向精度低；工作台端点停留不稳定；砂轮架快进时缓冲时间过长。04数控车床液压系统概述8.4.1

在数控车床上进行车削加工时，其自动化程度高，能获得较高的加工质量。目前，在数控车床上，大多都应用了液压传动技术。机床中由液压系统实现的动作有：卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与反转、尾座套筒的伸出与缩回。数控车床液压系统8.4.2了解MJ-50型数控车床的液压系统的工作原理：图8-10MJ-50型数控车床的液压系统原理1一过滤器；2—液压泵；3—溢流阀；4一精过滤器；5—先导阀；6—主换向阀；7—开停阀；8—节流阀；9—压力计开关；10—选择阀；11一进给阀；12一尾座阀；13—快动阀；14—单向阀卡盘的夹紧与松开

回转刀架的回转

尾座套筒的伸缩运动采用单向变量液压泵向系统供油，能量损失小。

用换向阀控制卡盘，实现高压和低压夹紧的转换，并且可分别调节高压夹紧或低压夹紧压力的大小。这样可根据工件情况调节夹紧力，操作方便简单。用液压马达实现刀架的转位，可实现无级调速，并能控制刀架正、反转。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运动，并能通过减压阀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。液压系统的特点分析8.4.305工业机械手液压系统概述8.5.1

工业机械手是自动化装置的重要组成部分，它可按照给定的程序、运行轨迹和预定要求模仿人的部分动作，实现自动抓取、搬运等简单动作，它是生产作业机械化、自动化的重要手段。在一些笨重、单调及简单重复性体力工作中，利用机械手可以代替人力工作，特别是在高温、易燃、易爆以及具有放射性辐射危害等危险恶劣环境下，采用机械手可以代替人类的非安全性工作。

机械手一般由驱动系统、控制系统、执行机构以及位置检测装置等组成，而智能机械手还具有相应的感觉系统和智能系统。根据使用要求，机械手的驱动系统可以采用电气、液压、气压或机械等方式，也可以采用上述几种方式联合传动控制。机械手的种类繁多，通常可以分为专用机械手和通用机械手等。JS01工业机械手液压系统8.5.2

JS01工业机械手用于工业生产中代替手工自动上料，是园柱坐标式全液压驱动机械手，它具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由度。执行机构由手部伸缩、手腕伸缩、手臂伸缩、手臂升降、手臂回转和回转定位等机构组成。各部分均由液压缸驱动，其他循环为：待料→插定位销→手臂前伸→手指张开→手指抓料→手臂上升→手臂缩回→手腕回转（180º）→拔定位销→手腕回转（95º）→插定位销→手臂前伸→手臂中停→手指松开→手指闭合→手臂缩回→手臂下降→手腕回转→拔定位销→手臂回转→待料→泵卸荷。图8-11JSO1工业机械手液压系统（1）插定位销（1YA+、12YA+）（2）手臂前伸（5YA+、12YA+）（3）手指张开（1YA+、9YA+、12YA+）（4）手指抓料、夹紧（1YA+、12YA+）（5）手臂上升（3YA+、12YA+）（6）手臂缩回（6YA+、12YA+）（7）手腕回转（1YA+、10YA+、12YA+）（8）拔定位销（1YA+、）（9）手臂回转90º（1YA+、7YA+）（10）插定位销（1YA+、12YA+）动作顺序：(11)手臂前伸（电磁铁5YA+、12YA+）(12)手臂中停（电磁铁12YA+）(13)手指张开（电磁铁1YA+、9YA+、12YA+）(14)手指闭合（电磁铁1YA+、12YA+(15)手臂缩回（电磁铁6YA+、12YA+）(16)手臂下降（电磁铁4YA+、12YA+）(17)手腕反转（电磁铁1YA+、11YA+、12YA+）(18)拔定位销（电磁铁1YA+）(19)手臂反转（1YA+、8YA+）(20)待料卸载（1YA+、2YA+）案例分析与能力训练液压系统在自汽车装卸系统中的应用(a)液压系统图

(b)实物图

图8-12QD351型自卸汽车液压系统原理和实物1—油箱；2—粗滤器；3—油泵；4—限压阀；5—换向阀；6—平衡阀；7—液压缸；8—节流阀；9—滤油器案例分析与能力训练解析：该车的卸料是靠液压缸驱动汽车的货箱倾翻,实现卸料的。汽车翻斗倾斜方式有后倾式与侧倾式两种。该系统由四位四通手动阀5来控制油路的变化,使油缸完成空