《液压与气动技术》PPT课件

1 2 本 章 提 要本 章 提 要本 章 提 要 本 章 以 机 床 液 压 系 统 、 锻 压 机 械 液 压系 统 、 冶 金 机 械 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 。 3 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 。 4 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 6 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 。 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） 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 ； 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 。 9 为 保 证 进 给 的 尺寸 精 度 ， 采 用 了 死挡 铁 停 留 来 限 位 。 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 。 10 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 。 11 （ 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 。 12 表 9.1 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 13 系 统 特 点 ： 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 ； 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 ； 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 ； 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 ； 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 。 14 液 压 机 是 用 于 调 直 、 压 装 、 冷 冲 压 、 冷 挤 压 和 弯 曲 等工 艺 的 压 力 加 工 机 械 ， 它 是 最 早 应 用 液 压 传 动 的 机 械 之 一 。 液 压 机 工 作 循 环中 ， 主 缸 要 求 有“ 快 进 减 速 接 近工 件 及 加 压 保 压延 时 泄 压 快 速 回程 及 保 持 活 塞 停 留在 行 程 的 任 意 位 置 ”等 基 本 动 作 。 图 9.2 液 压 机 的 典 型 工 艺 循 环 图 t快 进 减 速及 加 压 保 压 快 速回 程 停 止主液压缸L O tO辅助液压缸L 顶 出 工 艺 动 作 线浮 动 压 边 工 艺 动 作 线1 15 本 机 最 大工 作 压 力为 450KN，用 于 薄 板的 拉 伸 成形 等 冲 压工 艺 。双 动 薄 板 冲 压 机 液 压 机 液 压 系 统顶出缸系统调压与卸荷压边缸主缸 16 1-滤 油 器 ; 2-变 量泵 ; 3、 42-远 程 调压 阀 ; 4-电 磁 溢 流阀 ； 9-节 流 阀 ；10-电 磁 换 向 阀 ； 11-电 液 动 换 向 阀 ； 17-压 力 继 电 器 ； 18、 44-二 位 三 通电 液 换 向 阀 ； 20-高 位 油 箱 ； 28-安全 阀 ； 34-压 边 缸 ； 35-拉 伸 缸 ； 36-拉 伸 滑 块 ； 37-压边 滑 块 ； 38-顶 出块 ； 39-顶 出 缸 ； 41-先 导 溢 流 阀 ； 43-手 动 换 向 阀 17 按 启 动按 钮 ， 电 磁铁 全 部 处 于失 电 状 态 ，恒 功 率 变 量泵 输 出 的 油以 很 低 的 压力 经 电 磁 溢流 阀 的 溢 流回 油 箱 ， 泵空 载 启 动 。 18 ( 2 ) 拉 伸滑 块 和 压边 滑 块 快速 下 行 19 电 液 动 换向 阀 11的左 位 工 作 ，主 缸 35上腔 进 油 ，下 腔 回 油箱 ， 拉 伸滑 块 快 速下 行 ， 同时 带 动 压边 缸 34快速 下 行 。电 磁 铁 1YA和 3YA、6YA得 电 ， 电 磁 溢 流阀 4通 电 ， 切 断 泵 的 卸 荷 通 路 。 压 边 缸 从 高 位油 箱 20补 油主 缸 上 腔 充 液 20 (3)减 速 、 加 压 滑 块 与 板 料 接 触 之 前 ,首先 碰 到 一 个 行 程 开 关 发出 电 信 号 ,使 电 磁 铁 6YA失电 , 主 缸 回 油 须 经 节 流 阀9回 油 箱 ,实 现 慢 进 .当 压 边 滑块 接 触 工件 后 ,又 一个 行 程 开关 发 信 号 ,使 5YA得 电 , 泵 向 压 边缸 34加 压 . 21 滑 块 接 触工 件 后 ,主缸 35中 的压 力 由 于负 载 阻 力的 增 加 而增 加 ,单 向阀 23关 闭 ,泵 输 出 的流 量 也 自动 减 小 .主缸 继 续 下行 ,完 成 拉延 工 艺 . (4)拉 伸 、 压 紧 22 (5)保 压 当 主 缸压 力 达 到 预定 值 时 ， 压力 继 电 器 17发 出 信 号 ，使 电 磁 铁1YA、 3YA、5YA均 失 电 ，阀 11回 到 中位 ， 主 缸 及压 边 缸 封 闭 ，主 缸 上 腔 短时 保 压 。 泵 2经 电 磁 溢 流 阀 4卸 荷 23 (6)快 速 回 程 压 力 油 进 入主 缸 下 腔 ，同 时 控 制 油路 打 开 液 控单 向 阀 21、22、 23、 24，主 缸 上 腔 的油 回 到 高 位油 箱 20 电 磁 铁 1YA、 4YA得 电 ， 阀 11右 位工 作主 缸 35回 程 的同 时 ， 带 动 压 边 缸 快 速 回 程 。 24 (7)原 位 停 止 当 主 缸 滑块 上 升 到 触动 行 程 开 关时 ， 电 磁 铁4YA失 电 ，阀 11中 位 工作 ， 使 主 缸35下 腔 封 闭 ，主 缸 停 止 不动 。 25 (8)顶 出 缸 上 升 在 行 程开 关 1S发 出信 号 使 4YA失电 的 同 时 也使 2YA得 电 ，压 力 油 阀 44、手 动 换 向 阀43进 入 顶 出缸 39， 顶 出缸 上 行 完 成顶 出 工 作 。 26 (9)顶 出 缸 下 降 顶 出 缸 顶出 工 件 后 ， 行程 开 关 4S 发出 信 号 ， 使1YA、 2YA均 失电 、 泵 2卸 荷 ，阀 44左 位 工 作 。阀 43右 位 工 作 ，顶 出 缸 在 自 重作 用 下 下 降 。 该 系 统 采 用 高压 大 流 量 恒 功 率 变量 泵 供 油 和 利 用 拉延 滑 块 自 动 充 油 的快 速 运 动 回 路 ， 既符 合 工 艺 要 求 ， 又节 省 了 能 量 。 27 表 9.2 双 动 薄 板 冲 压 机 液 压 系 统 电 磁 铁 动 作 顺 序 表拉 伸滑 块 压 边滑 块 顶 出缸 电 磁 铁 手 动 换向 阀1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y快 速下 降 快 速下 降 + + + 减 速 减 速 + + + 拉 伸 压 紧工 件 + + + + 快 退返 回 快 退返 回 + + 上 升 + + 左 位 下 降 + 右 位 液 压 泵 卸 荷 28 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 。 29 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 30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 ” 31 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 。 32 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 。 33 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 。 34 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。 35 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 。 36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 。 37 该 液 压 系 统 的 特 点 是 ： 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 。 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 。