液压系统原理讲解课件

第十章第十章 液压系统液压系统 冯德有 20201111年年4 4月月学习目的学习目的 熟悉各种液压元件在液压系统中的作用及各种基本回路的构成；掌握分析液压系统的步骤和方法。第一节第一节 组合机床组合机床动力滑台液压系统动力滑台液压系统 动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种加工、端面加工等工上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种加工、端面加工等工上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种加工、端面加工等工上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种加工、端面加工等工序。液压动力滑台用液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合序。液压动力滑台用液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合序。液压动力滑台用液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合序。液压动力滑台用液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合下可以实现各种自动循环。下可以实现各种自动循环。下可以实现各种自动循环。下可以实现各种自动循环。YT4543YT4543型动力滑台动作循环：型动力滑台动作循环：快进快进 一工进一工进 二工进二工进 死挡铁停留死挡铁停留 快退快退 原位停止原位停止 换向回路；快速运动回路；速度换接问路；换向回路；快速运动回路；速度换接问路；二次进给回路；容积式节流调速回路；卸荷二次进给回路；容积式节流调速回路；卸荷回路。回路。动作动作名称名称 信号来源信号来源 液压元件工作状态液压元件工作状态顺序阀2先导阀11换向阀12电磁阀9行程阀8快进启动，1YA通电关闭左位左位右位右位一工进挡块压下行程阀8打开左位二工进挡块压下行程开关，3YA通电左位停留滑台靠在死挡块上快退压力继电器5发出信号，1YA断电，2YA通电关闭右位右位右位停止挡块压下终点开关，2YA 和3YA通电中位中位右位(1)(1)组成系统的基本回路：组成系统的基本回路：组成系统的基本回路：组成系统的基本回路：(2)(2)(2)(2)各元件的作用各元件的作用各元件的作用各元件的作用变量泵变量泵14 14 为限压式变量泵，随负载的为限压式变量泵，随负载的变化而输出不同流量的油液，以适应快速变化而输出不同流量的油液，以适应快速运动和工作进给运动和工作进给(低速低速)的要求。的要求。液压缸液压缸7 7 为活塞杆固定的差动液压缸。为活塞杆固定的差动液压缸。活塞杆较粗，无杆腔与有杆腔的有效工作活塞杆较粗，无杆腔与有杆腔的有效工作面积之比为面积之比为2 2：1 1，使快速进给和快速退回，使快速进给和快速退回的速度相等。的速度相等。电液换向阀电液换向阀 它由三位五通液动换向阀它由三位五通液动换向阀1212和三位五通电磁换向阀和三位五通电磁换向阀1111组成，用以控组成，用以控制液压缸的运动方向。制液压缸的运动方向。调速阀调速阀4 4和和10 10 这两个阀串联在进油路这两个阀串联在进油路上，实现节流调速。由调速阀上，实现节流调速。由调速阀4 4控制一工控制一工进速度进速度(慢速慢速)，由调速阀，由调速阀5 5控制二工进速控制二工进速度度(更慢速更慢速)，由二位二通阀，由二位二通阀9 9控制两种工控制两种工进速度的换接。进速度的换接。行程阀行程阀8 8 用于控制快进和工进的速度用于控制快进和工进的速度换接。换接。背压阀背压阀1 1 由于采用进口节流调速，液压由于采用进口节流调速，液压缸缸8 8运动的平稳性差，所以在回油路上设置运动的平稳性差，所以在回油路上设置背压阀背压阀1 1，用以提高液压缸，用以提高液压缸7 7运动的平稳性。运动的平稳性。顺序阀顺序阀2 2 液压缸快进时，系统压力低，液压缸快进时，系统压力低，顺序阀顺序阀2 2关闭，使液压缸关闭，使液压缸7 7形成差动联结；形成差动联结；在工进时，由于系统压力升高，顺序阀在工进时，由于系统压力升高，顺序阀2 2打打开，回油经背压阀开，回油经背压阀1 1流回油箱流回油箱单向阀单向阀3 3 液压缸液压缸7 7工进时，单向阀工进时，单向阀3 3将进将进油路与回油路隔开油路与回油路隔开.单向阀单向阀13 13 除防止系统的油液倒流，保除防止系统的油液倒流，保护变量泵护变量泵1414外；在此回路中，主要是使控外；在此回路中，主要是使控制油路具有一定的压力，用以控制三位五制油路具有一定的压力，用以控制三位五通电液换向阀的启动。通电液换向阀的启动。快速前进时快速前进时，电磁铁，电磁铁1YA1YA通电，换向阀通电，换向阀1212左位接入系统，顺序阀左位接入系统，顺序阀2 2因系统压力不高仍因系统压力不高仍处于关闭状态。这时液压缸处于关闭状态。这时液压缸7 7作差动连接，作差动连接，变量泵变量泵1414输出最大流量。系统中油液流动的输出最大流量。系统中油液流动的情况：情况：进：进：变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 换向阀换向阀12(12(左左)行程阀行程阀8(8(右右)液压缸液压缸7 7左腔；左腔；回：回：液压缸液压缸7 7右腔右腔换向阀换向阀1 1（左（左)单向阀单向阀3 3 行程阀行程阀8(8(右右)液压缸液压缸7 7左左(3)(3)(3)(3)油液流动情况油液流动情况油液流动情况油液流动情况 一次工作进给一次工作进给在滑台前进到预定位置，挡块在滑台前进到预定位置，挡块压下行程阀压下行程阀8 8时开始。这时系统压力升高，顺序时开始。这时系统压力升高，顺序阀阀2 2打开；变量泵打开；变量泵1414自动减小其输出流量，以便自动减小其输出流量，以便与调速阀与调速阀4 4的开口相适应。系统中油液流动情况的开口相适应。系统中油液流动情况为：为：进油路进油路 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 换向阀换向阀12(12(左位左位)调速阀调速阀4 4 电磁阀电磁阀9(9(右位右位)液压液压缸缸7 7左腔；左腔；回油路回油路 液压缸液压缸7 7有杆腔有杆腔换向阀换向阀12(12(左位左位)顺序阀顺序阀2 2 背压阀背压阀l l 油箱。油箱。二次工作进给二次工作进给在一次工作进给结束，挡块压下在一次工作进给结束，挡块压下行程开关，电磁铁行程开关，电磁铁3YA3YA通电时开始。顺序阀通电时开始。顺序阀2 2仍打开，仍打开，变量泵变量泵1414输出流量与调速阀输出流量与调速阀l0l0的开口相适应。系统的开口相适应。系统中油液流动情况为：中油液流动情况为：进油路进油路 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 换向阀换向阀1212(左位左位)调速阀调速阀4 4 调速阀调速阀10 10 液压缸液压缸7 7左腔。左腔。回油路回油路 液压缸液压缸7 7右腔右腔换向阀换向阀12(12(左位左位)顺顺序阀序阀2 2 背压阀背压阀1 1 油箱。油箱。停留停留在滑台以二工进速度行进到碰上死挡块不再前在滑台以二工进速度行进到碰上死挡块不再前进时开始，并在系统压力进一步升高压力继电器进时开始，并在系统压力进一步升高压力继电器5 5发发出信号后终止。出信号后终止。快退快退在压力继电器在压力继电器5 5发出信号，电磁铁发出信号，电磁铁IYAIYA断电、断电、2YA2YA通电时开始，这时系统压力下降，变量泵通电时开始，这时系统压力下降，变量泵1414流量又流量又自动增大。系统中油液的流动情况为自动增大。系统中油液的流动情况为 进油路进油路 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 换向阀换向阀12(12(右位右位)液压缸液压缸7 7右腔。右腔。回油路回油路 液压缸液压缸7 7左腔左腔单向阀单向阀6 6 换向阀换向阀12(12(右右位位)油箱。油箱。停止停止在滑台快速退回到原位，挡块压下终点开关，在滑台快速退回到原位，挡块压下终点开关，电磁铁电磁铁2YA2YA和和3YA3YA都断电时出现，这时换向阀都断电时出现，这时换向阀1212处于中处于中位，液压缸位，液压缸7 7两腔封闭，滑台停止运动。系统中油液的两腔封闭，滑台停止运动。系统中油液的流动情况为：流动情况为：卸荷油路卸荷油路 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 换向阀换向阀12(12(中中位位)油箱。油箱。采用采用“限压式变量泵一调速阀一背压阀限压式变量泵一调速阀一背压阀”式调速回路能保证滑台稳定式调速回路能保证滑台稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围，并能减少系统发热；的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围，并能减少系统发热；由于在回油路上设置了背压阀，改善了运动平稳性，并能承受负负载。由于在回油路上设置了背压阀，改善了运动平稳性，并能承受负负载。采用采用“进口节流加背压阀进口节流加背压阀”的调速方式，改善了运动平稳性；启动的调速方式，改善了运动平稳性；启动和快进转工进时的冲击较小；死挡铁停留时，便于利用压力继电器发出和快进转工进时的冲击较小；死挡铁停留时，便于利用压力继电器发出信号，进行自动控制，使液压缸中不致于出现过大的压力。信号，进行自动控制，使液压缸中不致于出现过大的压力。采用限压式变量泵和差动联结回路实现快进速度，能量的利用较为经采用限压式变量泵和差动联结回路实现快进速度，能量的利用较为经济合理。济合理。采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接，不仅能简化机床电路，采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接，不仅能简化机床电路，而且动作可靠，转换精度也比电气控制式的高。而且动作可靠，转换精度也比电气控制式的高。采用限压式变量泵，流量随压力变化自动调节，使快进转工进后，没采用限压式变量泵，流量随压力变化自动调节，使快进转工进后，没有溢流造成的功率损失，系统的效率较高。有溢流造成的功率损失，系统的效率较高。在工作循环中，采用在工作循环中，采用“死挡铁停留死挡铁停留”，使行程终点的重复位置精度较，使行程终点的重复位置精度较高，适用于镗阶梯孔、锪孔和锪端面等工序。高，适用于镗阶梯孔、锪孔和锪端面等工序。（4 4）YT4543YT4543型滑台的液压传动系统的特点型滑台的液压传动系统的特点型滑台的液压传动系统的特点型滑台的液压传动系统的特点第二节第二节 压力机液压系统压力机液压系统 压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械，本节介绍四柱式压力机，在四个立柱之间安置着上、的机械，本节介绍四柱式压力机，在四个立柱之间安置着上、的机械，本节介绍四柱式压力机，在四个立柱之间安置着上、的机械，本节介绍四柱式压力机，在四个立柱之间安置着上、下两个液压缸，上液压缸驱动上滑块，实现下两个液压缸，上液压缸驱动上滑块，实现下两个液压缸，上液压缸驱动上滑块，实现下两个液压缸，上液压缸驱动上滑块，实现“快速下行快速下行快速下行快速下行 慢慢慢慢速加压速加压速加压速加压 保压延时保压延时保压延时保压延时 快速返回快速返回快速返回快速返回 原位停止原位停止原位停止原位停止”的动作循环；下的动作循环；下的动作循环；下的动作循环；下液压缸驱动下滑块，实现液压缸驱动下滑块，实现液压缸驱动下滑块，实现液压缸驱动下滑块，实现“向上顶出向上顶出向上顶出向上顶出 向下退回向下退回向下退回向下退回 原位停止原位停止原位停止原位停止”的动作循环。的动作循环。的动作循环。的动作循环。压力机动作循环图压力机动作循环图压力机液压原理图压力机液压原理图压力机液压原理图压力机液压原理图 动作名称动作名称动作名称动作名称 信信信信 号号号号 来来来来 源源源源 液压元件工作状态液压元件工作状态液压元件工作状态液压元件工作状态 先导阀先导阀先导阀先导阀 3 3上缸换上缸换上缸换上缸换向阀向阀向阀向阀7 7下缸换下缸换下缸换下缸换向阀向阀向阀向阀2 2释压阀释压阀释压阀释压阀9 9 上上 滑滑 块块 快速下行快速下行快速下行快速下行1YA1YA通电通电通电通电左位左位左位左位左位左位左位左位中位中位中位中位上位上位上位上位慢速加压慢速加压慢速加压慢速加压上滑块接触工件上滑块接触工件上滑块接触工件上滑块接触工件保压延时保压延时保压延时保压延时压力继电器压力继电器压力继电器压力继电器8 8使使使使1YA1YA断电断电断电断电中位中位中位中位中位中位中位中位释压换向释压换向释压换向释压换向时间继电器使时间继电器使时间继电器使时间继电器使2YA2YA通电通电通电通电右位右位右位右位下位下位下位下位快速返回快速返回快速返回快速返回右位右位右位右位上位上位上位上位原位停止原位停止原位停止原位停止上滑块压行程开关使上滑块压行程开关使上滑块压行程开关使上滑块压行程开关使2YA2YA断电断电断电断电中位中位中位中位中位中位中位中位 下下 滑滑 块块向上顶出向上顶出向上顶出向上顶出4YA4YA通电通电通电通电右位右位右位右位停留停留停留停留下活塞触及液压缸盖下活塞触及液压缸盖下活塞触及液压缸盖下活塞触及液压缸盖向下退回向下退回向下退回向下退回4YA4YA断电、断电、断电、断电、3YA3YA通电通电通电通电左位左位左位左位原位停止原位停止原位停止原位停止3YA3YA断电断电断电断电中位中位中位中位快速下行快速下行 1YA1YA通电，先导阀通电，先导阀 3 3左左位，上缸换向阀位，上缸换向阀7 7左位，下缸换向左位，下缸换向阀阀2 2中位，释压阀中位，释压阀9 9上位上位进油路进油路 ：液压泵：液压泵 10 10 7 7（左）（左）I I3 3 缸缸5 5（上）（上）回油路回油路 ：缸：缸5 5（下）（下）I I2 2 7 7（左）（左）2 2（中）（中）油箱油箱 ；慢速加压慢速加压 上滑块接触工件时开始，上滑块接触工件时开始，缸缸5 5上腔压力升高，上腔压力升高，I I1 1关闭，油液关闭，油液流动与快速下行相同；流动与快速下行相同；保压延时保压延时 压力升高压力升高8 8作用，作用，1YA1YA断，断，3 3和和7 7处于中位，保压时间由处于中位，保压时间由时间继电器控制时间继电器控制进油路进油路 ：液压泵：液压泵 10 10 7 7（中）（中）2 2（中）（中）油箱油箱上滑块工作情况上滑块工作情况上滑块工作情况上滑块工作情况快速返回快速返回 时间继电器使时间继电器使2YA2YA通电，先导阀通电，先导阀 3 3右位，上缸换向阀右位，上缸换向阀7 7右位，右位，进油路进油路 ：液压泵：液压泵 10 10 7 7（右）（右）I I2 2 缸缸5 5（下）（下）回油路回油路 ：缸：缸5 5（上）（上）I I1 1 副副油箱油箱6 6 ；原位停止原位停止上滑块压行程开关上滑块压行程开关使使2YA2YA断电，断电，3 3和和7 7中位，下中位，下缸换向阀缸换向阀2 2中位，释压阀中位，释压阀9 9上上位位释压阀释压阀9 9的作用的作用是使缸是使缸5 5上腔上腔释压后，压力油才能进入缸释压后，压力油才能进入缸5 5下腔。在保压阶段，下腔。在保压阶段，9 9上位上位工作，当工作，当2YA2YA通电，通电，3 3右位，右位，控制油路的压力油到控制油路的压力油到9 9下端，下端，但但9 9上端的高压未释放，阀上端的高压未释放，阀芯不动芯不动 缸缸5 5（上）（上）I I6 6 9 9（上）（上）油箱油箱缸缸5 5上腔卸压，上腔卸压，9 9上移使其下上移使其下位工作，控制油到阀位工作，控制油到阀7 7右端，右端，7 7右位工作右位工作上滑块工作情况上滑块工作情况上滑块工作情况上滑块工作情况向上顶出向上顶出 4YA4YA通电，通电，进油路进油路 ：液压泵：液压泵 10 10 7(7(中）中）2 2（右）（右）缸缸1 1（下）（下）回油路回油路 ：缸：缸1 1（上）（上）2 2（右）（右）油箱油箱 ；向下退回向下退回 4YA4YA断电、断电、3YA3YA通电通电进油路进油路 ：液压泵：液压泵 10 10 7 7（中）（中）2 2（左）（左）缸缸1 1（上）（上）回油路回油路 ：缸：缸1 1（下）（下）2 2（左）（左）油箱油箱 ；下滑块工作情况下滑块工作情况下滑块工作情况下滑块工作情况 原位停止原位停止 3YA3YA断电、断电、4YA4YA断电，先导阀断电，先导阀 3 3右位，右位，2 2中位，中位，（1 1）系统使用轴向柱塞式高压变量泵，系统压力由）系统使用轴向柱塞式高压变量泵，系统压力由溢流阀溢流阀调定；调定；（2 2）顺序阀使泵在）顺序阀使泵在2.5MPa2.5MPa的压力下卸荷，确保控制油具有的压力下卸荷，确保控制油具有2MPa2MPa左左右的压力；右的压力；（3 3）采用专用的）采用专用的QFIQFI型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和阀的换向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。噪声。（4 4）系统中上、下两缸的动作协调是由两个换向阀互锁来保证的：）系统中上、下两缸的动作协调是由两个换向阀互锁来保证的：一个缸必须在另一个缸静止不动时才能动作。一个缸必须在另一个缸静止不动时才能动作。（5 5）系统中的两个液压缸各有一个）系统中的两个液压缸各有一个安全阀安全阀进行过载保护。进行过载保护。系统的特点系统的特点系统的特点系统的特点多缸顺序专用铣床多缸顺序专用铣床液压系统液压系统 利用顺序阀和行程开关互相配合来实现所要求的利用顺序阀和行程开关互相配合来实现所要求的利用顺序阀和行程开关互相配合来实现所要求的利用顺序阀和行程开关互相配合来实现所要求的顺序动作顺序动作顺序动作顺序动作A A快进快进快进快进A A工进工进工进工进 B B工工工工进进进进A A快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YA B B快快快快退退退退A A快进快进快进快进A A工进工进工进工进 B B工工工工进进进进A A快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快进快进快进快进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快进快进快进快进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快进快进快进快进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A工进工进工进工进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B工进工进工进工进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B工进工进工进工进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B工进工进工进工进动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAB B快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快退快退快退快退动作名称动作名称动作名称动作名称1YA2YAA A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+B B快退快退快退快退A A快退快退快退快退1YA2YAA A快退快退快退快退动作名动作名动作名动作名称称称称1YA2YAC1C2顺序阀8顺序阀5A A快进快进快进快进+A A工进工进工进工进+B B工进工进工进工进+开B B快退快退快退快退 +开A A快退快退快退快退 电磁铁调度顺序表电磁铁调度顺序表谢谢