《液压系统安装与调试》中职课件项目6 认识液压基本回路

液压系统安装与调试,任务一 认识方向控制回路,任务二 认识压力基本回路,任务三 认识速度回路,项目六 认识液压基本回路,学习重点,项目六 认识液压基本回路,方向控制回路是液压系统中控制液流方向的基本回路，也称换向回路，主要由方向控制阀组成。其功用是通过控制液压系统中油液的通、断和流动方向来实现执行元件的启动、停止、换向、锁紧等。,通过方向控制回路功能的实现，掌握方向控制回路的用途、基本组成、工作原理以及安装与调试的基本技能。,1.,理解换向回路和锁紧回路的组成和工作原理。,2.,掌握组建常用方向回路及故障诊断与维修的方法。,知识储备,任务一 认识方向控制回路,一、换向回路,换向回路是控制液压系统中的液流方向，从而改变执行元件的运动方向。,常用换向回路有换向阀组成的换向回路及其他方法组成的换向回路。,（一）换向阀组成的换向回路,工作过程：如图所示为利用行程开关控制三位四通电磁换向阀动作的换向回路。按下启动按钮，,1YA,通电，电磁阀左位工作，液压缸左腔进油，活塞右移。,当活塞杆上的挡铁触动行程开关,2ST,时，,1YA,断电，,2YA,通电，电磁阀右位工作，液压缸右腔进油，活塞左移。,当活塞杆上的挡铁触动行程开关,1ST,时，,1YA,通电，,2YA,断电，电磁阀左位工作，液压缸左腔进油，活塞向右移。,任务一 认识方向控制回路,知识储备,任务一 认识方向控制回路,知识储备,（二）其他方法组成的换向回路,1,由双向变量泵组成的换向回路,如图所示为由双向变量泵组成的换向回路。利用双向变量泵直接改变输油方向，以实现液压缸和液压马达的换向。,这种换向回路比普通换向阀组成的换向回路的换向更平稳，多用于大功率的液压系统中，如龙门刨床、拉床等液压系统。,2,时间控制制动式换向回路,任务一 认识方向控制回路,知识储备,二、锁紧回路,锁紧回路是使执行元件能在不工作时切断其进、出油液的通道，确保执行元件能在任意位置停留，而且不会因外力作用而移动。,常用的锁紧方法有利用三位换向阀的中位机能或液控单向阀对液压缸锁紧和利用制动器对液压马达锁紧。,常用的锁紧回路有利用三位换向阀的中位机能的锁紧回路和采用液控单向阀的锁紧回路。,1,利用三位换向阀的中位机能的锁紧回路,如图所示，利用三位换向阀的中位机能（,O,形或,M,形）封闭液压缸左右两腔的进、出油口，使液压缸锁紧。,任务一 认识方向控制回路,知识储备,任务一 认识方向控制回路,知识储备,2,采用用液控单向阀的锁紧回路,如图所示为采用液控单向阀的锁紧回路。当换向阀处于中位时，由于换向阀的中位机能是,H,形，液压泵卸荷，两个液控单向阀均关闭，液压缸双向锁紧。,这种液控单向阀由于密封性好，泄漏少，所以锁紧精度高。这种回路经常用于锁紧精度要求高且长时间锁紧的液压系统中。,任务一 认识方向控制回路,任务实施,一、训练场地及设备,（,1,）场地：液压实训室、实训基地。,（,2,）设备：各种液压实训台、实验室模拟设备等。,二、训练步骤,（一）平面磨床工作台液压控制回路安装,为了方便了解，将任务中平面磨床工作台的运动分为三种，即：一是工作台向左运动，二是工作台向右运动，三是工作台在任意位置停止。据此选定双作用双出杆液压缸作为驱动工作运动的液压执行元件，换向阀采用三位四通中位机能为,O,形的换向阀作为方向控制元件。采用,O,形阀的目的是为了换向阀在中位时，可以对液压系统自锁，保证工作台可以按需要随时停止运动。,任务一 认识方向控制回路,任务实施,Step,1,依据任务要求和选定的液压元件，设计出如图,66,所示的平面磨床工作台液压控制回路。,Step,2,回路分析：如图所示，若活塞杆固定，当阀左位接入回路，液压油进入液压缸左腔，使工作台右移；当阀右位接入系统，液压油进入液压缸右腔，使工作台左移；当阀中位接入系统时，液压缸左、右腔均没有液压油流入，且左、右腔不相同，工作台停止运动。在运动过程中，液压油进入左腔和右腔的流量一致，因此工作台的往复运动速度也一致。采用二位四通,O,形阀，能够对液压系统进行自锁，也就是说，在任意位置，若阀换向到中位，工作台都能锁定不动。,Step,3,回路连接。,在液压实验台上连接平面磨床工作台控制回路,任务一 认识方向控制回路,任务实施,任务一 认识方向控制回路,任务实施,（二）液压吊车锁紧回路安装,Step,1,根据液压吊车的工作要求，绘制如图所示的液压吊车锁紧回路图。,液压吊车液压系统对执行机构的往复运动过程中停止位置要求较高，其本质就是对执行机构进行锁紧，使之不动，这种起锁紧作用的回路称为锁紧回路。锁紧回路的功用是使液压缸在任意位置上停留，且停留后不会因为外力作用而移动。,Step,2,回路分析：,使用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路，分析进油路和回油路的工作过程。,Step,3,回路的安装与调试要求：,（,1,）按照回路图的要求，选取所需的液压元件并检查型号是否正确。,任务一 认识方向控制回路,任务实施,（,2,）按照液压系统要求，搭接液压回路。在连接液压元件时，将各元件安装到插件板的适当位置上，注意查看每个元件各油口的标号，在关闭液压泵及稳压电源下，按回路的要求连接各元件。,（,3,）选择相关连接导线，按照使用电池换向阀的电磁铁编号，把相应的电磁铁插头插到电磁阀插孔内，调试控制回路。,Step,4,液压系统的调试与安全操作：,（,1,）启动电源，然后再启动液压泵。,（,2,）液压泵关闭或拆卸回路之前，需确保液压元件中的压力已释放，只能在压力为,0,及以下的情况下，才能拔掉液压接头或关闭液压泵电源。,（,3,）为了安全起见，系统压力控制在,6MPa,，设置在,5MPa,换向阀的换向回路功能实现时，可采用手动、电磁、液动换向阀或二位。,任务一 认识方向控制回路,任务实施,任务二 认识压力基本回路,知识储备,一、调压回路,当液压泵一直工作在系统的调定压力时，就要通过溢流阀调节并稳定液压泵的工作压力。在变量泵系统中或旁路节流调速系统中用溢流阀（当安全阀用）限制系统的最高安全压力。当系统在不同的工作时间内需要有不同的工作压力时，可采用二级或多级调压回路。,调压回路的作用是使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或者不超过某个数值。其主要元件是溢流阀。方法是液压泵出油口处并联溢流阀。,常用调压回路有单级调压回路、多级调压回路。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,知识储备,（一）单级调压回路,单级调压回路是指系统压力只有一种。如图所示，在液压泵的出口处并联溢流阀来控制回路的最高压力。在该过程中，由于系统压力超过溢流阀的调整压力，所以溢流阀是常开的，液压泵的工作压力保持为溢流阀的调整压力不变。,特点如下：,（,1,）由溢流阀和定量泵组合在一起构成。,（,2,）当系统压力小于溢流阀调整压力时，溢流阀关闭不溢流，系统压力保持不变。,（,3,）当系统压力大于溢流阀调整压力时，溢流阀开启溢流，系统压力保持为溢流阀的调整压力不变。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,（二）多级调压回路,多级调压回路是指系统压力有两种或两种以上。,1,两级调压回路,如图所示，在图示状态下，当二位二通电磁换向阀断电时，液压泵的工作压力由先导溢流阀,1,调定为最高压力；当二位二通电磁换向阀通电后，液压泵工作压力由远程调压阀,2,（溢流阀）调定为较低压力，其中，远程调压阀,2,的调整压力必须小于溢流阀,1,的调整压力。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,2,三级调压回路,如图所示，在图示状态下，当电磁换向阀,4,断电中位工作时，液压泵的工作压力由先导溢流阀,1,调定为最高压力；当电磁换向阀,4,右边电磁铁通电右位时，液压泵工作压力由远程调压阀,2,（溢流阀）调定为较低压力。当电磁换向阀,4,左边电磁铁通电左位时，液压泵工作压力由远程调压阀,3,（溢流阀）调定为较低压力，其中，远程调压阀,2,和,3,的调整压力必须小于溢流阀,1,的调整压力。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,知识储备,二、减压回路,在单泵供油的液压系统中，主油路上工作压力往往较高，而在夹紧、润滑等支路上所需的压力较低，这时可采用减压回路。减压回路控制元件为定值减压阀。在定量泵液压系统中，溢流阀按主系统的工作压力进行调定，但控制系统的压力较低，润滑系统的工作压力更低。这时在需要减压的油路前串联一个减压阀。常用回路有单向减压回路和二级减压回路。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,知识储备,（一）单向减压回路,如图所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀,5,安装在液压缸,6,与电磁换向阀,4,之间。当,1YA,通电时，电磁换向阀,4,左位工作，液压泵输出的压力油通过单向阀,3,、换向阀,4,、单向减压阀,5,减压后输入液压缸,6,的左腔，推动活塞向右运动，夹紧工件，液压缸,6,的右腔的油液经换向阀,4,流回油箱。液压缸,6,的工作压力由单向减压阀,5,调定。当工件加工结束，,2YA,通电时，换向阀,4,右位工作，液压泵输出的压力油通过单向阀,3,、换向阀,4,后输入液压缸,6,的右腔，推动活塞向左运动，液压缸,6,的左腔的油液经单向减压阀,5,的单向阀、换向阀,4,流回油箱。此时，单向减压阀,5,不起减压作用。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,知识储备,（二）二级减压回路,如图所示为由减压阀和远程调压阀组成的二级减压回路。,在图示状态下，当先导减压阀,1,上外控口连接的二位二通电磁换向阀断电时，夹紧压力由先导减压阀,1,调定；当先导减压阀,1,上外控口连接的二位二通电磁换向阀通电时，夹紧压力由远程调压阀,2,调定。远程调压阀,2,的调整压力必须低于先导溢流阀,1,的调整压力。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,三、增压回路,如果系统中的某一部分支路的压力高于系统压力时，常采用增压回路。这样不仅易于选择液压泵，而且系统工作可靠，噪音小。增压回路提高压力的主要元件为增压器或增压缸。单作用增压缸中有大、小两个活塞，并由一根活塞杆连接在一起。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,四、卸荷回路,在液压系统中，有时不需要液压泵输出油液，或只需要很小流量的液压油，此时如果液压泵输出的压力油全部或绝大部分从溢流阀流回油箱，就会造成能量损失，引起油液发热。因此在工作循环中短时间间歇时，应使泵处在不关机的情况下。功率输出接近于零，以减少功率损耗，降低系统发热，避免因液压泵频繁启停影响液压泵的寿命，需设置卸荷回路。,液压泵卸荷是指液压泵以很低的压力（接近于零）运转或输出很少流量（接近于零）的压力油。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,1,利用换向卸荷回路,利用诸如,M,形、,H,形、,K,形的三位四通换向阀，处于中位时泵卸荷。如图所示，在图示状态，当,M,形三位四通电磁换向阀断电中位工作时，使液压泵输出的液压油经换向阀的进油口,P,和回油口,T,直接流回油箱而卸荷。适用于中低压小流量系统。,知识储备,任务二 认识压力基本回路,2,利用先导型溢流阀远程控制口的卸荷回路,如图所示为利用先导型溢流阀远程控制口的卸荷回路，使先导型溢流阀远程控制口直接与二位二通电磁换向阀相连，便构成先导型溢流阀的卸荷回路，这种卸荷回路卸荷压力小，切换时冲击小。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,五、保压回路,当机械设备和工程机械设备在工作过程中，要求液压执行机构在工作循环的某一阶段内保持一定压力时，需采用保压回路。保压回路可在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。,最简单的保压是采用密封性能较好的液控单向阀，利用油液微量的压缩性进行保压，但因阀类元件的泄漏使得这种回路的保压时间较短。保压回路有以下几种形式：,1,液压泵卸荷的保压回路,如图所示，当液压缸运动到位，进油路压力升高至压力继电器的调定值时，压力继电器发出信号使二位二通电磁阀通电，液压泵即卸荷，单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器保压。缸压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,知识储备,2,液压泵的保压回路,如图所示，液压泵,1,的压力油一部分进入进给缸，另一部分经单向阀,3,进入夹紧缸，同时驱动进给缸和夹紧缸工作。,当进给缸快速进给时，液压泵工作压力下降，单向阀,3,关闭，把夹紧油路和进给油路隔开。,为了保证夹紧缸的压力不下降，保持工件仍被夹紧，蓄能器,4,用来给夹紧缸提供压力油使,其保压并补偿泄漏。系统压力较低时，低压大流量液压泵,1,和高压小流量液压泵,2,同时向系统供油。当系统压力升高到卸荷阀,4,的调定压力时，低压液压泵卸荷，此时高压液压泵起保压作用，溢流阀,3,调定系统压力。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,六、平衡回路,平衡回路的功能是防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件，在上位停止时因自重而自行下落或在下行运动中超速而使运动不平稳。,在垂直或倾斜放置的液压缸的下行回油路上串联一个产生适当背压的元件（单向顺序阀或液控单向阀），以便与自重相平衡，并起限速作用。,图为采用单向顺序阀的平衡回路，回路中的单向顺序阀（也称平衡阀）设置在液压缸下腔和换向阀之间。当三位四通换向阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸的活塞理论上可停留在任意位置。但由于单向顺序阀有泄漏，液压缸的活塞仍会缓慢地下降。当三位四通换向阀左位工作时，压力油进入液压缸的上腔，液压缸下腔油液经单向顺序阀和换向阀接通油箱回油，液压缸的活塞向下运动。由于单向顺序阀的存在，在回油路上存在一定的背压，可使活塞平稳下落。,任务二 认识压力基本回路,知识储备,任务二 认识压力基本回路,任务实施,一、训练场地及设备,（,1,）场地：液压实训室、实训基地。,（,2,）设备：各种液压实训台、模拟仿真软件、实验室模拟设备等。,二、训练步骤,Step,1,溢流阀的调压回路的安装与调试。,（,1,）用亚龙,YL381C,型安装溢流阀调压回路，并调试。,（,2,）按照电磁换向阀的控制要求，选择相关连接导线，调试控制回路。液压系统调试安全操作。,Step,2,溢流阀多级调压回路的安装与调试。用亚龙,YL381C,型搭建三级溢流阀调压回路：（,1,）按照回路图的要求，选取所需的液压元件，搭接液压回路。（,2,）按照电磁换向阀的控制要求，选择相关连接导线，调试控制回路。,任务二 认识压力基本回路,任务实施,Step,3,放松溢流阀,1,、,2,、,3,，启动液压泵，调节溢流阀,1,的压力为,4MPa,。,Step,4,将电磁铁开关,1YA,打开，调节溢流阀,2,的压力为,3MPa,，调整完毕将电磁铁开关关闭。,Step,5,将电磁铁开关,2YA,打开，调节溢流阀,3,的压力为,2MPa,，调整完毕将电磁铁开关关闭。,Step,6,调整完毕回路就能达到三种不同的压力，重复上述循环，观察各压力表数值。,Step,7,实验完毕后，首先要旋松回路中的溢流阀手柄，然后将电动机关闭,任务三 认识速度回路,知识储备,一、调速回路,调速回路分为节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路。容积节流调速回路是用变量泵（限压式变量泵或压力反馈式变量泵等），由流量阀改变进入执行元件的流量，并使泵的流量与通过流量阀的流量相适应来实现调速。,（一）节流调速回路,在液压系统中，利用节流阀构成的调速回路是通过通流截面变化来调节进入执行元件的流量，实现调速目的。根据节流阀在回路中的位置不同，分为进油节流调速、回油节流调速和旁油路节流调速三种基本形式。,任务三 认识速度回路,知识储备,1,进油节流调速回路,将节流阀装在执行元件的进油路，其原理如图所示，定量泵输出的流量为一定值，供油压力由溢流阀调定，调节节流阀的开口面积就可以调节进入液压缸的流量，从而调节执行元件的运动速度，多余的油液经溢流阀流回油箱。,这种调速回路速度稳定性差，要随外界负载变化而变化，低速低载时系统效率低，运动平稳性能差。进油节流调速回路一般应用在功率较小负载变化不大的液压系统中。,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,2,回油节流调速回路,回油节流调速回路是将节流阀装在执行元件的回油路上，调速原理如图所示。节流阀用以控制液压缸回油腔的流量,q,2,，从而控制进油腔的流量,qV,1,，以改变执行元件的运动速度，供油压力由溢流阀调定。这种调速回路的回油路上有背压，运动平稳性优于进油节流调速；油液直接回油箱，易散热；用于功率不大、负载变化较大或运动平稳性要求较高的系统中。,任务三 认识速度回路,知识储备,3,旁油路节流调速回路,将一个流量阀安放在和执行元件并联的旁油路上，即构成旁油路节流调速回路。调速原理如图所示。使用定量泵供油，泵输出的流量,qV,P,，一部分流量,qV,1,进入液压缸工作腔，推动活塞运动；另一部分流量,qV,T,经节流阀流回油箱。调节节流阀的流通面积,AT,实现分流调速，分流流量,qV,T,越大，进入液压缸的流量,qV,1,越小，液压缸运动速度越低。,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,（二）容积调速回路,通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速。主要优点是功率损失小且其工作压力随负载变化，效率高、油温低，适用于高速、大功率系统。,容积调速回路类型有开式和闭式。在开式回路中，液压泵从油箱中吸油，执行元件的回油仍返回油箱。油液在油箱中能得到较好的冷却，且便于油中杂质的沉淀和气体的逸出。但油箱尺寸较大，污物容易侵入。在闭式回路中，液压泵的吸油口与执行元件的回油口直接连接，油液在封闭的油路系统内循环。其结构紧凑，运动平稳，空气和污物不易侵入，噪声小，但其散热条件较差。,容积调速回路通常有三种基本形式：变量泵和定量马达（液压缸）的容积调速回路、定量泵和变量马达的容积调速回路、变量泵和变量马达的容积调速回路。,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,（三）节流调速和容积调速回路比较,节流调速回路靠改变流量控制阀的阀芯开度调节流量，存在节流损失和溢流损失，效率低，油液温升大，但低速稳定性好，油路结构简单，成本较低。,容积调速回路靠改变液压泵或者液压马达的排量实现调速，不存在节流损失和溢流损失，回路效率高，油液温升小，但是低速稳定性较差，变量泵或者变量马达的结构复杂，成本较高。,（四）容积节流调速（联合调速）回路,调速原理：采用变量泵供油，通过流量控制阀控制流量，改变流量阀节流口大小，以调节进入执行元件的流量，并利用系统的压力反馈来自动控制变量泵的流量，以使输出流量与系统所需流量相适应。,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,二、速度换接回路,（一）快速运动回路,为了提高生产率，机床工作部件通常需要实现空行程（空载）的快速运动，这时要求液压系统流量大而压力低，这与工作时流量小而压力较高的情况相反。使液压缸在空行程（快进或快退）阶段做快速运动时，尽量减小液压泵输出流量，在工作运动时不至于引起过多的能量消耗。快速运动回路又称增速回路。,1,液压缸差动连接的快速运动回路,图为液压缸差动连接的快速运动回路的工作过程：当阀,1,和阀,3,在左位工作时，液压缸差动连接，实现快速运动；当阀,3,通电右位工作时，差动连接即被切除，液压缸回油经过调速阀,2,，实现工进。当阀,1,在右位工作时，液压缸快退。,任务三 认识速度回路,知识储备,任务三 认识速度回路,知识储备,2,双泵供油的快速运动回路,图为双泵供油的快速运动回路的工作过程：液压泵,1,为低压大流量泵。泵,2,为高压小流量泵，其工作压力由溢流阀,5,调定。空载时，液压系统的压力低于液控卸荷阀,3,的调定压力，阀,3,关闭，双泵合流，从而实现快速运动。当系统工作进给承受负载时，系统压力升高至大于阀,3,的调定压力，阀,3,打开，单向阀,4,关闭，泵,1,处于卸荷状态。此时系统仅由泵,2,供油，实现慢速工作进给，其工作压力由阀,5,调节。,任务三 认识速度回路,知识储备,（二）快速和慢速的换接回路,换速回路是指执行元件实现运动速度的切换。根据换速回路切换前后速度相对快慢的不同，可分为快速,慢速和慢速,慢速切换两大类。,任务三 认识速度回路,任务实施,一、训练场地及设备,（,1,）场地：液压实训室、实训基地。,（,2,）设备：液压实训台、各种类型的液压阀实物，每种,3,4,台，总数不少于,15,台。,二、训练步骤,Step,1,搭建如图所示调速阀的串联调速回路。,如图所示，调节调速阀,4,开口大于调速阀,6,开口量。快进：当,2YA,得电，,1YA,、,3YA,、,4YA,不得电，系统不节流，缸运动速度最快；,工进（稍慢）：,2YA,、,3YA,得电，,1YA,、,4YA,失电，调速阀,4,起作用；,工进（慢）：,2YA,、,3YA,、,4YA,均得电节流口小的调速阀,6,起作用。缸返回运动，,1YA,得电，,2YA,、,3YA,、,4YA,失电，压力油通过单向阀使液压缸返回。,任务三 认识速度回路,任务实施,Step 2,搭建如图所示调速阀的并联调速回路。,分析如图所示，调速阀,3,和,4,并联，两种进给速度不会相互影响，但是采用这种回路，在调速阀通过流量较大时，速度换接时造成缸运动的前冲，在实训时观察是否存在现象。前冲原因是什么？如何消除？,Step,3,搭建如图所示差动连接快速运动回路。,如图所示，,2YA,、,3YA,均得电，缸右行差动连接。,3YA,失电、,2YA,得电，缸右行不差动连接。,分析为什么差动时缸右行速度快？,在测试中，由于管道阻力的影响，差动时速度不一定会快，所以在泵排油管路上加一个节流阀，以减小流量，使差动效果明显。,任务三 认识速度回路,任务实施,任务三 认识速度回路,任务实施,学习难点回顾,项目六 认识液压基本回路,谢谢观赏,!,