第6章典型液压系统

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,典型液压系统,组合机床动力滑台液压系统,180,吨板金冲床液压系统,组合机床动力滑台的液压系统,压,系统使滑台按一定动作循环完成进给运动。,组合机床能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等加工工序。,1,设备用途,动力滑台是组合机床的通用部件，上面安装有各种旋转刀具，通过液,180,吨板金冲床液压系统,快速下降,慢速下降（成型）,暂停,快速上升,6.2.2 180,吨板金冲床液压系统的工作原理,参见图,6-2,、图,6-3,对,180,吨板金冲床液压系统的油路进行分析。,1.,压缸快速下降,按下启动按钮，,Y1,，,Y3,通电，进油路线为泵,4,、泵,5,电磁阀,19,左位液控单向阀,28,压缸上腔。回进油路线为压缸下腔顺序阀,23,单向阀,14,压缸上腔。压缸快速下降时，进油管路压力低，未达到顺序阀,22,所设定的压力，故压缸下腔压力油再回压缸上腔，形成,一差动回路。,2.,压缸慢速下降,当压缸上模碰到工件进行加压成形时，进油管路压力升高，使顺序阀,22,打开，进油路线为泵,4,电磁阀,19,左位液控单向阀,28,压缸上腔。回油路线为压缸下腔顺序阀,22,电磁阀,19,左位油箱。此时，回油为一般油路，卸载阀,10,被打开，泵,5,的压油以低压状态流回油,箱，送到压缸上腔的油仅由泵,4,供给，故压缸速度减慢。,3.,压缸暂停（降压）,当上模加压成型时，进油管路压力达到,20,MPa,，,压力开关,26,动作，,Y1,、,Y3,断电，电磁阀,19,、电磁阀,11,恢复正常位置。此时，压缸上腔压油经节流阀,21,、电磁阀,19,中位流回油箱，如此，可使压缸上腔压油压力下降，防止了压缸在上升时上腔油压由高压变成低压而发生的冲击、振动等现象。,4.,压缸快速上升,当降压完成时（通常为,0.5,7 s,，,视阀的容量而定），,Y2,通电，进油路线如下：,泵,4,、泵,5,电磁阀,19,右位顺序阀,22,压缸下腔。,压缸上腔,因泵,4,、泵,5,的液压油一齐送往压缸下腔，故压缸快速上升。,液控单向阀,20,液控单向阀,28,电磁阀,19,右位,油箱,6.2.3 180,吨板金冲床液压回路图的特点,180,吨板金冲床液压系统包含差动回路、平衡回路（或顺序回路）、降压回路、二段压力控制回路、高压和低压泵回路等基本回路。该系统有以下几个特点：,(1),当压缸快速下降时，下腔回油由顺序阀,23,建立背压，以防止压缸自重产生失速等现象。同时，系统又采用差动回路，泵流量可以比较少，亦为一节约能源的回路。,(2),当压缸慢速下降做加压成型时，顺序阀,22,由于外部引压被打开，压缸下腔压油几乎毫无阻力地流回油箱，因此，在加压成型时，上型模重量可完全加在工件上。,(3),在上升之前作短暂时间的降压，可防止压缸上升时产生振动、冲击现象，,1,00,吨以上的冲床尤其需要降压。,(4),当压缸上升时,有大量压油要流回油箱,回油时,一部分压油经液控单向阀,20,流回油箱,剩余压油经电磁阀,19,中位流回油箱,如此,电磁阀,19,可选用额定流量较小的阀件。,(5),当压缸下降时,系统压力由溢流阀,9,控制,上升时,系统压力由遥控溢流阀,12,控制，,如此,可使系统产生的热量减少,防止了油温上升。,6.3,多轴钻床液压系统,如图,6-4,所示为一多轴钻床液压传动系统图,如图,6-5,所示为其控制动作顺序图,三个液压缸的动作顺序为夹紧液压缸下降分度液压缸前进分度液压缸后退 进给液压缸快速下降进给液压缸慢速钻削进给液压缸上升夹紧液压缸上升,暂停一段时间,如此就完成了一个工作循环。,1.,动作分析,参见图,6-4,图,6-5,对多轴钻床液压系统油路进行分析。,1,）夹紧缸下降,按下启动按钮,Y3,通电,控制油路的进油路线为泵,3,单向阀,6,减压阀,11,电磁阀,13,左位夹紧缸上腔（无杆腔）。回油路线为夹紧缸下腔电磁阀,13,左位油箱。进回油路无任何节流设施,且夹紧缸下降所需工作压力低,故泵以大流量送入夹紧,缸,夹紧缸快速下降。夹紧缸夹住工件时,其夹紧力由减压阀,11,来调定。,图,6-4,多轴钻床液压传动系统,(a),系统图；,(b),泵的性能曲线,图,6-5,多轴钻床控制动作顺序图,2,）分度缸前进,夹紧液压缸将工件夹紧时并触发一微动开关使,Y5,通电,进油路线为泵,3,左腔单向阀,6,减压阀,11,电磁阀,14,左位分度缸右腔。回油路线为分度缸左腔电磁阀,14,左位油箱。,因无任何节流设施,且分度液压缸前进时所需工作压力低,故泵以大流量送入液压缸,分度缸快速前进。,3,）分度缸后退,分度缸前进碰到微动开关使,Y6,通电,分度缸快速后退,进油路线为泵,3,单向阀,6,减压阀,11,电磁阀,14,右位分度缸左腔。回油路线为分度缸右腔电磁阀,14,右位油箱。,4,）,钻头进给缸快速下降,分度缸后退碰到微动开关使,Y2,通电,进油路线为泵,3,单向阀,6,电磁阀,12,右位进给液压缸上腔。回油路线为进给液压缸下腔凸缘操作调速阀,17,右位（行程减速阀）液控单向阀,16,平衡阀,15,电磁阀,12,右位油箱。在凸轮板未压到滚子时,回油没被节流（回油经由凸轮操作调速阀的减速阀）,且尚未钻削,故泵工作压力,p=2,MPa,泵流量,Q=17 L/min,进给缸快速下降。,5,）钻头进给液压缸慢速下降（钻削进给）,当凸轮板压到滚子时,回油只能由调速阀流出,回油被节流,进给液压缸慢速钻削。进油路线同钻头进给缸快速下降时的,回油路线为进给缸下腔调速阀,17,液控单向阀,16,平衡阀,15,电磁阀,12,右位油箱。因液压缸出口液压油被节流,且钻削阻力增大,故泵工作压力增大,(p=4.8,MPa,),泵流量下降（,Q=1.5 L/min,）,所以进给液压缸慢速下降。,6,）,进给缸上升,当钻削完成碰到微动开关,使,Y1,通电时,进油路线为泵,3,单向阀,6,电磁阀,12,左位平衡阀,15,（走单向阀）液控单向阀,16,凸轮操作调速阀,17,（走单向阀）进给缸下腔。回油路线为进油液压缸上腔电磁阀,12,左位油箱。进给缸后退时,因进油,、回油路均没被节流,泵工作压力低,泵以大流量送入液压缸,故进给缸快速上升。,7,）夹紧缸上升,进给缸上升碰到微动开关,使,Y4,通电时,进油路线为泵,3,单向阀,6,减压阀,11,单向阀,7,电磁阀,13,右位夹紧缸下腔。回油路线为夹紧缸上腔电磁阀,13,右位油箱。因进、回油路均没有节流设施,且上升时所需工作压力低,泵以大流量送入液压缸,故夹紧缸快速上升,。,2.,系统组成及特点,如以该液压缸为中心,可将液压回路分成三个子系统：钻头进给液压缸子系统,此子系统由液压缸,18,、凸轮操作调速阀,17,、液控单向阀,16,、平衡阀,15,及电磁阀,12,所组成,此子系统包含速度切换（二级速度）回路、锁定回路、平衡回路及换向回路等基本回路；夹紧缸子系统,此子系统由液压缸,19,及电磁阀,18,组成；分度缸子系统,此子系统由分度缸,20,及电磁阀,14,所组成。夹,紧缸子系统和分度缸子系统均只有一基本回路,换向回路。,多轴钻床液压系统有以下几个特点：,(1,）钻头进给液压缸的速度控制凸轮操作调速阀,17,故速度的变换稳定,不易产生冲击,控制位置正确,可使钻头尽量接近工件。,(2,）平衡阀,15,可使进给液压缸上升到尽头时产生锁定作用,防止进给液压缸由于自重而产生不必要的下降现象,此平衡阀所建立的回油背压阀阻力亦可防止液压缸下降现象的产生。,(3,）液控单向阀,16,可使进给液压缸上升到尽头时产生锁定作用,防止进给液压缸由于自重,而产生不必要的下降现象。,(4,）减压阀,11,可设定夹紧缸和分度缸的最大工作压力。,(5,）单向阀,7,在防止分度缸前进或进给缸下降作用时,由于夹紧缸上腔的压油流失而使夹紧压力下降。,(6,）该液压系统采用变排量（压力补偿型）式泵当动力源,可节省能源。此系统亦可用定量式泵当动力源,但在慢速钻削阶段,轴向力大,且大部分压油经溢流阀流回油箱,能量损失大,易造成油温上升。此系统可采用复合泵以达到节约能源、防止油温上升的目的,但,设备较复杂,且费用较高。,6.4,塑料注射成型机液压系统,6.4.1,概述,塑料注射成型机简称注塑机。它将颗粒状的塑料加热熔化到流动状,用注射装置快速、高压注入模腔,保压一定时间,冷却后成型为塑料制品。,注塑机的工作循环为合模注射保压预塑开模顶出制品顶出缸后退合模冷却定型以上动作分别由合模缸、预塑液压马达、注射缸和顶出缸完成,另外注射座通过液压缸可前后移动。,注塑机液压系统要求有足够的合模力,可调节的合模、开模速度,可调节的注射压力和,注射速度,可调节的保压压力,系统还应设有安全联锁装置。,6.4.2 SZ-250A,型注塑机液压系统工作原理,SZ-250A,型注塑机属中小型注塑机,每次最大注射容量为,250 cm,3,。,图,6-6,为其液压系统图。,图,6-6 SZ-250A,型注塑机液压系统图,各执行元件的动作循环主要依靠行程开关切换电磁换向阀来实现,各液压缸及电磁铁通、断电动作顺序如图,6-7,所示。,图,6-7,注塑机液压系统电气控制顺序动作分析图,动作顺序图；,(b),开关信号图；,(c),开关动作图；,(d),电磁阀线圈通、断电图,图,6-7,中,a,0,、,a,1,、,a,2,、,a,3,为合模缸的行程开关；,b,0,、,b,1,为注射座的行程开关；,c,0,、,c,1,、,c,2,为注射缸的行程开关；,d,0,、,d,1,为顶出缸的行程开关；,t,1,为控制慢速注射的时间；,t,2,为,控制合模保压的时间；,p,为压力开关,合模缸到达高压值时该压力开关动作。,1.,关安全门,为保证操作安全,注塑机都装有安全门。关安全门,行程阀,6,恢复常位,合模缸才能动作,系统开始整个动作循环。,2.,合模,动模板慢速启动、快速前移,当接近定模板时,液压系统转为低压、慢速控制。在确认模具内没有异物存在,系统转为高压,使模具闭合。这里采用了液压机械式合模机构,合模缸通过对称五连杆结构推动模板进行开模和合模,连杆机构具有增力和自锁作用。,(1,）慢速合模,(2Y,、,3Y1,通电,),：大流量泵,1,通过电磁溢流阀,3,卸载,小流量泵,2,的压力由,4,调定,泵,2,的压力油经电液换向阀,5,右位进入合模缸左腔,推动活塞以带动连杆慢速合模,合模缸右腔油液经阀,5,和冷却器回油箱。,(2,）快速合模,(1Y,、,2Y,、,3Y1,通电,),：慢速合模转快速合模时,由行程开关发令使,1Y,得电,泵,1,不再卸载,其压力油经单向阀,22,与泵,2,的供油汇合,同时向合模缸供油,实现快速合模,最高压力由阀,3,限定。,(3,）低压合模,(2Y,、,3Y1,、,9Y1,通电,),：泵,1,卸载,泵,2,的压力由远程调压阀,18,控制。因阀,18,所调压力较低,合模缸推力较小,故即使两个模板间有硬质异物,也不致损坏模具表面,。,(4,）高压合模,(2Y,、,3Y1,通电,),：泵,1,卸载,泵,2,供油,系统压力由高压溢流阀,4,控制,高压合模,并使连杆产生弹性变形,牢固地锁紧模具。,3.,注射座前移,(2Y,、,5Y1,通电,),在注塑机上安装、调试好模具后,注塑喷枪要顶住模具注塑口,故注射座要前移。泵,2,的压力油经电磁换向阀,9,右位进入注射座移动缸右腔,注射座前移使喷嘴与模具接触,注射座移动缸左腔油液经阀,9,回油箱。,4.,注射,注射是指注射螺杆以一定的压力和速度将料筒前端的熔料经喷嘴注入模腔,分慢速注射和,快速注射两种。,(1,）慢速注射,(2Y,、,5Y1,、,7Y1,、,8Y,通电,),：泵,2,的压力油经电液换向阀,15,左位和单向节流阀,14,进入注射缸右腔,左腔油液经电液换向阀,11,中位回油箱,注射缸活塞带动注射螺杆慢速注射,注射速度由单向节流阀,14,调节,远程调压阀,20,起定压作用。,(2,）快速注射（,1Y,、,2Y,、,5Y1,、,6Y0