第七章 典型液压系统

1、主 编马廉洁副主编单淑梅 韩廷水参 编张文祥 赵春红机械工业出版社第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统第五节第五节 机电一体化液压挖掘机系统机电一体化液压挖掘机系统 分析一个较复杂的液压系统，可按以下步骤进行：分析一个较复杂的液压系统，可按以下步骤进行：（1）了解机械设备对液压系统的动作要求。）了解机械设备对液压系统的动作要求。（2）根据设备对系统的要求浏览整个液压系统，以执行元件）根据设备对系统的要求浏览整个

2、液压系统，以执行元件为中心将整个系统分解为若干子系统。为中心将整个系统分解为若干子系统。（3）分析子系统内的执行元件以及与其相关联的阀件，了解）分析子系统内的执行元件以及与其相关联的阀件，了解该子系统所包含的基本回路。然后根据执行元件的动作要求，该子系统所包含的基本回路。然后根据执行元件的动作要求，参照电磁线圈的动作顺序表阅读子系统。参照电磁线圈的动作顺序表阅读子系统。（4）根据机械设备各执行元件问的互锁、同步、顺序动作和）根据机械设备各执行元件问的互锁、同步、顺序动作和防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，并进一步分析系统防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，并进一步分析系统是如何实现这些要

3、求的。是如何实现这些要求的。（5）归纳总结整个系统的特点，以加深对系统中各液压回路）归纳总结整个系统的特点，以加深对系统中各液压回路的理解。的理解。 组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床，广泛应用于成批大量生、专用、自动化程度较高的机床，广泛应用于成批大量生产中。动力滑台是组合机床的通用部件，其作用是实现进产中。动力滑台是组合机床的通用部件，其作用是实现进给运动，只要配以不同用途的主轴头，即可完成钻、扩、给运动，只要配以不同用途的主轴头，即可完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。它上面安装着各种旋转铰、镗、铣、

4、攻螺纹等加工工序。它上面安装着各种旋转刀具，常用液压或机械装置驱动滑台按一定的动作循环完刀具，常用液压或机械装置驱动滑台按一定的动作循环完成进给运动。成进给运动。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统一、概述 图图7-1为为YT4543型动力滑台液压系统原理图。型动力滑台液压系统原理图。该系统用限压式变量叶片泵供油，电液换向阀换向，用液压缸该系统用限压式变量叶片泵供油，电液换向阀换向，用液压缸差动连接实现快进，调速阀调节工进速度，用行程阀控制快、慢差动连接实现快进，调速阀调节工进速度，用行程阀控制快、慢速度的换接，用二位二通电磁阀控制两种工进速度的换接，用止速度的换接，

5、用二位二通电磁阀控制两种工进速度的换接，用止挡块限位保证进给的位置精度。挡块限位保证进给的位置精度。滑台的动作循环是：快进滑台的动作循环是：快进一工进一工进二工进二工进止挡块停留止挡块停留快快退退原位停止，原位停止，表表7-1为该滑台的电磁铁动作顺序表为该滑台的电磁铁动作顺序表(表中表中“+”代表电磁铁得电代表电磁铁得电)。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理表表7-1为该滑台的电磁铁动作顺序表为该滑台的电磁铁动作顺序表(表中表中“+”代表电磁铁得电代表电磁铁得电)。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系

6、统二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理 元件元件动作动作1YA2YA3YA压力继电器压力继电器14行程阀行程阀17快快 进进通通一工进一工进断断二工进二工进断断止挡块停留止挡块停留断断快快 退退断断通通原位停止原位停止通通第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统元件元件动作动作1YA2YA3YA继电继电器器14行程行程阀阀17快快 进进通通一工一工进进断断二工二工进进断断止挡止挡块停块停留留断断快快 退退断通断通原位原位停止停止通通第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统1. 快进快进 按下启动按钮，电磁铁按下启动按钮，电磁铁1YA得电，先导阀

7、得电，先导阀7处于左位，在处于左位，在控制油路的驱动下，液动换向阀控制油路的驱动下，液动换向阀6切换至左位。切换至左位。 控制油路：泵控制油路：泵1先导阀先导阀7处处左位左位单向阀单向阀9液动换向阀液动换向阀6切切换至左位。换至左位。 进油路：泵进油路：泵1单向阀单向阀2液液动换向阀动换向阀6左位左位行程电磁阀行程电磁阀17常位常位液压缸左腔。液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔回油回油路：液压缸右腔回油单向阀单向阀5行程电磁阀行程电磁阀17常位常位液压缸左腔。液压缸左腔。 快进时动力滑台负载小，泵快进时动力滑台负载小，泵的出口压力较低，液控顺序阀的出口压力较低，液控顺序阀3关闭，所以液压缸形成差

8、动连接关闭，所以液压缸形成差动连接。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统2. 一工进一工进 当滑台快速到预定位置时，滑当滑台快速到预定位置时，滑台上的行程挡块压下了行程阀台上的行程挡块压下了行程阀17的的阀芯，切断了该通道，压力油须经阀芯，切断了该通道，压力油须经调速阀调速阀12进入液压缸的左腔。由于进入液压缸的左腔。由于油液流经调速阀，因此系统压力上油液流经调速阀，因此系统压力上升，打开液控顺序阀升，打开液控顺序阀4，此时，单，此时，单向阀向阀5的上部压力大于下部压力，的上部压力大于下部压力，所以单向阀所以单向阀5关闭，切断了差动回关闭，切断了差动回路，从而使滑台转

9、换为第一次工作路，从而使滑台转换为第一次工作进给。进给。 其控制油路与快进工况相同。其控制油路与快进工况相同。 进油：泵进油：泵1单向阀单向阀2液动换液动换向阀向阀6左位左位调速阀调速阀12换向阀换向阀16右位右位液压缸左腔。液压缸左腔。回油：液压缸右腔回油：液压缸右腔液动换向阀液动换向阀6左位左位顺序阀顺序阀4背压阀背压阀3油箱油箱第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统3. 二工进二工进 当滑台以一工进速度运动到一当滑台以一工进速度运动到一定位置时，行程挡块压下电气行程定位置时，行程挡块压下电气行程开关，使电磁铁开关，使电磁铁3YA得电，经阀得电，经阀16的通路被切断

10、，从调速阀的通路被切断，从调速阀12出来的出来的油液须再经调速阀油液须再经调速阀13进入液压缸左进入液压缸左腔，由于阀腔，由于阀13的开口比阀的开口比阀12小，滑小，滑台的进给速度降低，它将以阀台的进给速度降低，它将以阀13调调定的二工进速度继续向左运动。定的二工进速度继续向左运动。 其控制油路与快进工况相同。其控制油路与快进工况相同。 进油路：泵进油路：泵1单向阀单向阀2液动液动换向阀换向阀6左位左位调速阀调速阀12调速阀调速阀13液压缸左腔。液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔回油路：液压缸右腔液动换液动换向阀向阀6左位左位顺序阀顺序阀4背压阀背压阀3油箱。油箱。第一节第一节 组合机床动力滑台

11、液压系统组合机床动力滑台液压系统4. 止挡块停留止挡块停留 为了在加工端面和台肩孔为了在加工端面和台肩孔时提高其轴向尺寸精度和表面时提高其轴向尺寸精度和表面质量，滑台需要在止当块处停质量，滑台需要在止当块处停留。当滑台以二工进速度行进留。当滑台以二工进速度行进碰上止当块后，滑台停止运动碰上止当块后，滑台停止运动。这时泵的压力升高、流量减。这时泵的压力升高、流量减小，直至输出流量仅能补偿系小，直至输出流量仅能补偿系统泄漏为止。此时液压缸左腔统泄漏为止。此时液压缸左腔压力随之升高，压力继电器压力随之升高，压力继电器14动作并发出信号给时间继电器动作并发出信号给时间继电器，使滑台在止当块停留一定时，

12、使滑台在止当块停留一定时间后开始下一个动作。间后开始下一个动作。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统5. 快退快退 当滑台停留一定时间后，时当滑台停留一定时间后，时间继电器发出快退信号，间继电器发出快退信号，2YA得得电，电，1YA、3YA断电，电磁先导断电，电磁先导阀阀7、液动换向阀、液动换向阀6处于右位。处于右位。 控制油路：泵控制油路：泵1先导阀先导阀7处处右位右位单向阀单向阀8液动换向阀液动换向阀6切换至右位。切换至右位。 进油路：泵进油路：泵1单向阀单向阀2液液动换向阀动换向阀6右位右位液压缸右腔。液压缸右腔。 回油路：液压缸左腔回油路：液压缸左腔单向单向阀

13、阀15液动换向阀液动换向阀6右位右位油箱油箱 由于此时空载，泵的供油压由于此时空载，泵的供油压力低，输出流量大，滑台快速力低，输出流量大，滑台快速退回。退回。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统6. 原位停止原位停止 当滑台快退到原位时，当滑台快退到原位时，挡块压下原位行程开关，挡块压下原位行程开关，使电磁铁使电磁铁1Y、2Y和和3Y都断都断电，先导阀电，先导阀7、液动换向阀、液动换向阀6处于中位，滑台停止运动处于中位，滑台停止运动，泵，泵1通过阀通过阀6中位中位(M型型)卸卸载。为了使卸载状态下控载。为了使卸载状态下控制油路保持一定预控压力制油路保持一定预控压力，泵

14、，泵1和阀和阀6之间装有单向之间装有单向阀阀2，单向阀，单向阀2的开启压力的开启压力Pk=0.4MPa。 （1）采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路，保证了稳）采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路，保证了稳定的低速运动（其最小进给速度可达定的低速运动（其最小进给速度可达v=0.0066m/min），较好的速度刚性和），较好的速度刚性和较大的调速范围。进给时回油路上的背压阀除了防止空气渗人系统外，还可较大的调速范围。进给时回油路上的背压阀除了防止空气渗人系统外，还可以使滑台承受一定的负值负载。以使滑台承受一定的负值负载。 （2）采用了限压式变量泵和液压缸差动连接两项措施来

15、实现快进，可以）采用了限压式变量泵和液压缸差动连接两项措施来实现快进，可以得到较大的快进速度，系统能量利用合理。当滑台停止运动时，换向阀使液得到较大的快进速度，系统能量利用合理。当滑台停止运动时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少了能量损耗。压泵在低压下卸荷，减少了能量损耗。 （3）采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，简化了油路，而且）采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，简化了油路，而且使动作可靠，转换的位置精度也比电气控制高。由于工进速度比较低，采用使动作可靠，转换的位置精度也比电气控制高。由于工进速度比较低，采用布置灵活的电磁阀来实现两种工进速度的换接，可以得到足够的换接精度。布

16、置灵活的电磁阀来实现两种工进速度的换接，可以得到足够的换接精度。 （4）采用换向时间可调的三位五通电液换向阀来切换主油路，提高了滑）采用换向时间可调的三位五通电液换向阀来切换主油路，提高了滑台的换向平稳性。滑台停止运动时，台的换向平稳性。滑台停止运动时，M型中位机能使泵在低压下卸载，五通结型中位机能使泵在低压下卸载，五通结构又使滑台在后退时没有背压，减小了能量损失。构又使滑台在后退时没有背压，减小了能量损失。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统三、YT4543型动力滑台液压系统特点 板金冲床改变上、下模的形状，即可进行压形、剪板金冲床改变上、下模的形状，即可进行压形、

17、剪断、冲穿等工作。断、冲穿等工作。 图图7-2所示为所示为180吨板金冲床液压系统回路，吨板金冲床液压系统回路， 图图7-3所示为其控制动作顺序图。动作情形为压缸所示为其控制动作顺序图。动作情形为压缸下降、压缸慢速下降（加压成型）、压缸暂停（降压）下降、压缸慢速下降（加压成型）、压缸暂停（降压）、压缸快速上升。、压缸快速上升。第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统一、概述第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统1压缸快速下降 按下启动按钮，按下启动按钮，Y1，Y3通电，二通电，二位二通换向阀位二通换向阀1

18、1切换至左位，三位切换至左位，三位四通电磁换向阀四通电磁换向阀19切换至左位。切换至左位。 进油路：滤网进油路：滤网1、2、3泵泵4、5单向阀单向阀7电磁阀电磁阀19左位左位液控单向液控单向阀阀28液压缸上腔。液压缸上腔。 回油路：液压缸下腔回油路：液压缸下腔顺序阀顺序阀23单向阀单向阀14液压缸上腔。液压缸上腔。 压缸快速下降时，进油管路压力压缸快速下降时，进油管路压力低，未达到顺序阀低，未达到顺序阀22所设定的压力所设定的压力，故液压缸下腔压力油再回液压缸，故液压缸下腔压力油再回液压缸上腔，形成一差动回路。上腔，形成一差动回路。第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统2压缸

19、慢速下降 当压缸上模碰到工件进行加压成当压缸上模碰到工件进行加压成形时，进油管路压力升高，使顺序形时，进油管路压力升高，使顺序阀阀22、卸载阀、卸载阀10被打开。被打开。 进油路：滤网进油路：滤网1、2、3泵泵4单单向阀向阀7电磁阀电磁阀19左位左位液控单向阀液控单向阀28液压缸上腔。液压缸上腔。 回油路：液压缸下腔回油路：液压缸下腔顺序阀顺序阀22电磁阀电磁阀19左位左位油箱。油箱。 此时，回油为一般油路，溢流阀此时，回油为一般油路，溢流阀10被打开，泵被打开，泵5的压油以低压状态流的压油以低压状态流回油箱，送到液压缸上腔的油仅由回油箱，送到液压缸上腔的油仅由泵泵4供给，故液压缸速度减慢。供

20、给，故液压缸速度减慢。第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统3压缸暂停(降压) 当上模加压成型时，进油管路压当上模加压成型时，进油管路压力达到力达到20 MPa，压力开关，压力开关26动作，动作，Y1、Y3断电，电磁阀断电，电磁阀19、电磁阀、电磁阀11恢复正常位置。循环油路为：恢复正常位置。循环油路为： 液压缸上腔液压油液压缸上腔液压油经节流阀经节流阀21电磁阀电磁阀19中位中位油箱油箱 如此，可使压缸上腔液压油压力如此，可使压缸上腔液压油压力下降，防止液压缸在上升时上腔油下降，防止液压缸在上升时上腔油压由高压变成低压而发生的冲击、压由高压变成低压而发生的冲击、振动等现象。

21、振动等现象。滤网滤网1、2、3泵泵4单向阀单向阀7第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统4压缸快速上升 当降压完成时当降压完成时(通常为通常为0.57s，视阀，视阀的容量而定的容量而定)，Y2通电，电磁阀通电，电磁阀19切换切换至右位，液控单向阀至右位，液控单向阀20、28被打开。此被打开。此时，其工作循环油路为：时，其工作循环油路为： 进油路：泵进油路：泵4、泵、泵5电磁阀电磁阀19右位右位单向阀单向阀13液压缸下腔。液压缸下腔。回油路：回油路：液压液压缸缸上腔上腔液控单向阀液控单向阀20液控单向阀液控单向阀28电磁阀电磁阀19右位右位油油箱箱因泵因泵4、泵、泵5的液压油一

22、齐送往液压缸下腔，的液压油一齐送往液压缸下腔，故液压缸快速上升。故液压缸快速上升。 180吨板金冲床液压系统包含差动回路、平衡回路吨板金冲床液压系统包含差动回路、平衡回路(或顺序回或顺序回路路)、降压回路、二段压力控制回路、高压和低压泵回路等基本回、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：路。该系统有以下几个特点： （1） 当液压缸快速下降时，下腔回油由顺序阀当液压缸快速下降时，下腔回油由顺序阀23建立背压建立背压，以防止液压缸自重产生失速等现象。同时，系统又采用差动回，以防止液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

23、能源的回路。路，泵流量可以比较少，亦为一节约能源的回路。 （2） 当液压缸慢速下降做加压成型时，顺序阀当液压缸慢速下降做加压成型时，顺序阀22由于外部由于外部引压被打开，液压缸下腔压油几乎毫无阻力地流回油箱，因此，引压被打开，液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。在加压成型时，上型模重量可完全加在工件上。三、180吨板金冲床液压系统的特点第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统 （3）在上升之前作短暂时间的降压，可防止液压缸上升时）在上升之前作短暂时间的降压，可防止液压缸上升时产生振动、冲击现象，产生振动、冲击现象，100吨以上的

24、冲床尤其需要降压。吨以上的冲床尤其需要降压。 （4）当液压缸上升时，有大量液压油要流回油箱，回油时）当液压缸上升时，有大量液压油要流回油箱，回油时，一部分液压油经液控单向阀，一部分液压油经液控单向阀20流回油箱，剩余压油经电磁阀流回油箱，剩余压油经电磁阀19中位流回油箱，所以电磁阀中位流回油箱，所以电磁阀19可选用额定流量较小的阀件。可选用额定流量较小的阀件。 （5）当液压缸下降时，系统压力由溢流阀）当液压缸下降时，系统压力由溢流阀10控制，上升时控制，上升时，系统压力由遥控溢流阀，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控制，如此，可使系统产生的热量减少，防止了油温上升。少，

25、防止了油温上升。三、180吨板金冲床液压系统的特点第二节第二节 180吨板金冲床液压系统吨板金冲床液压系统第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统 2. 分度缸前进 夹紧液压缸将工件夹紧时并触发一夹紧液压缸将工件夹紧时并触发一微动开关使微动开关使Y5通电，电磁阀通电，电磁阀14切换至左切换至左位，其工作循环油路为：位，其工作循环油路为： 进油路：泵进油路：泵3单向阀单向阀6减压阀减压阀11电磁阀电磁阀14左位左位分度缸右腔。分度缸右腔。 回油路：分度缸左腔回油路：分度缸左腔电磁阀电磁阀14左左位位油箱。油箱。 因无任何节流设施，且分度液压缸因无任何节流设施，且分度液压缸前进时所需工作压力

26、低，故泵以大流量前进时所需工作压力低，故泵以大流量送人液压缸，分度缸快速前进。送人液压缸，分度缸快速前进。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 3. 分度缸后退 分度缸前进碰到微动开关使分度缸前进碰到微动开关使Y6通通电，电，Y5断电，电磁阀断电，电磁阀14切换至右位切换至右位，分度缸快速后退，其工作循环油路，分度缸快速后退，其工作循环油路为：为： 进油路：泵进油路：泵3单向阀单向阀6减压阀减压阀11电磁阀电磁阀14右位右位分度缸左腔。分度缸左腔。 回油路：分度缸右腔回油路：分度缸右腔电磁阀电磁阀14右位右位油箱。油箱。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴

27、钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 4. 钻头进给缸快速下降 分度缸后退碰到微动开关使分度缸后退碰到微动开关使Y2通电通电，电磁阀，电磁阀12切换至左位，钻削油缸开始切换至左位，钻削油缸开始工作，其工作循环油路为：工作，其工作循环油路为： 进油：泵进油：泵3单向阀单向阀6电磁阀电磁阀12右右位位进给液压缸上腔。进给液压缸上腔。 回油：进给液压缸下腔回油：进给液压缸下腔凸缘操作凸缘操作调速阀调速阀17右位（行程减速阀）右位（行程减速阀）液控单液控单向阀向阀16平衡阀平衡阀15电磁阀电磁阀12右位右位油油箱箱 凸轮板未压到滚子时，回油没节流凸轮板未压到滚子时，回油没节流（回油经由凸轮操作调

28、速阀的减速阀）（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，且尚未钻削，故泵工作压力p=2 MPa，泵流量，泵流量17 Lmin，进给缸快速下降。，进给缸快速下降。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 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，进给液压缸调速阀流出，回油被节流，进给液压缸慢速钻削。慢速钻削。 进油路：泵进油路：泵3单向阀单向阀6电磁阀电磁阀12右位右位进给液压缸上腔。进给液压缸上腔。 回油路：进给缸下腔回油路：进给缸下腔调速阀调速阀17液控

29、单向阀液控单向阀16平衡阀平衡阀15电磁阀电磁阀12右右位位油箱。油箱。 因液压缸出口液压油被节流，且钻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（削阻力增大，故泵工作压力增大（4.8 MPa），泵流量下降（），泵流量下降（1.5 Lmin），），进给液压缸慢速下降。进给液压缸慢速下降。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 7. 夹紧缸上升 进给缸上升碰到微动开关，使进给缸上升碰到微动开关，使Y4通通电，使电，使Y3断电，电磁阀断电，电磁阀13切换至右位，切换至右位，夹紧油缸开始上升，其工作循环油路为夹紧油缸开始上升，其工作循环油路为：

30、进油路：泵进油路：泵3单向阀单向阀6减压阀减压阀11单向阀单向阀7电磁阀电磁阀13右位右位夹紧缸下夹紧缸下腔。腔。 回油路：夹紧缸上腔回油路：夹紧缸上腔电磁阀电磁阀13右右位位油箱。油箱。 因进、回油路均没有节流设施，且因进、回油路均没有节流设施，且上升时所需工作压力低，泵以大流量送上升时所需工作压力低，泵以大流量送人液压缸，故夹紧缸快速上升。人液压缸，故夹紧缸快速上升。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 7. 夹紧缸上升 进给缸上升碰到微动开关，使进给缸上升碰到微动开关，使Y4通电，使通电，使Y3断电，电磁阀断电，电磁阀13切换至右位切换至右位，夹紧

31、油缸开始上升，其工作循环油路为：，夹紧油缸开始上升，其工作循环油路为： 进油路：泵进油路：泵3单向阀单向阀6减压阀减压阀11单向阀单向阀7电磁阀电磁阀13右位右位夹紧缸下夹紧缸下腔。腔。 回油路：夹紧缸上腔回油路：夹紧缸上腔电磁阀电磁阀13右位右位油箱。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，泵以大流量送人液压缸，故夹紧缸快速上升。送人液压缸，故夹紧缸快速上升。第三节第三节 多轴钻床液压系统多轴钻床液压系统二、多轴钻床液压系统的工作原理 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塑料注射成型机简称

32、注塑机。它将颗粒状的塑料加热熔化到流动状态，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态，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。注塑机的工作循环如下：注塑机的工作循环如下： 以上动作分别由合模缸、注射座移动缸、预塑液压马达、注射缸、顶以上动作分别由合模缸、注射座移动缸、预塑液压马达、注射缸、顶出缸完成。出缸完成。 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，保压及可调的保压压力，系统还应设有安全联锁节的注射压力和注射速度，保压及可调的保压压力，系统还

33、应设有安全联锁装置。装置。 第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统一、概 述 冷却冷却合模合模注塑座前移注塑座前移注塑注塑保压保压 注塑座后移注塑座后移开模开模顶出制品顶出制品 预塑预塑顶出缸后退顶出缸后退合模合模第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统二、SZ250A型注塑机液压系统工作原理 表表7-2 SZ-250A型注塑机电磁铁动作顺序表型注塑机电磁铁动作顺序表动作循环1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y合模慢 速快 速低压慢速高 压注塑座前移注塑慢 速快 速保 压预 塑防流涎注塑座后移开模慢速快 速慢速顶出前 进后 退

34、顶杆后退第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统1. 关安全门 为保证操为保证操作安全，注塑机作安全，注塑机都装有安全门。都装有安全门。关安全门，行程关安全门，行程阀阀6恢复常位，合恢复常位，合模缸才能动作，模缸才能动作，开始整个动作循开始整个动作循环。环。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统2. 合模 动模板慢速启动、动模板慢速启动、快速前移，接近定模板快速前移，接近定模板时，液压系统转为低压时，液压系统转为低压、慢速控制。在确认模、慢速控制。在确认模具内没有异物存在，系具内没有异物存在，系统转为高压使模具闭合统转为高压使模具闭合。这里采用了液压机。这

35、里采用了液压机械式合模机构，合模缸械式合模机构，合模缸通过对称五连杆机构推通过对称五连杆机构推动模板进行开模和合模动模板进行开模和合模，连杆机构具有增力和，连杆机构具有增力和自锁作用。自锁作用。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统（2） 快速合模1Y+、2Y+、3Y+ 慢速合模转快速合模时，由行程开关发令慢速合模转快速合模时，由行程开关发令使使1Y得电，泵得电，泵1不再卸载，其压力油经单向阀不再卸载，其压力油经单向阀22与泵与泵2的供油汇合，同时向合模缸供油，实现快的供油汇合，同时向合模缸供油，实现快速合模，最高压力由阀速合模，最高压力由阀4限定。其工作油路为：限定。其工

36、作油路为：进油路：泵进油路：泵1单向阀单向阀22泵泵2电磁阀电磁阀5右位右位合模缸左腔。合模缸左腔。回油路：合模缸右腔回油路：合模缸右腔电磁阀电磁阀5右位右位油箱。油箱。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统5. 保压2Y、7Y、10Y、14Y （如表（如表7-2所所示），由于注射缸示），由于注射缸对模腔内的熔料实对模腔内的熔料实行保压并补塑，只行保压并补塑，只需少量油液，所以需少量油液，所以泵泵1卸载，泵卸载，泵2单独单独供油，多余的油液供油，多余的油液经溢流阀经溢流阀4溢回油溢回油箱，保压压力由远箱，保压压力由远程调压阀程调压阀19调节。调节。第四节第四节 塑料注射成型

37、机液压系统塑料注射成型机液压系统6. 预塑 保压完毕，从料斗加入的物料随着螺杆的转动被带至料筒前保压完毕，从料斗加入的物料随着螺杆的转动被带至料筒前端，进行加热塑化，并建立起一定压力。当螺杆头部熔料压力到达端，进行加热塑化，并建立起一定压力。当螺杆头部熔料压力到达能克服注射缸活塞退回的阻力时，螺杆开始后退。后退到预定位置能克服注射缸活塞退回的阻力时，螺杆开始后退。后退到预定位置，即螺杆头部熔料达到所需注射量时，螺杆停止转动和后退，准备，即螺杆头部熔料达到所需注射量时，螺杆停止转动和后退，准备下一次注射。与此同时，在模腔内的制品冷却成形。下一次注射。与此同时，在模腔内的制品冷却成形。 螺杆转动由

38、预塑液压马达通过齿轮机构驱动，此时螺杆转动由预塑液压马达通过齿轮机构驱动，此时1Y、2Y、7Y、11Y （如表（如表7-2所示）。泵所示）。泵1和泵和泵2的压力油经电液换向阀的压力油经电液换向阀15 右右位、旁通型调速阀位、旁通型调速阀13和单向阀和单向阀12进入马达，马达的转速由旁通型调进入马达，马达的转速由旁通型调速阀速阀13控制，溢流阀控制，溢流阀4为安全阀。其工作循环如下：油箱为安全阀。其工作循环如下：油箱泵泵1、2电液换向阀电液换向阀15右位右位旁通型调速阀旁通型调速阀13单向阀单向阀12液压马达液压马达油箱。螺杆头部熔料压力迫使注射缸后退时，注射缸右腔油液经单油箱。螺杆头部熔料压力

39、迫使注射缸后退时，注射缸右腔油液经单向节流阀向节流阀14、电液阀、电液阀15右位在大气压作用下经阀右位在大气压作用下经阀11中位进入其内。中位进入其内。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统6. 预塑 油箱油箱泵泵1、2电液换向阀电液换向阀15右位右位旁通型调旁通型调速阀速阀13单向阀单向阀12液压马达液压马达油油箱。螺杆头部熔料箱。螺杆头部熔料压力迫使注射缸后压力迫使注射缸后退时，注射缸右腔退时，注射缸右腔油液经单向节流阀油液经单向节流阀14、电液阀、电液阀15右位右位在大气压作用下经在大气压作用下经阀阀11中位进入其内中位进入其内。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑

40、料注射成型机液压系统7. 防流涎 采用直通开敞式喷嘴时，预塑加料结束，要使螺杆后退一小采用直通开敞式喷嘴时，预塑加料结束，要使螺杆后退一小段距离，减小料筒前端压力，防止喷嘴端部物料流出。此时段距离，减小料筒前端压力，防止喷嘴端部物料流出。此时2Y、7Y、9Y（如表（如表7-2所示），泵所示），泵1卸载，泵卸载，泵2压力油一方面经阀压力油一方面经阀9右位右位进入注射座移动缸右腔，使喷嘴与模具保持接触，一方面经阀进入注射座移动缸右腔，使喷嘴与模具保持接触，一方面经阀11左左位进入注射缸左腔，使螺杆强制后退。注射座移动缸左腔和注射缸位进入注射缸左腔，使螺杆强制后退。注射座移动缸左腔和注射缸右腔油液分

41、别经阀右腔油液分别经阀9和阀和阀11回油箱。回油箱。 第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统8. 注射座后退 保压结束，注保压结束，注射座后退。泵射座后退。泵1卸载卸载，泵，泵2压力油经阀压力油经阀9左左位使注射座后退，此位使注射座后退，此时，时，2Y、6Y。 进油路：泵进油路：泵2节流阀节流阀10电磁阀电磁阀9左位左位注塑座移动缸注塑座移动缸左腔。左腔。 回油路：注塑回油路：注塑座移动缸右腔座移动缸右腔电磁电磁阀阀9左位左位油箱。油箱。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统9. 开模 开模速度一般开模速度一般为慢快慢。为慢快慢。（1）慢速开模。）慢速开

42、模。2Y（或（或1Y、4Y）通）通电。泵电。泵1（或泵（或泵2）卸）卸载，泵载，泵2（或泵（或泵1）压）压力油经电液换向阀力油经电液换向阀5左位进入合模缸右腔左位进入合模缸右腔，左腔油液经阀，左腔油液经阀5回回油箱。油箱。 进油路：泵进油路：泵1（泵泵2）电液换向阀电液换向阀5左位左位合模缸右腔。合模缸右腔。 回油路：合模回油路：合模缸左腔缸左腔电液换向阀电液换向阀5左位左位油箱。油箱。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统9. 开模 （2）快速开模）快速开模。1Y、2Y、4Y通电通电（如表（如表7-2所示）。所示）。泵泵1和和2合流向合模缸合流向合模缸右腔供油，开模速度右

43、腔供油，开模速度加快。加快。 进油路：泵进油路：泵1、2电液换向阀电液换向阀5左位左位合模缸右腔。合模缸右腔。 回油路：合模回油路：合模缸左腔缸左腔电液换向阀电液换向阀5左位左位油箱。油箱。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统10. 顶出（1）顶出缸前进）顶出缸前进。2Y、5Y通电。泵通电。泵1卸载，泵卸载，泵2压力油经压力油经电磁换向阀电磁换向阀8左位、左位、单向节流阀单向节流阀7进入顶进入顶出缸左腔，推动顶出出缸左腔，推动顶出杆顶出制品，其运动杆顶出制品，其运动速度由单向节流阀速度由单向节流阀7调节，溢流阀调节，溢流阀4为定为定压阀。压阀。 进油路：泵进油路：泵2电磁

44、换向阀电磁换向阀8左位左位顶出缸左腔。顶出缸左腔。 回油路：顶出回油路：顶出缸右腔缸右腔电磁换向阀电磁换向阀8左位左位油箱。油箱。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统11. 螺杆前进和后退电磁铁电磁铁2Y、9Y通通电，泵电，泵1卸载，泵卸载，泵2压压力油经阀力油经阀11左位进入左位进入注射缸左腔，活塞携注射缸左腔，活塞携带螺杆后退。当电磁带螺杆后退。当电磁铁铁2Y、8Y得电时，得电时，螺杆前进。螺杆前进。进油路：泵进油路：泵2电电磁换向阀磁换向阀11左位左位注注射缸左腔。射缸左腔。回油路：注射缸右回油路：注射缸右腔腔电磁换向阀电磁换向阀11左左位位油箱。油箱。当电磁换向阀

45、当电磁换向阀11切换至右位时，螺杆切换至右位时，螺杆前进。前进。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统三、SZ-250A型注塑机液压系统特点 （1） 因注射缸液压力直接作用在螺杆上，因此注射压力与因注射缸液压力直接作用在螺杆上，因此注射压力与注射缸的油压的比值为（为注射缸活塞直径，为螺杆直径）。为满注射缸的油压的比值为（为注射缸活塞直径，为螺杆直径）。为满足加工不同塑料对注射压力的要求，一般注塑机都配备三种不同直足加工不同塑料对注射压力的要求，一般注塑机都配备三种不同直径的螺杆，在系统压力径的螺杆，在系统压力14MPa时，获得注射压力时，获得注射压力40150MPa。 （2

46、） 为保证足够的合模力，防止高压注射时模具离缝产生为保证足够的合模力，防止高压注射时模具离缝产生塑料溢边，该注塑机采用了液压机械增力合模机构，也可采用增塑料溢边，该注塑机采用了液压机械增力合模机构，也可采用增压缸合模装置。压缸合模装置。第四节第四节 塑料注射成型机液压系统塑料注射成型机液压系统三、SZ-250A型注塑机液压系统特点 （3） 根据塑料注射成型工艺，模具的启闭过程和塑料注射根据塑料注射成型工艺，模具的启闭过程和塑料注射的各阶段速度不一样，而且快慢速之比可达的各阶段速度不一样，而且快慢速之比可达50100，为此该注塑，为此该注塑机采用了双泵供油系统，快速时双泵合流，慢速时泵机采用了双

47、泵供油系统，快速时双泵合流，慢速时泵2（流量为（流量为48Lmin）供油）供油,泵泵1（流量为（流量为194Lmin）卸载，系统功率利用比较）卸载，系统功率利用比较合理。有时在多泵分级调速系统中还兼用差动增速或充液增速的方合理。有时在多泵分级调速系统中还兼用差动增速或充液增速的方法。法。 （4） 系统所需多级压力，由多个并联的远程调压阀控制。系统所需多级压力，由多个并联的远程调压阀控制。如果采用电液比例压力阀来实现多级压力调节，再加上电液比例流如果采用电液比例压力阀来实现多级压力调节，再加上电液比例流量阀调速，不仅减少了元件，降低了压力及速度变换过程中的冲击量阀调速，不仅减少了元件，降低了压力

48、及速度变换过程中的冲击和噪声，还为实现计算机控制创造了条件。和噪声，还为实现计算机控制创造了条件。 （5） 注塑机的多执行元件的循环动作主要依靠行程开关按注塑机的多执行元件的循环动作主要依靠行程开关按事先编程的顺序完成。这种方式灵活方便。事先编程的顺序完成。这种方式灵活方便。第五节 机电一体化液压挖掘机系统液压挖掘机在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露液压挖掘机在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代军事工程中都有广泛的应用。天采矿及现代军事工程中都有广泛的应用。一、概述一、概述液压挖掘机的组成：液压挖掘机的组成： 以柴油机作为液压系统动力，向执行以柴油机作为液压系统动力，向执

49、行元件提供压力油。工作装置由动臂元件提供压力油。工作装置由动臂1、斗杆斗杆2和铲斗和铲斗3组成，分别由液压缸驱组成，分别由液压缸驱动。回转机构由液压马达驱动。动。回转机构由液压马达驱动。工作循环：工作循环： 铲斗切削土石料，装满后提升，回转铲斗切削土石料，装满后提升，回转至卸料位置，卸空后的铲斗再回到挖至卸料位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置，完成一个工作循环，并开始掘位置，完成一个工作循环，并开始下一次作业。下一次作业。液压挖掘机的主要机构组成液压挖掘机的主要机构组成1动臂动臂 2斗杆斗杆 3铲斗铲斗第五节 机电一体化液压挖掘机系统机电一体化液压挖掘机新功能：机电一体化液压挖掘机新功能：（1）

50、 自动操纵。自动操纵。（2） 工况监测与故障报警。工况监测与故障报警。（3） 节能控制。节能控制。二、机电一体化液压挖掘机系统的组成二、机电一体化液压挖掘机系统的组成机电一体化液压挖掘机系统机电一体化液压挖掘机系统1TBM PC 2PCT-812 3D/A接口接口 4液压阀驱动放大器液压阀驱动放大器 5位移传感器位移传感器6电液比例方向阀电液比例方向阀 7压力传感器压力传感器 8溢流阀溢流阀 9动臂缸动臂缸 10动臂动臂11斗杆缸斗杆缸 12角位移传感器角位移传感器 13铲斗缸铲斗缸 14铲斗铲斗 15斗杆斗杆 16液压马达液压马达17回转平台回转平台 18柴油机柴油机 19电液比例减压阀电液

51、比例减压阀第五节 机电一体化液压挖掘机系统1. 驱动与传动系统驱动与传动系统 包括发动机、液压泵、液压马达、电液比例方向阀、动臂缸、斗杆缸、铲斗包括发动机、液压泵、液压马达、电液比例方向阀、动臂缸、斗杆缸、铲斗缸及齿轮传动。缸及齿轮传动。2. 执行机构执行机构 由回转平台、动臂、斗杆、铲斗及工作装置连杆机构组成。传动系统接到控由回转平台、动臂、斗杆、铲斗及工作装置连杆机构组成。传动系统接到控制信号后，按要求推动执行机构。制信号后，按要求推动执行机构。3. 检测系统检测系统 以传感器为主要组成部分，向计算机反馈挖掘机及环境的变化信息，包括：以传感器为主要组成部分，向计算机反馈挖掘机及环境的变化信

52、息，包括：位置、姿态、速度、加速度、系统压力、柴油机水箱温度、柴油机转速以及位置、姿态、速度、加速度、系统压力、柴油机水箱温度、柴油机转速以及外部环境的几何信息等。外部环境的几何信息等。4. 控制系统控制系统 计算机根据任务要求，自动设计运动路径，由控制器控制挖掘机工作装置按计算机根据任务要求，自动设计运动路径，由控制器控制挖掘机工作装置按照规划好的轨迹运行，直至到达给定的位置状态。照规划好的轨迹运行，直至到达给定的位置状态。二、机电一体化液压挖掘机系统的组成二、机电一体化液压挖掘机系统的组成第五节 机电一体化液压挖掘机系统（1）采用了柴油机液压泵复合控制。根据工况选择功率模式：重载高速、）采

53、用了柴油机液压泵复合控制。根据工况选择功率模式：重载高速、正常工作、轻载低速。通过电子调节器调节发动机油门和液压泵的排量，使正常工作、轻载低速。通过电子调节器调节发动机油门和液压泵的排量，使供给功率与负载需要功率相匹配。供给功率与负载需要功率相匹配。当选择重载高速挡时，控制模块发出指令使柴油机工作在较大油门位置，与当选择重载高速挡时，控制模块发出指令使柴油机工作在较大油门位置，与此同时，通过比例减压阀适当调节液压泵的此同时，通过比例减压阀适当调节液压泵的 线高度，使柴油机工作线高度，使柴油机工作在最大功率输出点，功率得到充分发挥；在最大功率输出点，功率得到充分发挥；三、机电一体化液压挖掘机工作

54、技术要点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点vqp 柴油机柴油机- -液压泵复合调节控制系统液压泵复合调节控制系统第五节 机电一体化液压挖掘机系统 当选择正常工作挡时，柴油机在经济转速、液压泵在恒功率工当选择正常工作挡时，柴油机在经济转速、液压泵在恒功率工作点上，此时为最经济工况；当选择轻载低速挡时，比例减压作点上，此时为最经济工况；当选择轻载低速挡时，比例减压阀将液压泵的阀将液压泵的 线调至排量更小的位置，同时进一步调小线调至排量更小的位置，同时进一步调小柴油机油门，降低其转速，使供给流量明显降低。柴油机油门，降低其转速，使供给流量明显降低。 三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点三、机电一体

55、化液压挖掘机工作技术要点vqp 第五节 机电一体化液压挖掘机系统（2） 采用了电液比例控制技术，通过改变采用了电液比例控制技术，通过改变34B-R6/H6型带阀芯位移反型带阀芯位移反馈的电液比例方向阀的比例电磁铁的输入电流，不仅可以改变阀的工馈的电液比例方向阀的比例电磁铁的输入电流，不仅可以改变阀的工作液流方向，而且可以控制阀口大小实现流量控制，是一种较为理想作液流方向，而且可以控制阀口大小实现流量控制，是一种较为理想的电、液转换和功率放大元件，与伺服控制相比具有成本低、抗干扰的电、液转换和功率放大元件，与伺服控制相比具有成本低、抗干扰性好、能量损失小、对油液清洁度无特殊要求等优点。性好、能量

56、损失小、对油液清洁度无特殊要求等优点。三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点第五节 机电一体化液压挖掘机系统（3） 工况在线监测系统包括单片主处理器模块、面板控制模块、工况在线监测系统包括单片主处理器模块、面板控制模块、模拟信号调理模块、模拟信号调理模块、A/D转换及光电隔离模块、电源模块及传转换及光电隔离模块、电源模块及传感器等部分。感器等部分。三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点工况检测系统框图工况检测系统框图 第五节 机电一体化液压挖掘机系统 单片机处理器模块是系统的核心部分，主要功能有面板的控制单片机处理器模块是系统

57、的核心部分，主要功能有面板的控制管理，管理，A/D转换部分的控制管理、模拟量、开关量和转速信号的转换部分的控制管理、模拟量、开关量和转速信号的输入、处理和存储。输入、处理和存储。 面板控制模块是整个系统的入机接口，它包括键盘、声光报警面板控制模块是整个系统的入机接口，它包括键盘、声光报警电路和点阵式液晶显示器。电路和点阵式液晶显示器。 模拟信号输入和调整，将传感器的输出电信号转变为满足模拟信号输入和调整，将传感器的输出电信号转变为满足A/D转转换输入要求的标准电平信号。换输入要求的标准电平信号。 A/D转换及光电隔离模块是将所有的被检测信号转变成为单片机转换及光电隔离模块是将所有的被检测信号转

58、变成为单片机所接受的数字量。所接受的数字量。三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点第五节 机电一体化液压挖掘机系统 电源模块将液压挖掘机上的电源模块将液压挖掘机上的24V直流电转换为系统各元件所需直流电转换为系统各元件所需的各种类型的电平电压。的各种类型的电平电压。 传感器从液压挖掘机中提取被检测的工况特征参数，感受状态传感器从液压挖掘机中提取被检测的工况特征参数，感受状态的变化并转换成便于测量的物理量。挖掘机主要传感器包括：的变化并转换成便于测量的物理量。挖掘机主要传感器包括：角位移传感器测量回转平台、动臂、斗杆和铲斗关节的角度，角位移传感器测量回转平台、动

59、臂、斗杆和铲斗关节的角度，压力传感器测量液压系统的负载，超声波测距传感器测量回转压力传感器测量液压系统的负载，超声波测距传感器测量回转过程遇到的障碍物。过程遇到的障碍物。三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点第五节 机电一体化液压挖掘机系统（4） 计算机控制系统将来自各传感器的检测信息和外部输入命计算机控制系统将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析，根据处理结果，按照一定的程序发令进行集中、储存、分析，根据处理结果，按照一定的程序发出相应的指令控制整个系统有目的的运行。出相应的指令控制整个系统有目的的运行。三、机电一体化液压挖掘机工作技术要

60、点三、机电一体化液压挖掘机工作技术要点 该起重机采用液压传动，最大起重量为80kN(幅度3m时)，最大起重高度为11.5m，起重装置连续回转。该机具有较高的行走速度，可与装运工具的车编队行驶，机动性好。当装上附加吊臂后(图中未表示)，可用于建筑工地吊装预制件，吊装的最大高度为6m。液压起重机承载能力大，可在有冲击、振动、温度变化大和环境较差的条件下工作。其执行元件要求完成的动作比较简单，位置精度较低。因此液压起重机一般采用中、高压手动控制系统，系统对安全性要求较高。1载重汽车载重汽车 2回转机构回转机构 3支腿支腿 4吊臂变幅缸吊臂变幅缸 5伸缩吊臂伸缩吊臂 6起升机构起升机构 7基本臂向阀基