液压与气动技术第九章典型液压系统及实例

1、12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 组合机床组合机床动力动力滑台液压系统滑台液压系统 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使液压使液压缸差动联缸差动联接以实现接以实现快速运动快速运动；系 统 中 采 用系 统 中 采 用限 压 式 变 量 叶限 压 式 变 量 叶片泵供油；片泵供油；

2、用 行 程 阀 、用 行 程 阀 、液 控 顺 序 阀 实液 控 顺 序 阀 实现 快 进 与 工 进现 快 进 与 工 进的转换；的转换；5电液换向阀电液换向阀6 使 液 压 缸 差动联接和变量泵以实现快速运动； （1 1）快进）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用二位二通用二位二通电磁换向阀实电磁换向阀实现一工进和二现一工进和二工进之间的速工进之间的速度换接。度换接。 （2）第一次工进）第一次工进 在快进行程结在快进行程结束，滑台上的挡束，滑台上的挡铁压下行程阀铁压下行程阀。用行程阀、用行程阀、液控顺序阀实液控顺序阀实现

3、快进与工进现快进与工进的转换的转换；8 用二位二通电磁换用二位二通电磁换向阀实现一工进和二向阀实现一工进和二工进之间的速度换接工进之间的速度换接。 9 为保证进给的尺为保证进给的尺寸精度，采用了死寸精度，采用了死挡铁停留来限位。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 时间继电器发出时间继电器发出电信号后，电液换向电信号后，电液换向阀右位工作阀右位工作。 这 时 系统的压力较低，变量泵2输出流量大，动

4、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）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

5、连接来实现快速前进； 换向回路换向回路：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

6、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 OtO辅 助 液 压 缸 L 顶 出 工 艺 动 作 线浮 动 压 边 工 艺 动 作 线115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顶出缸系统调压与卸荷调压与卸荷压边缸压边缸主缸主缸161-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

7、； 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)拉伸拉伸滑 块 和 压滑 块 和 压边 滑 块 快边 滑 块 快速下行速下行 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

8、)减速、加压减速、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、压紧拉伸、压紧 22 (5)保压保压 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

9、短时保压。泵2经电磁溢流阀4卸荷23 (6)快速回程快速回程 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

10、工作。26 (9)顶出缸下降顶出缸下降 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。 该系统采用高该系统采用高压大流量恒功率变压大流量恒功率变量泵供油和利用拉量泵供油和利用拉延滑块自动充油的延滑块自动充油的快速运动回路，既快速运动回路，既符合工艺要求，又符合工艺要求，又节省了能量。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1Y2Y3Y4Y5Y6Y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

11、+右位液压泵卸荷 289.3 9.3 汽车起重机液压系统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大臂伸缩回转回转起起升升回回路路 30支腿液压缸 (1)支腿回路支腿回路 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

12、锁防止 “软腿现象”31起起升升回回路路 (2) (2)起升回路起升回路 采用柱塞马达带动重物升采用柱塞马达带动重物升降，用液控单向顺序阀降，用液控单向顺序阀1919来限来限制重物超速下降。缸制重物超速下降。缸2020是制动是制动缸，单向节流阀缸，单向节流阀2121是保证液压是保证液压油先进入马达，使马达产生一油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动。定的转矩，再解除制动。 32起起升升回回路路 (2) (2)起升回路起升回路 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起起升升回回路路 (2) (2)起升回路起升回路 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大臂伸缩大臂伸缩 (3) (3)大臂伸缩回路大臂伸缩回路 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。