典型液压传动系统

典型液压传动系统第一页，共二十一页，2022年，8月28日液压传动系统是根据机械设备的工作要求，选用适当回路进行有机组合而成的传动系统。学习目的：学会阅读较为复杂的液压系统。阅读步骤：工况——缸、泵——子回路——系统。（1）了解设备的工况，力、速度、方向三参数的质、量要求。（2）分析系统的“头（动力元件）、尾（执行元件）”。（3）分析中间基本回路（先分为若干个子系统进行分析，理清液流线路，各装置间关系是什么，达到什么目的）。（4）综合分析整个系统的特点。第二页，共二十一页，2022年，8月28日工况很多，液压系统种类就多（机械制造、轻工、纺织、工程机械、船舶、航空航天等），各液压系统的工况要求及特点见表7—1表7—1液压系统的工况要求及特点系统名称液压系统的工况要求及特点以速度变换为主的液压系统（组合机床）

1）

能实现工作部件的自动工作循环。生产率较高

2）

快进与工进时，速度、负载相差较大

3）

要求进给速度平稳、刚性好，有较大的调速范围

4）

进给行程终点的重复位置精度高，有严格的顺序动作以换向精度为主的液压系统（磨床）

1）

要求运动平稳性高，有较低的稳定速度

2）

启动与制动迅速平稳、无冲击，换向频率较高（150次/min）

3）

换向精度高，换向前停留时间可调以压力变换为主的液压系统（液压机）

1）

系统压力要能经常变换调节，能产生较大推力

2）

空程时速度快，加压时推力大，功率利用合理

3）

系统采用高、低压泵组合或恒功率变量泵供油，以满足空程、加压时的速度与压力变化多个执行元件配合工作的液压系统（机械手）

1）

各执行元件动作频繁换接，压力急剧变化下，可靠、不误动作

2）

能严格实现顺序动作，完成规定的工作循环

3）

满足各执行元件对速度、压力、换向精度的要求第三页，共二十一页，2022年，8月28日§7.1组合机床动力滑台液压系统一、概述动力滑台为通用部件，用途：实现进给运动。它配以不同用途的主轴头可实现不同的加工方法，如：钻、扩、铰、镗等。动力滑台分机械滑台和液压滑台两种。液压滑台是利用液压缸将泵站提供的液压能机械能。液压滑台对液压系统的要求：速度换接平稳、进给速度稳定、功率利用合理、效率高、发热少。

以YT4543型液压动力滑台为例介绍其液压系统的工作原理和特点。YT4543的含义：YT——液压动力滑台；45——Fmax(最大进给力)=45kN；4——4＃动力滑台缸径；3——设计顺序号。第四页，共二十一页，2022年，8月28日该动力滑台的液压系统要求进给速度范围为：（0.11~10）×10－3m/s。系统利用限压式变量叶片泵供油，电液换向阀换向，快进由液压缸差动连接来实现，用行程阀实现快进与工进的转换。为保证进给的尺寸精度，采用止挡块停留来限位。该系统可实现多种自动工作循环，如：1）

快进→工进→（止挡块停留）→快退→原位停止。2）

快进→工进→二工进→（止挡块停留）→快退→原位停止。3）

快进→工进→快进→工进→……→快退→原位停止。各种自动循环均由挡铁控制电磁铁和行程阀的动作顺序来实现。介绍典型的二次工作进给（有止挡块停留）的自动工作循环。第五页，共二十一页，2022年，8月28日二、工作原理

图7—1YT4543型动力滑台液压系统图1.变量泵2.5.10.单向阀3.背压阀4.液控顺序阀6.电液动换向阀7.8.调速阀9.压力继电器11.行程阀12.二位二通换向阀第六页，共二十一页，2022年，8月28日在阅读和分析液压系统图时，可参考电磁铁和行程阀的动作顺序表（表7-2）。一般“+”表示电磁铁通电或行程阀压下，“－”表示电磁铁断电或行程阀原位。

表7-2电磁铁和行程阀的动作顺序

元件名称电磁铁行程阀111YA2YA3YA快进＋－－－一工进＋－－＋二工进＋－＋＋止挡块停留＋－＋＋快退－＋－＋/－原位停止－－－－动作顺序第七页，共二十一页，2022年，8月28日工况与相应措施：◎限压式变量叶片泵供油；◎快进：差动连接；◎快进←→工进：行程阀；◎一←→二工进：调速阀；◎保证停留精度：止挡块限位；◎快退：加大活塞杆直径。1、快进启动→1YA得电→电液动换向阀6的阀芯右移使主阀右移→左位接入系统。进油路：泵1→单向阀2→换向阀6(左位)→行程阀11(下位)→液压缸左腔。回油路：液压缸右腔→换向阀(左位)→单向阀5→行程阀11(下位)→液压缸左腔。（形成差动连接，得以快进）第八页，共二十一页，2022年，8月28日2、第一次工进滑台到达预定位置，滑台上的行程挡块压下行程阀11阀芯（处于上位，切断），使压力油必须→调速阀7→左腔，由于油液流经调速阀7，系统压力上升，液控顺序阀4被打开，单向阀5被关闭，切断差动连接，回油经过液控顺序阀4和背压阀3→油箱。进油路：泵1→单向阀2→换向阀6(左位)→调速阀7→换向阀12(右位)→左腔。回油路：右腔→换向阀6(左位)→顺序阀4→背压阀3→油箱。注：工进时，系统压力增大，变量泵输油量自动减小，进给量大小由7调节。第九页，共二十一页，2022年，8月28日3、第二次工进第一次工进结束后，行程挡块压下行程开关S2使3YA得电，二位二通换向阀12（左位）切断，油液经过调速阀7、8进液压缸。8开口量小于7，故进给速度降低（一工进）。其它油路同上。4、止挡块停留当工进完毕，碰上止挡块的滑台停止，同时系统压力增大，到压力继电器9的调整值时，压力继电器动作，经过时间继电器的延时，再发出信号使滑台返回，滑台停留时间由时间继电器控制。第十页，共二十一页，2022年，8月28日5、快退时间继电器经延时发出信号，2YA得电，1YA、3YA断电。进油路：泵1→单向阀2→换向阀6(右位)→右腔。回油路：左腔→单向阀10→换向阀6(右位)→油箱。6、原位停止当滑台回到原位，行程挡块压下行程开关S1，发出信号，使2YA断电，换向阀6中位，液压缸失去动力源，停止。液压泵输出油液经换向阀6直接回油箱，泵卸荷。第十一页，共二十一页，2022年，8月28日三、该系统特点1、限压式变量叶片泵——调速阀——背压阀式调速回路，能保证稳定的低速运动（最小进给速度可达到6.6mm/min），有较好的速度刚性和较大调速范围（R=100mm）。2、限压式变量叶片泵和差动连接液压缸来实现快进，能源利用合理。滑台停止时，换向阀使液压泵在低压下卸荷（中位），减少能耗。3、行程阀和顺序阀实现快进与工进换接，回路比电器的简单可靠、精度高。第十二页，共二十一页，2022年，8月28日§7.2液压压力机液压系统

一、概述液压压力机是一种用静压力来加工金属、塑料等制品的机械，主要有四立柱式。在四立柱之间放置两液压缸。液压压力机对液压系统的要求：（1）为完成一定的压制要求，要求主缸（上液压缸）驱动上滑块能实现“快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止”的工作循环；要求顶出缸（下液压缸）驱动下滑块实现“向上顶出→停留→向下退回→原位停止”的动作循环，如图7-4所示。第十三页，共二十一页，2022年，8月28日2）液压系统中的压力应能经常变换和调节，并能产生较大的压制力，以满足工作要求。（3）流量大、功率大、空行程和加压行程的速度差异大。要求功率利用合理，工作平稳、安全可靠。图7-4液压压力机工作循环图

第十四页，共二十一页，2022年，8月28日第十五页，共二十一页，2022年，8月28日二、YB32-200型液压压力机液压系统工作原理第十六页，共二十一页，2022年，8月28日

上图为YB32-200型液压压力机液压系统图，系统由一高压、大流量、恒功率泵（主泵1）供油，最大工作压力32MPa，由远程调压阀5调定，阀4防过载；辅助泵2是低压、小流量定量泵，主要供控制系统油液，其压力由溢流阀3调整。现以一般的定压成型压制工艺为例，说明该系统工作原理。1、主缸运动（1）快速下行按照表7-3的动作，按下启动按钮，1YA、5YA通电，换向阀6右位→阀8→液控单向阀9打开。泵1→换向阀6右位→单向阀13→主缸17供油，主缸下腔的油液油→液控单向阀9→阀6右位→阀20中位回油。主缸滑块19在自重作用下快速下降，上腔形成的局部真空由充液箱15→单向阀（充液阀）16补油。第十七页，共二十一页，2022年，8月28日.

动作名称信号来源电磁铁1YA2YA3YA4YA5YA主缸快速下行按钮＋－－－＋慢速加压SA2＋－－－－保压压力继电器－－－－－泄压回程时间继电器(按钮)－＋－－－停止SA1－－－－－顶出缸顶出按钮－－＋－－退回按钮－－－＋－停止按钮－－－－－压边按钮＋－＋/－－－表7-3动作顺序表第十八页，共二十一页，2022年，8月28日（2）慢速接近工件并加压当主缸滑块上挡铁18压下行程开关SA2时，5YA断电，阀8复位，阀9关闭，主缸回油经背压（平衡）阀10→阀6右位→阀20中位→油箱。由于回油路上有背压，滑块单靠自重不能下降，主缸压力升高，充液阀16关闭。当主缸活塞的滑块抵住工件后，压力急剧加大，上油腔压力进一步提高，变量泵1的输出流量自动减小，主缸速度变得更慢，此时滑块以极慢的速度对工件加压。第十九页，共二十一页，2022年，8月28日（3）保压当主缸上腔压力达到压力继电器12的调整值时，压力继电器发出信号使1YA断电，阀6复位（中位），系统保压。泵1的流量→阀6→阀20中位卸荷。（4）卸压并快速回程保压结束时，压力继电器12控制的时间继电器发出信号，使电磁铁2YA通电（当定程压制成型时，则由行程开关SA3发出信号），阀6处于左位→阀16液控口→回油至补油箱15。另外一路为泵1→阀6左位→单向阀9→主缸17下腔。使主缸快速回程。