液压与气动技术 第2版 课件 9.2液压钻床自动进给回路组装与调试

液压与气压系统控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州职业技术学院智能制造学院项目9液压系统速度控制

任务9.2液压钻床自动进给回路组装与调试液压钻床自动进给回路组装与调试学习目标能理解调速阀的工作原理，结构和用途能识记和辨别调速阀图形符号与实物能理解调速阀节流回路、速度换接回路的工作原理与应用能进行调速阀节流调速回路、速度换接回路的搭建和调试能进行相应控制回路常见简单故障分析与排除液压钻床自动进给回路组装与调试任务布置钻床工作时，钻头的升降由一个双作用液压缸控制，按下启动按钮S1后液压缸活塞杆伸出，钻头快速下降，到达加工位置后(由行程开关1S2控制)，减速缓慢下降，对工件进行钻孔加工。加工完毕后，通过按下另一个按钮S2控制液压缸活塞回缩。如要钻大直径孔则需要相当平稳进给速度，且根据不同的钻孔要求无级调整进给速度。进给油缸液压钻床自动进给回路组装与调试任务分析典型的机械加工中常用的快进一工进一快退回路，回路在设计时应注意速度换接的平稳性，一般采用液压进给。钻头的进给速度稳定性要求较高，采用节流阀节流调速，无法保证执行元件运动的良好速度稳定性，应采用调速阀节流调速。

进给油缸液压钻床自动进给回路组装与调试相关知识调速阀由定差减压阀和节流阀串联而成的，由减压阀来进行压力补偿，使节流口前后压差基本保持恒定，从而稳定流量。

液压钻床自动进给回路组装与调试相关知识调速阀若负载增加，调速阀出口压力p3也增加，作用在减压阀芯上端的液压力增大，阀芯失去平衡向下移动，于是减压口x增大，通过减压口的压力损失减小，p2也增大，其差值

p2-p3

基本保持不变；反之亦然。即定差减压阀能自动调节减压口液阻，使节流阀前、后压力差保持不变，从而保证流量稳定。

液压钻床自动进给回路组装与调试相关知识调速阀调速阀正常工作时，至少要求有0.4~0.5MPa以上的工作压差。当压差小时，减压阀阀芯在弹簧力作用下处于最下端位置，阀口全开，不能起到稳定节流阀前、后压差的作用。由于调速阀能使流量不受负载变化的影响，所以适用于负载变化较大或对速度稳定性要求较高的场合。

液压钻床自动进给回路组装与调试采用调速阀的节流调速回路对于一些负载变化较大，对速度稳定性要求较高的液压系统，可采用调速阀来改善回路的速度-负载特性。在采用调速阀的调速回路中为了保证调速阀中定差减压阀起到压力补偿作用，调速阀两端的压差必须大于一定的数值，中低压调速阀为0.5MPa，高压调速阀为1MPa。

a）进油节流调速b）回油节流调速c）旁路节流调速液压钻床自动进给回路组装与调试进、出口调速阀节流调速回路速度负载特性曲线，当负载在0~FA之间变化时，其速度不会随之变化；当负载大于FA时，由于调速阀的工作压差小于调速阀的正常工作的最小压差，输出特性与节流阀相同。旁路调速阀节流调速回路速度负载特性曲线，当负载在FA~FB之间变化时，其速度不会随之变化；当负载小于FA时，由于调速阀的工作压差小于调速阀的正常工作的最小压差，输出特性与节流阀相同。

液压钻床自动进给回路组装与调试同时由于调速阀的最小压差比节流阀的压差大，因此其调速回路的功率损失比节流调速回路要大一些。综上所述，采用调速阀的节流调速回路的低速稳定性、回路刚度、调速范围等，要比采用节流阀的节流调速回路都好，所以它在机床液压系统中获得广泛的应用。

液压钻床自动进给回路组装与调试速度换接回路速度换接回路用来实现运动速度的变换，即在原来设计或调节好的几种运动速度中，从一种速度换成另一种速度。对这种回路的要求是速度换接要平稳，即不允许在速度变换的过程中有前冲(速度突然增加)现象。

液压钻床自动进给回路组装与调试速度换接回路两通换向阀速度换接回路（a）因为行程阀的通油路是由液压缸活塞的行程控制阀芯移动而逐渐关闭的，所以换接时的位置精度高，冲击小，运动速度的变换也比较平稳。这种回路在机床液压系统中应用较多，它的缺点是行程阀的安装位置受一定限制，所以有时管路连接稍复杂。（b）行程阀用电磁换向阀来代替，这时电磁阀的安装位置不受限制，但其换接精度及速度变换的平稳性较差。

液压钻床自动进给回路组装与调试速度换接回路调速阀（节流阀）串并联的速度换接回路这种回路中两个调速阀的节流口可以独调节，互不影响，图（a）一个调速阀工作时，另一个调速阀中没有油液通过，它的减压阀则处于完全打开的位置，在速度换接开始的瞬间不能起减压作用，容易出现部件突然前冲的现象。图（b）两个调速阀始终处于工作状态，在工作进给速度转换时，不会出现部件突然前冲现象，因而工作可靠，但能量损失大。

液压钻床自动进给回路组装与调试速度换接回路两个调速阀串联的速度换接回路工作时调速阀3一直工作，它限制着进入液压缸或调速阀4的流量，因此在速度换接时不会使液压缸产生前冲现象，换接平稳性较好。在调速阀4工作时，油液需经两个调速阀，故能量损失较大。回路中调速阀4的节流口应调得比调速阀3小，否则调速阀4速度换接将不起作用。

液压钻床自动进给回路组装与调试任务实施方案确定与液压控制回路设计采用电磁换向阀速度换接回路切换钻床快进与工进，为获得平稳的加工速度采用调速阀控制工进速度。钻头快进到达加工位置(1S2)，切换工进，调速阀控制钻孔加工的慢速稳定进给；退回时，油液通过并联的单向阀流动，液压缸快速退回。回路设计背压阀1V4，通过背压阀压力的调整获得不同的无杆腔压力。模拟给液压缸加载，目的是为观察回路的速度负载特性。液压钻床自动进给回路组装与调试任务实施方案确定与液压控制回路设计电气控制回路如图液压钻床自动进给回路组装与调试任务实施回路组装与调试根据项目要求，设计回路，在仿真软件上进行调试运行。根据图9-22进行液压回路和电气控制回路连接并检查。注意点：请务必注意行程开关1S1布置在液压缸起点处，1S2布置在行程中间适当位置。连接无误后，打开液压泵及电源，观察液压缸运行情况。注意点：启动回路前请将溢流阀的开启压力设置到最低，然后观察压力表P1，调节溢流阀，将泵口压力调节到适合值，同时观察P2、P3表的读数。液压缸空载往复运动，排除系统空气，调节调速阀适当开度，使液压缸活塞杆工进时间在7~8s左右。液压钻床自动进给回路组装与调试回路组装与调试观察测量液压缸快进速度、工进速度和快退速度。调节调速阀阀口开度，观察速度变化情况、调速阀两端压差有无变化。注意点：顺时针旋转调速阀调节手柄，液压缸的速度应当增大，且负载不变故调速阀两端的压差应当不变。液压钻床自动进给回路组装与调试回路组装与调试根据表9-3要求进行相关数据测试并做好记录。调节溢流阀1V5，改变回油路背压（即相当于给液压缸加载），观察负载变化对工进速度的影响，并记录液压缸工进过程中压力表P1、P2、P3的读数，测试液压缸工进所用的时间t。注意点：测试应在活塞杆碰到行程开关1S2后至伸出停止范围内进行。因为调速阀的前后压差要求，压差大与0.5~1Mpa时才能使液压缸速度稳定，故当背压加大到一定值后，液压缸的速度将不再稳定，逐渐下降。对实验中出现的问题进行分析和解决。液压钻床自动进给回路组装与调试任务实施数据记录测定条件油温：

oC液压缸行程L=200mm，有杆腔有效面积A2=

序号测算内容MPaMPaMPaΔpMPaFKNtsvmm/s123456表9-4小型液压钻孔设备液压控制回路