液压与气压传动技术 第四版 课件 任务一 组合机床动力滑台液压系统分析

任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析组合机床是一种高效率的机械加工专用机床。它由一些通用部件（如动力箱、动力滑台、床身、立柱、回转工作台等）和少量的专用部件（如主轴箱、夹具等）组成的。一、概述观察结构任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析图示为YT4543型液压动力滑台的液压系统原理图。该动力滑台的进给速度范围为6.6~660mm/min

，最大进给速度7300mm/min

，最大进给推力为45kN。这个系统采用限压式变量泵供油，电液动换向阀换向，快速进给由液压缸差动连接实现，用行程阀实现快进和工进的速度换接，用两个二位二通电磁换向阀实现两个工进速度的转换，可以实现多种工作循环。下面以快进、一工进、二工进、死挡铁停留、快退、原位停止的自动循环为例，说明该液压系统的工作原理。一、概述1-过滤器2-限压式液压泵3、9、16-单向阀4、8、10-管路11、18、20-管路5-电液换向阀6-背压阀7-液控顺序阀12、13-调速阀14-电磁换向阀15-压力继电器17-行程阀19-液压缸任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析动力滑台液压系统工作循环时的动作原理见下表。一般约定用“＋”表示电磁铁通电或行程阀压下，用“－”表示电磁铁断电或行程阀原位。二、液压系统工作原理动作序电磁铁和液压元件工作状态信号来源1YA

2YA

3YA

行程阀17液控顺序阀7电液换向阀5-先导阀

电液换向阀5-主阀

电磁阀换向阀14快进＋－－－关左位左位左位启动按钮一工进＋－－＋开左位左位左位挡铁压下行程阀二工进＋－＋＋开左位左位右位挡铁压下行程开关死挡铁停止＋－＋＋开左位左位右位死挡铁快退－＋－＋/-关右位右位左位时间继电器发出信号原位停止－－－－关中位中位左位挡铁压下行程开关任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析按下启动按钮，电磁铁1YA

通电，2YA、3YA断电，行程阀17下位接入。控制油路（左图）和主油路（右图）如图所示。二、液压系统工作原理

1.快速进给由于快进时滑台液压缸负载小，系统压力低，故液控顺序阀7关闭，液压缸形成差动连接，又因变量泵2在低压下输出最大流量，所以动力滑台快速进给。1-过滤器；2-限压式液压泵；3、9、16-单向阀；4、8、10、11、18、20-管路；5-电液换向阀；6-背压阀；7-液控顺序阀；12、13-调速阀；14-电磁换向阀；15-压力继电器；17-行程阀；19-液压缸观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析控制油路：进油路：过滤器1→变量泵2→先导电磁阀5先导阀左位→单向节流阀的单向阀→液动换向阀5主阀左。回油路：液动换向阀5右端→节流阀→先导电磁阀5左位→油箱。由此，液动换向阀5

的阀芯右移，使其左位接通系统。二、液压系统工作原理

1.快速进给主油路进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→液动换向阀5主阀右位→行程阀17→液压缸左腔19。回油路：液压缸右腔19→液动换向阀5左位→单向阀9→行程阀17→液压缸左腔19，形成差动连接回路。观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析当滑台快进到达预定位置时，挡铁压下行程阀17，切断快进油路，电磁铁继续通电，电液动换向阀5的工作状态不变，调速阀12接入进油路，使调速阀前的系统压力升高。压力的升高，一方面使液控顺序阀7打开，单向阀9关闭，使液压缸右腔的油液经液控顺序阀7和背压阀6流回油箱；另一方面，使限压式变量泵的流量减小，直至与允许经过调速阀12的流量相同为止。这时，进入液压缸无杆腔的流量由调速阀12的开口大小决定，动力滑台实现一次工作进给运动。二、液压系统工作原理

2.一次工作进给1-过滤器；2-限压式液压泵；3、9、16-单向阀；4、8、10、11、18、20-管路；5-电液换向阀；6-背压阀；7-液控顺序阀；12、13-调速阀；14-电磁换向阀；15-压力继电器；17-行程阀；19-液压缸观察原理观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析控制油路：进油路：过滤器1→变量泵2→先导电磁阀5先导阀左位→单向节流阀的单向阀→液动换向阀5主阀左。回油路：液动换向阀5右端→节流阀→先导电磁阀5左位→油箱。由此，液动换向阀5

的阀芯右移，使其左位接通系统。二、液压系统工作原理

2.一次工作进给主油路进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→液动换向阀5

→调速阀12→电磁阀14→液压缸左腔。回油路：液压缸右腔→液动换向阀5

→顺序阀7→背压阀6→油箱。观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析第一次工作进给结束时，挡铁压下电气行程开关，发出信号，使电磁铁3YA通电，电磁阀14使进油路切断，压力油须经串接的调速阀12和13才能进入液压缸19的无杆腔腔。二次工作进给的速度由调速阀13来调节，故阀13的开口量小于阀12，所以进给速度再次降低，其它各阀的状态和油路情况同一次工作进给。二、液压系统工作原理

3.二次工作进给1-过滤器；2-限压式液压泵；3、9、16-单向阀；4、8、10、11、18、20-管路；5-电液换向阀；6-背压阀；7-液控顺序阀；12、13-调速阀；14-电磁换向阀；15-压力继电器；17-行程阀；19-液压缸观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析控制油路：进油路：过滤器1→变量泵2→先导电磁阀5先导阀左位→单向节流阀的单向阀→液动换向阀5主阀左。回油路：液动换向阀5右端→节流阀→先导电磁阀5左位→油箱。由此，液动换向阀5

的阀芯右移，使其左位接通系统。二、液压系统工作原理

3.二次工作进给主油路进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→液动换向阀5左位→调速阀12→调速阀13

→液压缸无杆腔。回油路：液压缸有杆腔→液动换向阀5左位→液控顺序阀7→背压阀6→油箱。观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析二次工作进给结束时，动力滑台碰上固定档铁将停止不动，同时系统压力进一步升高，一方面限压式变量泵2保压卸荷，另一方面，压力升高到压力继电器15的调定值时，压力继电器发出信号给时间继电器，时间继电器开始计时，停留时间长短由时间继电器控制，时间继电器的延时时间到，发出信号使动力滑台返回。二、液压系统工作原理

4.固定档铁停留任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析时间继电器延时发出信号，电磁铁1YA、3YA断电，2YA通电，先导电磁阀5的右位接入控制油，使液动阀5的右位接入主油路。此时，动力滑台返回的负载小，系统压力较低，变量泵2流量自动增至最大，滑台得以快速返回。二、液压系统工作原理

5.快速返回1-过滤器；2-限压式液压泵；3、9、16-单向阀；4、8、10、11、18、20-管路；5-电液换向阀；6-背压阀；7-液控顺序阀；12、13-调速阀；14-电磁换向阀；15-压力继电器；17-行程阀；19-液压缸观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析控制油路：进油路：过滤器1→变量泵2→先导电磁阀5先导阀右位→单向节流阀的单向阀→液动换向阀5主阀右控制腔。回油路：液动换向阀5左位控制腔→单向节流阀的单向阀→电液换向阀5的先导阀5右位→油箱。二、液压系统工作原理

5.快速返回主油路：进油路：过滤器1→变量泵2→单向阀3→液动换向阀5主阀右位→液压缸有杆腔。回油路：液压缸无杆腔→单向阀16→液动换向阀5主阀右位→油箱。动力滑台快退到一工进的起始位置时，行程阀11复位，使液压缸回油路更通畅。观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析当动力滑台退回到原位时，行程挡铁压下行程开关，发出信号，使2YA断电，电液换向阀5处于中位，液压缸左右两腔封闭，动力滑台停止运动。限压式变量泵2输出的油液，经单向阀3、电液换向阀5中位流回油箱，液压泵卸荷。

单向阀3用于保护液压泵免受液压冲击，同时用于保证系统卸荷时电液动换向阀先导控制油路保持一定的控制压力，确保换向动作的实现。单向阀9用于工进时进油路和回油路的隔离；单向阀16用于提供快退回油路。二、液压系统工作原理

6.原位停止1-过滤器；2-限压式液压泵；3、9、16-单向阀；4、8、10、11、18、20-管路；5-电液换向阀；6-背压阀；7-液控顺序阀；12、13-调速阀；14-电磁换向阀；15-压力继电器；17-行程阀；19-液压缸观察原理任务一组合机床动力滑台液压系统分析典型液压系统分析动力滑台液压系统主要由以下基本回路组成，这些基本回路的选用决定了系统的主要性能，其特点如下：1）调速回路：采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流（进油路）调速回路，调速阀放在进油路上，回油经过背压阀。该回路能保证稳定的进给速度、较好的速度刚度和较大的调速范围。2）快速运动回路