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1、液压与气压传动7-王积伟教授-东南大学School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.1 液压系统液压系统液压系统液压系统应用与分析应用与分析应用与分析应用与分析 本节介绍几个液压系统的应用实例，分析它们的本节介绍几个液压系统的应用实例，分析它们的工作原理工作原理工作原理工作原理和和性能性能性能性能特点特点特点特点，从而透过这些实例，使读者掌握分析液压系统的，从而透过这些实例，使读者掌握分析液压系统的一般步骤一般步骤
2、一般步骤一般步骤和和方法方法方法方法。实际的液压系统往往比较复杂，要读懂一个液压系统并非易事，实际的液压系统往往比较复杂，要读懂一个液压系统并非易事，通常必须分几步进行：通常必须分几步进行：1 1）了解并分析主机对液压系统的了解并分析主机对液压系统的工作要求工作要求工作要求工作要求，逐条进行，逐条进行深入研究深入研究深入研究深入研究，抓住其与液压传动有关的抓住其与液压传动有关的实质性问题实质性问题实质性问题实质性问题。2 2）根据主机对液压系统执行元件根据主机对液压系统执行元件动作循环动作循环动作循环动作循环的要求，参照有关说明，的要求，参照有关说明，从油源到执行元件按油路初读从油源到执行元件
3、按油路初读液压系统原理图液压系统原理图液压系统原理图液压系统原理图。阅读时应。阅读时应先找控先找控先找控先找控制元件和控制油路制元件和控制油路制元件和控制油路制元件和控制油路，后读主油路后读主油路后读主油路后读主油路。每条油路都必须搞清。每条油路都必须搞清“来龙去来龙去来龙去来龙去脉脉脉脉”，有去有回。，有去有回。3 3）按基本回路分解系统的按基本回路分解系统的功能功能功能功能，并根据系统各执行元件间的，并根据系统各执行元件间的同步同步同步同步、互锁互锁互锁互锁、顺序动作顺序动作顺序动作顺序动作和和防干扰防干扰防干扰防干扰等方面的要求，再全面通读系统原理图，等方面的要求，再全面通读系统原理图，
4、直至完全读懂。直至完全读懂。4 4）分析系统各功能要求的分析系统各功能要求的实现方法实现方法实现方法实现方法和和系统性能系统性能系统性能系统性能的优劣，最后总结的优劣，最后总结归纳出系统的特点，以加深理解归纳出系统的特点，以加深理解。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统 1.1.1.1.概述概述概述概述 图图图图7-17-
5、17-17-1 组合机床组合机床1床身床身 2动力滑台动力滑台 3动力头动力头 4主轴箱主轴箱5刀具刀具 6工件工件 7夹具夹具 8工作台工作台 9底座底座组合机床组合机床组合机床组合机床是一种是一种工序集中工序集中、效率较高效率较高的的专用机床。它一般由专用机床。它一般由通用部件通用部件（如（如动力动力头头、动力滑台动力滑台等）和等）和部分专用部件部分专用部件（如（如主轴箱主轴箱、夹具夹具等）组合而成（见等）组合而成（见图图7-1），具有），具有加工能力强加工能力强加工能力强加工能力强、自动化程度高自动化程度高自动化程度高自动化程度高、经济性好经济性好经济性好经济性好等优点，因而被广泛应用于
6、产等优点，因而被广泛应用于产品批量较大的生产流水线中，如汽车制品批量较大的生产流水线中，如汽车制造厂的气缸生产线等造厂的气缸生产线等。动力滑台动力滑台动力滑台动力滑台是组合机床实现进给运动的一是组合机床实现进给运动的一种种通用部件通用部件，配上，配上动力头动力头和和主轴箱主轴箱后可后可以对工件完成以对工件完成钻钻、扩扩、铰铰、镗镗、铣铣、攻攻螺纹螺纹等等孔孔和和端面端面的加工工序的加工工序。YT4543YT4543型液压动力滑台型液压动力滑台型液压动力滑台型液压动力滑台由液压缸驱动，由液压缸驱动，它在它在电气电气和和机械装置机械装置的配合下可以实现的配合下可以实现各种自动工作循环。该动力滑台的
7、各种自动工作循环。该动力滑台的台面台面尺寸尺寸为为0.45m0.8m，进给速度进给速度范围为范围为0.060.66m/min，最大快进速度最大快进速度为为7.3m/min，最大进给推力最大进给推力为为45kN，液，液压系统压系统最高工作压力最高工作压力为为6.3MPa。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床
8、液压系统液压系统液压系统液压系统 YT4543YT4543型动力滑台型动力滑台型动力滑台型动力滑台的的液压系统图液压系统图液压系统图液压系统图和和系统的动作循环表系统的动作循环表系统的动作循环表系统的动作循环表分别如分别如图图图图7-27-2（教材（教材P284）和）和表表表表7-17-1（教材（教材P285）所示。由图可见，这个）所示。由图可见，这个系统能够实现系统能够实现“快进快进快进快进工进工进工进工进停留停留停留停留快退快退快退快退停止停止停止停止”的半自动工作的半自动工作循环，其工作情况如下循环，其工作情况如下：（1）快进快进快进快进 快速前进时快速前进时快速前进时快速前进时，先按下
9、起动按钮，先按下起动按钮，电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁1YA1YA通电，通电，先导先导阀阀阀阀1111左位左位左位左位接入系统，在控制油路驱动下，接入系统，在控制油路驱动下，液动换向阀液动换向阀液动换向阀液动换向阀1212亦左亦左亦左亦左位位位位接入系统。由于快进时滑台负载较小，系统工作压力不高，因接入系统。由于快进时滑台负载较小，系统工作压力不高，因而而变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414输出最大流量，输出最大流量，顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀2 2仍处于关闭状态，这时仍处于关闭状态，这时液压缸液压缸液压缸液压缸7 7作差动连接。作差动连接。系统中的油液流动情况为：系统中的油液流动情况为
10、：进油路进油路进油路进油路 变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414单向阀单向阀单向阀单向阀1313换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位）行程阀行程阀行程阀行程阀8 8（右位右位右位右位）液压缸液压缸液压缸液压缸7 7左腔左腔左腔左腔；回油路回油路回油路回油路 液压缸液压缸液压缸液压缸7 7右腔右腔右腔右腔换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位）单向阀单向阀单向阀单向阀3 3行程阀行程阀行程阀行程阀8 8（右位右位右位右位）液压缸液压缸液压缸液压缸7 7左腔左腔左腔左腔。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大
11、学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动图图图图7-27-2 YT4543 YT4543型动力滑台型动力滑台液压系统图液压系统图1背压阀背压阀 2顺序阀顺序阀 3单向阀单向阀 4工进调速阀工进调速阀5压力继电器压力继电器 6单向阀单向阀 7液压缸液压缸 8行程阀行程阀9电磁阀电磁阀 10二工进调速阀二工进调速阀 11先导阀先导阀 12换向阀换向阀13单向阀单向阀 14液压泵液压泵 15压力表开关压力表开关p1、p2、p3压力表接点压力表接点School of Mechanical Engineering东南大学
12、机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动（2）一工进一工进一工进一工进 当滑台快进到预定的位置，滑台上的挡块压下当滑台快进到预定的位置，滑台上的挡块压下行程行程行程行程阀阀阀阀8 8时，第一次工作进给便开始。这时，其余液压元件所处状态时，第一次工作进给便开始。这时，其余液压元件所处状态不变，但由于不变，但由于调速阀调速阀调速阀调速阀4 4接入系统，使系统压力升高，接入系统，使系统压力升高，顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀2 2打开；打开；限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵
13、1414自动减小其输出流量，以与自动减小其输出流量，以与调速阀调速阀调速阀调速阀4 4的流量的流量相适应相适应。2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统 系统中油液流动情况为：系统中油液流动情况为：进油路进油路进油路进油路 变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414单向阀单向阀单向阀单向阀1313换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位)调速阀调速阀调速阀调速阀4 4电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀9 9（右位右位右位右位）液压缸液压缸液压缸液压缸7 7左腔左腔左腔左腔；回油路回
14、油路回油路回油路 液压缸液压缸液压缸液压缸7 7右腔右腔右腔右腔换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位）顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀2 2背压阀背压阀背压阀背压阀1 1油箱油箱油箱油箱。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统（3）二工进二工进二工进二工进 当第一次工作
15、进给结束，挡块压下行程开关，使当第一次工作进给结束，挡块压下行程开关，使电电电电磁铁磁铁磁铁磁铁3YA3YA通电时，第二次工作进给开始。此时，通电时，第二次工作进给开始。此时，顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀2 2仍打开；仍打开；由于由于调速阀调速阀调速阀调速阀1010的开口比的开口比调速阀调速阀调速阀调速阀4 4小，系统工作压力进一步升高，小，系统工作压力进一步升高，限限限限压式变量液压泵压式变量液压泵压式变量液压泵压式变量液压泵1414的输出流量与的输出流量与调速阀调速阀调速阀调速阀1010的流量相适应，滑台的的流量相适应，滑台的进给速度降低进给速度降低。系统中油液流动情况为：系统中油液流动情况为
16、：进油路进油路进油路进油路 变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414单向阀单向阀单向阀单向阀1313换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位）调速阀调速阀调速阀调速阀4 4调速阀调速阀调速阀调速阀1010液压缸液压缸液压缸液压缸7 7左腔左腔左腔左腔；回油路回油路回油路回油路 液压缸液压缸液压缸液压缸7 7右腔右腔右腔右腔换向阀换向阀换向阀换向阀1212（左位左位左位左位）顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀2 2背压阀背压阀背压阀背压阀1 1油箱油箱油箱油箱 。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七
17、章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统（4）停留停留停留停留 当滑如以第二工进速度行进到碰上死挡块时，便不再当滑如以第二工进速度行进到碰上死挡块时，便不再前进，开始停留。此时，油路状态不变，前进，开始停留。此时，油路状态不变，变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414仍在继续仍在继续运转，系统压力不断升高，运转，系统压力不断升高，液压泵的输出流量液压泵的输出流量液压泵的输出流量液压泵的输出流量
18、减小至与系统（含减小至与系统（含液压泵）的泄漏量相适应。同时，液压缸左腔的压力亦随之升高，液压泵）的泄漏量相适应。同时，液压缸左腔的压力亦随之升高，压力继电器压力继电器压力继电器压力继电器5 5动作并发信号给时间继电器（动作并发信号给时间继电器（图图图图7-27-2中未画出）经过中未画出）经过时间继电器的延时，使滑台停留一段时间后再返回。滑台在死挡时间继电器的延时，使滑台停留一段时间后再返回。滑台在死挡铁处的停留时间由时间继电器调节铁处的停留时间由时间继电器调节。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系
19、统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床液压系统组合机床液压系统组合机床液压系统组合机床液压系统（5）快退快退快退快退 当滑台按调定时间在死挡块处停留后，时间继电器发当滑台按调定时间在死挡块处停留后，时间继电器发出信号，使出信号，使电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁1YA1YA断电、断电、2YA2YA通电，通电，先导阀先导阀先导阀先导阀1111右位右位右位右位接入系统，接入系统，控制油路换向，使控制油路换向，使换向阀换向阀换向阀换向阀1212亦亦右位右位右位右位接入系统，
20、因而主油路换向。接入系统，因而主油路换向。由于此时滑台没有外负载，系统压力下降，由于此时滑台没有外负载，系统压力下降，限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵1414的流量又自动增至最大，滑台便快速退回的流量又自动增至最大，滑台便快速退回 系统中油液的流动情况为：系统中油液的流动情况为：进油路进油路进油路进油路 变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414单向阀单向阀单向阀单向阀1313换向阀换向阀换向阀换向阀1212（右位右位右位右位）液压缸液压缸液压缸液压缸7 7右腔右腔右腔右腔；回油路回油路回油路回油路 液压缸液压缸液压缸液压缸7 7左腔左腔左腔左腔单向阀单向
21、阀单向阀单向阀6 6换向阀换向阀换向阀换向阀1212（右位右位右位右位）油箱油箱油箱油箱。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统（6）停止停止停止停止 当滑台快速退回到原位时，挡块压下终点开关，当滑台快速退回到原位时，挡块压下终点开关，电磁电磁电磁电磁铁铁铁铁2YA2YA和和
22、3YA3YA都断电，此时都断电，此时先导阀先导阀先导阀先导阀1111在对中弹簧作用下处于中位，在对中弹簧作用下处于中位，换向阀换向阀换向阀换向阀1212左右两边的控制油路都通油箱，因而左右两边的控制油路都通油箱，因而换向阀换向阀换向阀换向阀1212也在其对也在其对中弹簧作用下回到中位，中弹簧作用下回到中位，液压缸液压缸液压缸液压缸7 7两腔封闭，滑台停止运动，两腔封闭，滑台停止运动，变量变量变量变量液压泵液压泵液压泵液压泵1414卸荷卸荷。系统中油液的流动情况为：系统中油液的流动情况为：卸荷油路卸荷油路卸荷油路卸荷油路 变量液压泵变量液压泵变量液压泵变量液压泵1414单向阀单向阀单向阀单向阀1
23、313换向阀换向阀换向阀换向阀1212（中位中位中位中位）油箱油箱油箱油箱。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动3.3.3.3.性能分析性能分析性能分析性能分析 Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压系统 从以上的叙述中看到，这个液压系统按其功能可以分解成由以下从以上的叙述中看到，这个液压系统按其功能可以分解成由以下一些基本回路所组成：由一些基本回路所组成：由限压
24、式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵、调速阀和背压阀组调速阀和背压阀组调速阀和背压阀组调速阀和背压阀组成的容积节流成的容积节流成的容积节流成的容积节流加加背压的调速回路背压的调速回路背压的调速回路背压的调速回路，液压缸差动连接的快速回路液压缸差动连接的快速回路液压缸差动连接的快速回路液压缸差动连接的快速回路，电液换向阀的换向回路电液换向阀的换向回路电液换向阀的换向回路电液换向阀的换向回路，由，由行程阀行程阀行程阀行程阀、电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀和和顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀等组成的等组成的速速速速度切换回路度切换回路度切换回路度切换回路，调速阀串联的两次工进回路调速阀串联
25、的两次工进回路调速阀串联的两次工进回路调速阀串联的两次工进回路以及以及用电液换向阀用电液换向阀用电液换向阀用电液换向阀MM型型型型中位机能的卸荷回路中位机能的卸荷回路中位机能的卸荷回路中位机能的卸荷回路等。这些基本回路的功能决定了该液压系统等。这些基本回路的功能决定了该液压系统的性能的性能。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.2Part 7.2 组合机床组合机床组合机床组合机床液压系统液压系统液压系统液压
26、系统 3.3.3.3.性能分析性能分析性能分析性能分析 YT4543YT4543型型型型动力滑台液压系统具有以下一些动力滑台液压系统具有以下一些性能特点性能特点性能特点性能特点：（1）系统采用了）系统采用了“限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵-调速阀调速阀调速阀调速阀-背压阀背压阀背压阀背压阀”式调速回式调速回式调速回式调速回路路路路。它能。它能保证液压缸稳定的低速运动保证液压缸稳定的低速运动（0.006m/min)、较好的速较好的速度刚性度刚性和和较大的调速范围较大的调速范围（100左右左右）。回油路上加背压阀可）。回油路上加背压阀可防止防止空气渗入系统空气渗入
27、系统，并，并能使滑台承受负向的负载能使滑台承受负向的负载。（2）系统采用了）系统采用了限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵限压式变量液压泵和和液压缸差动连接液压缸差动连接液压缸差动连接液压缸差动连接两项措施来两项措施来实现快进，实现快进，可得较大的快进速度可得较大的快进速度，且，且能量利用也比较合理能量利用也比较合理。滑台滑台停止运动时停止运动时，采用，采用单向阀单向阀单向阀单向阀和和MM型中位机能的换向阀串联的回路型中位机能的换向阀串联的回路型中位机能的换向阀串联的回路型中位机能的换向阀串联的回路来来使液压泵在低压下卸荷使液压泵在低压下卸荷，既减少了能量损耗既减少了能量损耗，又，
28、又使控制油路保持使控制油路保持一定的压力一定的压力，以，以保证下一工作循环的顺利起动保证下一工作循环的顺利起动。（3）系统采用了）系统采用了行程阀行程阀行程阀行程阀和和顺序阀顺序阀顺序阀顺序阀实现实现快进快进快进快进与与工进的换接工进的换接工进的换接工进的换接，不仅，不仅简简化了油路化了油路和和电路电路，而且，而且使动作可靠使动作可靠，转换的位置精度也比较高转换的位置精度也比较高。两次工进速度的换接，由于两次工进速度的换接，由于速度比较低速度比较低，采用了由，采用了由电磁阀切换的电磁阀切换的电磁阀切换的电磁阀切换的调速阀串联的回路调速阀串联的回路调速阀串联的回路调速阀串联的回路，既，既保证了必
29、要的转换精度保证了必要的转换精度，又，又使油路的布局使油路的布局比较简单比较简单、灵活灵活。采用。采用死挡块作限位装置死挡块作限位装置死挡块作限位装置死挡块作限位装置，定位准确定位准确，重复精度重复精度高高。（4）系统采用了）系统采用了换向时间可调的电液换向阀换向时间可调的电液换向阀换向时间可调的电液换向阀换向时间可调的电液换向阀来切换主油路，来切换主油路，使滑使滑台的换向更加平稳台的换向更加平稳，冲击冲击和和噪声小噪声小。同时，。同时，电液换向阀的五通结电液换向阀的五通结电液换向阀的五通结电液换向阀的五通结构构构构使滑台进和退时分别从两条油路回油，这样使滑台进和退时分别从两条油路回油，这样滑
30、台快退时系统没滑台快退时系统没有背压有背压，也减少了压力损失也减少了压力损失。总之总之，这个液压系统，这个液压系统设计比较合理设计比较合理，它，它使用元件不多使用元件不多，却，却能完成能完成较为复杂的半自动工作循环较为复杂的半自动工作循环，且，且性能良好性能良好。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动1.1.1.1.概述概述概述概述Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统
31、 液压机液压机液压机液压机是一种可用于是一种可用于加工金属加工金属加工金属加工金属、塑料塑料塑料塑料、木材木材木材木材、皮革皮革皮革皮革、橡胶橡胶橡胶橡胶等等各种材料的压力加工机械，能完成各种材料的压力加工机械，能完成锻压锻压锻压锻压、冲压冲压冲压冲压、折边折边折边折边、冷挤冷挤冷挤冷挤、校直校直校直校直、弯曲弯曲弯曲弯曲、成形成形成形成形、打包打包打包打包等种工艺，具有等种工艺，具有压力和速度可大范压力和速度可大范压力和速度可大范压力和速度可大范围无级调整围无级调整围无级调整围无级调整、可在任意位置输出全部功率可在任意位置输出全部功率可在任意位置输出全部功率可在任意位置输出全部功率和和保持所
32、需压力保持所需压力保持所需压力保持所需压力等等许多优点，因而用途十分广泛许多优点，因而用途十分广泛。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动1.1.1.1.概述概述概述概述Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 液压机的液压机的结构形式结构形式结构形式结构形式很多，其中以很多，其中以四四四四柱式液压机柱式液压机柱式液压机柱式液压机最为常见，通常由最为常见，通常由横梁横梁横
33、梁横梁、立柱立柱立柱立柱、工作台工作台工作台工作台、滑块滑块滑块滑块和和顶出机构顶出机构顶出机构顶出机构等等部件组成。液压机的部件组成。液压机的主运动主运动主运动主运动为为滑块滑块滑块滑块和顶出机构的运动和顶出机构的运动和顶出机构的运动和顶出机构的运动。滑块由主液压滑块由主液压滑块由主液压滑块由主液压缸缸缸缸（上缸上缸上缸上缸）驱动驱动驱动驱动，顶出机构由辅助顶出机构由辅助顶出机构由辅助顶出机构由辅助液压缸液压缸液压缸液压缸（下缸下缸下缸下缸）驱动驱动驱动驱动，其典型，其典型工作工作工作工作循环循环循环循环如如图图图图7-37-3所示。液压机液压系所示。液压机液压系统的特点是统的特点是压力高压
34、力高压力高压力高，流量大流量大流量大流量大，功率功率功率功率大大大大，以，以压力的变换压力的变换压力的变换压力的变换和和控制控制控制控制为主为主。图图图图7-37-37-37-3 液压机的典型工作循环液压机的典型工作循环School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 3150kN3150kN
35、插装阀式液压机插装阀式液压机插装阀式液压机插装阀式液压机的液压系统图和的液压系统图和电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁动作顺序表分别如动作顺序表分别如图图图图7-47-4（教材（教材P287）和）和表表表表7-27-2（教材教材P288）所示。由图可见，这）所示。由图可见，这台液压机的台液压机的主液压缸主液压缸主液压缸主液压缸（上缸上缸上缸上缸）能实现）能实现“快速下行快速下行快速下行快速下行慢速下行慢速下行慢速下行慢速下行、加加加加压压压压保压保压保压保压释压释压释压释压快速返回快速返回快速返回快速返回原位停止原位停止原位停止原位停止”的动作循环；的动作循环；辅助液压辅助液压辅助液压辅助液压缸缸缸缸（
36、下缸下缸下缸下缸）能实现）能实现“向上顶出向上顶出向上顶出向上顶出向下退出向下退出向下退出向下退出原位停止原位停止原位停止原位停止”的动作循的动作循环环。该液压机采用二通插装阀集成液压系统，由该液压机采用二通插装阀集成液压系统，由五个集成块五个集成块五个集成块五个集成块组成，各组成，各集成块组成元件及其在系统中的作用见集成块组成元件及其在系统中的作用见表表表表7-37-3。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动液压机的液
37、压系统实现液压机的液压系统实现空载起动空载起动空载起动空载起动：按下起动按钮后按下起动按钮后按下起动按钮后按下起动按钮后，液压泵，液压泵起动，此时所有电磁阀的电磁铁都处于断电状态，于是，起动，此时所有电磁阀的电磁铁都处于断电状态，于是，三三三三位四通电磁阀位四通电磁阀位四通电磁阀位四通电磁阀4 4处在中位。处在中位。插装阀插装阀插装阀插装阀F2F2的控制腔经的控制腔经阀阀阀阀3 3、阀阀阀阀4 4与与油箱油箱油箱油箱相通，相通，阀阀阀阀F2F2在很低的压力下被打开，液压泵输出的油液在很低的压力下被打开，液压泵输出的油液经经阀阀阀阀F2F2直接回油箱直接回油箱。Part 7.3Part 7.3
38、液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 液压系统在连续实现上述自动工作循环时，主液压缸的液压系统在连续实现上述自动工作循环时，主液压缸的工作情况工作情况工作情况工作情况如下：如
39、下：（1）快速下行快速下行快速下行快速下行 液压泵起动后，按下工作按钮，液压泵起动后，按下工作按钮，电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁1YA1YA、3YA3YA、6YA6YA通电，使通电，使阀阀阀阀4 4和和阀阀阀阀5 5下位下位下位下位接入系统，接入系统，阀阀阀阀1212上位上位上位上位接入系统。因而接入系统。因而阀阀阀阀F2F2控制腔控制腔控制腔控制腔与与调压阀调压阀调压阀调压阀2 2相连，相连，阀阀阀阀F3F3和和阀阀阀阀F6F6的控制腔的控制腔的控制腔的控制腔则与则与油箱油箱油箱油箱相通，相通，所以所以阀阀阀阀F2F2关闭，关闭，阀阀阀阀F3F3和和F6F6打开，液压泵向系统输油。这时系统中打开
40、，液压泵向系统输油。这时系统中油液流动情况为：油液流动情况为：进油路进油路进油路进油路 液压泵液压泵液压泵液压泵阀阀阀阀F1F1阀阀阀阀F3F3主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔；回油路回油路回油路回油路 主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔阀阀阀阀F6F6油箱油箱油箱油箱。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液
41、压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 （2）慢速下行慢速下行慢速下行慢速下行 当滑块以快速下行至一定位置，滑块上的挡块压当滑块以快速下行至一定位置，滑块上的挡块压下行程开关下行程开关2XK时，时，电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁6YA6YA断电，断电，7YA7YA通电，使通电，使阀阀阀阀1212下位下位下位下位接入接入系统，系统，插装阀插装阀插装阀插装阀F6F6的控制腔的控制腔的控制腔的控制腔与与调压阀调压阀调压阀调压阀1111相连，主液压缸下腔的油液相连，主液压缸下腔的油液经过经过阀阀阀阀F6F6在在阀阀阀阀1111的调定压力下溢流，因而下腔产生一定背压，上的调定压力下溢流，因而
42、下腔产生一定背压，上腔压力随之增高，使腔压力随之增高，使充液阀充液阀充液阀充液阀2121关闭。进入主液压缸上腔的油液仅关闭。进入主液压缸上腔的油液仅为液压泵的流量，滑块慢速下行。这时系统中油液流动情况为为液压泵的流量，滑块慢速下行。这时系统中油液流动情况为：进油路进油路进油路进油路 液压泵液压泵液压泵液压泵阀阀阀阀F1 F1 阀阀阀阀F3 F3 主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔；回油路回油路回油路回油路 主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔阀阀阀阀F6 F6 油箱油箱油箱油箱 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大
43、学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 （3）加压加压加压加压 当滑块慢速下行碰上工件时，主液压缸上腔压力升高，当滑块慢速下行碰上工件时，主液压缸上腔压力升高，恒功率变量液压泵恒功率变量液压泵恒功率变量液压泵恒功率变量液压泵输出的流量自动减小，对工件进行加压。当压力输出的流量自动减小，对工件进行加压。当压力升至升至调压阀调压阀调压阀调压阀2 2调定压力时，液压泵输出的流量
44、全部经调定压力时，液压泵输出的流量全部经阀阀阀阀F2F2溢流回油溢流回油箱，没有油液进入主液压缸上腔，滑块便停止运动。箱，没有油液进入主液压缸上腔，滑块便停止运动。（4）保压保压保压保压 当主液压缸上腔压力达到所要求的工作压力时，当主液压缸上腔压力达到所要求的工作压力时，电接点电接点电接点电接点压力表压力表压力表压力表2222发出信号，使发出信号，使电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁1YA1YA、3YA3YA、7YA7YA全部断电全部断电全部断电全部断电，因而，因而阀阀阀阀4 4和和阀阀阀阀1212处于处于中位中位中位中位，阀阀阀阀5 5上位上位上位上位接入系统；接入系统；阀阀阀阀F3F3控制腔控制腔控
45、制腔控制腔通压力油，通压力油，阀阀阀阀F6F6控制控制控制控制腔被腔被封闭封闭封闭封闭，阀阀阀阀F2F2控制腔控制腔控制腔控制腔通油箱。所示通油箱。所示阀阀阀阀F3F3、F6F6关闭关闭关闭关闭，阀阀阀阀F2F2打打打打开，开，开，开，这样，主液压缸上腔闭锁，对工件实施保压，液压泵输出的油这样，主液压缸上腔闭锁，对工件实施保压，液压泵输出的油液经液经阀阀阀阀F2F2直接回油箱，液压泵卸荷直接回油箱，液压泵卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析
46、液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 （5）释压释压释压释压 主液压缸上腔保压一段所需时间后，时间继电器主液压缸上腔保压一段所需时间后，时间继电器发出信号，使发出信号，使电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁4YA4YA通电，通电，阀阀阀阀8 8下位下位下位下位接入系统，于是，接入系统，于是，插插插插装阀装阀装阀装阀F4F4的控制腔的控制腔的控制腔的控制腔通过通过缓冲阀缓冲阀缓冲阀缓冲阀7 7及及8 8与油箱相通。由于与油箱相通。由于缓冲阀缓冲阀缓冲阀缓冲阀7 7节节节节流口流
47、口流口流口的作用，的作用，阀阀阀阀F4F4缓慢打开，从而使主液压缸上腔的压力慢缓慢打开，从而使主液压缸上腔的压力慢慢释放，系统实现无冲击释压慢释放，系统实现无冲击释压。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 （6）快速返回快速返回快速返回快速返回 主液压缸上腔压力降低到一定值后，主液
48、压缸上腔压力降低到一定值后，电接点压力表电接点压力表电接点压力表电接点压力表2222发出信号，使发出信号，使电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁2YA2YA、4YA4YA、5YA5YA、12YA12YA都通电，于是都通电，于是阀阀阀阀4 4上位上位上位上位接入系统，接入系统，阀阀阀阀8 8和和阀阀阀阀9 9下位下位下位下位接入系统，接入系统，阀阀阀阀2020右位右位右位右位接入系统；接入系统；阀阀阀阀F2F2的控制腔的控制腔的控制腔的控制腔被封闭，被封闭，阀阀阀阀F4F4和和阀阀阀阀F5F5的控制腔都通油箱，的控制腔都通油箱，充液阀充液阀充液阀充液阀2121的的控制腔通压力油。因而控制腔通压力油。因而阀阀
49、阀阀F2F2关闭，关闭，阀阀阀阀F4F4、F5F5和和阀阀阀阀2121打开。液压泵打开。液压泵输出的油液全部进入主液压缸下腔，由于下腔有效面积较小，主液输出的油液全部进入主液压缸下腔，由于下腔有效面积较小，主液压缸快速返回。这时系统中油液流动情况为：压缸快速返回。这时系统中油液流动情况为：进油路进油路进油路进油路 液压泵液压泵液压泵液压泵阀阀阀阀F1F1阀阀阀阀F5F5主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔主液压缸下腔；回油路回油路回油路回油路 主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔主液压缸上腔 阀阀阀阀F4F4油箱油箱油箱油箱。阀阀阀阀2121副油箱副油箱副油箱副油箱 。School of Me
50、chanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第七章第七章第七章第七章 系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析系统应用与分析液压与气压传动液压与气压传动Part 7.3Part 7.3 液压机液压机液压机液压机液压系统液压系统液压系统液压系统 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 （7）原位停止原位停止原位停止原位停止 当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的挡块压下挡块压下行程开关行程开关行程开关行程开关1XK1XK让其发出信号，使所有电磁铁都断电，让其发出信号，使所有电磁铁都断电，于是全部电磁阀都处于原位