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1、第 8 章 典型液压系统第 8 章 典型液压系统8.1 8.1 组合机床动力滑台液压系组合机床动力滑台液压系统统8.2 8.2 液压压力机液压系液压压力机液压系统统8.3 M1432A 8.3 M1432A 型万能外圆磨床液压系型万能外圆磨床液压系统统8.4 8.4 汽车起重机液压系汽车起重机液压系统统本本章小章小结结思考与练习思考与练习第 8 章 典型液压系统【学习任务学习任务】(1)掌握液压系统的分析方法。(2)认识和分析各种典型液压系统的组成及工作原理。(3)掌握动力滑台液压系统和液压压力机液压系统的组成、工作原理和特点。(4)了解外圆磨床和汽车起重机液压系统的组成、工作原理和特点。第
2、8 章 典型液压系统液压系统是根据液压设备的工作要求，选用各种不同功能的基本回路构成的。液压系统的工作原理一般用液压系统原理图来表示。液压系统原理图表示了系统内所有各类液压元件的连接情况以及执行元件实现各种运动的工作原理。第 8 章 典型液压系统阅读液压系统图的一般步骤如下:(1)首先了解设备对液压系统的动作要求;(2)初步浏览整个系统，了解系统中包含哪些元件，并以各个执行元件为中心，将整个系统分解为多个子系统;(3)对每一子系统分析含有哪些基本回路，参照动作循环表看懂这一子系统;(4)根据液压设备中各执行元件间的要求，分析各子系统之间的联系;(5)在读懂整个系统的基础上，归纳整个系统的特点，
3、以加深对系统的理解。第 8 章 典型液压系统8.1 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统组合机床是由通用部件(如动力头、动力滑台、床身、立柱等)和部分专用部件(如专用动力箱、专用夹具等)组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作。第 8 章 典型液压系统卧式组合机床的结构原理图如图 8.1 所示。组合机床的主运动由动力头或动力箱实现，进给运动由动力滑台的运动来实现。动力滑台上常安装着各种旋转着的刀具，其液压系统的功用是使这些刀具作轴向进给运动，完成“快进 一工进 二工进 死挡铁停留 快退 原位停止”等半自动
4、循环。第 8 章 典型液压系统图 8.1 卧式组合机床的结构原理图第 8 章 典型液压系统8.1.1 组合机床动力滑台液压系统的工作原理组合机床动力滑台液压系统的工作原理现以 YT4543 型动力滑台为例来分析其液压系统。该滑台的工作压力为 45MPa，最大进给力为 4.5104 N，进给速度为 6.6660mm/min。YT4543 型动力滑台液压系统的工作原理图如图 8.2 所示，YT4543 型动力滑台液压系统的动作循环表如表 8.1 所示(表中“+”表示电磁铁电圈通电或压力继电器动作，“-”表示电磁铁电圈断电或压力继电器处于常态)。第 8 章 典型液压系统图 8.2 YT4543 型动
5、力滑台液压系统工作原理图第 8 章 典型液压系统第 8 章 典型液压系统1.快进快进按下起动按钮，电磁铁 1YA 通电，变量泵 2 的压力油经单向阀 3、电液换向阀 4 左位、行程阀 6 进入油缸左腔(无杆腔)，由于动力滑台空载，系统压力低，液控顺序阀 13 关闭，油缸右腔的回油经电液阀 4 的左位也进入油缸的左腔，使油缸成差动连接。此时变量泵有最大的输出流量，滑台向左快进(活塞杆固定，滑台随缸体向左运动)。其主油路为:进油路:油箱 过滤器 1 泵 2 单向阀 3 换向阀 4(左位)行程阀 6(下位)缸左腔。回油路:缸右腔 换向阀 4(左位)单向阀 12 行程阀 6(下位)缸左腔。第 8 章
6、典型液压系统2.一工进一工进快进到一定位置时，滑台上的行程挡块压下行程阀 6，油路切断。此时换向阀 9 电磁铁3YA 处于断电状态，调速阀 11 接入系统进油路，系统压力升高。压力的升高，一方面使液控顺序阀 13 打开，另一方面使限压式变量泵的流量减小。进入液压缸无杆腔的流量由调速阀 11 的开口大小决定。液压缸有杆腔的油液则通过电液换向阀 4 后经液控顺序阀 13、背压阀 14 回油箱(两侧的压力差使单向阀 12 关闭)。液压缸以第一种工进速度向左运动。这时的主油路为:第 8 章 典型液压系统进油路：油箱 过滤器 1 泵 2 单向阀 3 换向阀 4(左位)调速阀 11 换向阀 9(左位)缸左
7、腔。回油路：缸右腔 换向阀 4(左位)液控顺序阀 13 背压阀 14 油箱。第 8 章 典型液压系统3.二工进二工进当滑台以一工进速度行进到一定位置时，挡块压下行程开关(图中未示出)，使电磁铁3YA 通电。此时油液需经调速阀 11 与 10 才能进入液压缸无杆腔。由于阀 10 的开口比阀11 小，滑台的速度在减小，速度大小由调速阀 10 的开口决定。其主油路为:进油路：油箱 过滤器 1 泵 2 单向阀 3 换向阀 4(左位)调速阀 11 调速阀 10缸左腔。回油路：缸右腔 换向阀 4(左位)液控顺序阀 13 背压阀 14 油箱。第 8 章 典型液压系统4.死挡铁停留死挡铁停留当滑台以二工进速度
8、行进到碰上死挡铁后，滑台停止运动。缸无杆腔压力升高，压力继电器 8 发出信号给时间继电器(图中未示出)，使滑台停留一段时间，主要是为了满足加工端面或台肩孔的需要，使其轴向尺寸精度和表面粗糙度达到一定要求。然后泵的供油压力升高，流量减少，直到限压式变量泵流量减少到仅能满足补偿泵和系统的泄漏量为止，此时系统处于保压和流量近似为零的状态。第 8 章 典型液压系统5.快退快退滑台停留时间结束后，时间继电器发出信号，电磁铁 1YA 断电、2YA 通电，电液换向阀 4 右位接入系统。因滑台快退时负载小，系统压力低，使泵的流量自动恢复到最大，滑台快速退回。其主油路为：进油路:：油箱 过滤器 1 泵 2 单向
9、阀 3 换向阀 4(右位)液压缸右腔。回油路：缸左腔 单向阀 7 换向阀 4(右位)油箱。第 8 章 典型液压系统6.原位停止原位停止当滑台快退到原位时，挡块压下终点行程开关(图中未示出)，使电磁铁 1YA、2YA 和3YA 都断电，阀 4 处于中位，液压泵两腔油路均被切断，滑台原位停止。这时变量泵 2 输出的油液经单向阀 3 和阀 4 的液动阀中位流向油箱，泵实现压力卸荷。第 8 章 典型液压系统8.1.2 组合机床动力滑台液压系统的特点组合机床动力滑台液压系统的特点通过对 YT4543 型动力滑台液压系统的分析，可知该系统具有以下特点:(1)采用了由限压式变量泵和调速阀组成的进油路容积节流
10、调速回路，这种回路能够使滑台得到稳定的低速运动和较好的速度负载特性，而且由于系统无溢流损失，系统效率较高。另外，回路中设置了背压阀，可以改善动力滑台运动的平稳性。(2)采用了由限压式变量泵和液压缸组成的差动连接回路来实现快速运动，使能量的利用比较经济合理。动力滑台停止运动时，油泵处于压力卸荷状态，减少了能量损失。第 8 章 典型液压系统(3)采用了行程阀和液控顺序阀实现快进与工进的速度转换，动作可靠，速度转换平稳。同时，调速阀可起到加载的作用，可在刀具与工件接触之前就可靠转入工作进给，因此不会引起刀具和工件的突然碰撞。(4)采用了调速阀串联二次进给调速方式，可使起动和速度转换时的前冲量减小，并
11、便于用压力继电器发出信号进行控制。(5)在行程终点采用了死挡铁停留，不仅提高了进给时的位置精度，还扩大了动力滑台的工艺范围，更适合于镗削阶梯孔、刮端面等加工工序。第 8 章 典型液压系统8.2 液压压力机液压系统液压压力机液压系统液压机是最早应用液压传动的机械，可分为油压机和水压机两种。液压机是模具成型、粉末冶金、锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。第 8 章 典型液压系统液压机的液压系统以压力控制为主，压力高，流量大，且压力、流量变化大。现以使用较为广泛的 YA32 200 型四柱万能液压机为例，分析其液压系统的工作原理及特点。该项压力机有上、下两个液压缸，安装
12、在四个立柱之间。上液压缸为主缸，驱动上滑台实现“快速下行 慢速加压 保压延时 泄压换向 快速回程 原位停止”的动作循环。下液压缸为顶出缸，驱动下滑台实现“向上顶出 停留 向下退回 原位停止”的动作循环。在进行薄板件拉伸压边时，要求下滑块实现“上位停留 浮动压边(即下滑块随上滑块短距离下降)下位停留”的工作循环。第 8 章 典型液压系统图 8.3(a)所示为 YA32 200 型液压机的实物图，图 8.3(b)所示为 YA32 200 型液压机的工作循环图。YA32 200 型液压压力机主缸最大压制力为2000kN，系统的最高工作压力为 32MPa。第 8 章 典型液压系统图 8.3 YA32
13、200 型液压机第 8 章 典型液压系统图 8.3 YA32 200 型液压机第 8 章 典型液压系统8.2.1 万能液压机液压系统的工作原理万能液压机液压系统的工作原理图 8.4 所示是 YA32 200 型四柱万能液压机液压系统原理图。表 8.2 是四柱万能液压机液压系统的动作循环表(表中“+”表示电磁铁电圈通电，“-”表示电磁铁电圈断电)。YA32 200 型四柱万能液压机上滑块由主缸驱动实现加压，下滑块由顶出缸驱动实现顶出。液压系统有两个泵，主泵为恒功率变量泵，最高工作压力由溢流阀 4 的远程调压阀5 调定。辅助泵 2 是低压小流量定量泵，用于供应液动阀的控制油，压力由溢流阀 3调定。
14、第 8 章 典型液压系统主缸由中位机能为 M 型的电液换向阀 6 实现换向;顶出缸的换向阀是中位机能为 K型的电液换向阀 21。两换向阀为串联油路，泵通过两个换向阀中位压力卸荷。第 8 章 典型液压系统图 8.4 YA32 200 型四柱万能液压机液压系统原理图第 8 章 典型液压系统第 8 章 典型液压系统1.起动起动电磁铁全部不得电，主泵输出油液通过换向阀 6、21 中位卸荷。2.主缸快速下行主缸快速下行电磁铁 1YA、5YA 得电，阀 6 处于右位，控制油经阀 8 使液控单向阀 9 开启。这时主油路为:进油路:油箱 过滤器 泵 1 换向阀 6(右位)单向阀 13 主缸上腔。回油路:主缸下
15、腔 液控单向阀 9 换向阀 6(右位)换向阀 21(中位)油箱。主缸滑块在自重作用下迅速下降，泵 1 虽处于最大流量状态，仍不能满足其需要，因此主缸上腔形成负压，上位油箱 15 的油液经充液阀 14 进入主缸上腔。第 8 章 典型液压系统4.主缸保压主缸保压当主缸上腔压力达到预定值时，压力继电器 PS12 发信号，使 1YA 失电，阀 6 回中位，主缸上下腔封闭，单向阀 13 和阀 14 的锥面保证了良好的密封性，使主缸保压。保压期间，泵经阀 6、21 的中位卸荷。保压时间由时间继电器调整。第 8 章 典型液压系统5.泄泄压，主压，主缸回程缸回程保压结束，时间继电器发出信号，2YA 得电，换向
16、阀 6 处于左位。由于主缸上腔压力很高，压力油使液控顺序阀 11 开启，泵 1 输出油液经阀 11 回油箱。泵 1 在低压下工作，此压力不足以打开充液阀 14 的主阀芯，而是先打开该阀的卸载阀芯，使主缸上腔油液经此卸载阀芯开口泄回上位油箱 15，压力逐渐降低。当主缸上腔压力泄到一定值后，液控顺序阀 11 关闭，泵 1 压力升高，充液阀 14 完全打开，主缸快速回程。这时主油路为:进油路:泵 1 换向阀 6(左位)阀 9 主缸下腔。回油路:主缸上腔 阀 14 上位油箱 15。第 8 章 典型液压系统6.主缸原位停止主缸原位停止电液换向阀 6 处于中位，液控单向阀 9 将主缸下腔封闭，主缸原位停止
17、不动。泵 1 输出油液经阀 6、21 中位卸荷。7.顶出缸顶出顶出缸顶出当主缸滑块上升至触动行程开关 XK1，2YA 失电的同时，3YA 得电，阀 21 处于左位，顶出缸顶出。这时的主油路为:进油路:泵 1 换向阀 6(中位)换向阀 21(左位)顶出缸下腔。回油路:顶出缸上腔 换向阀 21(左位)油箱。第 8 章 典型液压系统8.顶出缸退回顶出缸退回让 3YA 失电，4YA 得电，阀 21 处于右位，压力油进入顶出缸的上腔，上腔的回油进入油箱，顶出缸活塞下行退回。这时的主油路为：进油路：泵 1 换向阀 6(中位)换向阀 21(右位)顶出缸上腔。回油路：顶出缸下腔 换向阀 21(右位)油箱。第
18、8 章 典型液压系统9.浮动压边浮动压边薄板拉伸压边时，顶出缸既要保持压力，又要随主缸滑块下压而下降。这是在主缸 1YA得电动作前 3YA 得电，顶出缸顶出后 3YA 又立即失电，其下腔被阀 21 封住，但又被迫随主缸下行，回油经节流阀 19 和背压阀 20 回油箱。阀 18 起安全保护作用。这时的主油路为:进油路:油箱 过滤器 泵 1 换向阀 6(右位)单向阀 13 主缸上腔。回油路:主缸下腔 背压阀 10 换向阀 6(右位)换向阀 21(中位)油箱。顶出缸下腔 节流阀 19 背压阀 20 油箱。第 8 章 典型液压系统8.2.2 万能液压机液压系统的特点万能液压机液压系统的特点通过对 YA
19、32 200 型四柱万能液压机液压系统的分析，可知该系统具有以下特点:(1)采用高压、大流量恒功率变量泵供油，利用上滑块自重加速、充液阀 14 补油的快速运动回路，功率利用合理。(2)采用背压阀 10 及液控单向阀 9 控制上液压缸下腔的回油压力，既满足了主机对力和速度的要求，又节省了能量。(3)为减少由保压到回程的液压冲击，采用了单向阀 13 保压，液控顺序阀 11 和带卸载阀芯的液控单向阀 14 组成的泄压回路。(4)主缸与顶出缸的协调动作由两个电液换向阀 6、21 互锁来保证。第 8 章 典型液压系统8.3 M1432A 型万能外圆磨床液压系统型万能外圆磨床液压系统8.3.1 M1432
20、A 型万能外圆磨床液压系统的功能型万能外圆磨床液压系统的功能M1432A 型万能外圆磨床主要用于磨削 IT5IT7 精度的圆柱形或圆锥形外圆和内孔，表面粗糙度在 R a 1.250.08 之间。该机床的液压系统具有以下功能:(1)能实现工作台的自动往复运动，并能在 0.054m/min 之间无级调速，工作台换向平稳，起动制动迅速，换向精度高。第 8 章 典型液压系统(2)在装卸工件和测量工件时，为缩短辅助时间，砂轮架具有快速进退动作，为避免惯性冲击，控制砂轮架快速进退的液压缸设置有缓冲装置。(3)为方便装卸工件，尾架顶尖的伸缩采用液压传动。(4)工作台可作微量抖动。切入磨削或加工工件略大于砂轮
21、宽度时，为了提高生产率和改善表面粗糙度，工作台可作短距离(13mm)、频繁往复运动(100150 次/min)。第 8 章 典型液压系统(5)传动系统具有必要的联锁动作:工作台的液动与手动互锁，以免液动时带动手轮旋转引起工伤事故。砂轮架快速前进时，可保证尾架顶尖不后退，以免加工时工件脱落。磨内孔时，为使砂轮不后退，传动系统中设置有与砂轮架快速后退联锁的机构，以免撞坏工件或砂轮。砂轮架快进时，头架带动工件转动，冷却泵起动;砂轮架快速后退时，头架与冷却泵电机停转。第 8 章 典型液压系统8.3.2 M1432A 型万能外圆磨床液压系统的工作原理型万能外圆磨床液压系统的工作原理图 8.5 为 M14
22、32A 型外圆磨床液压系统的工作原理图。其工作原理如下：1.工作台的往复运动工作台的往复运动M1432A 型磨床工作台的往复运动用 HYY21/3P 25T 型专用液压操纵箱进行控制，该操纵箱主要由开停阀 9、节流阀 10、先导阀 5、换向阀 7 和抖动缸 6 等元件组成，如图8.5 所示。第 8 章 典型液压系统图 8.5 M1432A 型万能磨床液压系统的工作原理图第 8 章 典型液压系统(1)工作台右行。如图 8.5 所示状态，先导阀、换向阀阀芯均处于右端，开停阀处于右位。其控制油路为:进油路:粗过滤器 1 液压泵 2 精过滤器 4 先导阀 5I1 液动换向阀 7 左端。回油路:液动换向
23、阀 7 右端 L2 先导阀 5 油箱。主油路为:进油路:过滤器 1 液压泵 2 液动换向阀 7 工作台进给缸 11 右腔。回油路:液压缸 11 左腔 液动换向阀 7 先导阀 5 开停阀 9 节流阀 10 油箱。液压油推动液压缸带动工作台向右运动，其运动速度由节流阀来调节。第 8 章 典型液压系统(2)工作台左行。当工作台右行到预定位置，工作台上左边的挡块拨动与先导阀 5 的阀芯相连接的杠杆，使先导阀阀芯左移，开始工作台的换向过程。先导阀阀芯左移过程中，其阀芯中段制动锥右边逐渐将回油路上通向节流阀 10 的通道关小，使工作台逐渐减速制动，实现预制动；当先导阀阀芯继续向左移动到先导阀阀芯右部环形槽
24、，使 a2 点与高压油路相通，先导阀阀芯左部环槽使 a1 接通油箱时，控制油路被切换。这时借助于抖动缸推动先导阀向左快速移动(快跳)。其油路是:第 8 章 典型液压系统进油路:液压泵 2 精过滤器 4 先导阀 5 抖动缸 6 左端。回油路:抖动缸 6 右端 先导阀 5 油箱。因为抖动缸的直径很小，上述流量很小的压力油足以使之快速右移，并通过杠杆使先导阀阀芯快跳到左端，从而使通过先导阀到达换向阀右端的控制压力油路迅速打通，同时又使换向阀左端的回油路也迅速打通(畅通)。这时的控制油路是:进油路:液压泵 2 精过滤器 4 先导阀 5I2 换向阀 7 右端。回油路:换向阀 7 左端回油路在换向阀阀芯左
25、移过程中有三种变换。第 8 章 典型液压系统 换向阀 7 左端 先导阀 5 油箱。换向阀阀芯因回油畅通而迅速左移，实现第一次快跳。当换向阀阀芯 7 快跳到制动锥的右侧关小主回油路通道时，工作台便迅速制动(终制动)。换向阀阀芯继续迅速左移到中部台阶处于阀体中间沉割槽的中心处时，液压缸两腔都通压力油，工作台便停止运动。第 8 章 典型液压系统 换向阀阀芯在控制压力油作用下继续左移，换向阀阀芯左端回油路改为:换向阀 7 左端 L1 先导阀 5 油箱。这时换向阀阀芯按节流阀(停留阀)L 1 调节的速度左移。由于换向，阀体中心沉割槽的宽度大于中部台阶的宽度，所以阀芯慢速左移的一定时间内，液压缸两腔继续保
26、持互通，使工作台在端点保持短暂的停留。其停留时间在 05s内，时间长短由节流阀 L1、L 2 调节。第 8 章 典型液压系统 当换向阀阀芯慢速左移到左部环形槽与回油路相通时，换向阀左端控制油的回油路又变为:换向阀 7 左端 换向阀 7(左部环形槽)先导阀 5 油箱。这时由于换向阀左端回油路畅通，换向阀阀芯实现第二次快跳，使主油路迅速切换，工作台则迅速反向起动(左行)。这时的主油路是:进油路:液压泵 2 换向阀 7(左位)工作台进给缸 11 左腔。回油路:工作台进给缸 11 右腔 换向阀 7 先导阀 5 开停阀 9(右位)节流阀 10 油箱。当工作台左行到位时，工作台上的挡铁又触碰杠杆推动先导阀
27、右移，重复上述换向过程，实现工作台的自动换向。第 8 章 典型液压系统2.工作台液动与手动的互锁工作台液动与手动的互锁工作台液动与手动的互锁是由互锁缸 8 来完成的。当开停阀 9 处于图 8.5 所示位置时，互锁缸 8 的活塞在压力油的作用下压缩弹簧并推动齿轮 Z1 和 Z 2 脱开，这样，当工作台液动(往复运动)时，手轮不会转动。当开停阀 9 处于左位时，互锁缸 8 通油箱，活塞在弹簧力的作用下带着齿轮 Z 2 移动，Z 2 与 Z 1 啮合，工作台就可用手摇机构摇动。第 8 章 典型液压系统 3.砂轮架的快速进、退运动砂轮架的快速进、退运动砂轮架的快速进、退运动是由手动二位四通快动换向阀
28、14 来操纵，由快动缸来实现的。在图 8.5 所示位置时，快动阀右位接入系统，压力油经快动阀 14 右位进入快动缸 12 右腔，砂轮架快进到前端位置，快进终点是靠活塞与缸体端盖相接触来保证其重复定位精度的;当快动缸左位接入系统时，砂轮架快速后退到最后端位置。为防止砂轮架在快速运动到达前后终点处产生冲击，在快动缸两端设缓冲装置，并设有抵住砂轮架的闸缸 13，用以消除丝杠和螺母间的间隙。第 8 章 典型液压系统手动快动换向阀 14 的下面装有一个自动起、闭头架电动机和冷却电动机的行程开关和一个与内圆磨具联锁的电磁铁(图上均未画出)。当手动快动换向阀 14 处于右位使砂轮架处于快进时，手动阀的手柄压
29、下行程开关，使头架电动机和冷却电动机起动。当翻下内圆磨具进行内孔磨削时，内圆磨具压另一行程开关，使联锁电磁铁通电吸合，将快动阀锁住在左位(砂轮架在后退位置)，以防止误动作，保证安全。第 8 章 典型液压系统 4.砂轮架的周期进给运动砂轮架的周期进给运动砂轮架的周期进给运动是由选择阀 19、进给阀 18、进给缸 17 通过棘爪、棘轮、齿轮、丝杠来完成的。选择阀 19 根据加工需要可以使砂轮架在工件左端或右端时进给，也可在工件两端都进给(双向进给)，也可以不进给，共四个位置可供选择。图 8.5 所示为双向进给，进给阀的油路为:进油路:压力油从 a1 点 L 4 进给阀 18 右端;回油路:进给阀
30、18 左端 I3 a 2 先导阀 5 油箱。进给阀左移。第 8 章 典型液压系统进给缸 17 的回油路为:进给缸 17 右端 d 进给阀 18c1 选择阀 19a 2 先导阀 5 油箱。进给缸柱塞在弹簧力的作用下复位。当工作台开始换向时，先导阀 5 换位(左移)使 a 2 点变为高压、a 1 点变为低压(回油箱)。此时进给阀的油路为:进油路:压力油从 a 2 点 L 3 进给阀 18 左端;回油路:进给阀 18 右端 I4 a 1 点 先导阀 5 油箱。进给阀右移。第 8 章 典型液压系统此时，进给缸的进油路为:压力油经 a 2 点 选择阀 19c 1 进给阀 18d 进给缸 17。推动进给缸
31、柱塞左移，柱塞上的棘爪拨棘轮转动一个角度，通过齿轮等推动砂轮架进给一次。在进给阀活塞继续右移时堵住 c 1 而打通 c 2。这时进给缸的回油路为:进给缸 17 右端 d 进给阀 18c 2 选择阀 19a 1 先导阀 5 油箱。进给缸在弹簧力的作用下再次复位。第 8 章 典型液压系统当工作台再次换向时，再周期进给一次。若将选择阀转到其他位置，如右端进给，则工作台只有在换向到右端时才进给一次，其进给过程不再赘述。从上述周期进给过程可知，每进给一次是由一股压力油(压力脉冲)推动进给缸柱塞上的棘爪拨棘轮转一角度。调节进给阀两端的节流阀 L3、L 4 就可调节压力脉冲的时间长短，从而调节进给量的大小。
32、第 8 章 典型液压系统 5.尾架顶尖的松开与夹紧尾架顶尖的松开与夹紧尾架顶尖只有在砂轮架处于后退位置时才允许松开。为操作方便，采用脚踏式二位三通阀 16(尾架换向阀)来操纵，由尾架缸 15 来实现。由图 8.5 可知，只有当快动阀 14 处于左位、砂轮架处于后退位置，脚踏尾架阀处于右位时，才能有压力油通过尾架阀进入尾架缸推动杠杆拨动尾顶尖松开工件。当快动阀 14 处于右位(砂轮架处于前端位置)时，油路为低压(回油箱)，这时误踏尾架阀 16 也无压力油进入尾架缸 15，顶尖也就不会推出。尾架顶尖的夹紧靠的是弹簧力。第 8 章 典型液压系统 6.抖动缸的功用抖动缸的功用抖动缸 6 的功用有两个。
33、第一是帮助先导阀 1 实现换向过程中的快跳;；第二是当工作台需要作频繁短距离换向时实现工作台的抖动。第 8 章 典型液压系统当砂轮作切入磨削或磨削短圆槽时，为提高磨削表面质量和磨削效率，需工作台频繁短距离换向抖动。这时将换向挡铁调得很近或夹住换向杠杆，当工作台向左或向右移动时，挡铁带杠杆使先导阀阀芯向右或向左移动一个很小的距离，使先导阀 5 的控制进油路和回油路仅有一个很小的开口。通过此小开口的压力油不可能使换向阀阀芯快速移动，这时，因为抖动缸柱塞直径很小，所通过的压力油足以使抖动缸快速移动。抖动缸的快速移动推动杠杆带动先导阀快速移动(换向)，迅速打开控制油路的进、回油口，使换向阀也迅速换向，
34、从而使工作台作短距离频繁往复换向抖动。第 8 章 典型液压系统8.3.3 M1432A 型万能外圆磨床液压系统的特点型万能外圆磨床液压系统的特点由于机床加工工艺的要求，M1432A 型万能外圆磨床液压系统是机床液压系统中要求较高、较复杂的一种。其主要特点是:(1)系统采用了简单节流阀回油节流调速回路，功率损失较小。这对调速范围不需很大，负载较小且基本恒定的磨床是很适合的。回油节流的形式在液压缸回油腔中形成的背压有助于工作稳定和工作台的制动，也有助于防止空气渗入系统。第 8 章 典型液压系统(2)工作台采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证左、右往复运动的速度一致，并使机床占地面积不大。(3)本系统
35、在结构上采用了将开停阀、先导阀、换向阀、节流阀、抖动缸等组合成一体的操纵箱，使得结构紧凑、管路变短、操纵方便，又便于制造和装配修理。此操纵箱属行程制动换向回路，具有较高的换向位置精度和换向平稳性。第 8 章 典型液压系统8.4 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。图 8.6 所示为 Q2 8型汽车起重机外形图，它主要由起升、回转、变幅、伸缩和支腿等工作机构组成。Q2 8 型汽车起重机的起升、回转、变幅、伸缩和支腿动作的完成都是由液压系统来实现的。对于汽车起重机的液压系统，一般要求输出力大、动作平稳、耐冲击、操作灵活、方便、可靠、安全。第
36、8 章 典型液压系统图 8.6 Q2 8 型汽车起重机外形图第 8 章 典型液压系统8.4.1 汽车起重机液压系统的工作原理汽车起重机液压系统的工作原理图 8.7 是 Q28 型汽车起重机液压系统的原理图，下面对其完成各个动作的回路进行分析。第 8 章 典型液压系统图 8.7 Q2 8 型汽车起重机液压系统的工作原理图第 8 章 典型液压系统1.支腿回路支腿回路汽车轮胎的承载能力是有限的，在起吊重物时，必须由支腿液压缸来承受负载，而使轮胎架空，这样也可以防止起吊时整机的前倾或颠覆。支腿动作的顺序是: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。作业结束后，先收
37、前支腿，再收后支腿。当手动换向阀 6 右位接入系统时，后支腿放下，其进油路为:第 8 章 典型液压系统泵 1 滤油器 2 换向阀 3(左位)换向阀 5(中位)换向阀 6(右位)锁紧缸 9 下腔锁紧板簧 液压锁 7 缸 8 下腔回油路为:缸 8 上腔 双向液压锁 7 换向阀 6(右位)油箱。缸 9 上腔 换向阀 6(右位)油箱。回路中的双向液压锁 7 和 11 的作用是防止液压支腿在支撑过程中因泄漏出现“软腿现象”，或行走过程中支腿自行下落，或因管道破裂而发生倾斜事故。当换向阀 5 接入系统时，前支腿放下，其油路与后支腿相仿，这里就不重复了。第 8 章 典型液压系统2.起升回路起升回路起升机构要
38、求所吊重物可升降或在空中停留，速度要平稳，变速要方便，冲击要小，起动转矩和制动力要大，本回路中采用 ZMD40 型柱塞液压马达带动重物升降，换向是通过手动换向阀 18 来实现的，变速可通过改变发动机油门(转速)和控制手动换向阀 18 的开口大小来调节。用液控单向顺序阀 19 来限制重物超速下降。单作用液压缸 20 是制动缸，单向节流阀 21 的作用一是保证液压油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动，以防止重物带动马达旋转而向下滑。二是保证吊物升降停止时，制动缸中的油马上与油箱相通，使马达迅速制动。第 8 章 典型液压系统起升重物时，手动阀 18 切换至左位工作，泵 1 打出的油经滤油器
39、 2，阀 3 右位，阀 13、16、17 中位，阀 18 左位，阀 19 中的单向阀进入马达左腔;同时压力油经单向节流阀到制动缸 20，从而解除制动，使马达旋转。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。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。第 8 章 典型液压系统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。工作中，改变阀 13 的开口大小和方向，即可调节大臂运动速度和使大臂伸缩。行走时，应将大臂缩回。大臂缩回时，因液压力与负载力方向一致，为防止吊臂在重力
40、作用下自行收缩，在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀 14，提高了收缩运动的可靠性。第 8 章 典型液压系统4.变幅回路变幅回路大臂变幅机构用于改变作业高度，要求能带载变幅，动作要平稳。本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构的承载能力。其要求以及油路与“大臂伸缩回路”相同。5.回转油路回转油路回转机构要求大臂能在任意方位起吊。本机采用ZMD40 柱塞液压马达，回转速度为 13r/min。由于惯性小，一般不设缓冲装置，操作换向阀 17，可使马达正、反转或停止。第 8 章 典型液压系统8.4.2 汽车起重机液压系统的特点汽车起重机液压系统的特点通过对 Q28 型汽车起重机液压系统的分析，可知该系统具有
41、以下特点:(1)系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路，保证了起重机工作可靠、操作安全。(2)采用三位四通手动换向阀，不仅可以灵活方便地控制换向动作，还可以通过手柄操纵来控制流量，以实现节流调速。在起升工作中，将此节流调速方法与控制发动机转速的方法结合起来使用，可以实现各工作部件的微速动作。第 8 章 典型液压系统(3)换向阀的串联组合，不仅起升机构的动作可独立进行，而用在轻载作业时，可实现起升和回转的复合动作，以提高工作效率。(4)各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功率损耗，适于起重机间歇性工作。第 8 章 典型液压系统本本 章章 小小 结结在阅读液压系统原理图时应首先对设备的功能、运动
42、、动作间的关系以及设备对液压系统的要求有明确的了解，然后按照阅读液压系统图的一般方法和步骤逐步进行。根据动作循环表，搞清每一个动作过程，能够写出清晰的进、回油路线，能够找出组成系统的基本回路，总结出系统的特点。第 8 章 典型液压系统组合机床动力滑台液压系统是速度控制应用的典型。液压压力机液压系统是压力控制应用的典型。万能外圆磨床液压系统是频繁快速换向与平衡控制应用的典型。汽车起重机液压系统是平衡与锁紧控制应用的典型。第 8 章 典型液压系统思思 考考 与与 练练 习习8.1 阅读液压系统图应按哪些方法和步骤进行?8.2 组合机床动力滑台液压系统中的元件 13、14 有何作用?8.3 YT45
43、43 型动力滑台液压系统由哪些基本回路组成?如何实现差动连接?8.4 四柱万能液压机液压系统由哪些基本回路组成?其中为什么要设置背压回路?背压回路与平衡回路有何区别?第 8 章 典型液压系统8.5 外圆磨床液压系统为何采用行程控制制动式换向回路?外圆磨床工作台换向过程分为哪几个阶段?试根据图 8.5 说明工作台的换向过程。8.6 Q28 型汽车起重机液压系统主要由哪些基本回路组成?8.7 在题 8.7 图所示的液压系统中，泵的额定压力为 p N=25105Pa，流量 q=10L/min，溢流阀调定压力 p T 18105 Pa，两油缸活塞面积相等，A 1=A 2=30cm2，负载 F 1=3000N，F 2=4200N，其他忽略不计。试分析:第 8 章 典型液压系统(1)液压泵起动后，两个缸速度 v 1、v 2 分别是多少(m/s)?(2)各缸的输出功率和泵的最大输出功率 P 可达多少(W)?8.8 试用一个先导型溢流阀、一个调压阀和换向阀组成一个二级调压且能卸载的回路，绘出回路图并简述工作原理。8.9 用所学的液压元件组成一个能完成“快进 一工进 二工进 快退”动作循环的液压系统，并画出电磁铁动作表，指出该系统的特点。第 8 章 典型液压系统题 8.7 图