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第七章 典型液压系统分析 本章重点本章重点：1.学会阅读液压系统原理图和分析液压系统方法 2.掌握典型液压系统的特点 本章难点本章难点：M1432A 型外圆磨床液压系统 液压系统图表示了系统内所有液压元件及其连接、控制情况，表示了执行元件所实现动作的工作原理。图中，各液压元件及它们之间的连接或控制方式，均按规定的职能符号或结构式符号画出。阅读和分析液压系统图的方法步骤：1.根据系统图的名称及说明，了解液压系统的用途。2.从动力元件和执行元件着手，了解液压泵和执行元件，并通过执行元件动作循环图和电磁铁动作表，了解动作顺序。3.阅读和分析油路上的液压元件型号和功能，了解系统的基本回路和所能完成的动作及其性能。4.进一步分析系统的工作原理及性能特点。根据动作循环，从泵源到执行元件，写出进、出油路的路线。编写路线时，应从电磁铁全部断电的原始位置着手，并进一步分析路线上各元件的功能。第一节 以速度变换为主的液压系统 一、系统的特点和要求 在液压系统中的速度调节，是指系统能在规定的调速范围内调节执行元件的工作速度，以满足各工序进给速度的要求，如节流调速、容积调速和容积、节流调速。速度变换是指在一个工作循环中，执行元件需要实现从一种速度换接到另一种速度。这种系统通常具有如下要求：1.一般能实现工作部件的自动工作循环，且生产率较高。2.快速进给与工作进给时，其速度与负载相差甚大。3.要求进给速度平稳、刚性好，有一定的调速范围。4.进给行程终点的重复位置精度要求高。5.应能实现严格的顺序动作。二、YT4543 型动力滑台液压系统的工作原理1 动力滑台是组合机床上实现进给运动的通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等孔和端面的加工工序。YT4543 型液压动力滑台由液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合下实现各种自动工作循环。进给速度范围为 0.0060.66m/min，最大快进速度为 7.3m/min，最大进给推力为 45KN，液压系统最高工作压力为 6.3MPa。滑台的液压系统图和系统的动作循环表分别如图 7-3 和表 7-1 所示。由图可见，该系统能够实现“快进 一工进 二工进 停留 快退 停止”的半自动工作循环。这个系统采用限压式变量泵供油，用电液换向阀换向，用行程阀实现快进和工进变换，用电磁阀实现两种工作速度的转换。1动力滑台快进 动力滑台快进 电磁铁 1YA 通电，电液换向阀的先导阀 11 及换向阀 12 均处于左方位置，行程阀 8 未被压下，调速阀 10 被短路，处于图示位置，液压缸 7 两腔油路为差动连接。因为这时滑台的负载较小，系统压力较低，所以限压式变量泵 14 输出最大流量，动力滑台快速前进。图 7-1 组合机床 1-床身 2-动力滑台 3-动力头 4-主轴箱 5-刀具 6-工件 7-夹具 8-工作台 9-底座图 7-2 组合机床的动力滑台及动力头图 7-3 YT4543 型动力滑台液压系统图 1-背压阀 2-顺序阀 3-单向阀 4-一工进调速阀 5-压力继电器 6-单向阀 7-液压缸 8-行程阀 9-电磁阀 10-二工进调速阀 11-先导阀 12-换向阀 13-单向阀 14-液压泵 15-压力表开关 1、2、3压力表接点 表 7-1 YT4543 型动力滑台液压系统的动作循环表 电磁铁工作状态液压元件工作状态 动作 名称 信号来源 1YA 2YA3YA顺序阀 2先导阀 11换向阀 12 电磁阀 9行程阀 8快进 启动按钮 关闭 右位 一工进 挡块压下行程阀 8 右位 二工进 挡块压下行程开关 停留 滑台靠压在死挡块处 打开 左位 左位 左位 快退 压力继电器5发出信号 右位 右位 左位 左或右位停止 挡块压下终点开关 关闭 中位 中位 右位 右位 2 先导阀 11（左位）换向阀 12（左位）变量泵 14 顺序阀 2 液控口（因快进时系统压力较低，阀未被打开）单向阀 13 换向阀 12（左位）液压缸 7 左腔 行程阀 8（右位）液压缸 7 右腔换向阀 12（左位）单向阀 3 压力继电器 5 第一次工作进给 第一次工作进给 当滑台快速前进到预定位置时，挡块压下行程阀 8，第一次工作进给便开始。第一次工作进给的进给速度，可用调速阀 4 调节。进油路：先导阀 11（左位）换向阀 12（左位）变量泵 14 顺序阀 2 液控口（因进给时系统压力较高，阀被打开）行程阀 8（左位）单向阀 13 换向阀 12（左位）单向阀 3（切断差动回路）液压缸 7 左腔 调速阀 4 电磁阀 9（右位）压力继电器 5 回油路：单向阀 3（已封闭，不通）液压缸 7 右腔换向阀 12（左位）顺序阀 2背压阀 1油箱 第二次工作进给 第二次工作进给 在第一次工作进给结束时，挡块压下行程开关，使电磁铁 3YA 通电，电磁阀 9 左位接入系统，第二次工作进给开始。第二次工作进给的进给速度，可用调速阀 10 调节。进油路：先导阀 11（左位）换向阀 12（左位）变量泵 14 顺序阀 2 液控口（因进给时系统压力较高，阀被打开）单向阀 13 行程阀 8（左位）换向阀 12（左位）单向阀 3（切断差动回路）电磁阀 9（左位）调速阀 4 电磁阀 9（左位）调速阀 10 液压缸 7 左腔 压力继电器 5 回油路：单向阀 3（已封闭，不通）液压缸 7 右腔换向阀 12（左位）顺序阀 2 背压阀 1 油箱 3死挡块停留 死挡块停留 当滑台第二次工作进给碰到死挡块后停止前进，开始停留。经过时间继电器的延时，使滑台停留一段时间后再返回。滑台在死挡块处的停留时间由时间继电器调节。动力滑台快退 动力滑台快退 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，使电磁铁 1YA 断电、2YA 通电，先导阀 11 右位接入系统，控制油路换向，使换向阀 12 亦右位接入系统，因而主油路换向。由于此时滑台没有外负载，系统压力下降，限压式变量泵 14 的流量又自动增至最大，滑台便快速退回。进油路：先导阀 11（右位）换向阀 12（右位）变量泵 14 顺序阀 2 液控口（因快退时系统压力较低，阀又关闭）单向阀 13 换向阀 12（右位）液压缸 7 右腔 回油路：液压缸 7 左腔 单向阀 6 换向阀 12（右位）油箱 动力滑台原位停止 动力滑台原位停止 当滑台快速退回到原位时，挡块压下终点开关，电磁铁 2YA 和 3YA 都断电，此时先导阀 11 在对中弹簧作用下处于中位，换向阀 12 左右两边的控制油路都通油箱，因而换向阀 12 也在其对中弹簧作用下回到中位，液压缸 7 两腔封闭，滑台停止运动，变量泵 14 卸荷。卸荷油路：先导阀 11（封闭）变量泵 14 换向阀 12（中位）油箱 单向阀 13 顺序阀 2 液控口（因此时系统压力低，阀关闭）三、YT4543 型动力滑台液压系统的特点 三、YT4543 型动力滑台液压系统的特点 YT4543 型动力滑台的液压系统由下列一些基本回路所组成：限压式变量叶片泵、调速阀、背压阀组成的容积节流加背压的调速回路；液压缸差动连接式快速运动回路；电液换向阀式换向回路；行程阀、电磁阀和顺序阀等组成的速度换接回路；调速阀串联的两次工进回路；电液换向阀 M 型中位机能的卸荷回路。系统的性能主要由这些基本回路所决定，其特点分析如下：1.“限压式变量泵调速阀背压阀”式进口调速回路能使得：1)有稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围，且效率较高。2)增加背压阀改善了运动平稳性，并能承受一定的负方向载荷（即超越负载）。3)在液压缸中不致出现过大的压力。4)因起动时是进口调速，前冲量都较小。2.限压式变量泵加上差动连接式快速回路，可获得较大的快进速度，能量利用比较合理。既减少了能量损耗，又使控制油路保持一定的压力，以保证下一工作循环的顺利起动。3.采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接，不仅简化油路和电路，而且使动作可靠，转换的位置精度也较高。采用死档块作限位装置，定位准确，重复精度高。44.采用两边节流阀可以根据换向时间要求调节电液换向阀，可使换向平稳，冲击和噪声小。同时，滑台快退时，系统没有背压，也减少了压力损失。5.为避免使用软管连接时产生“前冲”及“后坐”现象。进出液压缸的油液都从固定不动的活塞杆内通过。第二节 以换向精度为主的液压系统 一、系统的特点和要求 有些液压设备，如万能外圆磨床，要求工作部件必须具有良好的换向性能(平稳性和灵敏度)和必要的换向精度，如换向冲击要小，换向精度要高，超程量小，换向停留时间可调以及换向时间短等。对这样的液压系统，主要根据对工作部件换向精度控制的要求来设计，一般具有如下要求：(1)运动平稳性高，爬行起始速度低。(2)起动与制动迅速平稳，无冲击，换向精度高。(3)换向前停留时间可调。对上述换向要求，采用一般的换向阀是不能满足的。二、M1432A 型万能外圆磨床液压系统的工作原理 该机床的液压系统能够完成的主要任务是：工作台的往复运动和抖动，砂轮架的横向快速进退运动和周期进给运动，尾架顶尖的退回运动，工作台液动与手动的互锁，砂轮架丝杠螺母间隙的消除及机床的润滑等。对工作台往复运动的要求 对工作台往复运动的要求(1)运动速度能在 0.10.5m/min 之间进行无级调速，并能作 1030mm/min 的低速、无爬行运动。(2)能够自动换向，换向过程要平稳，冲击要小，起动、停止要迅速。(3)换向精度要高。同一速度下，换向点变动量应小于 0.03mm，不同速度下，换向点变动量应小于 0.3mm。(4)工作台换向时在两端有一短暂停留，停留时间为 05s 可以进行调节。(5)工作台能实现高频率（13 次/s）、短行程(13mm)往复运动(微量抖动)。工作台的往复运动是由行程控制式制动的 HYY21/3P-25T 型专用液压操纵箱进行控制的。工作台的运动 工作台的运动(1)工作台的往复运动(1)工作台的往复运动 工作液压缸为活塞杆固定、缸体移动的双杆活塞液压缸。如图 7-4 所示状态下。(2)工作台换向过程 (2)工作台换向过程(3)抖动缸的作用(3)抖动缸的作用(4)工作台液动与手动的互锁工作台液动与手动的互锁 砂轮架的快速进退运动 砂轮架的快速进退运动 砂轮架的周期进给运动 砂轮架的周期进给运动 三、M1432A 型万能外圆磨床液压系统的特点 5(1)采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证了左、右两个方向运动速度一致，占地面积小。(2)系统采用结构简单、价格便宜而压力损失又小的简单节流式调速回路，它对调速范围不大、负载很小且又基本上恒定的磨削加工来说是完全合适的。此外，回油节流的型式在液压缸回油腔中造成的背压力有助于工作台运动稳定，有助于工作台的制动，也有助于防止空气渗入系统。(3)系统采用了先导阀、换向阀、开停阀、节流阀和抖动缸等元件所组成的 HYY21/3P-25T 型快跳式操纵箱，它能显著地缩小液压元件的总体积、缩短阀间通道长度、减少油管及管接头的数目，并改善液压系统的工作性能，操纵较方便。(4)采取了能使先导阀实现快跳，能使换向阀实现一次快跳、慢移、二次快跳的油路结构，从而使工作台有可能获得很高的换向精度和换向平稳。“换向死点”的现象也得到克服。(5)设置了抖动缸，工作台可短行程、高频率抖动，有利于提高切入磨削时的工件表面质量，同时有利于换向精度的提高，以保证阶梯轴（孔）的磨削质量。上述液压系统中采用了液压操纵箱，虽具有许多优点，但制造比较困难是其不足之处。图 7-4 M1432A 型万能外圆磨床液压系统图 6第三节 以压力变换为主的液压系统 一、系统的特点和要求 以压力变换为主的液压系统，在压力设备及压力加工机械中应用广泛。这类机械在其工作循环中，除了对速度要求外，往往需要加压、保压延时及泄压等压力变换。要求液压系统加压时，压力能缓慢或急剧上升，产生大推力、大功率，到最大负载点，保持恒定或急剧下降，因而压力经常变换和调节。这种液压系统通常具有如下要求：(1)液压系统中压力要能经常变换和调节，并能产生较大的压力（吨位），以满足工况要求。(2)空程时速度大，加压时推力大，系统功率大，且要求功率利用率高。(3)空程与压制时，其速度与压力相差甚大，所以多采用高低压泵组或恒功率变量泵供油系统，以满足低压快速行程和高压慢速行程的要求。二、液压机液压系统 概述 液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，可以用来完成各种锻压及加压成形加工。液压机的系统压力高，流量大，功率大。液压机的典型工作循环如图 7-5 所示。液压机根据压制工艺要求，主液压缸（上缸）能完成“快速下行 减速压制 保压 释压 快速反回 停止（任意位置）”的基本工作循环，而且压力、速度和保压时间需能调节。辅助液压缸（下缸）主要用来顶出工件，要求能实现“顶出 退回 停止”的动作。在薄板拉伸时，又要求辅助液压缸上升、停止和压力回程等辅助动作，有时还需要将坯料压紧，以防止周边起皱。3150KN 插装阀式液压机的液压系统工作原理 3150KN 插装阀式液压机的液压系统工作原理 图 7-6 所示为 3150KN 插装阀式液压机的液压系统图。油源供油采用按压力自动调节排量的恒功率柱塞泵。系统由五个插装阀集成块叠加组成，每个集成块包括 2 个插装阀及其先导控制元件。各集成块组成元件及其在系统中的作用见表 7-3。表 7-2 所示为电磁铁动作顺序表。(1)油源调控回路(2)主液压缸控制回路 1)快速下行 2)慢速下行 3)加压 4)保压 5)释压 6)快速返回 7)原位停止(3)辅助液压缸控制回路 1)向上顶出 图 7-5 液压机的典型工作循环 2)向下退回 3)原位停止 7 图 7-6 3150KN 插装阀式液压机的液压系统图 1、2、6、10、11、15、18-调压阀 3、7-缓冲阀 5、8、9、13、16、17、19、20-二位四通电磁阀 4、12-三位四通电磁阀 14-单向阀 21-液控单向阀 22-电接点压力表 表 72 3150KN 插装阀式液压机的液压系统电磁铁动作顺序表 动作程序 1YA 2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA 10YA 11YA12YA快速下行+慢行下行，加压+保压 释压 +快速返回 +主 液 压 缸 原位停止 向上顶出 +向下退回 +辅助 液压 缸 原位停止 8 表 7-3 3150KN 液压机的液压系统集成块组成元件和作用 集成块序号和名称 组成元件 在系统中的作用 插装阀 F1 为单向阀 防止系统油流向泵倒流 和调压阀 1 组成安全阀 限制系统最高压力 和调压阀 2、电磁阀 4 组成电磁溢流阀调整系统工作压力 1 进油调压集成块 插装阀 F2 和缓冲阀 3、电磁阀 4 减少泵卸荷和升压时的冲击 插装阀 F9 和电磁阀 17 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸下腔的进油 和电磁阀 19 构成一个二位二通电磁阀控制辅助液压缸下腔的回油 2 辅助液压缸下腔集成块 插装阀F10 和调压阀 18 组成一个安全阀 限制辅助液压缸下腔的最高压力 插装阀 F7 和电磁阀 13 构成一个二位二通电磁阀 控制辅助液压缸上腔的进油 和电磁阀 16 构成一个二位二通电磁阀控制辅助液压缸上腔的回油 插装阀 F8 和调压阀 15 组成一个安全阀 限制辅助液压缸上腔的最高压力 3 辅助液压缸上腔 集成块 单向阀 14 辅助液压缸作液压垫，活塞浮动下行时，上腔补油 插装阀 F5 和电磁阀 9 组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸下腔的进油 和电磁阀 12 控制主液压缸下腔的回油 和调压阀 11 调整主液压缸下腔的平衡压力 4 主液压缸下腔 集成块 插装阀 F6 和调压阀 10 组成一个安全阀 限制主液压缸下腔的最高压力 插装阀 F3 和电磁阀 5 组成一个二位二通电磁阀 控制主液压缸上腔的进油 和电磁阀 8 控制主液压缸上腔的回路 和缓冲阀 7、电磁阀 8 主液压缸上腔释压缓冲 5 主液压缸上腔 集成块 插装阀 F4 和调压阀 6 组成安全阀 限制主液压缸上腔的最高压力 3150KN 插装阀式液压机液压系统的特点 3150KN 插装阀式液压机液压系统的特点 该液压机液压系统主要有压力控制回路、换向回路和快慢速转换回路等组成，并采用二通插装阀集成化结构。因此，可以归纳出这台液压机液压系统的以下一些性能特点：(1)采用高压大流量恒功率（压力补偿）变量液压泵供油，并配以由调压阀和电磁阀构成的电磁溢流阀，使液压泵空载起动，主、辅液压缸原位停止时液压泵均卸荷，这样既符合液压机的工艺要求，又节省能量。(2)采用密封性能好、通流能力大、压力损失小的插装阀组成液压系统，具有油路简单、结构紧凑、动作灵敏等优点。(3)利用滑块的自重实现主液压缸快速下行，并用充液阀补油，使快动回路结构简单，使用元件少。(4)采用由可调缓冲阀 7 和电磁阀 8 组成的释压回路，来减少由“保压”转为“快退”时的液压冲击，使液压机工作平稳。(5)系统在液压泵的出口设置了单向阀和安全阀，在主液压缸和辅助液压缸的上、下腔的进出油路上均设有安全阀；另外，在通过压力油的插装阀 F3、F5、F7、F9 的控制油路上都装有梭阀保证关闭可靠。这些多重保护措施保证了液压机的工作安全可靠。9三、注塑机液压系统 1.概述 注塑机一般有合模部件、注射部件、液压系统及电气控制部分等组成，其外形如图 7-7 所示。注塑机的一般工艺过程见图 7-8。对液压系统的要求：(1)足够的合模力(2)开、合模速度可调，空程时要求快速；合模时要求慢速。开、合模的速度按慢快慢的规律变化。(3)注射座整体进、退，注射座移动液压缸应有足够的推力。(4)注射压力和速度可调(5)保压及其压力可调(6)制品顶出速度要平稳 图 7-7 注塑机的外形 1-合模液压缸 2-后固定模板 3-连杆扩力机构 4-拉杆 5-顶出缸 6-动模板 7-安全门 8-前固定模板9-注射螺杆 10-注射座移动缸 11-机筒 12-料斗 13-注射缸 14-液压马达 图 7-8 注塑机的一般工艺过程 102.XL350 型压力比例控制注塑机液压系统的工作原理 图 7-9 所示为 XL350 型中小型压力比例控制注塑机外观图。该机的技术参数见表7-4。图7-10所示为XL350型注塑机的液压系统原理图。XL350 型注塑机的液压系统采用了节能和负载跟随响应电液比例控制技术，能耗低、速度快，工作时可自动、半自动或手动操纵。若仅需要七档压力其中之一的参数显示，将功能选择键拧到“调定ADJ”的位置，分别按所要观察的压力检测开关则从系统压力表即可获得读数。图 7-9 XL350 型压力比例控制注塑机 图 7-10 XL350 型注塑机的液压系统原理图(1)液压系统分析 由图 7-10 可见，该机液压系统中的动力源部分，采用一只电液比例溢流阀 V3 来实施对主溢流阀（安全阀）V1 的先导调控。将上述设定的压力电位器的电参数通过电子放大器，适时地输入到比例溢流阀 V3 的比例电磁铁，达到各档压力值的先导调定，从而自动进行负载跟随响应，以达到节能的目的。该液压系统中的速度调节由选择阀 V2 来执行。多余压力油在比例调定压力下，溢回油箱。定量泵输出的多余压力油，仍由主溢流阀 V1 溢回油箱。这种定量泵的输出压力适应负载压力以减少功率消耗的回路，在压力变化幅度较大时更能显示出良好的节能性。XL350 型注塑机无论手动、半自动和自动操纵，执行注塑工艺的动作顺序，即液压系统的动作顺序与工艺过程都相一致。11 表 7-4 XL350 型压力比例控制注塑机的技术参数 (2)液压系统的工作情况 1)合模 2)注射座前移 3)注射 4)预塑 5)注（射缸）退 6)注射座后退 7)启模 8)顶进 9)顶退 XL350 型注塑机还有一种双比例电脑控制的机型。其液压系统中动力源部分还采用了比例节流阀，既可对多个执行元件进行压力控制，又可进行多级流量控制的比例功率调节回路。3.XL350 型压力比例控制注塑机液压系统的特点(1)采用 CAD、CAM 技术优化设计，大容模量，大移模行程。(2)有严格的顺序动作。本机的执行元件较多，各动作之间有严格的顺序。执行元件通过电气行程开关和电磁阀来保证动作顺序。(3)压力、流量变化大。本机执行元件较多，且要求的压力、流量各不相同。本机采用比例压力阀和定量泵改进注塑机液压系统，使能量利用合理，所用元件少并减少发热。(4)在预塑时要求有背压，注射缸右腔回油，调整单向节流阀 V10 中的可调节流阀，可 对预塑工作时的背压进行调节。(5)加料螺杆转速较高，对速度平稳性无过高要求，不要求反转，所以液压马达实现单向旋转即可。(6)高位油箱布置，散热好，泵自吸性好，噪声低。(7)注塑机的注射压力很大，只有当操作者离开，将安全门关闭，开合模缸才能进油合模，从而保障了人身安全。12第四节 多个执行元件配合工作的液压系统 一、系统的特点和要求 在液压设备中，有时采用一个液压泵(或一个高低压泵组)驱动多个执行元件，以实现工作部件的特定功能。这样可以节省元件，合理利用功率等，因而得到广泛应用。对每一个执行元件，在流量、压力即在动作关系上难免相互影响，相互牵制，所以可靠地控制各执行元件动作关系，成为系统的主要问题。这种液压系统通常具有如下要求：(1)系统及元件应保证各执行元件频繁换接、压力急剧变化的条件下，有足够的可靠性。(2)应能实现严格的顺序控制，完成工作部件规定的工作循环。充分利用功率，提高生产率。(3)各执行元件油路对速度变换、压力变换及换向精度等，一般均有要求。在自动机床刀架液压系统、工程机械液压系统及工业机器人、机械手液压系统中，得到广泛应用。二、JSS35 型示教再现工业机器人 图 7-12 JSS35 型机器人外形图1-手爪 2-手腕 4-立柱 5-底座油箱 6-俯仰缸 图 7-13 运行机能符号图 机器人工作之前，先通过示教盒对其所要完成的工作进行人工示教，使其能记录工作过程的顺序、位置、动作、时间等信息，并自动编成程序，然后按其记忆的程序再现工作过程。示教再现机器人由于其功能多，适应性强，是国内外应用较多的一种机器人。目前国内外已有系列产品。JSS35 型机器人是广州机床研究所研制的，它采用了电液伺服系统驱动(在第九章介绍)，微型计算机控制。该机器人可用于点焊、上下料等多种作业。其臂力达 350N，五个自由度，定位精度为1mm，液压系统最高压力为 6.3MPa，气压压力为 0.20.6MPa。1.机器人的组成及动作 该机器人的外形如图 7-12 所示。其运动类型为极坐标式。臂部有三个自由度，即手臂伸缩、手臂水平回转和手臂俯仰。腕部有两个自由度，即腕回转和腕上下摆动。图 7-13 为其运动机能符号图。图中 1 为水平回转；2 为俯仰；3 为伸缩；4 为腕摆动；5 为腕回转。在机器人的基本动作中，除上面五个动作外，还有手爪的夹紧动作。2.JSS35 型机器人的液压系统及气动系统 13在机器人的六个基本动作中，除手爪夹紧动作采用气动驱动外，其他五个动作均采用电液伺服驱动。液压系统和气动系统原理如图 7-14 所示。图 7-14 示教再现机器人的液压系统与气动系统原理来自叶片泵 3 的油液经过精滤器 9 过滤后，通过单向阀 10 进入各电液伺服阀 15、16、17、18、19，然后再进入各液压缸推动活塞带动相应机构运动，从而获得机器人各轴的运动。各轴运动速度和方向由输入电液伺服阀的电流大小和方向进行控制，所以机器人可实现高速精确定位。油路中单向阀 10 用来防止液压泵在小流量下工作或不工作时压力油回流。并联在高压油路中的蓄能器 13 为皮囊式蓄能器，其作用是贮存多余油液和保持系统压力稳定。系统压力由溢流阀 6 调定。在手臂水平回转缸 28、手腕上下摆动缸 29 及手腕回转缸 30 的油路中，分别装有双向安全阀。机器人在工作中碰到障碍时，油压升高，当达到安全阀调定压力时，安全阀工作，油液经安全阀、电液伺服阀、精过滤器 3l、冷却器 32 流回油箱。从而保证机器人安全操作。手臂伸缩缸 27 采用差动连接，以保证手臂伸出与缩回运动速度相等。缸 26 为手臂俯仰缸。系统中电液伺服阀全部为广州机床研究所研制的 DYC 型伺服阀。该阀抗污染能力强，但响应较慢，频宽 35Hz 左右。滑阀采用负开口，以提高机器人的稳定性。该系统油温通过油温自动调节系统可控制在 402范围。压缩空气经分水过滤器 34、调压阀 35、油雾器 37、电磁阀 38 进入气缸 39。电磁铁断电时，手爪夹紧；电磁铁通电后，手爪张开。3.示教再现控制原理 示教再现型机器人的控制，可分为示教控制过程和再现控制过程两部分。机器人的臂部、腕部各轴运动的示教、再现原理相同，下面以手臂伸缩运动为例进行说明。图 7-15 是其示教再现控制原理图。(1)示教过程 14按动示教盒上的手臂伸出(或缩回)按钮，发出控制信号，该信号经伺服放大器放大后，控制电液伺服阀的开口大小和方向。压力油经伺服阀进入手臂伸缩缸驱动手臂伸出(或缩回)。由于手臂与行程检测装置编码器联接，手臂伸出（或缩回）的位移随时被编码器变成数字信息。通过微机和接口电路发出采样信号，对其进行采样，采样数值暂存于储存器，由变换器将采样数值(周期二进制码)变为自然二进制码后，存储在计算机的内存单元里，这样就完成了手臂动作的示教过程。用上述方法可示教机器人各轴的运动。示教时可用外围设备(如录音机)记录程序，以备后用。图 7-15 示教再现原理图(2)再现过程 再现就是机器人自动复现示教的全部动作。首先由外围设备(如录音机)将示教时记录的数据送入微机内存，然后执行再现程序。通过微机和接口电路发出采样信号，将采样数值(周期二进制码)变为微机能接受的自然二进制码，微机将变换后的采样数值与微机内相应的数值进行比较。比较后的数字偏差信号，通过接口暂存于储存器，由 DAC(变换器)变换成模拟电压信号，该模拟偏差信号经放大器放大后控制伺服阀开口大小和方向，从而控制手臂移动速度和方向。只要计算机中有偏差信号输出，手臂就继续移动。随着手臂的移动，偏差信号越来越小，当偏差信号为零或达到给定精度时，手臂到达示教位置，停止移动。按上述再现原理可再现示教的所有动作。15