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第七章第七章 典型液压传动系统分析典型液压传动系统分析（Typical Hydraulic SystemTypical Hydraulic System）任任何何复复杂杂的的液液压压系系统统都都是是由由一一些些比比较较简简单单的的基基本本回回路路组组成成,这这些些基基本本回回路路又又由由若若干干个个标标准准的的液液压压元元件件组组成成,每每一一种种基基本回路都能完成一定的功能要求。本回路都能完成一定的功能要求。液液压压系系统统实实例例很很多多,本本章章只只能能选选择择几几个个典典型型的的实实例例,通通过过用用所所学学过过的的液液压压元元件件和和液液压压系系统统基基本本回回路路知知识识对对其其加加以以分分析析,增增加加对对各各种种液液压压元元件件和和基基本本回回路路综综合合应应用用的的理理性性知知识识,并并熟熟悉悉分分析析液液压压系系统统的的方方法法一一般般原原则则。本本章章是是前前面面各各章章知知识识的的概概括总结和灵活运用。括总结和灵活运用。分析液压系统的一般步骤分析液压系统的一般步骤 阅读一个较复杂的液压系统阅读一个较复杂的液压系统,大致可以按以大致可以按以下步骤进行：下步骤进行：1.了解设备对液压系统的要求了解设备对液压系统的要求;2.初步阅读整个系统初步阅读整个系统,根据设备对系统的要求根据设备对系统的要求,以执行元件为以执行元件为中心中心,将系统分为若干块将系统分为若干块;3.根据对执行元件的动作要求根据对执行元件的动作要求,参照有关说明和电磁铁动作循参照有关说明和电磁铁动作循环表环表,逐块读懂系统逐块读懂系统;4.根据设备中各执行元件间互锁、同步、顺序动作和防干扰等根据设备中各执行元件间互锁、同步、顺序动作和防干扰等要求要求,分析各块之间的联系分析各块之间的联系,并进一步读懂系统是如何实现这并进一步读懂系统是如何实现这些要求的些要求的;5.在全面读懂整个系统的基础上在全面读懂整个系统的基础上,总结归纳整个系统的特点总结归纳整个系统的特点,以加深对系统的理解。以加深对系统的理解。第一节第一节 组合机床动力滑台液压系统组合机床动力滑台液压系统一、概述一、概述 组合机床的用途和工艺范围组合机床的用途和工艺范围 组合机床是一种高效率专用机床组合机床是一种高效率专用机床,它由具有一定功能的通用部件和一部它由具有一定功能的通用部件和一部分专用部件组成分专用部件组成,加工范围较广加工范围较广,自动化程度较高自动化程度较高,在机械制造业的成批和大在机械制造业的成批和大量生产中得到了广泛的应用。量生产中得到了广泛的应用。动力滑台是组合机床上用以实现进给运动的一种通用部件动力滑台是组合机床上用以实现进给运动的一种通用部件,根据加工需根据加工需要滑台可以装上各种用途的主轴组要滑台可以装上各种用途的主轴组,以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削及攻丝等工序。动力滑台有机械动力滑台和液压动力滑台之分铣削及攻丝等工序。动力滑台有机械动力滑台和液压动力滑台之分,液压动液压动力滑台上一般只装上液压缸力滑台上一般只装上液压缸,有时也可能再装个行程阀有时也可能再装个行程阀,至于液压泵和阀类至于液压泵和阀类元件则通常都安装在专门的液压泵站上。液压动力滑台能完成的工作循环。元件则通常都安装在专门的液压泵站上。液压动力滑台能完成的工作循环。根据不同的加工要求根据不同的加工要求,一般能实现以下工作循环一般能实现以下工作循环,如图如图8-1。二、二、YT4543型动力滑台的液压系统分析型动力滑台的液压系统分析 YT4543型动力滑台是一种比较新颖的他驱动式液压动力滑台型动力滑台是一种比较新颖的他驱动式液压动力滑台,进给速进给速度范围为度范围为6.6-660mm/min,最大进给力为最大进给力为45KN,它能完成多种自动工作循它能完成多种自动工作循环环,其最高压力为其最高压力为6.3MPa.1.工作原理工作原理 现以二次工进带挡铁停留的自动工作循环现以二次工进带挡铁停留的自动工作循环为例为例,对其油路进行分析对其油路进行分析,其原理见图其原理见图8-2。动力滑台快进动力滑台快进 第一工进第一工进 第二工进第二工进 死挡铁停留及快退死挡铁停留及快退 原位停止原位停止 2、液压系统的特点、液压系统的特点 采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路能保证采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路能保证稳定的低速运动（）稳定的低速运动（）,较好的速度刚度和较大的调速范围（较好的速度刚度和较大的调速范围（100以上）以上）。回油路上加背压阀除了防止空气渗入系统外。回油路上加背压阀除了防止空气渗入系统外,还可以使滑台能承受还可以使滑台能承受一定的与运动方向一致的切削力。一定的与运动方向一致的切削力。采用限压式变量泵和液压缸差动连接两项措施来实现快进采用限压式变量泵和液压缸差动连接两项措施来实现快进,一一方面可方面可以得到更快的快进速度以得到更快的快进速度,另一方面能量利用也比较合理。另一方面能量利用也比较合理。采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接,不仅简化了油路不仅简化了油路,而且使动作可靠而且使动作可靠,转换的位置精度也比较高。由于工进速度低转换的位置精度也比较高。由于工进速度低,采用采用布置比较灵活的电磁阀实现两种工进速度的换接布置比较灵活的电磁阀实现两种工进速度的换接,也可保证必要的换也可保证必要的换接精度。接精度。采用三位五通电液换向阀可提高滑台的换向平稳性。滑台停采用三位五通电液换向阀可提高滑台的换向平稳性。滑台停止运动时止运动时,M型中位机能的换向阀使泵在低压下卸荷型中位机能的换向阀使泵在低压下卸荷,减少能量损失。减少能量损失。五通阀使滑台进、退时分别由两条油路回油五通阀使滑台进、退时分别由两条油路回油,这样系统仅在工进时有这样系统仅在工进时有一定背压（后退时没有背压）一定背压（后退时没有背压）第二节第二节 液压机液压传动系统分析液压机液压传动系统分析 一、概述一、概述 液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械,也是最早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压也是最早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压力加工机械的主要传动形式。液压机传动系统是以压力变换力加工机械的主要传动形式。液压机传动系统是以压力变换为主的系统由于用在主传动为主的系统由于用在主传动,系统压力高系统压力高,流量大流量大,功率大功率大,因因此特别要注意提高原动机功率利用率此特别要注意提高原动机功率利用率,须防止泄压时产生冲须防止泄压时产生冲击。击。二、工况特点及对液压系统的要求二、工况特点及对液压系统的要求 主机动作要求：液压机根据其工作循环要求主机动作要求：液压机根据其工作循环要求有快进、减速接近工件、加压、保压延时、泄压、有快进、减速接近工件、加压、保压延时、泄压、快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位置等基本动作，图置等基本动作，图8-3为液压机典型工作循环图。为液压机典型工作循环图。如需有顶料等辅助动作时，则有顶料缸活塞前进、如需有顶料等辅助动作时，则有顶料缸活塞前进、停止和退回等动作。停止和退回等动作。三、三、YA32-315型四柱式万能液压机的液型四柱式万能液压机的液压系统分析压系统分析1.主液压缸的工作情况如下：主液压缸的工作情况如下：（1）快速下行快速下行（2）慢速下行慢速下行（3）加压加压（4）保压保压（5）释压和快速返回）释压和快速返回（6）原位停止）原位停止2.液压辅助液压缸的工作情况如下：液压辅助液压缸的工作情况如下：（1）向上顶出向上顶出（2）向下退回向下退回（3）原位停止）原位停止3、若要利用液压机作薄板反拉伸工艺时，则在工若要利用液压机作薄板反拉伸工艺时，则在工作循环开始前先用手动操纵方式按压相应按纽，使顶出作循环开始前先用手动操纵方式按压相应按纽，使顶出缸活塞杆顶出至需要位置后停止，通过压边顶板，压边缸活塞杆顶出至需要位置后停止，通过压边顶板，压边杆和压边圈托住制件，活动横梁固定凹模，工作台上固杆和压边圈托住制件，活动横梁固定凹模，工作台上固定凸模，活动横梁下行后，凹模首先接触制件并通过压定凸模，活动横梁下行后，凹模首先接触制件并通过压边圈，压边杆和压边顶板迫使顶出活塞随动下行。由于边圈，压边杆和压边顶板迫使顶出活塞随动下行。由于顶出缸下腔处于封闭状态（阀顶出缸下腔处于封闭状态（阀7的阀芯处于中间位置），的阀芯处于中间位置），顶出缸下腔的回油只能通过溢流阀顶出缸下腔的回油只能通过溢流阀3稳压溢流，从而得稳压溢流，从而得到所要求的压边力。在操纵箱上有压力表指示其大小。到所要求的压边力。在操纵箱上有压力表指示其大小。四、四、YA32-315型四柱万能液压机液压系型四柱万能液压机液压系统特点统特点 1.采用高压大流量恒功率变量泵供油采用高压大流量恒功率变量泵供油,既符合工艺要既符合工艺要求求,又节省能量又节省能量,这是压机液压系统的一个特点这是压机液压系统的一个特点;2.本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行,并并用充液阀对主缸充液。这一系统结构简单用充液阀对主缸充液。这一系统结构简单,液压元件少，在液压元件少，在中、小型液压机是一种常用的方案；中、小型液压机是一种常用的方案；3.本压机采用单向阀本压机采用单向阀19保压。为了减少由保压转换为保压。为了减少由保压转换为快速回程时的液压冲击快速回程时的液压冲击,压机中都有卸压机中都有卸(释释)压回路；压回路；4.顶出缸与主缸运动互锁。这是一种安全措施。顶出缸与主缸运动互锁。这是一种安全措施。第三节第三节 汽车起重机液压系统汽车起重机液压系统 一、概述一、概述 汽车起重机属于工程机械汽车起重机属于工程机械,通常情况下执行机构完成的动通常情况下执行机构完成的动作较为简单作较为简单,对位置精度要求不高对位置精度要求不高,因此采用手动控制。下面因此采用手动控制。下面以以Q28型汽车起重机为例分析其工作原理。型汽车起重机为例分析其工作原理。Q28型汽车型汽车起重机属于全回转臂伸缩式起重机起重机属于全回转臂伸缩式起重机,其起重部分安装在黄河其起重部分安装在黄河JN150C型汽车底盘上。最大起重量为型汽车底盘上。最大起重量为80KN（幅度为（幅度为3M时）时）,最大起重高度为最大起重高度为11.5m,起重装置可连续回转。它具有较起重装置可连续回转。它具有较高的行走速度高的行走速度,可与装运工具的车辆编队行驶。它经常在有冲可与装运工具的车辆编队行驶。它经常在有冲击、震动和高低温环境下工作击、震动和高低温环境下工作,要求系统具有完全的安全可靠要求系统具有完全的安全可靠性。又因其中负荷较大性。又因其中负荷较大,要求输出力或转矩也较大要求输出力或转矩也较大,所以系统所以系统工作油压采用中高压。起重机械设计对其液压系统的安全性工作油压采用中高压。起重机械设计对其液压系统的安全性十分重视。十分重视。Q28型汽车起重机组成：型汽车起重机组成：1.起升机构，起升机构，2.变幅机构，变幅机构，3.伸缩机构，伸缩机构，4.回转机构，回转机构，5.支腿机构支腿机构Q28汽车起重机由汽车汽车起重机由汽车1、回转机构回转机构2、前后支腿、前后支腿3、吊臂变幅缸吊臂变幅缸4、吊臂伸缩、吊臂伸缩缸缸5、起升机构、起升机构6和基本臂和基本臂7组成。能较高速度行走，组成。能较高速度行走，机动性好；又能用于起重。机动性好；又能用于起重。起重时，动作顺序为：放起重时，动作顺序为：放下后支腿下后支腿放下前支腿放下前支腿调整吊臂长度调整吊臂长度调整吊臂调整吊臂起重角度起重角度起吊起吊回转回转落下载重落下载重收前支腿收前支腿收收后支腿后支腿起吊作业结束。起吊作业结束。图图8-5 Q2-88-5 Q2-8型汽车起重机液压系统图型汽车起重机液压系统图上车部分上车部分(下车部分下车部分)回转接头回转接头变幅变幅起升起升伸缩伸缩回转回转前支腿前支腿后支腿后支腿三、三、Q28型汽车起重机液压系统分析型汽车起重机液压系统分析(图图8-5)四、液压系统的特点四、液压系统的特点 1.液压系统中各部分相互独立液压系统中各部分相互独立,可根据需要使任一部分单可根据需要使任一部分单独动作独动作,也可在执行元件不满载时也可在执行元件不满载时,各串联的执行元件任意组合各串联的执行元件任意组合地同时动作。地同时动作。2.支腿回路中采用双向液压锁支腿回路中采用双向液压锁6,将前后支腿锁定在一定位将前后支腿锁定在一定位置，防止出现置，防止出现“软腿软腿”现象或支腿自由下落现象。现象或支腿自由下落现象。3.起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀,以防止以防止重物在自重作用下下滑。重物在自重作用下下滑。4.为了防止由于马达泄漏而产生的为了防止由于马达泄漏而产生的“溜车溜车”现象现象,起升液起升液压马达上设有制动阀压马达上设有制动阀,并且松阀用液压力并且松阀用液压力,上阀用弹簧力上阀用弹簧力,以保以保持在突然失去动力时液压马达仍能锁住持在突然失去动力时液压马达仍能锁住,确保安全。确保安全。