第6章 数控机床的液压与气压装置PPT讲稿.ppt
《第6章 数控机床的液压与气压装置PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章 数控机床的液压与气压装置PPT讲稿.ppt(65页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第6章 数控机床的液压与气压装置第1页,共65页,编辑于2022年,星期一6.1 6.1 液压与气压传动简介液压与气压传动简介6.1.1 6.1.1 液压与气压传动的工作原理液压与气压传动的工作原理1.1.液压传动的工作原理液压传动的工作原理如如图图6-16-1所示的液压传动的工作原理图所示的液压传动的工作原理图.图中杠杆图中杠杆1 1、活塞、活塞2 2、液压缸、液压缸3 3和和单向阀单向阀4 4、5 5组成手动液压泵,液压缸组成手动液压泵,液压缸6 6和平活塞和平活塞7 7组成升降液压缸。需要组成升降液压缸。需要千斤顶工作时,向提起杠杆千斤顶工作时,向提起杠杆1 1,则活塞,则活塞2 2被提
2、起,液压缸被提起,液压缸3 3下腔中压力减下腔中压力减小,单向阀小,单向阀5 5关闭,单向阀关闭,单向阀4 4导通,没箱里的油液被吸入到液压缸导通,没箱里的油液被吸入到液压缸3 3中,中,这是吸油过程;随后,压下杠杆这是吸油过程;随后,压下杠杆1 1,活塞,活塞2 2下移,液压缸下移,液压缸3 3下腔中压力增下腔中压力增大,迫使单向阀大,迫使单向阀4 4关闭,单向阀关闭,单向阀5 5导通,高压油液经油管导通,高压油液经油管1111流入液压缸流入液压缸6 6的下腔中,推动活塞的下腔中,推动活塞7 7向上移动,这是压油过程。如此反复操作便可将向上移动,这是压油过程。如此反复操作便可将重物重物8 8
3、提升到需要的高度。在此过程中,控制阀提升到需要的高度。在此过程中,控制阀9 9处于截止状态。打开控处于截止状态。打开控制阀制阀9 9,则液压缸,则液压缸6 6下腔中的油液在重物作用下排回油箱。下腔中的油液在重物作用下排回油箱。下一页返回第2页,共65页,编辑于2022年,星期一6.1 6.1 液压与气压传动简介液压与气压传动简介2.2.气压传动的工作原理气压传动的工作原理如果将图如果将图6-16-1所示系统中的油液换成空气,去掉油箱及与之相连的油所示系统中的油液换成空气,去掉油箱及与之相连的油管,将液压缸改为汽缸。那么该系统便可视为一个气压传动系统。管,将液压缸改为汽缸。那么该系统便可视为一个
4、气压传动系统。生活中常用的打气筒,就与活塞生活中常用的打气筒,就与活塞2 2的工作原理完全相同。的工作原理完全相同。6.1.2 6.1.2 液压与气压传动系统的构成液压与气压传动系统的构成1.1.动力装置动力装置2.2.执行装置执行装置3.3.控制与调节装置控制与调节装置4.4.辅助装置辅助装置5.5.传动介质传动介质返回上一页下一页第3页,共65页,编辑于2022年,星期一6.1 6.1 液压与气压传动简介液压与气压传动简介6.1.3 6.1.3 液压与气压传动的特点液压与气压传动的特点1.1.液压传动的优点液压传动的优点液压及气压传动均属于流体传动,机构输出力大,机械结构更紧液压及气压传动
5、均属于流体传动,机构输出力大,机械结构更紧凑,传递运动平稳,反应速度快,冲击小,能高速启动、制动和凑,传递运动平稳,反应速度快,冲击小,能高速启动、制动和换向,易于实现过载保护。而且其控制元件的标准化、系列化和换向,易于实现过载保护。而且其控制元件的标准化、系列化和通用化程度较高。通用化程度较高。2.2.气压传动的优点气压传动的优点气动装置的气源容易获得,机床可以不必再单独配置动力源,装气动装置的气源容易获得,机床可以不必再单独配置动力源,装置结构简单,工作速度快和动作频率高,适合于完成频繁启动的置结构简单,工作速度快和动作频率高,适合于完成频繁启动的辅助工作。过载时比较安全,不易发生过载损坏
6、机件等事故。但辅助工作。过载时比较安全,不易发生过载损坏机件等事故。但其缺点是需要配置液压泵和油箱,传动介质易泄漏,不适于遥控,其缺点是需要配置液压泵和油箱,传动介质易泄漏,不适于遥控,系统安装困难,故障不易诊断等。系统安装困难,故障不易诊断等。表表6-16-1列出了液压与气压传动和其他传动的性能比较,由此可看出其传动的列出了液压与气压传动和其他传动的性能比较,由此可看出其传动的具体性能。具体性能。返回上一页第4页,共65页,编辑于2022年,星期一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介6.2.1 6.2.1 动力元件动力元件1.1.液压泵概述液压泵概
7、述(1 1)液压泵的工作原理)液压泵的工作原理如如图图6-26-2所泵为最简单柱塞液压泵的工作原理图。柱塞所泵为最简单柱塞液压泵的工作原理图。柱塞2 2安装在缸体安装在缸体3 3内,靠间隙密封,柱塞、缸体和单向阀内,靠间隙密封,柱塞、缸体和单向阀4 4、5 5形成密封的工作容积。形成密封的工作容积。柱塞在弹簧的作用下和信心轮柱塞在弹簧的作用下和信心轮1 1保持接触,当信心轮旋转时,柱塞保持接触,当信心轮旋转时,柱塞在信心和弹簧的作用下在缸体中移动,使密封腔在信心和弹簧的作用下在缸体中移动,使密封腔a a的容积发生变化。的容积发生变化。柱塞右移时,密封腔柱塞右移时,密封腔a a的容积增大,产生局
8、部真空,油箱的容积增大,产生局部真空,油箱6 6中的油液中的油液在大气压力作用下顶开单朝向中阀在大气压力作用下顶开单朝向中阀5 5封闭出油口,防止系统压力油封闭出油口,防止系统压力油液回流。柱塞左移时,密封腔液回流。柱塞左移时,密封腔a a减小,已吸入的油液受到挤压,产减小,已吸入的油液受到挤压,产生一定的压力,便顶开单向阀生一定的压力,便顶开单向阀5 5中的钢球压入系统,实现排油。此中的钢球压入系统,实现排油。此时,单向阀时,单向阀4 4中的钢球在弹簧和油压的作用下,封闭吸油口,避免中的钢球在弹簧和油压的作用下,封闭吸油口,避免油液流回油箱。若信心轮不停地转动,泵就不停地吸油和排油。油液流回
9、油箱。若信心轮不停地转动,泵就不停地吸油和排油。下一页返回第5页,共65页,编辑于2022年,星期一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介(2)齿轮泵的工作原理)齿轮泵的工作原理如如图图6-3所示为齿轮泵的工作原理图。从图中可以看出,齿轮泵是由一对所示为齿轮泵的工作原理图。从图中可以看出,齿轮泵是由一对大小一样齿数相同的相互啮合的齿轮与泵体组成的。大小一样齿数相同的相互啮合的齿轮与泵体组成的。(3)如)如图图6-4所示为单作用式叶片泵的工作原理图。这种泵主要由定子所示为单作用式叶片泵的工作原理图。这种泵主要由定子1、转子转子6和叶片和叶片5等组成。等组
10、成。2.空气压缩机空气压缩机空气压缩机是气压传动系统的动力源,也是系统的心脏部分,是把电机输空气压缩机是气压传动系统的动力源,也是系统的心脏部分,是把电机输出的机械能转换成传动介质压力能的能量转换装置。出的机械能转换成传动介质压力能的能量转换装置。气压传动系统中最常用的空气压缩机为往复活塞式压缩机,工作原气压传动系统中最常用的空气压缩机为往复活塞式压缩机,工作原理如理如图图6-5所示。所示。空气压缩机按输出压力大小可分为:低压空压机、中压空压机、高压空空气压缩机按输出压力大小可分为:低压空压机、中压空压机、高压空压机和超高压空压机;按输出流量可分为:微型、小型、中型、大型空压机和超高压空压机;
11、按输出流量可分为:微型、小型、中型、大型空气压缩机。如气压缩机。如图图6-6所示为空气压缩机的几种常见类型,如所示为空气压缩机的几种常见类型,如表表6-2所示所示为空气压缩机类型与性能比较。为空气压缩机类型与性能比较。返回上一页下一页第6页,共65页,编辑于2022年,星期一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介6.2.2 液压电机和气压电机液压电机和气压电机液压电机和气压电机是将工作介质的压力能转换为机械能,输出转速和液压电机和气压电机是将工作介质的压力能转换为机械能,输出转速和转矩的装置。液压电机的种类很多,常用的有齿轮式、叶片式等,其结转矩的装置
12、。液压电机的种类很多,常用的有齿轮式、叶片式等,其结构如构如图图6-7所示。所示。气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式气压电机。如气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式气压电机。如表表6-3所所示为几种气压电机的类型及性能比较。示为几种气压电机的类型及性能比较。6.2.3 动力缸动力缸动力缸与液压电机或气压电机的功能相同,也是作为执行元件将动力缸与液压电机或气压电机的功能相同,也是作为执行元件将工作介质的压力能转换成机械能,驱动工作部件。不同之处在于工作介质的压力能转换成机械能,驱动工作部件。不同之处在于动力缸输出的运动形式多为直线运动。如动力缸输出的运动形式多为直线运动。如图图6-8所示为
13、典型的单杆所示为典型的单杆活塞缸结构。活塞缸结构。返回上一页下一页第7页,共65页,编辑于2022年,星期一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介6.2.4 6.2.4 控制元件控制元件控制阀按其所控制的参数不同分为方向阀、压力阀和流量阀,而控制阀按其所控制的参数不同分为方向阀、压力阀和流量阀,而每一种阀因在阀中结构、连接方式等方面有所不同又有不同的分每一种阀因在阀中结构、连接方式等方面有所不同又有不同的分类。控制阀的种类如类。控制阀的种类如表表6-46-4所示。所示。1.1.压力控制阀压力控制阀压力控制阀用于控制液压、气压传动系统中工作介质的压力,使
14、系统压力控制阀用于控制液压、气压传动系统中工作介质的压力,使系统能够安全可靠稳定地运行。常用的压力控制阀有溢流阀、养成阀、顺能够安全可靠稳定地运行。常用的压力控制阀有溢流阀、养成阀、顺序阀等。如序阀等。如图图6-106-10所示为溢流阀的结构原理和图形符号。所示为溢流阀的结构原理和图形符号。2.2.流量控制阀流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口的通流面积来改变流量从而调节执行元件速流量控制阀是通过改变阀口的通流面积来改变流量从而调节执行元件速度的控制阀。如图度的控制阀。如图6-116-11所示为简单节流阀的结构图。所示为简单节流阀的结构图。下一页返回上一页第8页,共65页,编辑于2022年,星期
15、一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介3.3.方向控制阀方向控制阀方向控制阀是控制液压、气压传动系统中必不可少的控制元件,它通过控方向控制阀是控制液压、气压传动系统中必不可少的控制元件,它通过控制阀口的通、断来控制液体流动的方向。制阀口的通、断来控制液体流动的方向。(1 1)单向阀)单向阀如如图图6-126-12所示为普通单向阀的结构原理图和图形符号。所示为普通单向阀的结构原理图和图形符号。(2 2)换向阀)换向阀换向阀是借助于阀心和阀体之间的相对移动来控制没路的通、断关系,改换向阀是借助于阀心和阀体之间的相对移动来控制没路的通、断关系,改变油液的流
16、动方向,从而控制执行元件的运动方向。如图变油液的流动方向,从而控制执行元件的运动方向。如图6-136-13所示。所示。返回上一页下一页第9页,共65页,编辑于2022年,星期一6.2 6.2 液压与气压传动的主要元件应用简介液压与气压传动的主要元件应用简介6.2.5 6.2.5 辅助元件辅助元件液压辅助元件包括蓄能器、过滤器、油箱、管道及管接头、密封件液压辅助元件包括蓄能器、过滤器、油箱、管道及管接头、密封件等。这些元件,从其在液压系统中的作用看,仅起辅助作用,但从等。这些元件,从其在液压系统中的作用看,仅起辅助作用,但从保证完成液压系统的任务看,它们是非常重要的。它们对系统的性保证完成液压系
17、统的任务看,它们是非常重要的。它们对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命影响极大,必须给予足够的重视。除能、效率、温升、噪声和寿命影响极大,必须给予足够的重视。除油箱常需自行设计外,其余的辅助元件已标准化和系列化,皆为标油箱常需自行设计外,其余的辅助元件已标准化和系列化,皆为标准件,但应注意合理选用。准件,但应注意合理选用。返回上一页第10页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成及其回路6.3.1 6.3.1 压力控制回路压力控制回路1.调压回路调压回路(1)单级调压回路)单级调压回路如如图图6-14(a)所示,它是最基本的调
18、压回路。所示,它是最基本的调压回路。(2)远程调压回路)远程调压回路在先导式溢流阀的遥控口接一远程调压阀,即可实现远距离调压,在先导式溢流阀的遥控口接一远程调压阀,即可实现远距离调压,如如图图6-14(b)所示。所示。2.减压回路减压回路减压回路的功能是在单泵供油的液压系统中,使某一条支路获得比主油减压回路的功能是在单泵供油的液压系统中,使某一条支路获得比主油路工作压力还要低的稳定压力。路工作压力还要低的稳定压力。常见的减压回路如常见的减压回路如图图6-15所示。所示。返回下一页第11页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成
19、及其回路3.3.增压回路增压回路(1 1)单作用增压回路)单作用增压回路如如图图6-166-16(a a)所示,此回路租用单作用增压缸来增压。所示,此回路租用单作用增压缸来增压。(2 2)双作用增压回路)双作用增压回路如如图图6-166-16(b b)所示回路采用双作用增压缸来增压。所示回路采用双作用增压缸来增压。4.4.卸荷回路卸荷回路(1 1)用换向阀的卸荷回路)用换向阀的卸荷回路如如图图6-176-17(a a)所示为采用三位所示为采用三位4 4能换向阀的卸荷回路,两电磁铁能换向阀的卸荷回路,两电磁铁断电后,执行元件停止运动,液压泵输出油液经中位直接返回油断电后,执行元件停止运动,液压泵
20、输出油液经中位直接返回油箱。如箱。如图图6-176-17(b b)所示为采用二位所示为采用二位2 2通电磁换向阀直接卸荷的回路,通电磁换向阀直接卸荷的回路,电磁铁通电时,液压示输出油液经此换向阀直接排回油箱。电磁铁通电时,液压示输出油液经此换向阀直接排回油箱。下一页返回上一页第12页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成及其回路(2)用先导式溢流阀的卸荷回路)用先导式溢流阀的卸荷回路如如图图6-17(c)所示,在先导式溢流阀所示,在先导式溢流阀1的遥控口接一小规格的二位的遥控口接一小规格的二位2通通电磁阀电磁阀2。(3)用外
21、控顺序阀的卸荷回路)用外控顺序阀的卸荷回路如如图图6-17(d)所示是在双联泵供油系统中,用外控顺序阀所示是在双联泵供油系统中,用外控顺序阀4使使其中一台泵卸荷的回路。其中一台泵卸荷的回路。(4)压力补偿变量泵的卸荷回路)压力补偿变量泵的卸荷回路如图如图6-17(e)所泵为压力补偿变量泵的卸荷回路。所泵为压力补偿变量泵的卸荷回路。(5)保压卸荷回路)保压卸荷回路如如图图6-17(f)所示为用压力继电器控制电磁溢流阀使液压示卸)所示为用压力继电器控制电磁溢流阀使液压示卸荷,用蓄能器保压的回路。荷,用蓄能器保压的回路。下一页返回上一页第13页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控
22、机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成及其回路5.5.平衡回路平衡回路对于执行元件与垂直运动部件相连的结构,当垂直运动部件下行对于执行元件与垂直运动部件相连的结构,当垂直运动部件下行时,都会出现超负载。时,都会出现超负载。如如图图6-186-18所示,单向顺序阀所示,单向顺序阀1 1串接在液压缸下行的回油路上,其串接在液压缸下行的回油路上,其调定压力略大于运动部件自重在液压缸下腔中形成的压力。调定压力略大于运动部件自重在液压缸下腔中形成的压力。6.3.26.3.2速度控制回路速度控制回路1.1.调速回路调速回路调速回路是指调节执行元件的运动速度。改变执行元件运动速度的方法,调速回
23、路是指调节执行元件的运动速度。改变执行元件运动速度的方法,可从其速度表达式中寻求。即:可从其速度表达式中寻求。即:液压缸的速度液压缸的速度 :V=q/A V=q/A液压马达的转速液压马达的转速 :n n m m=q/V=q/V m m下一页返回上一页第14页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成及其回路(1)进口节流调速回路进口节流调速回路将节流阀装在液压缸的进口油路上,即串联在定量泵和液压缸之将节流阀装在液压缸的进口油路上,即串联在定量泵和液压缸之间,与进口油路并联一溢流支路,如图间,与进口油路并联一溢流支路,如图6-19
24、所示。调节节流阀阀所示。调节节流阀阀口的大小不一,改变了并联支路的油量分配,也就改变了进入液斥缸的口的大小不一,改变了并联支路的油量分配,也就改变了进入液斥缸的流量,实现活塞运动速度流量,实现活塞运动速度v的调节。的调节。(2)出口节流调速回路)出口节流调速回路将节流阀装在液压缸的出口油路上,与进口油路并联一溢流支路,将节流阀装在液压缸的出口油路上,与进口油路并联一溢流支路,如如图图6-20所示。与进口节流调节调速回路的调速原理相似,调节节流阀阀所示。与进口节流调节调速回路的调速原理相似,调节节流阀阀口的大小不一,改变了并联支路的油量分配,也就改变了液压缸排出的流口的大小不一,改变了并联支路的
25、油量分配,也就改变了液压缸排出的流量,实现活塞运动速度量,实现活塞运动速度v的调节。的调节。下一页返回上一页第15页,共65页,编辑于2022年,星期一6.3 6.3 数控机床上液压系统的构成及其回路数控机床上液压系统的构成及其回路2.2.速度变换回路速度变换回路(1 1)增速回路。增速回路是指在不增加液压泵流量的前提下,提高执)增速回路。增速回路是指在不增加液压泵流量的前提下,提高执行元件速度的回路。行元件速度的回路。自重充液增速回路。如图自重充液增速回路。如图6-216-21(a a)所示为自重充液增速回路,常用所示为自重充液增速回路,常用于质量大的立式运动部件的大型液压系统。于质量大的立
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第6章 数控机床的液压与气压装置PPT讲稿 数控机床 液压 气压 装置 PPT 讲稿
限制150内