8典型的液压与气压传动系统.ppt

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1、北京科技大学q 液压传动系统的分析步骤液压传动系统的分析步骤1.1.了解设备用途及对液压传动系统的要求；了解设备用途及对液压传动系统的要求；2.2.了解系统中元件的类型、性能、功用和各元件之了解系统中元件的类型、性能、功用和各元件之间的关系；间的关系；3.3.参照动作顺序表，了解各个子系统（基本回路）参照动作顺序表，了解各个子系统（基本回路）的功能；的功能；4.4.分析各个子系统间的关系，如：互锁、同步和防分析各个子系统间的关系，如：互锁、同步和防干扰要求等；干扰要求等；5.5.归纳整个传动系统的特点。归纳整个传动系统的特点。第八章第八章 典型液压传动系统典型液压传动系统 北京科技大学8.1

2、YT45438.1 YT4543型组合机床动力滑台液压系统型组合机床动力滑台液压系统 q动力滑台就是组合机床动力滑台就是组合机床用来实现进给运动的通用来实现进给运动的通用部件，它由液压缸带用部件，它由液压缸带动，可以完成钻、扩、动，可以完成钻、扩、铰、铣、镗和攻丝等加铰、铣、镗和攻丝等加工工序，以及多种复杂工工序，以及多种复杂进给的工作循环。进给的工作循环。8.1.1 8.1.1 概述概述q组合机床是适用于大批组合机床是适用于大批大量零件加工的一种金大量零件加工的一种金属切削机床。属切削机床。北京科技大学8.1.2 YT45438.1.2 YT4543型动力滑台液压系统工作原理型动力滑台液压系

3、统工作原理一、技术参数一、技术参数工作压力为工作压力为4 45 Mpa5 Mpa；最大进给力为最大进给力为4.54.5104 N104 N；进给工作速度范围为进给工作速度范围为6.66.6660 660/min/min。二、液压系统性能要求二、液压系统性能要求 速度切换平稳；进给速度可调且稳定；功率利速度切换平稳；进给速度可调且稳定；功率利用合理；系统效率高，发热少。用合理；系统效率高，发热少。北京科技大学三、工作循环三、工作循环快进快进 一工进一工进 二工进二工进 死挡铁停留死挡铁停留 快退快退 原位停止原位停止北京科技大学元件动作电磁铁压力继电器5行程阀81YA2YA3YA快进（差差动动）

4、+-接通第一次工进+-切断切断第二次工进+-+-切断死挡铁停留+-+切断快 退-+-切切 接接断断 通通原位停止-接通四、液压系统工作原理四、液压系统工作原理碰到死挡铁后，压力升高，压力继电器碰到死挡铁后，压力升高，压力继电器5接通，控制时间继电器，控制停留时间接通，控制时间继电器，控制停留时间快退快退行程换行程换向阀向阀限压式限压式变量泵变量泵北京科技大学回路特点回路特点回路构成差动连接回路构成差动连接（快进）（快进）限限压式压式变量泵变量泵与调速阀构成与调速阀构成容积节流调速容积节流调速（工进）（工进）两个调速阀构成多级调速（工进）两个调速阀构成多级调速（工进）变量泵变量泵保压，降低损耗（

5、死挡铁停留）保压，降低损耗（死挡铁停留）压力继电器信号给时间继电器，控制滑台在死挡铁停留一压力继电器信号给时间继电器，控制滑台在死挡铁停留一段时间后再开始下一动作，停留时间长短由时间继电器调段时间后再开始下一动作，停留时间长短由时间继电器调定（死挡铁停留）定（死挡铁停留）快退时由于负载小，系统压力低，快退时由于负载小，系统压力低，变量泵变量泵的流量自动恢复的流量自动恢复到最大，滑台快速退回到最大，滑台快速退回北京科技大学电磁铁、压力继电器和行程阀动作顺序表电磁铁、压力继电器和行程阀动作顺序表 注：注：“”号表示得电，号表示得电，“”号表示失电。号表示失电。元件动作电磁铁压力继电器5行程阀81Y

6、A 2YA 3YA快进（差动）+-接通第一次工进+-切断第二次工进+-+-切断死挡铁停留+-+切断快退-+-切 接断 通原位停止-接通北京科技大学五、液压系统的工作过程如下：五、液压系统的工作过程如下：1.1.快进快进电磁铁电磁铁1YA1YA得电得电进油路：进油路：过滤器过滤器 液压泵液压泵14 14 单向阀单向阀13 13 液动换液动换向阀向阀1212左位左位 行程阀（机动换向阀）行程阀（机动换向阀）8 8（接通）（接通）液压缸液压缸7 7左腔。左腔。回油路回油路：液压缸液压缸7 7右腔右腔 液动换向阀液动换向阀1212左位左位 单向阀单向阀3 3 行程阀行程阀8 8 液压缸液压缸7 7左腔

7、。左腔。北京科技大学特点特点:回路构成差动连接回路构成差动连接，变量泵输出最大流量，液压，变量泵输出最大流量，液压缸（滑台）向左快进。（注：活塞杆固定，缸体缸（滑台）向左快进。（注：活塞杆固定，缸体运动时液压缸的运动方向。）运动时液压缸的运动方向。）北京科技大学回油路：回油路：液压缸液压缸7 7右腔右腔 液动换向阀液动换向阀1212左位左位 液控顺序阀液控顺序阀2 2 背压阀背压阀1 1 油箱。油箱。特点：特点：系统压力升高，系统压力升高，限压式变量泵流量减小限压式变量泵流量减小，直到与调速阀，直到与调速阀4 4设定的流量相等；进入液压缸无杆腔的流量由调速阀决定；设定的流量相等；进入液压缸无杆

8、腔的流量由调速阀决定；液控顺序阀液控顺序阀2 2被打开（由于系统压力升高）被打开（由于系统压力升高），液压缸右腔，液压缸右腔的油液经液控顺序阀的油液经液控顺序阀2 2 背压阀背压阀1 1流回油箱。流回油箱。2.2.一工进一工进行程挡铁压下行程阀，行程阀断开行程挡铁压下行程阀，行程阀断开，差动回路被切断，差动回路被切断进油路：进油路：过滤器过滤器 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 液动换向阀液动换向阀1212左左位位 调速阀调速阀4 4 电磁换向阀电磁换向阀9 9右位右位 液压缸液压缸7 7左腔。左腔。北京科技大学3.3.二工进二工进 行程挡铁压下行程开关，发出电信号，电行程挡铁压

9、下行程开关，发出电信号，电磁铁磁铁3YA 3YA 得电。得电。进油路：进油路：过滤器过滤器 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 液动换向液动换向阀阀1212左位左位 调速阀调速阀4 4 调速阀调速阀10 10 液压缸液压缸7 7左腔。左腔。回油路：回油路：液压缸液压缸7 7右腔右腔 液动换向阀液动换向阀1212左位左位 液控顺液控顺序阀序阀2 2 背压阀背压阀1 1 油箱。油箱。北京科技大学特点特点调速阀调速阀4 4和调速阀和调速阀1010串联串联，且阀且阀1010的开口比的开口比阀阀4 4小小，所以滑台的进给速度进一步减小，所以滑台的进给速度进一步减小，其速度其速度最终是由调速阀

10、最终是由调速阀1010的开口来决定的的开口来决定的。北京科技大学4.4.死挡铁停留死挡铁停留 在死挡铁的作用下停止运动，液压缸在死挡铁的作用下停止运动，液压缸7 7左腔的左腔的压力升高，当压力达到压力继电器压力升高，当压力达到压力继电器5 5的调定值时，的调定值时，压力继电器信号给时间继电器，控制滑台在死挡压力继电器信号给时间继电器，控制滑台在死挡铁停留一段时间后再开始下一动作，停留时间长铁停留一段时间后再开始下一动作，停留时间长短由时间继电器调定短由时间继电器调定。特点特点:液压泵的压力升高，流量减小，直到限压变液压泵的压力升高，流量减小，直到限压变量泵提供的流量仅供补偿泵和系统的泄漏为止，

11、量泵提供的流量仅供补偿泵和系统的泄漏为止，系统处于保压状态。系统处于保压状态。北京科技大学5.5.快退快退电磁铁电磁铁1YA1YA断电，断电，2YA2YA通电。通电。进油路：进油路：过滤器过滤器 泵泵14 14 单向阀单向阀13 13 液动换向阀液动换向阀1212右位右位 液压缸液压缸7 7右腔。右腔。回油路：回油路：液压缸液压缸7 7左腔左腔 单向阀单向阀 液动换向阀液动换向阀1212右位右位 油箱油箱 特点特点快退时由于负载小，系统压力低，变量泵的流量快退时由于负载小，系统压力低，变量泵的流量自动恢复到最大，滑台快速退回。自动恢复到最大，滑台快速退回。北京科技大学6.6.原位停止原位停止

12、滑台快退到原位后，其上的挡块压下行程开滑台快退到原位后，其上的挡块压下行程开关，发出信号，电磁铁关，发出信号，电磁铁1YA1YA、2YA2YA和和3YA3YA全部断电。全部断电。油路油路 过滤器过滤器 变量泵变量泵14 14 单向阀单向阀13 13 液动液动换向阀换向阀1212中位中位 油箱。油箱。特点特点系统处于卸荷状态。系统处于卸荷状态。北京科技大学8.1.3 8.1.3 动力滑台液压系统特点动力滑台液压系统特点 1.1.采用了由限压式变量泵和调速阀组成的采用了由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流容积节流调速调速回路。回路。串联两个调速阀串联两个调速阀。2.2.采用限压式变量泵和采用限压式

13、变量泵和液压缸差动连接液压缸差动连接实现快进，实现快进，既能得到较高的快进速度，又能使能量利用比较既能得到较高的快进速度，又能使能量利用比较合理。合理。3.3.采用采用行程阀和顺序阀行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，动实现快进与工进的换接，动作平稳可靠，转换的位置精度比较高。作平稳可靠，转换的位置精度比较高。4.4.采用二位五通、中位为采用二位五通、中位为M M型电液动换向阀，提高型电液动换向阀，提高了滑台换向平稳性，且滑台在原位停止时处于泄了滑台换向平稳性，且滑台在原位停止时处于泄荷状态，功率消耗小。荷状态，功率消耗小。北京科技大学8.2 YB32 8.2 YB32 200 200型液压机

14、液压系统型液压机液压系统 液压机是一种利用液压机是一种利用静压力来加工金属、塑料。静压力来加工金属、塑料。橡胶、木材、粉未等制品橡胶、木材、粉未等制品的机械。如锻造、冲压、的机械。如锻造、冲压、校直、弯曲、翻边等。校直、弯曲、翻边等。液压机多立式，其液压机多立式，其中以四柱式液压机的结构中以四柱式液压机的结构布局最为典型。布局最为典型。8.2.1 8.2.1 概述概述北京科技大学北京科技大学北京科技大学上滑块：上滑块：快速下行快速下行 慢速慢速加压加压 保压延时保压延时 快速返回快速返回 原原位停止。位停止。时间时间行行程程8.2.2 8.2.2 液压系统工作原理液压系统工作原理二、工作循环二

15、、工作循环 一、工作要求一、工作要求 上下滑块运动应互上下滑块运动应互锁，不能同时动作。锁，不能同时动作。下滑块：下滑块：向上顶出向上顶出 停留停留 向下向下退出退出 原位停止。原位停止。北京科技大学三、液压系统工作原理三、液压系统工作原理顶置油箱当液压缸快速下行时补油顶置油箱当液压缸快速下行时补油上缸压到工件后压力升高使继电器上缸压到工件后压力升高使继电器控制控制1YA断电，换向阀断电，换向阀7处于中位，处于中位，实现保压（单向阀实现保压（单向阀I1 I3 I6）快速返回快速返回时充液，时充液，超过预定超过预定位置回油位置回油箱箱溢流阀溢流阀安全阀安全阀电液换向阀电液换向阀预泄换向阀预泄换向

16、阀只有液压缸只有液压缸泄压后才可泄压后才可能下位接通，能下位接通，使换向阀使换向阀7换向换向安全阀安全阀北京科技大学元件动作电磁铁压力继电器1YA2YA3YA4YA上液压缸快速下行慢速加压保压延时发信号快速返回原位停止下液压缸向上顶出停留向下退回原位停止电磁铁、压力继电器和行程阀动作顺序表电磁铁、压力继电器和行程阀动作顺序表 注：注：“”号表示得电，号表示得电，“”号表示失电。号表示失电。北京科技大学1.1.上滑块工作循环上滑块工作循环（1 1）快速下行）快速下行电磁铁电磁铁1YA1YA得电得电进油路：液压泵进油路：液压泵 顺序阀顺序阀10 10 换向阀换向阀7 7左位左位 单向阀单向阀I3

17、I3 上液压缸上液压缸5 5上腔。上腔。回油路：上液压缸回油路：上液压缸5 5下腔下腔 液控单向阀液控单向阀I2 I2 换换向阀向阀7 7左位左位 换向阀换向阀2 2中位中位 油箱。油箱。四、工作循环四、工作循环 由高压轴向柱塞变量泵供油，上下两个滑块分由高压轴向柱塞变量泵供油，上下两个滑块分别由上、下液压缸驱动，实现工作循环。别由上、下液压缸驱动，实现工作循环。北京科技大学特点：上滑块在自重作用下快速下行，上缸所需特点：上滑块在自重作用下快速下行，上缸所需的流量较大，充液阀的流量较大，充液阀6 6（顶置油箱（顶置油箱)经液控单向阀经液控单向阀I1I1向液压缸上腔补油。向液压缸上腔补油。（2

18、2）慢速加压）慢速加压液控单向阀液控单向阀I1I1关闭，液压缸上腔压力升高，实现关闭，液压缸上腔压力升高，实现慢速加压。慢速加压。主油路走向与上一阶段相同。主油路走向与上一阶段相同。北京科技大学（3 3）保压延时）保压延时 液压缸上腔压力继续升高，压力继电器液压缸上腔压力继续升高，压力继电器8 8动作，动作，发出电信号，电磁铁发出电信号，电磁铁1YA1YA失电，先导阀失电，先导阀3 3和换向阀和换向阀7 7换换到中位，保压开始。保压时间由时间继电器（图中到中位，保压开始。保压时间由时间继电器（图中未画出）控制。未画出）控制。特点：保压过程靠液控单向阀特点：保压过程靠液控单向阀I1I1，I6,I

19、6,单向阀单向阀I3I3的密的密封实现。封实现。北京科技大学（4 4）快速返回）快速返回时间继电器使电磁铁时间继电器使电磁铁2YA2YA得电得电进油路：液压泵进油路：液压泵 顺序阀顺序阀10 10 换向阀换向阀7 7右位右位 液控单向阀液控单向阀I2 I2 上液压缸上液压缸5 5下腔。下腔。回油路：上液压缸回油路：上液压缸5 5上腔上腔 液控单向阀液控单向阀I1 I1 充充液阀（顶置油箱）。液阀（顶置油箱）。特点：多余油液由溢流管流回油箱。特点：多余油液由溢流管流回油箱。北京科技大学（5 5）原位停止）原位停止 上滑块返回上滑块返回,碰到挡块压下行程开关后，行程碰到挡块压下行程开关后，行程开关

20、发出信号，电磁铁开关发出信号，电磁铁2YA2YA失电，先导阀和上、下失电，先导阀和上、下换向阀都处于中位，上滑块原位停止不动。液压换向阀都处于中位，上滑块原位停止不动。液压泵处于卸荷状态。泵处于卸荷状态。油路：液压泵油路：液压泵 顺序阀顺序阀10 10 上缸换向阀上缸换向阀7 7中位中位 下缸换向阀下缸换向阀2 2中位中位 油箱。油箱。北京科技大学2.2.下滑块工作循环下滑块工作循环（1 1）向上顶出）向上顶出 电磁铁电磁铁4YA4YA得电，下缸换向阀得电，下缸换向阀2 2换到右位，下液压换到右位，下液压缸推动下滑块向上顶出。缸推动下滑块向上顶出。进油路：液压泵进油路：液压泵 顺序阀顺序阀10

21、 10 上缸换向阀上缸换向阀7 7中位中位 下缸换向阀下缸换向阀2 2右位右位 下液压缸下腔。下液压缸下腔。回油路：下液压缸上腔回油路：下液压缸上腔 下缸换向阀下缸换向阀2 2右位右位 油油箱。箱。北京科技大学（2 2）停留）停留 下滑块上移到液压缸活塞碰到上缸盖时，停留下滑块上移到液压缸活塞碰到上缸盖时，停留在这个位置上。液压缸的压力由下缸溢流阀在这个位置上。液压缸的压力由下缸溢流阀1313调定。调定。溢流阀溢流阀1414为安全阀为安全阀.（3 3）向下退回）向下退回电磁铁电磁铁4YA4YA失电，失电，3YA3YA得电，液压缸快速退回。得电，液压缸快速退回。进油路：液压泵进油路：液压泵 顺序

22、阀顺序阀10 10 上缸换向阀上缸换向阀7 7中位中位 下缸换向阀下缸换向阀2 2左位左位 下液压缸下液压缸1 1上腔。上腔。（4 4）原位停止）原位停止 电磁铁电磁铁3YA3YA和和4YA4YA均失电，下缸换向阀处于中位，均失电，下缸换向阀处于中位，液压泵泄荷。液压泵泄荷。北京科技大学1.1.采用顶置油箱采用顶置油箱补充快速下行时液压泵供油的补充快速下行时液压泵供油的不足，使系统功率利用更加合理。不足，使系统功率利用更加合理。2.2.采用液控单向阀采用液控单向阀I1I1、I3I3、I6I6的密封性来保压的密封性来保压，结构简单实用结构简单实用。3.3.采用采用预泄换向阀预泄换向阀9 9，防止高压系统中换向时造，防止高压系统中换向时造成的液压冲击。成的液压冲击。8.2.38.2.3液压系统的特点液压系统的特点北京科技大学4.4.系统中上、下两液压缸动作的协调互锁是通过系统中上、下两液压缸动作的协调互锁是通过两个换向阀的互锁来保证。只有当上缸换向阀两个换向阀的互锁来保证。只有当上缸换向阀中位时，下缸换向阀才能接通压力油中位时，下缸换向阀才能接通压力油。5.5.利用换向阀的中位机能实现液压泵的泄荷。利用换向阀的中位机能实现液压泵的泄荷。6.6.两个液压缸各有一个溢流阀用作安全阀两个液压缸各有一个溢流阀用作安全阀,实现过实现过载保护。载保护。