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。
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
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。。
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
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。
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、
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0.006~0.66m/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
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。
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
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
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
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
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。
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
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
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)。
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
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
4.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,
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
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:
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
(1)运动速度能在0.1~0.5m/min之间进行无级调速,并能作10~30mm/min的低速、无爬行运动。
(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
(5)工作台能实现高频率(1~3次/s)、短行程(1~3mm)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。
(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
(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
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。
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。
(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。
(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,
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
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
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
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
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
(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,
(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、
(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
(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
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。
(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
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
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。
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。
(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
(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
(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
(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。
(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
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
(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。
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。
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.ü..?..?..?..?..?..
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。
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
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
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,
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