典型液压系统

第八章 典型液压系统

液压系统是由基本回路组成的，它表示一个系统的基本工作原理，即系统执行元件所能实现的各种动作。液压系统图都是按照标准图形符号绘制的，原理图仅仅表示各个液压元件及它们之间的连接与控制方式，并不代表它们的实际尺寸大小和空间位置。

正确、迅速地分析和阅读液压系统图，对于液压设备的设计、分析、研究、使用、维修、调整和故障排除均具有重要的指导作用。本章介绍在几个不同行业应用的典型液压系统。

第一节 液压系统图的阅读和分析方法

一、 液压系统图的阅读

要能正确而又迅速地阅读液压系统图，首先必须掌握液压元件的结构、工作原理、特点和各种基本回路的应用，了解液压系统的控制方式、职能符号及其相关标准。其次，结合实际液压设备及其液压原理图多读多练，掌握各种典型液压系统的特点，对于今后阅读新的液压系统，可起到以点带面、触类旁通和熟能生巧的作用。

阅读液压系统图一般可按以下步骤进行：

1.全面了解设备的功能、工作循环和对液压系统提出的各种要求。

例如组合机床液压系统图，它是以速度转换为主的液压系统，除了能实现液压滑台的快进→工进→快退的基本工作循环外，还要特别注意速度转换的平稳性等指标。同时要了解控制信号的转换以及电磁铁动作表等。这有助于我们能够有针对性的进行阅读。

2.仔细研究液压系统中所有液压元件及它们之间的联系，弄清各个液压元件的类型、原理、性能和功用。

对一些用半结构图表示的专用元件,要特别注意它们的工作原理，要读懂各种控制装置及变量机构。

3.仔细分析并写出各执行元件的动作循环和相应的油液所经过的路线。

为便于阅读，最好先将液压系统中的各条油路分别进行编码，然后按执行元件划分读图单元，每个读图单元先看动作循环，再看控制回路、主油路。要特别注意系统从一种工作状态转换到另一种工作状态时，是由哪些元件发出的信号，又是使哪些控制元件动作并实现的。

阅读液压系统图的具体方法有：传动链法、电磁铁工作循环表法和等效油路图法等。 二、 液压系统图的分析

在读懂液压系统图的基础上，还必须进一步对该系统进行一些分析，这样才能评价液压系统

1

的优缺点，使设计的液压系统性能不断完善。

液压系统图的分析可考虑以下几个方面：

1.液压基本回路的确定是否符合主机的动作要求。

2.各主油路之间、主油路与控制油路之间有无矛盾和干涉现象。 3.液压元件的代用、变换和合并是否合理、可行。 4.液压系统性能的改进方向。

第二节 YT4543型液压动力滑台

一、 概述

组合机床是一种高效率的专用机床，它由通用部件和部分专用部件组成，其工艺范围广，自动化程度高，在成批和大量生产中得到了广泛的应用。液压动力滑台是组合机床上的一种通用部件，根据加工要求，滑台台面上可设置动力箱、多轴箱或各种用途的切削头等工作部件，以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削及攻丝等工序。

为了缩短加工的辅助时间，满足各种工序的进给速度要求，动力滑台的液压系统必须具有良好的速度换接性能与调速特性。对组合机床动力滑台液压系统的要求如下：

1.在电气和机械装置的配合下，可以根据不同的加工要求，实现多种工作循环，如快进→ 工进 → 快退 → 原位 → 快进 → 工进 → 二工进 → 快退 → 原位等工作循环。

2.能实现快进和快退，YT4543型的快速运动速度为6.5m/min。

3.有较大的工进调速范围，以适应不同工序的工艺要求。YT4543型的进给范围为6.6～660mm/min。在变负载或断续负载下，能保证动力滑台进给速度的稳定。

4.进给行程终点的重复位置精度要求较高。根据不同的工艺要求，可选择相应的行程终点控制方法。

5.合理解决快进和工进速度相差悬殊的问题，提高系统效率，减少发热。 6.有足够的承载能力。YT4543型的最大进给力为45kN。 二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理

图8—1为YT4543型动力滑台液压系统图。下面以实现二次工作进给的自动循环为例，说明其工作原理。

图8-1 YT4543型动力滑台液压系统图

2

1．快进

按下启动按钮，电磁铁1YA通电，电液换向阀7的先导阀A左位工作，液动换向阀B在控制压力油作用下将左位接入系统。

进油路：油箱→滤油器1→泵2 →单向阀3 → 阀7 → 阀11 → 液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔 → 阀7 → 阀6 → 阀11 → 液压缸左腔。

液压缸两腔连通，实现差动快进。由于快进阻力小，系统压力低，变量泵输出最大流量。 2．第一次工作进给

当滑台快进到预定位置时，挡块压下行程阀11，切断快进通道，这时压力油经调速阀8、电磁阀12进入液压缸左腔。由于液压泵供油压力高，顺序阀5已被打开。

进油路：油箱→滤油器1→泵2 → 阀3 → 阀7 → 阀8 → 阀12 → 液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔 → 阀7 → 阀5 → 阀4 → 油箱。

工进时系统压力升高，变量泵自动减小其输出流量，且与一工进调速阀8的开口相适应。 3．第二次工作进给

一工进终了时，挡块压下行程开关使3YA通电，这时压力油经调速阀8和9进入液压缸的左腔。液压缸右腔的回油路线与一工进时相同。此时，变量泵输出的流量自动与二工进调速阀9的开口相适应。

4．死挡铁停留

当滑台以二工进速度行进碰到死挡铁时，滑台即停留在死挡铁处，此时液压缸左腔压力升高，使压力继电器13动作，发出电信号给时间继电器。停留时间由时间继电器调定。

5．快退

停留结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁1YA、3YA断电，2YA通电，这时电液换向阀7的先导阀A右位工作，液动换向阀B在控制压力油作用下将右位接入系统。

进油路：泵2→ 阀3 → 阀7 → 液压缸右腔。 回油路：液压缸左腔 → 阀10 → 阀7→ 油箱。

滑台返回时负载小，系统压力下降，变量泵流量自动恢复到最大，且液压缸右腔的有效作用面积较小，故滑台快速退回。

6．原位停止

当滑台快退到原位时，挡块压下终点行程开关，使电磁铁2YA断电，电磁阀A和液动换向阀B都处于中位，液压缸两腔油路封闭，滑台停止运动。这时泵输出的油液经阀3和阀7排回油箱，泵在低压下卸荷。

3

滑台液压系统的上述工作情况，也可用电磁铁工作循环表或等效油路图等来描述。 三、 YT4543型动力滑台液压系统的特点

1.采用容积节流调速回路，无溢流功率损失，系统效率较高，且能保证稳定的低速运 动，较好的速度刚性和较大的调速范围。

在回油路上设置背压阀，提高了滑台运动的平稳性。把调速阀设置在进油路上，具有启动冲击小、便于压力继电器发讯控制、容易获得较低速度等优点。

2.限压式变量泵加上差动连接的快速回路，既解决了快慢速度相差悬殊的难题，又使能量利用经济合理。

3.采用行程阀实现快慢速换接，其动作的可靠性、转换精度和平稳性都较高。一工进和二工进之间的转换，由于通过调速阀8的流量很小，采用电磁阀式换接已能保证所需的转换精度。

4.限压式变量泵本身就能按预先调定的压力限制其最大工作压力，故在采用限压式变量泵的系统中，一般不需要另外设置安全阀。

5.采用换向阀式低压卸荷回路，可以减少能量损耗，结构也比较简单。

6.采用三位五通电液换向阀，具有换向性能好、滑台可在任意位置停止、快进时构成差动连接等优点。

第三节 MLS3-170型采煤机及其液压牵引系统

现代综合机械化长臂采煤工作面大都采用滚筒式采煤机采煤，国产MLS3-170型采煤机可以作为此类采煤机的代表，其外形结构如图8-2所示。

图8-2 MLS3-170型采煤机外形结构示意图

1 － 割煤滚筒 2—刮板运输机 3—摇臂 4—挡煤板5—减速箱6—电动机 7—控制箱8—液压牵引部9—牵引链轮 10—调高液压缸11—调料液压缸

在割煤滚筒1的螺旋形叶片上装有截齿，当滚筒在煤壁内旋转时、便可将煤切下，并装入工作面刮板输送机2的溜槽中运走。采煤机骑在输送机的槽帮上。沿工作面全长有一条张紧的牵引锚链，它与采煤机牵引部的牵引链轮9相啮和，链轮转动，就牵引着采煤机沿煤壁往复运动，连续采煤。

采煤机的工作条件恶劣，传动功率大而工作空间又极受限制，故要求其传动部件的单位功率的质量愈小愈好；由于它的移动速度低且负载大，故其牵引部必须具有很大的传动比（i=250～

4

300）和牵引力(120～400kN),并要求能够进行无机调速。要求整个系统应具有完善可靠的安全保护功能和操作灵活方便。这种传动系统采用液压传动和控制是适宜的。

此外，滚筒式采煤机的滚筒高度调节、机身倾斜度调整、以及挡煤板翻转等，通常也都采用液压传动系统完成。他们多为与牵引部液压系统无关的简单开式系统。

MLS3-170型采煤机的液压牵引系统见图8-3所示。

图8-3 MLS3-170型采煤机的液压牵引系统

主泵1为具有恒功率变量机构的斜轴式轴向柱塞泵，马达2为与主泵同规格的斜轴式定量柱塞马达。

主泵恒功率变量机构的结构包括泵位调节器、液压恒功率调节器和电机恒功率调节器三个部分（见图8-3）。泵位调节器15实际上是一手动伺服变量机构，包括调速杆15.1、大弹簧15.2、弹簧套15.3和V型槽板15.4、反馈杠杆15.5、伺服滑阀15.6、和变量活塞15.7。在大弹簧尚未压缩的自由状态下，调节器各个零件所处的位置都对应与泵位的零位。摇动手柄21或转动齿轮22，通过丝杠、螺母推动调速杆上、下移动，便可在任一方向上压缩大弹簧。假设其压缩量为x0，这时如果开关活塞16处于右位（解锁）松开V形槽板，则V形槽板将在大弹簧力的作用下也沿相同的方向（如图向上或向下）移动x0。位移x0又通过反馈杠杆推动伺服滑阀，从而使变量活塞移动xp。于是主泵便以与此相应的方向和排量工作。因此，可以直接利用泵位调节器对马达进行手动调速及换向。但实际上只用它作为系统运行速度和运动方向的给定装置，而利用液压恒功率调节器和电机恒功率调节器在给定的速度范围内进行自动调速。

液压恒功率调节器17由装在开关活塞16中的一个小柱塞17.1和平衡弹簧17.2构成。小柱塞一端与系统的高压侧相通，所受的液压力与弹簧力始终相平衡。故小柱塞的伸出距离x1与系统的液压力成正比，它实际上就是系统的压力反馈测量装置；电机恒功率调节器18包括一个行程可调的小活塞和一个三位四通电磁阀18.2。这两个调节器的柱塞轴线和油塞轴线在同一直线上，并与主泵的零位相对应。电磁阀18.1由电流反馈系统测得的电流信号控制，是一个具有死区的继电器型非线性控制环节。小活塞的外伸距离为x2。此系统主要环节的方框图如图8-4所示。

系统工作时， 开关活塞在低压控制油的作用下总是处于最右边的松开位置，泵位调节器的V形槽板便在大弹簧的作用下向着预先给定的方向如图向上或向下移动x0距离（即V形槽板的位置偏离恒功率调节器的活塞轴线的距离为x0）,使主泵以相应的排量工作。随着系统液压力上升，

5

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库典型液压系统在线全文阅读。