第8章 典型液压系统

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3. 第二次工进
当第一次工作进给结束，挡块压下行程开关，使电磁铁 3YA通电时，第二次工作进给开始。此时，顺序阀2仍打开； 由于调速阀10的开口比调速阀4小，系统工作压力进一步升 高，限压式变量液压泵14的输出流量与调速阀10的流量相 适应，滑台的进给速度降低。
4. 停 留
当滑台以第二次工进速度行进到碰上死挡块时，不再前 进，开始停留。此时，油路状态不变，变量液压泵14仍在继 续运转，系统压力不断升高，液压泵的输出流量减小至与系 统(含液压泵)的泄漏量适应。同时，液压缸左腔的压力亦随 之升高，压力继电器5动作并发信号给时间继电器(图8-2中 未画出)，经过时间继电器的延时，使滑台停留一段时间后 再返回。
表8-2 3150kN插装阀式液压机液压系统电磁铁动作顺序表
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1、2、6、10、 11、15、18—调 压阀； 3、7—缓冲阀； 5、8、9、13、 16、17、19、 20—二位四通电 磁阀； 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； 23—充液油 箱； 24—主液压 缸； 25—辅助液 压缸 图8-4 3150kN插装阀式液压机系统图
2. 第一次工进
当滑台快进到预定的位置，滑台上的挡块压下行程阀8 时，第一次工作进给便开始。这时，其余液压元件所处状态 不变，但由于调速阀4接入系统，使系统压力升高，顺序阀2 打开；限压式变量液压泵14自动减小其输出流量，以与调速 阀4的流量相适应。此时液压缸7右腔回油经阀12（左位）、 顺序阀2及背压阀1回油箱。
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8.2
液压压力机液压系统
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8.2.1
概述
液压机是一种可用于加工金属、塑料、木材、皮革、橡 胶等各种材料的压力加工机床，能完成锻压、冲压、折边、 冷挤、校直、弯曲、成形、打包等多种工艺，具有压力和速 度可大范围无级调整、可在任意位置输出全部功率和保持所 需压力等许多优点，因而用途十分广泛。 液压机的结构形式很多， 最常见为三梁四柱式液压机， 通常由横梁、立柱、工作台、 滑块和顶出机构等部件组成。 液压机的主运动为滑块和顶出 机构的运动。滑块由主液压缸 （上缸）驱动顶出机构由辅助 液压缸（下缸）驱动，其典型 工作循环如图8-3所示。液压机 液压系统的特点是压力高，流 量大，功率大，以压力的变换 12 图8-3 液压机的典型工作循环 和控制为主。
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液压机的液压系统实现空载启动：按下启动按钮后，液 压泵启动，此时所有电磁阀的电磁铁都处于断电状态，于是， 三位四通电磁阀4处在中位。插装阀F2的控制腔经阀3、阀4 与油箱相通，阀F2在很低的压力下被打开，液压泵输出的 油液经阀F2直接回油箱。
1.
主液压缸可实现如下工作状况：
(1) 快速下行 液压泵启动后，按下工作按钮，电磁铁1YA、3YA、 6YA通电，使阀4和阀5下位工作，阀12上位工作。因而阀 F2控制腔与调压阀2相连，阀F3和阀F6的控制腔则与油箱相 通，所以阀F2关闭，阀F3和F6打开，液压泵向系统输油。 油液经阀Fl、阀F3到主液压缸上腔。主液压缸下腔回油经阀 F6回油箱。液压机上滑块在自重作用下会迅速下降，液压 泵的流量较小，主液压缸上腔产生负压，这时液压机顶部的 充液油箱23通过充液阀21向主液压缸上腔补油。
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(2) 慢速下行
当滑块以快速下行至一定位置，滑块上的挡块压下行 程开关2XK时，电磁铁6YA断电，7YA通电，使阀12下位工 作，插装阀F6的控制腔与调压阀11相连，主液压缸下腔的 油液经过阀F6在阀11的调定压力下溢流，因而下腔产生一 定背压，上腔压力随之增高，使充液阀2l关闭。进入主液压 缸上腔的油液仅为液压泵的流量，滑块慢速下行，其速度由 泵流量决定。
(3) 加压 当滑块慢速下行碰上工件时，主液压缸上腔压力升高， 恒功率变量液压泵输出的流量自动减小，对工件进行加压。 当压力升至调压阀2调定压力时，液压泵输出的流量全部经 阀F2溢流回油箱，没有油液进入主液压缸上腔，滑块便停 止运动。 17
(4) 保压
当主液压缸上腔压力达到所要求的工作压力时，电接点 压力表22发出信号，使电磁铁1YA、3YA、7YA全部断电， 因而阀4和阀12处于中位，阀5上位工作；阀F3控制腔通压 力油，阀F6控制腔被封闭，阀F2控制腔通油箱。所以，阀 F3、F6关闭，阀F2打开，这样，主液压缸上腔闭锁对工件 实施保压，液压泵输出的油液经阀F2直接回油箱，液压泵 卸荷。 (5) 释压 主液压缸上腔保压一段所需时间后，时间继电器发出信 号，使电磁铁4YA通电，阀8下位工作，于是，插装阀F4的 控制腔通过缓冲阀7及阀8与油箱联通。由于缓冲阀7节流口 的作用，阀F4缓慢打开，从而使主液压缸上腔的压力慢慢 释放，系统实现无冲击释压。
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8.1.3
技术特点
从以上的叙述中看到，这个液压系统按其功能可以分解 成由以下一些基本回路所组成：由限压式变量液压泵、调速 阀和背压阀组成的容积节流加背压的调速回路，液压缸差动 连接的快速回路，电液换向阀的换向回路，由行程阀、电磁 阀和顺序阀等组成的速度切换回路，调速阀串联的两次工进 回路以及用电液换向阀M型中位机能的卸荷回路等。这些基 本回路的功能决定了该液压系统的性能。 所以，YT4543型动力滑台液压系统具有以下一些性能 特点： 1. 系统采用了“限压式变量液压泵-调速阀-背压阀”式 调速回路。它能保证液压缸稳定的低速运动(0.0001m／s)、 较好的速度刚性和较大的调速范围(最高速与最低速之比可达 100左右)。回油路上加背压阀可防止空气渗入系统，并能使 滑台承受负向的负载。
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2. 系统采用了限压式变量液压泵和液压缸差动连接两 项措施来实现快进，可获得较大的快进速度，且能量利用也 比较合理。滑台停止运动时，采用单向阀和M型中位机能的 换向阀串联的回路来使液压泵在低压下卸荷，既减少了能量 损耗，又使控制油路保持一定的压力，以保证下一工作循环 的顺利启动。 3. 系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接。 不仅简化了油路和电路，而且使动作可靠，转换的位置精度 也比较高两次工进速度的换接，由于速度比较低，采用了由 电磁阀切换的调速阀串联的回路，既保证了必要的转换精度， 又使油路的布局比较简单、灵活。采用死挡块作限位装置， 定位准确，重复精度高。 4. 系统采用了换向时间可调的电液换向阀来切换主油 路，使滑台的换向更加平稳，冲击和噪声小。同时，电液换 向阀的五通结构使滑台进和退时分别从两条油路回油，这样 滑台快退时系统没有背压，也减少了压力损失。
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5.
快退
电磁铁1YA断电、2YA通电，先导阀11右位工作，控制 油路换向，使换向阀12亦右位工作，因而主油路换向。由于 此时滑台没有外负载，系统压力下降，限压式变量液压泵14 的流量又自动增至最大，滑台便快速退回。此时液压缸7左 腔回油经单向阀6、换向阀12（右位）回油箱。
6.
停止
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、换向阀12在其对中弹簧 作用下回到中位，液压缸7两腔封闭，滑台停止运动，变量 液压泵14卸荷。
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1. 快进
快速前进时，按下起动按钮，电磁铁lYA通电，先导阀 11左位工作，在控制油推动下，主阀12亦左位工作。由于快 进时滑台负载较小，系统工作压力不高，因而变量液压泵14 输出最大流量顺序阀2仍处于关闭状态， 这时液压缸7以差 动方式工作，快速前进，此时，液压缸7右腔回油通过阀12 （左位）及单向阀3, 行程阀8（右位）流回液压缸7左腔，形 成差动工作方式。
8.1 组合机 床动力滑台 液压系统 8.2 液压压 力机液压系 统 8.3 地空导 弹发射装置 液压控制系 统 8.4 SZ-250 ／160注塑机 液压系统
第8章
8.1
典型液压系统
组合机床动力滑台液压系统
8.5 挖掘机 液压系统
思考题与习题
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8.1.1
概述
组合机床一般由通用部件 (如动力头、动力滑台等)和部分专 用部件(如主轴箱、夹具等)组合而 成(见图8-1)，具有加工能力强、 自动化程度高、经济性好等优 点。 动力滑台是组合机床上实 现进给运动的一种通用部件， 配上动力头和主轴箱后可以对 工件完成钻、扩、铰、镗、铣、 图8-1组合机床 攻螺纹孔等和端面的加工工序。 l—床身 2—动力滑台 3—动力头 4—主轴 YT4543型液压动力滑台由液 5—刀具 6—工件 7—夹具 8—工作台9—底 压缸驱动，它在电气和机械装 座 置的配合下可以实现各种自动 2 工作循环。
2.
辅助液压缸可实现如下工作状况：
(1) 顶 出 工件压制完毕后，按下顶出按钮，使电磁铁2YA、 9YA和10YA都通电，于是阀4上位工作，阀16、17下位工 作；阀F2的控制腔被封死，阀F8和阀F9的控制腔通油箱。 因而阀F2关闭，阀F8、F9打开，液压泵输出的油液进入辅 助液压缸下腔，实现向上顶出。 (2) 退 回 按下退回按钮，使9YA、10YA断电，8YA、llYA通电， 于是阀13、19下位工作，阀16、17上位工作；阀F7、F10 的控制腔与油箱相通，阀F8的控制腔被封死，阀F9的控制 腔通压力油。因而，阀F7、F10打开，阀F8、F9关闭。液 压泵输出的油液进入辅助液压缸上腔，其下腔油液回油箱， 实现向下退回。 (3) 原位停止 辅助液压缸到达下终点后，使所有电磁铁都断电，各 电磁阀均处于原位；阀F8、F9关闭，阀F2打开。因而辅助 液压缸上、下腔油路被闭锁，实现原位停止，液压泵经阀 20 F2卸荷
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(6) 快速返回 主液压缸上腔压力降低到一定值后，电接点压力表22 发出信号，使电磁铁2YA、4YA、5YA、12YA都通电，于 是，阀4上位工作，阀8和阀9下位工作，阀20左位工作；阀 F2的控制腔被封闭，阀F4和阀F5的控制腔都通油箱，充液 阀2l的控制腔通压力油。因而阀F2关闭，阀F4、F5和阀21 打开。液压泵输出的油液全部进人主液压缸下腔 油液经阀F4回油箱，也经阀21回充液油箱。 (7) 原位停止 当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的挡块压下行 程开关lXK让其发出信号，使所有电磁铁都断电，于是全部 电磁阀都处于原位；阀F2的控制腔依靠阀4的d型中位机能 与油箱相通，阀F5的控制腔与压力油相通。因而，阀F2打 开，液压泵输出的油液全部经阀F2回油箱，液压泵处于卸 荷状态；阀F5关闭，封住压力油流向主液压缸下腔的通道， 19 主液压缸停止运动。