机械加工工艺与工装夹具 1.3 液压系统及回路分析(教材)

任务1.3 液压系统及回路分析
一、YT4543型液压动力滑台工作过程分析
组合机床是由一些通用和专用部件组合而成的专用机床，它操作简便，效率高，广泛应用于成批大量的生产中。

动力滑台是组合机床的主要通用部件，用来实现进给运动，配以不同用途的主轴头即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。

液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能。

图1-21 机床
动力滑台简称滑台，用于实现刀具或工件的直线进给运动。

根据驱动和控制方式的不同，滑台可分为液压滑台、机械滑台和数控滑台三种类型。

动力滑台是组合机床实现进给运动的一种通用部件。

滑台对液压系统的要求：速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。

工作特点：（1）进给速度范围6.6～600mm/min ，最大进给力45KN 。

（2
）采用限压式变1-22
量泵供油，电液动换向阀换向，快进由液压缸差动连接来实现；（3）用行程阀实现快进与工进的转换、二位二通电磁换向阀用来进行两个工进速度之间的转换；（4）为了保证进给的尺寸精度，采用了挡块停留来限位。

工作流程：快进→第一次工作进给→第二次工作进给→挡块停留→快退→原位停止。

图1-23 工作流程
二、YT4543型液压动力滑台液压系统分析
（1）系统组成
该系统采用限压式变量泵供油。

电液动换向阀换向. 用行程阀实现快进与工进的换接。

用二位二通阀实现两个工进的换接用液控顺序阀控制快进与工进油路的形成单向阀5将进油路与回油路隔开。

用溢流阀作背压阀用单向阀2除保护变量泵外，主要使控制油路具有一定的压力，用以控制先导电磁阀的启动。

用单向阀10接通快速退回油路用压力继电器给时间继电器发出信号。

图1-24
（2）系统动作顺序
表1-6
（3）系统分析
1）快进
图1-25
按下启动按钮，电磁铁YA1通电，电液动换向阀的先导阀阀芯向右移动，从而引起主阀芯向右移，使其左位接入系统。

其主油路为：
进油路：变量泵1——单向阀2——换向阀6（左位）——行程阀11（下位）——液压缸左腔。

回油路：液压缸右腔——换向阀6（左位）——单向阀5——行程阀11（下位）——液压缸左腔，形成差动连接。

三、YT4543型动力滑台液压系统具有如下特点：
（1）系统采用了限压式变量叶片泵——调速阀(一背压阀式)的调速回路，能保证稳定的低速运动
（进给速度最小可达6.6 mm/min），较好的速度刚性和较大的调速范围。

（2）系统采用了限压式变量泵和差动连接式液压缸来实现快进，能源利用比较合理。

当滑台停止运动时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少了能
量损耗。

（3）系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，简化了电气回路，动作更可靠，换接精度高。

至于两个工进之间的换接，由于两者速度都比较低，因此采用电磁阀完全能保证换接精度。

（4）滑台停止运动时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少了能量损失。

四、组成系统的基本回路有：
换向回路；差动连接的快速运动回路；速度换接回路（快速与慢速的换接及二次进给换接）；容积节流调速回路；卸荷回路；背压回路。

阅读一个较复杂的液压系统图，大致可按以下步骤进行：
了解机械设备工况对液压系统的要求，了解在工作循环中的各个工步对力、速度和方向这三个参数的质与量的要求。

初读液压系统图，了解系统中包含哪些元件，且以执行元件为中心，将系统分解为若干个工作单元。

先单独分析每一个子系统，了解其执行元件与相应的阀、泵之间的关系和哪些基本回路。

参照电磁铁动作表和执行元件的动作要求，理清其液流路线。

根据系统中对各执行元件间的互锁、同步、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系以及如何实现这些要求。

在全面读懂液压系统的基础上，根据系统所使用的基本回路的性能，对系统作综合分析，归纳总结整个液压系统的特点，以加深对液压系统的理解。

2)一工进
图1-26
当滑块快速运动到预定位置时，滑台上的行程挡块压下行程阀11的阀芯，使压力油经调速阀7进入缸左腔。

此时系统压力升高，单向阀5关闭，回油经液控顺序阀4和背压阀3回油箱。

进油路：变量泵1——单向阀2——换向阀6（左位）——调速阀7——换向阀12（右位）——液压缸左腔。

回油路：液压缸右腔——阀6（左位）——液控顺序阀4——背压阀3——油箱。

3）二工进
图1-27
一工进结束后，行程挡块压下行程开关使YA3通电，二位二通阀将通道切断，进油必须经调速阀7、8才能进入液压缸进给速度再次降低。

进油路：变量泵1——单向阀2——换向阀6（左位）——调速阀7——调速阀8——液压缸左腔。

回油路：液压缸右腔——阀6（左位）——液控顺序阀4——背压阀3——油箱。

4）止挡块停留
图1-27
当滑台工作进给完毕之后，碰上止挡块不现前进，停留在止挡块处，同时系统压力升高，当升高到压力继电器9的调整值时，压力继电器9动作，经过时间继电器延时，再发出信号使滑台返回，滑台的停留时间可由时间继电器在一定范围内调整。

5）快退
图1-28
时间继电器经延长发出信号，YA2通电，YA1、YA3断电。

主油路为：
进油路：变量泵1—单向阀2—换向阀6（右位）—液压缸右腔。

回油路：液压缸左腔—单向阀10——换向阀6（右位）—油箱。

6）原位停止
图1-29
当滑台退回到原位时，行程挡块压下行程开关，发出信号，使YA2断电，换向阀处于中位，滑台停止运动。

液压泵输出的油液经换向阀6直接流回油箱，液压泵卸荷。

液压系统是由基本液压回路组成；必须掌握液压控制元件的使用方法及工作原理。