1、液压与气动控制液压与气动控制 主编：曾文萱主编：曾文萱 目目 录录项目项目 1 千斤顶的液压系统千斤顶的液压系统项目项目 2 液压压力机的液压系统液压压力机的液压系统项目项目 3 专用机床的液压系统专用机床的液压系统项目项目 4 塑料注射成型机的液压系统塑料注射成型机的液压系统项目项目 5 液压系统的安装、调试、维护及故障诊断与排除液压系统的安装、调试、维护及故障诊断与排除项目项目 6 新建压缩空气站新建压缩空气站项目项目 7 灌装机的气动系统灌装机的气动系统项目项目 8 压装装置的气动系统压装装置的气动系统项目项目 9 数控加工中心气压换刀系统数控加工中心气压换刀系统项目项目10 自动生产线
2、的气动系统自动生产线的气动系统项目项目11 气动系统的安装、调试、维护及故障诊断与排除气动系统的安装、调试、维护及故障诊断与排除项目项目12 板料分列输送装置的真空系统板料分列输送装置的真空系统项目项目2 液压压力机的液压系统液压压力机的液压系统2.1认识认识YB32200型液压压力机型液压压力机YB32200型液压压力机实物图1立柱 2上液压缸 3上滑块 4工作台 5底座YB32200型液压压力机是一种四柱式压力机，以液压油为工作介质，压制力为2MN，YB32200型液压机实物如图所示，四个主柱之间安置着上、下两个液压缸，其中主缸（上液压缸）是工作缸，利用它来对工件加压。液压泵输出的压力油进
3、入主缸，推动活塞和上滑块向下压制工件。下缸（又称顶出缸）装于工作台中心孔内，其中的活塞可从工作台中心孔顶出，推动下滑块，供取出工件或与主缸配合完成某些工件的压制工艺。2.1.1用途和组成用途和组成 液压压力机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械， 2.1.2 工作要求工作要求YB32200型液压压力机的工作要求是：1）上滑块能实现“快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止”的工作循环；下滑块实现“向上顶出停留向下退回原位停止”的工作循环，如图2-2所示。2）液压系统中的压力要能经常变换和调节，并能产生较大的压制力，以满足工作要求。3）流量大、功率大、空行程和加压行程的速度差异大。
4、因此要求功率利用合理，工作平稳性和安全可靠性高。 2.2液压元件液压元件2.2.1 柱塞泵柱塞泵 液压泵是液压系统的动力元件，常用的液压泵有柱塞泵、叶片泵、齿轮泵。液压泵的主要性能参数有压力、排量和流量。1. 带滑靴型直轴式轴向柱塞泵带滑靴型直轴式轴向柱塞泵 2. 斜轴式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵 2.2.2 压力控制阀压力控制阀1.溢流阀溢流阀 （1）直动式溢流阀）直动式溢流阀 （2）先导式溢流阀）先导式溢流阀 （3）溢流阀的作用）溢流阀的作用 （4）溢流阀的型号意义）溢流阀的型号意义 2. 顺序阀顺序阀 3. 减压阀减压阀 顺序阀也是一种压力控制阀，它是利用油路中压力的变化控制阀口启闭，以
5、实现执行元件顺序动作的液压元件。顺序阀有直动式和先导式两种，常用的是先导式顺序阀。直动式顺序阀的最大调整压力为2.5MPa，先导式顺序阀的最大调整压力为6.3MPa。 减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。按调节方式不同，减压阀可分为定压减压阀、定比减压阀和定差减压阀。定压减压阀用于控制出口压力为定值；定比减压阀用来控制它的进、出口压力保持调定不变的比例；定差减压阀则用来控制进、出口压力差为定值。 4. 压力继电器压力继电器 压力继电器又称压力开关，它是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件，当油液压力达到压力继电器的调定压力时，即发出电信号，
6、接通或切断电路，控制电气元件（如电磁铁、电动机等）动作，以实现油路卸压、换向、执行元件顺序动作、安全保护或泵的启闭、泵的卸荷等作用。 2.2.3 方向控制阀方向控制阀 1.单向阀单向阀 （1）普通单向阀）普通单向阀 （2）液控单向阀）液控单向阀 2. 换向阀换向阀 换向阀是利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通，关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。其主要性能要求是：1）油液流经换向阀时压力损失要小。2）互不相通的油口间的泄漏要小。3）换向要平稳、迅速且可靠。 （1）手动换向阀）手动换向阀 （2）行程换向阀）行程换向阀 （3）电磁换向阀）电磁换向阀 （
7、4）液动换向阀）液动换向阀 2.2.4液压缸液压缸 （1）双杆式活塞缸）双杆式活塞缸 221212()()()4FA ppDdpp224()qqvADd（2）单杆式活塞缸）单杆式活塞缸 2211122122()4FA pA pppDp d1214qqvAD2222112121()4FA pA pppDp d22224()qqvADd1活塞式液压缸活塞式液压缸 2柱塞式液压缸柱塞式液压缸 24FpApd24qqvAd3摆动液压缸摆动液压缸 2.3 YB32200型液压压力机液压系统基本回路型液压压力机液压系统基本回路2.3.1调压回路调压回路 调压回路的功用在于调定或限制液压系统的最高工作压力，
8、一般由溢流阀来实现这一功能。 2.3.2顺序加载回路顺序加载回路 其功用由先导式顺序阀4对回路进行加载建立起始压力，其大小为2.5MPa，目的是在未正常工作之前为控制油路提供压力。顺序阀常用来控制顺序动作回路。 2.3.3 减压回路减压回路 在液压系统中，当某个执行元件或某个支路所需的工作压力低于溢流阀所调定的稳定值，或要求可调的稳定的低压输出时，就要采用减压回路，减压回路主要由减压阀构成。 采用单向顺序阀实现的顺序动作2.3.4电液换向快进和工进回路电液换向快进和工进回路2.3.5保压回路保压回路2.3.6预泄释放后快退回路预泄释放后快退回路2.3.7顶出缸换向回路顶出缸换向回路2.3.8过
9、载保护回路过载保护回路2.4 YB32200型液压压力机液压系统总回路型液压压力机液压系统总回路1快速下行快速下行2慢速加压慢速加压3保压延时保压延时4泄压快速返回泄压快速返回 5原位停止原位停止6下液压缸的顶出和返回下液压缸的顶出和返回 2-1 CY系列轴向柱塞泵的变量形式有哪几种？系列轴向柱塞泵的变量形式有哪几种？答：手动变量、恒压变量、压力补偿变量、定级变量、伺服变量、液控变量、电控变量、电液比例变量。2-2 为什么要在配油盘上开设卸荷槽？为什么要在配油盘上开设卸荷槽？答：缓解困油现象。2-3 简述先导式溢流阀的工作原理。简述先导式溢流阀的工作原理。答：压力油作用在主阀芯下端的同时，作用
10、在先导阀的前腔和作用在主阀芯上端。当系统压力超过先导阀调定压力时，先导阀芯被打开。同时主阀芯上端的压力油流回T腔（控制油内排型）或通过外排口流回油箱（控制油外排型）。这样压力油在主阀芯上产生一个压力差，主阀芯在此压力差的作用下打开，此时在调定的工作压力下压力油从P腔流到T腔然后回油箱。2-4 简述先导式顺序阀（内控外泄式）的工作原理。简述先导式顺序阀（内控外泄式）的工作原理。 答：当进油口压力较低时，先导阀关闭，主阀芯在弹簧力作用下处于下端位置，进油口和出油口不相通。当进油口的压力较大时，作用在主阀芯下端的压力油通过主阀芯中心孔道，顶开先导阀阀芯开始溢油，并由先导阀弹簧腔泄油口L单独回油箱。此
11、时主阀芯上下两端产生压力差，克服弹簧力等，推动主阀芯上移，主阀阀口开启，进油口处压力油经主阀阀口流至出油口。2-5 简述定压减压阀的工作原理。简述定压减压阀的工作原理。答：先导式定压减压阀由先导阀调压，主阀减压。进入减压阀的压力油为p1，经减压口减压后降低为p2。p2作用在主阀芯两端并同时作用在先导锥阀上。当出口压力p2小于先导阀的调定压力时，锥阀关闭，主阀芯两端液压力相等（均为p2），而主阀芯在弹簧的作用下处于最下端位置，减压口全开，不起减压作用，p2p1 ，这时减压阀没有工作。当出口压力p2大于先导阀的调定压力时，先导锥阀打开，出油口部分液体流回油箱。主阀芯两端的压力不平衡，当此压差所产生
12、的作用力大于主阀弹簧力时，主阀芯上移，进而使减压口关小，减压作用增强，出口压力p2减至某调定值。出口处保持调定压力时，主阀芯处于某一平衡位置上，此时减压口保持一定的开口度，减压阀处于工作状态。若由于某种原因进口压力发生变化，p2则相应发生变化，造成主阀芯两端的受力状况发生变化，从而打乱原来的平衡状态，使阀芯到达另一平衡状态，以保持p2的稳定。2-6 2-6 画出先导式溢流阀、定压减压阀、先导式顺序阀的画出先导式溢流阀、定压减压阀、先导式顺序阀的图形符号，并根据其图形符号分析这三者之间的异同点。图形符号，并根据其图形符号分析这三者之间的异同点。答：溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀的出口与压力油路相
13、通。定压减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口压力基本不变。在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀、顺序阀进出油口不通。2-7 简要说明普通单向阀和液控单向阀的区别。简要说明普通单向阀和液控单向阀的区别。答：当液控单向阀控制口处无压力油通入时，它的工作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口P1 流向出油口P2 ，不能反向流动。当控制口处有压力油通入时，油液就不仅可以从P1口流向P2口，还可以从P2口流向P1口。2-8 何谓换向阀的何谓换向阀的“位位”和和“通通”？答：阀芯工作时在阀体中所处的位置称为换向阀的“位”，换向阀所含油路的通路数称为换向阀的“通”。2-9 2-9 什么是液压缸的
14、差动连接？差动连接应用在什么场合？什么是液压缸的差动连接？差动连接应用在什么场合？答：如果向单杆活塞缸的左右两腔同时通压力油，则形成差动连接。这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其他机械设备的快速运动中。 2-10 YB322002-10 YB32200型压力机液压系统由哪些基本回路组成？型压力机液压系统由哪些基本回路组成？答：由调压回路、顺序加载回路、减压回路、电液换向快进和工进回路、保压回路、预泄释放后快退回路、顶出缸换向回路、过载保护回路八个基本回路组成。2-11 YB32200型液压压力机液压系统工作原理是什么？型液压压力机液压系统工作原理是什么？答：快速下行、慢速加压、保
15、压延时、泄压快速返回、原位停止、液压缸的顶出和返回。2-12 分析如图分析如图2-83所示回路，若阀所示回路，若阀1的调定压力为的调定压力为4MPa，阀，阀2的的调定压力为调定压力为2 MPa，试填空：，试填空： 1）阀1是（溢流 ）阀，阀2 （ 减压 ）阀； 2）当液压缸运动时（无负载），A 点的压力值为（ 4MPa ）、 B 点的压力值为（ 2MPa ）；3）当液压缸运动至终点，碰到挡块时，A 点的压力值为 (4MPa）、 B 点的压力值为（4MPa）。2-13 拆装拆装CY系列轴向柱塞泵，识别其零部件。系列轴向柱塞泵，识别其零部件。答：将CY系列轴向柱塞泵拆开，得到变量机构、泵体、前泵体传动轴等四个主要组成部分。2-14 拆装拆装YF三级同心式先导溢流阀，识别其零部件。三级同心式先导溢流阀，识别其零部件。答：三级同心结构先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成。2-15 在液压试验台上组装并调试在液压试验台上组装并调试YB32200型压力机液压系统回路，并分析其工作型压力机液压系统回路，并分析其工作过程。过程。答：快速下行、慢速加压、保压延时、泄压快速返回、原位停止、液压缸的顶出和返回。
