1、第六章 典型液压系统与分析 各种液压系统都是由基本回路组成，但不同的液压机械工作要求不一样，又有各自的特点。同一工作性质的液压设备，由于工作能力，工作环境的不同，也有其特殊的一面。本章通过几个见的典型的液压系统的分析，掌握这些设备的工作原理、过程和特点，为同类性质和其他设备液压系统的分析提供方法，为液压系统的设计提供示例和经验。最后一节给出了液压系统的常见故，故障分析和故障排除的方法。 组合机床是由一些通用和专用零部件组合而成的专用机床，广泛应用于成批大量的生产中。组合机床上的主要通用部件动力滑台是用来实现进给运动的，只要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
2、加工。 动力滑台有机械滑台和液压滑台之分。第一节 组合机床动力滑台液压系统 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。它对液压系统性能的主要要求是速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。现以YT4543型液压动滑台为例分析组合机床动力滑台液压系统的工作原理和特点。 YT 4543型液压滑台液压系统原理如图6-1所示。第一节 组合机床动力滑台液压系统第一节 组合机床动力滑台液压系统第一节 组合机床动力滑台液压系统 YT4543型液压动力滑台的工作循环为快进第一次工作进给第二次工作进给止挡块停留快退原位停止。本系统采用限压式变量泵供油、电液换向阀换向
3、、液压缸差动连接来实现快进。用行程阀实现快进与工进的转换，用二位二通电磁换向阀进行两个工进速度之间的转换为了保证进给的尺寸精度，用止挡块停留来限位。第一节 组合机床动力滑台液压系统1. 快进 如图6-1所示，按下启动按钮，电磁铁1YA得电，电液换向阀6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，形成差动连接，其主油路如下： 进油路：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：液压缸的右腔换向阀6左位单向阀5行程阀11下位液压缸左腔。2. 第一次工作进给 当滑台快速运动到预定位置时，滑台上的行程挡块压下了行程阀11的阀芯，切断了该通道，压力油须经调速阀7进入液压缸
4、的左腔。由于油液流经调速阀，因此系统压力上升，打开液控顺序阀4，此时，单向阀5的上部压力大于下部压力，所以单向阀5关闭，切断了液压缸的差动回路，回油经液控顺序阀4和背压阀3流回油箱，从而使滑台转换为第一次工作进给。 第一节 组合机床动力滑台液压系统2. 第一次工作进给 进油路：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：液压缸右腔换向阀6左位 顺序阀4背压阀3油箱。 因为工作进给时，系统压力升高，所以变量泵1的输油量便自动减小，以适应工作进给的需要。其中，进给量大小由调速阀7调节。第一节 组合机床动力滑台液压系统3. 第二次工作进给 第一次工进结束后，行程挡块压下行程开关
5、，使3YA通电，二位二通换向阀将通路断，进油必须经调速阀7和调速阀8才能进入液压缸，此时，由于调速阀8的开口量小于调速阀7的，所以进给速度再次降低，其他油路情况同一工进。 第一节 组合机床动力滑台液压系统 4. 止挡块停留 当滑台工作进给完毕之后，碰上止挡块的滑台不再前进，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，压力继电器动作，经过时间继电器的延时， 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。 第一节 组合机床动力滑台液压系统5. 快退 时间继电器经延时发出信号，2YA通电，1YA、3YA断电，其主油路如下： 进油路：泵1单向阀2换向阀6右
6、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。 第一节 组合机床动力滑台液压系统6. 原位停止 当滑台退回到原位时，行程挡块压下行程开关，发出信号，使2YA断电，换向阀6处于中位，液压缸失去液压动力源，滑台停止运动。液压泵输出的油液经换向阀6直接回到油箱，泵卸荷。 第一节 组合机床动力滑台液压系统表6-1 电磁铁和行程阀动作顺序表 电磁铁、行程阀动 作电磁铁行程阀1YA2YA3YA快进+-一次工进+-+二次工进+-+止挡块停留+-+快退-+-+原位停止-第一节 组合机床动力滑台液压系统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
7、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。 第一节 组合机床动力滑台液压系统概述 板金冲床改变上、下模的形状，即可进行压形、剪断、冲穿等工作。如图6-2所示为180吨板金冲床液压系统回路，如图6-3所示为其控
8、制动作顺序图。动作情形为压缸快速下降压缸慢速下降（加压成型）压缸暂停（降压）压缸快速上升。 图6-2是系统原理图、图6- 3是动作顺序图。第二节 180吨板金冲床液压系统Y 1Y 21921MPa17131811Y 31244MPa在 压 缸 上 升 端 限制 压 力M3MPa10658722 kW-6p321低 压 泵 无 负 荷161500L1510 000kcal / h28降 压2420使 油 的 一 部 分旁 路加 压 时 打 开7MPa22360L/min233MPa14360L/m720L/m差 动 回 路27180ton上 型下 型泵 参 数21MPa30L/min6MPa33
9、0L/min45340240310st压 缸252620MPa时 O N图6-2 180吨板金冲床液压系统原理图第二节 180吨板金冲床液压系统Y1通 电Y2通 电Y3通 电压 力 开 关tV2V1st(mm)降 压V31.52.321.230015015027 3047.5 50.5V1 130(mm / s)V2 5.5(mm /s)V3 130(mm / s)图6-3 动作顺序图第二节 180吨板金冲床液压系统1.压缸快速下降 按下启动按钮，Y1，Y3通电，进油路线为泵4、泵5电磁阀19左位液控单向阀28压缸上腔。 回进油路线为压缸下腔顺序阀23单向阀14压缸上腔。压缸快速下降时，进油管
10、路压力低，未达到顺序阀22所设定的压力，故压缸下腔压力油再回压缸上腔，形成一差动回路。 第二节 180吨板金冲床液压系统2. 压缸慢速下降 当压缸上模碰到工件进行加压成形时，进油管路压力升高，使顺序阀22打开，进油路线为泵4电磁阀19左位液控单向阀28压缸上腔。回油路线为压缸下腔顺序阀22电磁阀19左位油箱。 此时，回油为一般油路，卸载阀10被打开，泵5的压油以低压状态流回油箱，送到压缸上腔的油仅由泵4供给，故压缸速度减慢。 第二节 180吨板金冲床液压系统3. 压缸暂停（降压） 当上模加压成型时，进油管路压力达到20MPa 压力开关26动作，Y1、Y3断电，电磁阀19、 电磁阀11恢复正常位
11、置。此时，压缸上腔压油经流阀21、电磁阀19中位流回油箱，如此，可使压缸上腔压油压力下降，防止了压缸在上升时上腔油压由高压变成低压而发生的冲击、振动等现象。第二节 180吨板金冲床液压系统4. 压缸快速上升 当降压完成时（通常为0.57s，视阀的容量而定），Y2通电，进油路线如下：泵4、泵5电磁阀19右位顺序阀22压缸下腔。 压缸上腔因泵4、泵5的液压油一齐送往压缸下腔，故压缸快速上升。 第二节 180吨板金冲床液压系统180吨板金冲床液压系统包含差动回路、平衡回路（或顺序回路）、降压回路、二段压力控制回路、高压和低压泵回路等基本回路。 该系统有以下几个特点： (1)当压缸快速下降时，下腔回油
12、由顺序阀23建立背压，以防止压缸自重产生失速等现象。同时，系统又采用差动回路，泵流量可以比较少，亦为一节约能源的回路。 (2) 当压缸慢速下降做加压成型时，顺序阀22由于外部引压被打开，压缸下腔压油几乎毫无阻力地流回油箱，因此，在加压成型时，上型模重量可完全加在工件上。 第二节 180吨板金冲床液压系统(3)在上升之前作短暂时间的降压，可防止压缸上升时产生振动、冲击现象，100吨以上的冲床尤其需要降压。(4)当压缸上升时，有大量压油要流回油箱，回油时，一部分压油经液控单向阀20流回油箱，剩余压油经电磁阀19中位流回油箱，如此，电磁阀19可选用额定流量较小的阀件。(5)当压缸下降时，系统压力由溢
13、流阀9控制，上升时，系统压力由遥控溢流阀12控制，如此，可使系统产生的热量减少，防止了油温上升。 第二节 180吨板金冲床液压系统特点 “穿地龙”机器人是一种可在土中克服土壤阻力的自行行走设备，用于实现PE或PVC管、电缆、光缆等中、小直径管线的地下非开挖铺设施工。该设备的执行机构如图6-4所示。主要有液压驱动的锥形头部、转向装置、冲击装置三部分组成。工作时，微机系统发生各种操作指令，冲击装置往返运动提供机器人前进驱动力；转向装置旋转运动提供锥形头部转动的扭转力，实现机器人在土壤中的姿态变化。第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统一、“穿地龙”机器人主机功能结构图6-4 “穿地龙”液压系统原理图
14、第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统1-锥形头部；2-转向离合器； 3-转向液压缸活塞；4-转向液压缸缸体；5-冲击液压缸活塞（杆）；6-冲击液压缸缸体；7-氮气室； 8-定压溢流阀；9-配流阀阀体；10-配流阀阀芯；11-变量液压泵；12-溢流阀 13、14-二位二通电磁换向阀阀；15、16、17-二位三通电磁换向阀；18-调速阀；19-节流阀第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统一、“穿地龙”机器人主机功能结构图6-4所示为该机器人的液压控制系统原理。当机器人直线前进时，电磁铁4YA、5YA均通电使换向阀13、14均切换至左位，液压泵的压力油同时进入冲击和转向两个回路，使机器人的执行机构同时
15、实现冲击和旋转运动。当机器人转弯时，首先通过电磁铁4YA断电使换向阀13复至左位，关闭冲击油路；第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工作原理电磁铁5YA通电使换向阀14切换至左位，开启转向油路，通过三个电磁阀（1YA、2YA、3YA）的协调动作控制转向缸两活塞的向前、向后及相互间的运动，使得离合器2分离或咬合，产生旋转带动锥形头部1转过不同的角度，改变机器人在土壤中的前进方向，直到机器人的头部转向到指定的位置。然后，电磁铁5YA断电使换向阀14复至右位，关闭转向油路使其保压；电磁铁4YA通电使转向阀14切换至右位，开启冲击油路，只冲击不旋转，机器人沿头部偏移的方向前进。第三
16、节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工作原理1. 冲击活塞（杆）回程 图6-4所示状态为冲击装置的活塞（杆）一次冲击行程终了处于回程的开始状态。配流阀的左阀腔d中的油液通过冲击缸的b腔、回路口o通油箱，而右阀腔h与压力油口p相通，阀芯10在h腔压力油作用下处于图示左端位置。压力油经p口、阀的高压腔e、进入冲击缸左腔a冲击缸的活（杆）5开始向右回程，而右腔c的油液则经阀的变压腔f、低压腔g、回油口o回油箱，同时压缩氮气室7。第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工作原理1. 冲击活塞（杆）回程 随着回程增加，系统压力随氮气7的压力升高而升高，当 压力升高到定压阀
17、8的设定值时，定压阀8开启，压力油经p口和阀8进入阀腔d中，因d腔作用面积大于h腔作用面积，阀芯在压力差作用下向右运动，靠向阀腔右侧，阀的变压腔f与高压腔e连通。这样冲击缸a、c腔均与压力油相通，形成差动连接，活塞回程加速阶段结束。活塞依惯性作用向右作减速运动直至速度为零，完成整个回路动作。第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工作原理2. 冲击缸活塞（杆）冲程 冲击缸的活塞杆回程结束时，配流阀芯10靠在阀腔右侧，冲击缸的a、c腔均与压力油口p相通，保持差动连接，冲击缸的活塞（杆）5 液压油压差及被压缩的氮气膨胀作用下向左加速运动，开始冲程。在冲程加速后期，活塞（杆）5的速度
18、很高，油液流量大，系统压力降低。当活塞越过冲击缸的b腔左端油口时，阀腔d经冲击缸中腔b与回油口o连通，压力迅速降低。第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工作原理2. 冲击缸活塞（杆）冲程 此时，定压阀8关闭，阀芯在h腔压力油作用下迅速向前运动，靠在阀腔左侧，而活塞（杆）5则依靠惯性高速撞击冲击缸的左端面，产生冲击力克服土壤阻力，带动机体向左运动一段距离。这时，一次冲程结束，系统又恢复到回程初始状态。 通过如此循环实现冲击缸活塞的回程与冲程运动，每次冲击后机器人都想向前行进一段距离，从而实现了机器人在土壤中的自行前进。第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统二、液压控制系统及其工
19、作原理（1）“穿地龙”机器人的执行机构采用液压驱动，体积小，功率和冲击力大。可以同时实现土中的冲击前进与旋转（2）冲击装置采用三腔液压缸及压力反馈是配流机构，转向装置采用双活塞液压缸，并分别采用调速阀和节流阀进油节流调速；通过电磁换向阀的通断组合实现冲击装置和转向装置的分时或同时工作。（3）技术参数该机器人的转向扭矩为90-150Nm；冲击频率为100-300次/min；液压系统的工作压力为16MPa.第三节 “穿地龙”机器人液压控制系统三、“穿地龙”机器人液压控制系统的特点一、 概述 塑料注射成型机简称注塑机。它将颗粒状的塑料加热熔化到流动状，用注射装置快速、高压注入模腔，保压一定时间，冷却
20、后成型为塑料制品。 注塑机的工作循环为合模注射保压预塑开模顶出制品顶出缸后退合模冷却定型以上动作分别由合模缸、预塑液压马达、注射缸和顶出缸完成，另外注射座通过液压缸可前后移动。 注塑机液压系统要求有足够的合模力，可调节的合模、开模速度，可调节的注射压力和注射速度，可调节的保压压力，系统还应设有安全联锁装置。第四节 塑料注射成型机液压系统 SZ-250A型注塑机属中小型注塑机，每次最大注射容量为250 升。图6- 5为其液压系统图。图中，a0、a1、a2、a3为合模缸的行程开关；b0、b1为注射座的行程开关；c0、c1、c2为注射缸的行程开关；d0、d1为顶出缸的行程开关；t1为控制慢速注射的时
21、间；t2为控制合模保压的时间；p为压力开关，合模缸到达高压值时该压力开关动作。 各执行元件的动作循环主要依靠行程开关切换电磁换向阀来实现，各液压缸及电磁铁通、断电动作顺序如图6-6所示。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理161819179Y19Y0208Y212Y2131Y223Y13Y056安 全 门 关4Y87105Y15Y097Y17Y0156Y16Y01114注 射 缸注 射 座 移 动 缸13预 塑 液 压 马 达12料 斗顶 出 缸定 模 板动 模 板合 模 缸p喷 嘴料 筒螺 杆4图6-5 SZ- 250A型注塑机液压系统原理图第四节 塑料注射成型机液压系统123
22、456789101112131415合 模 缸注 射座 缸注 射 缸t1t2断 电a0a1a2a3pt2b0b1c0c1c2c3t2d0d1保 压预 塑(马 达 )防 流 涎顶 出 缸通 电(d)(c)(b)(a)100000011000010010000011000010001000011000010000100011000010000010011000010000100010100010000100010010010000100010010110O Na1a2a3pc1c2t1c3c0t2a2a1a0d1d05Y 13Y 12Y1Y9Y 17Y 18Y1Y6Y 09Y 07Y 01Y6Y
23、13Y 01Y4Y1Y9Y 13Y 18Y6Y 01Y7Y 19Y 01Y7Y 06Y 11Y3Y 04Y2Y101000010000001100000011000010000010101000010000000011000010010000011000010100000011000010100000011000010100000011000010图6-6 注塑机液压系统电气控制顺序动作分析图(c) 开关动作图 (d) 电磁阀线圈通、 断电图（a）动作顺序图；(b) 开关信号图；第四节 塑料注射成型机液压系统1.关安全门 为保证操作安全，注塑机都装有安全门。关安全门，行程阀6恢复常位，合模缸才
24、能动作，系统开始整个动作循环。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理2. 合模 动模板慢速启动、快速前移，当接近定模板时，液压系统转为低压、慢速控制。（1）慢速合模(2Y、3Y1通电)：大流量泵1通过电磁溢流阀3卸载，只有小流量泵2进入合模缸左腔，实现慢速合模；（2）快速合模(1Y、2Y、3Y1通电)：行程开关发令使1Y得电，泵1不与泵2同时向合模缸供油，实现快速合模。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理2. 合模 （3）低压合模(2Y、3Y1、9Y1通电)：泵1卸载，泵2的压力由调压力较低的远程调压阀18控制。合模缸推力较小，保护模板；（4）高压合模(2Y、3Y1通
25、电)：泵1卸载，泵2供油，系统压力由高压溢流阀4控制，高压合模，连杆牢固地锁紧模具。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理3. 注射座前移(2Y、5Y1通电) 在注塑机上安装、调试好模具后，注塑喷枪要顶住模具注塑口，故注射座要前移。泵2的压力油经电磁换向阀9右位进入注射座移动缸右腔，注射座前移使喷嘴与模具接触，注射座移动缸左腔油液经阀9回油箱。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理4. 注射 注射是指注射螺杆以一定的压力和速度将料筒前端的熔料经喷嘴注入模腔，分慢速注射和快速注射两种。 (1)慢速注射(2Y、5Y1、7Y1、8Y通电)：泵2的压力油经电液换向阀15左位和单
26、向节流阀14进入注射缸右腔，左腔油液经电液换向阀11中位回油箱，注射缸活塞带动注射螺杆慢速注射，注射速度由单向节流阀14调节，远程调压阀20起定压作用。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理4. 注射(2)快速注射（1Y、2Y、5Y1、6Y0、7Y1、8Y通电）：泵1和泵2的压力油经电液换向阀11右位进入注射缸右腔，左腔油液经阀11回油箱。由于两个泵同时供油，且不经过单向节流阀14，因此注射速度加快了。此时，远程调压阀20起安全作用。 第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理5. 保压 (2Y、5Y1、7Y1、9Y0通电) 由于注射缸对模腔内的熔料实行保压并补塑，因此，只
27、需少量油液，所以泵1卸载，泵2单独供油，多余的油液经溢流阀4回油箱，保压压力由远程调压阀19调节。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理6. 预塑（1Y、2Y、5Y1、7Y0通电） 保压完毕（时间控制），从料斗加入的熔料随着螺杆的转动被带至料筒前端，进行加热塑化，并建立一定压力。当螺杆头部熔料压力到达能克服注射缸活塞退回的阻力时，螺杆开始后退。后退到预定位置，即螺杆头部熔料达到所需注射量时，螺杆停止转动和后退，准备下一次注射。与此同时，在模腔内的制品冷却成形。 第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理6. 预塑（1Y、2Y、5Y1、7Y0通电） 螺杆转动由预塑液压马达通过
28、齿轮机构驱动。马达的转速由旁通型调速阀13控制。当螺杆头部熔压力迫使注射缸后退时，注射缸右腔油液经单向节流阀14、电液换向阀15右位和背压阀16回油箱，其背压力由阀16控制。同时，注射缸左腔产生局部真空，油箱的油液在大气压作用下经阀11中位进入其内。 第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理7. 防流延(2Y、5Y1、6Y1通电) 当采用直通开敞式喷嘴时，预塑加料结束，要使螺杆后退一小段距离以减小料筒前端压力，防止喷嘴端部熔料流出。泵1卸载，泵2压力油一方面经阀9右位进入注射座移动缸右腔，使喷嘴与模具保持接触，另一方面经阀11左位进入注射缸左腔，使螺杆强制后退。注射座移动缸左腔和注射
29、缸右腔，油液分别经阀9和阀11回油箱。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理8. 注射座后退(2Y、5Y1通电) 在安装调试模具或模具注塑口堵塞需清理时，射座要离开注塑机的定模座后退。泵1卸载，泵2压力油经阀9左位使注射座后退。 第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理9. 开模 开模速度一般为慢快慢，由行程控制。 （1）慢速开模(2Y、3Y0通电)：泵1(或泵2)卸载，泵2(或泵1)压力油经电液换向阀5左位进入合模缸右腔，左腔油液经阀5回油箱。 （2）快速开模(1Y、2Y、3Y0通电)：泵1和泵2合流向合模缸右腔供油，开模速度加快 。 （3）慢速开模（2Y、3Y0通电)
30、：泵1(或泵2)卸载，泵2(或泵1)压力油经电液换向阀5左位进入合模缸右腔，左腔油液经阀5回油箱。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理10. 顶出（1）顶出缸前进(2Y、4Y通电)：泵1卸载，泵2压力油经电磁换向阀8左位、单向节流。阀7进入顶出缸左腔，推动顶出杆顶出制品，其运动速度由单向节流阀7调节，溢流阀4为定压阀。（2）顶出缸后退(2Y通电)：泵2的压力油经阀8常位使顶出缸后退。第四节 塑料注射成型机液压系统二、液压系统工作原理(1)为满足加工不同塑料对注射压力的要求，一般注塑机都配备三种不同直径的螺杆，在系统压力为14MPa时，获得的注射压力为40150 MPa。(2) 保
31、证足够的合模力，防止高压注射时模具开缝产生塑料溢边，注塑机采用了液压-机械增力合模机构。第四节 塑料注射成型机液压系统三、液压系统的特点(3)采用双泵供油系统，模具的启闭过程和塑料注射的各阶段快慢速之比可达50100，系统功率利用比较合理。(4) 系统所需多级压力，由多个并联的远程调压阀控制。(5）注塑机的多执行元件的循环动作主要依靠行程开关按事先编程的顺序完成。这种方式灵活、方便。 第四节 塑料注射成型机液压系统三、液压系统的特点 该液压机为生产油罐封头的专用设备。上横梁、两个侧壁及下横梁用4根拉杆通过液压螺母拉紧，形成一个封闭式的框架（见图6-7）。随机专用的液压螺母预紧拉杆时，通过控制液
32、压螺母中压力的高低，可以精确地控制拉杆的预紧力，使液压机在最大的使用提升载荷下，也能保证上、下横梁与侧壁的紧密贴合。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统一、主机功能结构 用来安装凸模的活动横梁37在主液压缸36及提升液压缸38的“夹持”操纵下，可以在安装于两侧壁上的导向板间上下滑动，完成快进、拉深及返回动作。柱塞式压边液压缸32与主液压缸均安装在上横梁上。下行时，与压边缸柱塞头相连压边环与工件接触前，与主缸同步；接触工件后，与活动后梁分离，将工件压紧在工作台上。其回程则靠提升缸借助活动横梁推动柱塞杆上的台肩实现。顶出液压缸19与提升缸一起安装在下横梁上。下横梁之上固定有安装凹模的工作台第五节 油
33、罐封头双动拉深液压机系统一、主机功能结构该液压机的工艺过程为：快速下行（快进）慢速下行（慢进）压边加液压垫拉深释压回程第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理图6-7 油罐封头双动拉深液压机液压系统图 1、4-电磁溢流阀；2-手动变量柱塞泵； 3、5、7-定量柱塞泵；8、15、16、18-溢流阀；6-过滤器；9、12-压力表；10、11、26-单向阀；13、14、30-三位四通电液换向阀；17-节流阀；19-顶出液压缸；20、25-节流阀；21、24、31-液控单向阀；22、23、42-二位三通电磁换向阀；28、39-二位二通电磁换向阀；27、40-调速阀；29-单向顺序阀；
34、32-压边液压缸；33、35-充液阀；34-充液油箱；36-主液压缸；37-活动横梁；38-提升液压缸；41-单作用液压缸第五节 油罐封头双动拉深液压机系统1快速下行（快进） 电磁铁1YA、2YA、3YA、和6YA通电，泵2和泵3由卸荷转为工作状态，同时向系统供油，两泵的压力油经单向阀10和11三位四通电液换向阀3右位、单向阀26、二位二通电磁换向阀39和28的右位及三位四通电液换向阀30中位进入主液压缸36，同时经液控单向阀31进入压边缸32，推动活动撗梁向下运动。提升缸38中的液压油则经节流阀20及由控制油液导通的液控单向阀21直接排回油箱。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及
35、其工作原理1快速下行（快进） 在活动横梁、凸模及3 种共7个缸活塞自重的作用下，活动横梁快速下行，主液压缸及压边缸中造成一定真空，借此从充液箱34经充液阀35和33分别向主液压缸充油，实现凸模的快速下行。节流阀20为提升缸提供一定的背压，以使工作平稳，调整其开度，还可粗略地改变活动横梁的快速下行速度。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理 2慢速下行（慢进） 当活动横梁上的挡铁压动行程开关SQ2时，电磁铁1YA和6YA断电，12YA通电，其他与上相同。 由于1YA断电，此时系统仅有液压泵3供油。压力油经调速阀27和阀30同时进入主缸，封住充液阀并推动活动横梁慢速下行。因液控
36、单向阀21截止，提升缸中的油液则经单向顺序阀29、换向阀13右位及换向阀14中位排回油箱，顺序阀29起平衡阀的作用，其设定压力略高于活动横梁等部件质量可能在提升缸38中产生压力；慢进速度取决于阀27的开度，以压边圈接触工件时不产生太大的冲击为准。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理3. 压边 当压边缸32带动的压边圈与工件接触并停止下行后，电磁铁12YA断电、10YA通电，压力油经阀30左位，液控单向阀31进入压边缸，通过压边圈，以对工件施压。压边力由电接点压力表DJ1设定并显示。此时主缸停止进油，与其相连的活动横梁与压边缸柱塞台肩脱开，由顺序阀平衡，停止运动。第五节 油
37、罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理4. 加液压垫 当压边力达到工艺要求数值时，电接点压力表DJ1发信号，电磁铁3YA、10YA断电，8YA通电。压边缸由液控单向阀31保压。液压泵压力油经阀13中位、阀14右位进入顶出缸19的下腔，顶出缸活塞带动支承垫上行，支承垫接触工件下表面，达到适当的预置支承力后，电接点压力表DJ3发信号，电磁铁8YA断电，顶出缸加垫结束。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理5. 拉深 电磁铁8YA断电后的同时，电磁铁1YA、3YA、13YA及11YA通电。此时双泵同时供油，流量由调速阀40调节，压力油经阀30右位进入主缸，推动活动横梁带
38、动凸模开始对工件实施拉深。提升缸中的液压油经单向顺序阀29、阀13右位及阀14中位返回油箱。拉深过程中，顶出缸中的活塞被廹随工件下行，顶出缸19下腔的油液经节流器17及背压溢流阀16排回油箱，从而形成具有一定反力的浮动液压垫。浮动支承力的大小由阀16及节流器根据工艺要求设定，由电接点压力表DJ3显示。溢流阀15在此起安全阀作用。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理6. 释压 拉深尺寸到位时，活动横梁压动行程开关SQ4，电磁铁10YA、3YA、1YA、2YA及13YA断电，13YA通电.泵停止供油，主缸及压边缸通过节流阀25及液控单向阀24释压，释压速度通过改变节流阀25的
39、开度来调节。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理7. 回程 主缸及压边缸的压力降低至要求的压力范围内时，即电接点压力表DJ1与DJ2均发信后，电磁铁1YA、2YA及4YA通电，5YA断电。双泵同时供油，压力油经阀13左位及阀29中的单向阀进入提升缸38中，并导通充液阀33及35，推动活动横梁向上运动，碰到压边缸32柱塞杆上的台肩后，主缸及压边缸一起实现回程动作，两缸中的液压油分别经充液阀33及35返回到充液箱34中，活动横梁运动到位，压动行程开关SQ1，电磁铁1YA及4YA断电，各缸停止运动，回程结束。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理8. 顶出
40、回程结束，行程开关SQ1同时使电磁铁8YA及9YA通电，液压泵3的压力油经阀10、阀13的中位及阀14的右位进入顶出缸19的下腔，推动顶出缸向上运动，顶出缸上腔的油液经阀14的右位排回油箱。同时，油液还经换向阀42的左位进入单作用缸41，使行程开关SQ6进入工作位置。顶出缸向上运动将工件顶出凹模，压动行程开关SQ6，使电磁铁8YA断电，顶出动作停止。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理8. 顶出 延时一段时间后，电磁铁7YA通电，9YA断电，压力油液经阀13中位及阀14左位进入顶出缸上腔，推动顶出缸活塞下行，下腔的油液经阀14左位排回油箱。此时缸41将行程开关SQ6撤回到
41、非工作位置。顶出缸回程到位后，压动行程开关SQ5，电磁铁7YA、1YA及2YA断电，顶出缸停止运动。至此一次工作循环结束。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统二、液压系统及其工作原理（1）系统所有的执行器共用一组并联的液压泵，提高了能源的利用率。（2）三位四通电液换向阀13与14串联，实现了顶出与活动横梁间动作的互锁。（3)拉深工步在工件下方加了液压垫，使拉深动作平稳，而且保证了产品的成型质量。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统三、 液压系统的特点（4）采用液控单向阀保压，通过节流释压（释压速度可调）；采用单向顺序阀平衡工作部件自重。（5）液压系统设置有多个电液换向阀和液控单向阀，所以系统设置了
42、独立的控制油源，以便于实现控制，减小油路间干扰。（6）液压泵站设置了独立于主系统之外的离线过滤系统，提高了系统油液的清洁度。第五节 油罐封头双动拉深液压机系统三、 液压系统的特点 压力是液压系统的两个基本参数之一，再很大程度上决定了液压系统工作性能的优劣。工作压力的大小取决于外负载的大小。工作压力失常表现在：当对液压系统调整时，出现调压阀失效，系统压力建立不起来（压力不够）或者完全无压力，或者压力调不下来，或者上升后又掉下来以及压力不够稳定。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去1压力失常的影响（1）液压系统不能实现正确的工作循环，特别是在压力控制的顺序动作
43、回路中；（2）执行部件处于原始位置不动作，液压设备不能工作；（3）伴随出现噪声、执行运动部件速度显著降低等故障，甚至产生爬行。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去2压力失常产生的原因（1）油泵原因造成的无流量输出或输出流量不够油泵转向不对，根本无压力油输出，系统压力一点也没有；因电动机转速过低，功率不足，或者油泵使用日久内部磨损，内泄露大，容积效率低，导致油泵输出流量不够，系统压力低；第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去2压力失常产生的原因（1）油泵原因造成的无流量输出或输出流量不够油泵进出口装反，而泵又是不可反转泵，
44、不但不能上油，而且还会冲坏油封；其他原因：如泵吸油管太细，吸油管密封不好漏气，油液粘度太高，滤油器被杂质污染堵塞，造成泵吸油阻力大产生吸空现象，使泵的输出流量不够，系统压力上不去。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去（2）溢流阀等压力调节阀故障溢流阀故障有两个方面：一是阀芯卡死在大开口位置，油泵输出的压力油短路流回油箱致使压力上不去；二是阀芯卡死在关闭阀口的位置，系统压力降不下来。造成压力阀芯卡死的原因有阻尼孔堵塞，调压弹簧折断等。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去2压力失常产生的原因（3）在工作过程中发现压力上不去
45、或压力下不来，则很可能是换向阀失灵，导致系统卸荷或封闭；或由于阀芯与阀体空之间严重磨损所致。（4）卸荷阀卡死在卸荷位置，系统总是卸荷，压力上不去。（5）系统存在内外泄露，泵泄露、执行元件泄露、控制元件泄露、元件外泄露等。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去2压力失常产生的原因3压力失常排除方法 先检查油泵电机转向是否正确，电机功率是否匹配，然后开机，看溢流阀溢流出口是否有油液流出，再调节溢流阀的压力，判断溢流阀是否有问题，在没有问题的情况下，检查是否有外部泄露，如果上述都没有问题，液压缸泄漏的可能性很大，如果液压缸是新的或者刚修过可能是密封部位太紧，如果这
46、些没有问题，就是换向阀泄漏，对于新安装系统，压力上不去，多由于溢流阀的原因。第六节 液压传动系统常见故障及其排除一、液压系统的工作压力失常，压力上不去1欠速的现象 液压设备执行元件（油缸或马达）的欠速包括两种情况：一是快速运动（快进）时速度不够快，不能达到设计值和新设备的规定值；二是在负载下其工作速度随负载的增加显著降低，特别是大型液压设备，这一现象尤为显著，速度一般与流量有关。第六节 液压传动系统常见故障及其排除二、欠速（1）快速运动速度不够的原因油泵的输出流量不够和输出压力不足；因溢流阀的故障导致部分油液流回油箱；系统的内泄漏严重；快进时阻力大：例如导轨润滑断油或不足，安装过紧导致的摩擦力
47、大等。第六节 液压传动系统常见故障及其排除二、欠速2欠速产生的原因（2）工作进给时，在负载下工进速度明显降低，即使开大调速阀故障依然存在系统在负载下，工作压力增高，泄漏增加，调好的速度因内外泄漏的增大而减少；系统油温升高，泄漏增加，有效流量减少；液压系统设计不合理，当负载变化时，进入执行元件的流量也变化，引起速度的变化；第六节 液压传动系统常见故障及其排除二、欠速2欠速产生的原因（2）工作进给时，在负载下工进速度明显降低，即使开大调速阀故障依然存在油液中混有杂质，堵塞调速阀的节流口，造成工进速度降低，时堵时通，造成速度不稳；系统内进入空气；上述（1）中存在的问题。第六节 液压传动系统常见故障及其排除二、欠速2欠速产生的原因3欠速排除方法（1）检查油泵输出流量和输出压力是否存在问题；（2）检查溢流阀是否存在问题；（3）适当减小导轨或执行元件的密封的紧度；（4）检查油液的污染情况；（5）开机适当排除执行元件中的空气；（6）上述问题解决后仍然存在问题，就是执行元件或换向元件内泄漏严重，先更换换向阀，问题仍存在，检修执行元件。第六节 液压传动系统常见故障及其排除二、欠速
