1、8.1 项目项目 8-1 液压系统识图能力训练液压系统识图能力训练8.2 项目项目 8-2 液压系统设计与计算液压系统设计与计算8.3 项目项目 8-3 液压系统使用与维护液压系统使用与维护小结小结第8章 综合应用技能训练2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练8.1 项目项目 8-1 液压系统识图能力训练液压系统识图能力训练8.1.1 知识准备通过典型液压系统分析，了解和掌握液压系统识图步骤和方法。通过典型液压系统分析，了解和掌握液压系统识图步骤和方法。液压系统识图步骤液压系统识图步骤：（1）了解设备的功用及对液压系统动作和性能的要求；）了解设备的
2、功用及对液压系统动作和性能的要求；（2）初步分析液压系统图，并按执行元件数将其分解为若干个子系统；）初步分析液压系统图，并按执行元件数将其分解为若干个子系统；（3）对每个子系统进行分析，分析组成子系统的基本回路及各液压元件）对每个子系统进行分析，分析组成子系统的基本回路及各液压元件的作用，按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进油和回油路线；的作用，按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进油和回油路线；（4）根据设备对液压系统中各子系统之间的顺序、同步、互锁、防干扰）根据设备对液压系统中各子系统之间的顺序、同步、互锁、防干扰或联运等要求，分析它们之间的联系，弄懂整个液压系统的工作原理；或联运等
3、要求，分析它们之间的联系，弄懂整个液压系统的工作原理；（5）归纳出设备液压系统的特点和使设备正常工作的要领，加深对整个）归纳出设备液压系统的特点和使设备正常工作的要领，加深对整个液压系统的理解。液压系统的理解。学习目标学习目标2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 图图8-1所示为所示为MJ-50型数控车床的液压系统图，数控车床对液压系统型数控车床的液压系统图，数控车床对液压系统的动作要求为：卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与的动作要求为：卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与反转、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统中各电磁换向
4、阀的电磁铁动作反转、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统中各电磁换向阀的电磁铁动作由数控系统的可编程序控制器控制，电磁铁动作表如表由数控系统的可编程序控制器控制，电磁铁动作表如表8-1所示。所示。例例8-1 MJ-508-1 MJ-50数控车床液压系统分析数控车床液压系统分析1.1.任务描述任务描述2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练MJ-50数控车床液压系统原理图 1-液压泵 2-单向阀 3、4、5-减压阀 6、7、8、9、10-电磁换向阀 11、12、13-单向节流阀 14、15、16-压力表 17-夹紧缸 18-刀架转位马达 19-刀盘架夹紧缸
5、20-尾座套筒缸 四个液压执行元件，分别形成了卡盘的夹紧回路、刀架转位回四个液压执行元件，分别形成了卡盘的夹紧回路、刀架转位回路、刀盘锁紧回路以及尾座套筒伸缩回路。路、刀盘锁紧回路以及尾座套筒伸缩回路。2.2.原理分析原理分析2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（1）卡盘夹紧回路）卡盘夹紧回路 夹紧液压缸夹紧液压缸17小腔进油时夹紧工件，小腔进油时夹紧工件，为正卡方式。为正卡方式。夹紧与松开动作转换由二位四通电夹紧与松开动作转换由二位四通电磁换向阀磁换向阀10实现。夹紧回路中卡盘的高实现。夹紧回路中卡盘的高压夹紧与低压夹紧的转换由二位四通电压夹紧
6、与低压夹紧的转换由二位四通电磁换向阀磁换向阀6控制。减压阀控制。减压阀4为高压，减压为高压，减压阀阀3为低压。为低压。卡盘正卡高压夹紧工作过程：图示卡盘正卡高压夹紧工作过程：图示位置时位置时1YA得电时，换向阀得电时，换向阀10左位工作，左位工作，系统压力油经减压阀系统压力油经减压阀4、换向阀、换向阀6、换向、换向阀阀10进入液压缸右腔，液压缸左腔的油进入液压缸右腔，液压缸左腔的油液经换向阀液经换向阀10直接回到油箱。当直接回到油箱。当2YA通通电时，换向阀电时，换向阀10的右位工作，油液进入的右位工作，油液进入液压缸的左腔，右腔油液回油箱，当液压缸的左腔，右腔油液回油箱，当3YA得电时，换向
7、阀得电时，换向阀6右位工作，减压阀右位工作，减压阀3工作，实现低压力状态下的夹紧与松工作，实现低压力状态下的夹紧与松开动作。开动作。卡盘夹紧回路 2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（2）回转刀架的松夹与正反）回转刀架的松夹与正反转转 刀盘的夹紧与松开，由刀盘的夹紧与松开，由二位四通电磁换向阀二位四通电磁换向阀8控制，控制，当当4YA得电时，刀盘松开，得电时，刀盘松开，失电时，刀盘夹紧，消除了失电时，刀盘夹紧，消除了加工过程中突然断电所引起加工过程中突然断电所引起的事故隐患。的事故隐患。刀盘的旋转方向由三位刀盘的旋转方向由三位四通电磁换向阀四通电
8、磁换向阀7控制，其旋控制，其旋转速度由单向调速阀转速度由单向调速阀11和和12进行控制。当进行控制。当4YA通电时，通电时，阀阀8右位工作，刀盘松开，当右位工作，刀盘松开，当7YA失电、失电、8YA得电时，刀架得电时，刀架正转，当正转，当7YA得电、得电、8YA失电失电时，刀架反转；当时，刀架反转；当4YA失电失电时，阀时，阀4左位工作，刀盘夹紧。左位工作，刀盘夹紧。回转刀架回路2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（3）尾座套筒伸缩动作）尾座套筒伸缩动作 当当6YA得电时，换向阀得电时，换向阀9左位工作，系左位工作，系统压力油经减压阀统压力油经减
9、压阀5、换向阀、换向阀9到尾座套筒到尾座套筒液压缸的无杆腔，液压缸的有杆腔油经单液压缸的无杆腔，液压缸的有杆腔油经单向调速阀向调速阀13、换向阀、换向阀9回油箱，缸筒带动尾回油箱，缸筒带动尾座套筒伸出，伸出时的预紧力大小通过压座套筒伸出，伸出时的预紧力大小通过压力计力计16显示。反之，当显示。反之，当5YA得电时，换向阀得电时，换向阀的右位工作，油液进入有杆腔，而无杆腔的右位工作，油液进入有杆腔，而无杆腔回油，尾座套筒缩回。回油，尾座套筒缩回。（1）采用变量泵向系统供油，系统效率高；）采用变量泵向系统供油，系统效率高；（2）卡盘夹紧回路采用两级减压回路调节夹紧力，套筒回路采用减压阀）卡盘夹紧回
10、路采用两级减压回路调节夹紧力，套筒回路采用减压阀调节伸出时的预紧力大小，系统适应性强，调节方便；调节伸出时的预紧力大小，系统适应性强，调节方便；（3）采用单向调速阀对刀盘的转动速度进行无级调节；）采用单向调速阀对刀盘的转动速度进行无级调节；（4）压力计）压力计14、15、16显示，方便系统调试，有利于监控工作过程。显示，方便系统调试，有利于监控工作过程。尾座套筒伸缩回路3.3.液压系统的特点液压系统的特点2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 整机主要包括底盘整机主要包括底盘1、回转平台回转平台2、工作装置、工作装置3。单斗液压挖掘机的工作过单斗液
11、压挖掘机的工作过程是以铲斗的切削刃切削程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。开始下一次的作业。（1）液压挖掘机的液压系统应满足的作业动作要求（2）液压挖掘机对液压系统的要求例例8-2 8-2 单斗液压挖掘机液压系统分析单斗液压挖掘机液压系统分析1 1任务描述任务描述2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（1）液压挖掘机的液压系统应满足的作业动作要求保证液压挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也保证液压挖掘机动臂、
12、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以相互配合实现复合动作。可以相互配合实现复合动作。保证工作装置的动作与回转平台的回转动作既能单独进行，保证工作装置的动作与回转平台的回转动作既能单独进行，又能作复合动作，以提高液压挖掘机的作业效率。又能作复合动作，以提高液压挖掘机的作业效率。履带式液压挖掘机的左、右履带应能分别驱动，使挖掘机履带式液压挖掘机的左、右履带应能分别驱动，使挖掘机行走转弯方便灵活，并能实现原地转向，以提高挖掘机的行走转弯方便灵活，并能实现原地转向，以提高挖掘机的机动性。机动性。保证液压挖掘机工作安全可靠，对各机构及液压执行元件保证液压挖掘机工作安全可靠，对各机构及液压执行元件应具有完善
13、的安全保护措施。例如，对回转机构和行走装应具有完善的安全保护措施。例如，对回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而下降过快；防置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而下降过快；防止机器下坡行驶时超速溜坡等。止机器下坡行驶时超速溜坡等。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（2）液压挖掘机对液压系统的要求液压挖掘机的液压系统应具有较高效率，以充分发挥发动机的动力性液压挖掘机的液压系统应具有较高效率，以充分发挥发动机的动力性和燃油经济性。和燃油经济性。液压系统和液压元件在大负载和剧烈振动冲击作用下，应具有足够的液压系统和液压元件在大负载和剧
14、烈振动冲击作用下，应具有足够的可靠性。可靠性。选择轻便、适用、耐振的冷却散热系统，减少系统总发热量，使液压选择轻便、适用、耐振的冷却散热系统，减少系统总发热量，使液压系统工作温度及温升在规定范围内。系统工作温度及温升在规定范围内。由于液压挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统由于液压挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。的密封性能要好，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。在必要时采用液压先导或电液伺服操纵装置，提高液压挖掘机操作的在必要时采用液压先导或电液伺服操纵装置，提高液压挖掘机操作的舒适性，减轻操作人员的劳动
15、强度。舒适性，减轻操作人员的劳动强度。对液压系统采用先进的自动控制技术系统，提高液压挖掘机的技术性对液压系统采用先进的自动控制技术系统，提高液压挖掘机的技术性能标，使液压挖掘机具有节能、高效和自动适应负载变化的特点。能标，使液压挖掘机具有节能、高效和自动适应负载变化的特点。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 WY-100液压挖掘机液压系统图2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 该挖掘机液压系统由两个独立的回路组成。该挖掘机液压系统由两个独立的回路组成。泵泵1和泵和泵2组双联泵，组双联泵，分别由分别
16、由A、B两组多路换向阀控制，每组中的四联换向阀组为串联油路。两组多路换向阀控制，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵油泵1输的压力油进入输的压力油进入A组多路换向阀，驱动回转马达和铲斗油缸，组多路换向阀，驱动回转马达和铲斗油缸，并经中央回转接头并经中央回转接头9驱动左行走马达驱动左行走马达5。该组执行元件不工作时油泵。该组执行元件不工作时油泵A输输出的压力油经出的压力油经A组多路换向阀中的合流阀组多路换向阀中的合流阀13进入第二组多路换向阀，以进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。加快动臂或斗杆的工作速度。油泵油泵2输出的压力油进入输出的压力油进入B组多路换向阀，驱动动臂油缸组多路
17、换向阀，驱动动臂油缸16、斗杆油、斗杆油缸缸15，并经中央回转接头，并经中央回转接头9驱动右行走马达驱动右行走马达5。限速阀限速阀10的液控口作用着由梭阀的液控口作用着由梭阀12提供的提供的1、2两油泵的最大压力，两油泵的最大压力，下坡行走出现超速时，油泵出口压力降低，限速阀下坡行走出现超速时，油泵出口压力降低，限速阀10自动对回油进行节自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。在左、右行走马达在左、右行走马达5和和6内部除设有补油阀外，还设有双速电磁阀内部除设有补油阀外，还设有双速电磁阀7，当双速电磁阀在图示位置时马达内部的两排柱塞构成串联油
18、路，此时为当双速电磁阀在图示位置时马达内部的两排柱塞构成串联油路，此时为高速；当双速电磁阀通电后，马达内部的两排柱塞呈并联状态，马达排高速；当双速电磁阀通电后，马达内部的两排柱塞呈并联状态，马达排量增大、转速降低，使挖掘机的行走驱动力增大。量增大、转速降低，使挖掘机的行走驱动力增大。2.2.原理分析原理分析2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 为了防止动臂、斗杆、铲斗等因自重而超速降落，其回路中均设有单为了防止动臂、斗杆、铲斗等因自重而超速降落，其回路中均设有单向节流阀向节流阀17。另外，两组多路换向阀的进油路中设有安全阀。另外，两组多路换向阀的
19、进油路中设有安全阀11和和18，以限，以限制系统的最大压力，在各执行元件的分支油路中均设有过载阀，吸收工作制系统的最大压力，在各执行元件的分支油路中均设有过载阀，吸收工作装置的冲击；油路中还设有单向阀，以防止油液的倒流、阻断执行元件的装置的冲击；油路中还设有单向阀，以防止油液的倒流、阻断执行元件的冲击振动向油泵的传递。冲击振动向油泵的传递。WY-100型单斗液压挖掘机除了主油路外，还有如下低压油路：型单斗液压挖掘机除了主油路外，还有如下低压油路：排灌油路。排灌油路。泄油回路。泄油回路。补油油路。补油油路。该液压系统为了防止液压系统过大的温升，在回油路中设置强制风冷该液压系统为了防止液压系统过大
20、的温升，在回油路中设置强制风冷式散热器，将油温控制在式散热器，将油温控制在80以下。以下。(1)采用双泵双回路，实现了无干扰复合采用双泵双回路，实现了无干扰复合 动作，系统具有较高的工作效率；动作，系统具有较高的工作效率；(2)采用了多项防失重措施，保证了系统在工作负载变化大且有急剧冲击和振采用了多项防失重措施，保证了系统在工作负载变化大且有急剧冲击和振动的作业条件下，仍具有可靠的工作性能；动的作业条件下，仍具有可靠的工作性能；(3)液压元件采用集成式安装，维修保养方便；液压元件采用集成式安装，维修保养方便；(4)强制风冷装置，抑制了系统的温升，增加了系统的工作稳定性。强制风冷装置，抑制了系统
21、的温升，增加了系统的工作稳定性。3.3.液压系统的特点液压系统的特点2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（1）任务描述 组合机床是由一些通用部件组合机床是由一些通用部件(如动力头、滑台、床身、立柱、底座、如动力头、滑台、床身、立柱、底座、回转工作台等回转工作台等)和少量的专用部件和少量的专用部件(如主轴箱、夹具等如主轴箱、夹具等)组成的，可实现一组成的，可实现一种或几种工件的一道或几道工序加工。组合机床能完成钻、扩、铰、镗、种或几种工件的一道或几道工序加工。组合机床能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台的转位、定位、夹紧和输送等辅助动作。铣
22、、攻丝等工序和工作台的转位、定位、夹紧和输送等辅助动作。液压动力滑台是组合机床上用来完成直线运动的动力部件，在它上液压动力滑台是组合机床上用来完成直线运动的动力部件，在它上面安装上面安装上(他驱式他驱式)动力头时，可完成刀具切削工件时的进给动力头时，可完成刀具切削工件时的进给(工进工进)运动、运动、刀具接近工件和离开工件的快进与快退运动。刀具接近工件和离开工件的快进与快退运动。YT4543型液压动力滑台工作台面的尺寸为型液压动力滑台工作台面的尺寸为450mm800mm，进给速度，进给速度范围为范围为6.6660mmmin，最大快进速度为，最大快进速度为7.3mmin，最大进给力为，最大进给力为
23、44100N。YT4543型动力滑台液压系统原理图如图型动力滑台液压系统原理图如图8-4所示，其电磁铁动作顺所示，其电磁铁动作顺序如表序如表8-2所示。所示。8.1.2 8.1.2 项目实施项目实施1.YT45431.YT4543型动力滑台液压系统分析型动力滑台液压系统分析2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练1-变量液压泵；2-溢流阀；3-液控顺序阀；4-液动换向阀；5-电磁换向阀；6、7-调速阀；8-电磁换向阀；9-行程控制阀；10、11、12、13、14、15、16-单向阀；17-压力表开关图8-4 YT4543型动力滑台液压系统原理图202
24、3-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 YT4543动力滑台的液压系统采用限压式变量叶片泵供油、电液换向动力滑台的液压系统采用限压式变量叶片泵供油、电液换向阀换向、行程阀实现快进和工作速度的换接、电磁阀实现两种工进速度阀换向、行程阀实现快进和工作速度的换接、电磁阀实现两种工进速度的换接、调速阀使进给速度稳定。该系统可实现多种自动工作循环。现的换接、调速阀使进给速度稳定。该系统可实现多种自动工作循环。现以二次工作进给带死挡铁停留的自动工作循环为例来说明液压系统的工以二次工作进给带死挡铁停留的自动工作循环为例来说明液压系统的工作原理。作原理。快进快进。按下启
25、动按钮，电磁铁。按下启动按钮，电磁铁1YA得电，得电，液动换向阀液动换向阀4的左端接通控制油路，左位工作，的左端接通控制油路，左位工作，将主油路沟通。主油路的油流路线为：将主油路沟通。主油路的油流路线为：进油路线：过滤器进油路线：过滤器泵泵l单向阀单向阀11阀阀4左位左位阀阀9右位右位液压缸左腔液压缸左腔A。回油路线：液压缸右腔回油路线：液压缸右腔B阀阀4左位左位单向阀单向阀1 2阀阀9右位右位液压缸左腔液压缸左腔A。此时动力滑台空载，系统压力低，顺序阀此时动力滑台空载，系统压力低，顺序阀3关闭，液压缸差动连接，且变量泵以最大流关闭，液压缸差动连接，且变量泵以最大流量输出，故液压缸量输出，故液
26、压缸(缸筒带动滑台台面缸筒带动滑台台面)快速左快速左进。进。（2）原理分析2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练一工进一工进。当滑台快进到预定位置时，滑台当滑台快进到预定位置时，滑台上的行程挡铁压下行程阀上的行程挡铁压下行程阀9，切断阀，切断阀9的通道，实现一工进。这时主油路的的通道，实现一工进。这时主油路的油流路线为：油流路线为：进油路线：泵进油路线：泵1单向阀单向阀l1液动阀液动阀4的左位的左位调速阀调速阀6电磁阀电磁阀8的右位的右位液压缸左腔液压缸左腔A。此时负载增加，系统压。此时负载增加，系统压力增大，顺序阀力增大，顺序阀3打开。打开。回油
27、路线：液压缸右腔回油路线：液压缸右腔B液动阀液动阀4的左位的左位顺序阀顺序阀3背压阀背压阀2油箱。油箱。一工进工作速度由调速阀一工进工作速度由调速阀6调定，调定，而限压式变量叶片泵则因压力升高而而限压式变量叶片泵则因压力升高而自动减少流量输出，并使输出流量与自动减少流量输出，并使输出流量与调速阀调速阀6所调整的流量相适应，单向阀所调整的流量相适应，单向阀12在两端压差作用下关闭。在两端压差作用下关闭。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 二工进二工进。当滑台以一工进的速当滑台以一工进的速度前进到预定位置时，行度前进到预定位置时，行程挡铁压下行程开
28、关，使程挡铁压下行程开关，使电磁铁电磁铁3 YA通电，经电磁阀通电，经电磁阀8的通道被切断。于是从调的通道被切断。于是从调速阀速阀6流出的油液改道经调流出的油液改道经调速阀速阀7进入液压缸左腔进入液压缸左腔4，液压缸右腔液压缸右腔B的回油路线和的回油路线和一工进相同。一工进相同。由于调速阀由于调速阀7的开口量的开口量调得比调速阀调得比调速阀6小，故此时小，故此时速度由调速阀速度由调速阀7调定。这样调定。这样就实现了滑台的一工进与就实现了滑台的一工进与二工进两种工作速度间的二工进两种工作速度间的换接。换接。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 原位
29、停止原位停止。当滑台退回到原位时，行程挡铁压下原位行程开关，发。当滑台退回到原位时，行程挡铁压下原位行程开关，发出信号，使所有电磁铁都断电，阀出信号，使所有电磁铁都断电，阀5和阀和阀4都处于中位，液压缸都处于中位，液压缸A、B两腔两腔油路封闭，滑台停止运动，泵油路封闭，滑台停止运动，泵1通过阀通过阀4中位卸荷。中位卸荷。死挡铁停留死挡铁停留。当滑台以二工进速度前进到预定位置后，碰上死挡。当滑台以二工进速度前进到预定位置后，碰上死挡铁，滑台停止运动，即实现死挡铁停留。铁，滑台停止运动，即实现死挡铁停留。快退快退。滑台碰上死挡铁后，停止运动，系统压力上升，当压力达到。滑台碰上死挡铁后，停止运动，系
30、统压力上升，当压力达到压力继电器压力继电器YJ的调定数值时，的调定数值时，YJ动作，发出电信号，使阀动作，发出电信号，使阀5的电磁铁的电磁铁1 YA断电，断电，2YA通电，液动换向阀通电，液动换向阀4的右端接通控制油路，阀的右端接通控制油路，阀4的右位机的右位机能起作用。这时主油路的油流路线为：能起作用。这时主油路的油流路线为：进油路线：泵进油路线：泵1单向阀单向阀11液动阀液动阀4右位右位液压缸右腔液压缸右腔B；回油路线：液压缸左腔回油路线：液压缸左腔A单向阀单向阀10液动阀液动阀4右位右位油箱。因此油箱。因此时为空载，回油又没有背压，故系统压力很低，泵时为空载，回油又没有背压，故系统压力很
31、低，泵1输出流量最大，输出流量最大，滑台快速右退。滑台快速右退。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练系统采用了系统采用了“限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵调速阀调速阀背压阀背压阀”式的容积式的容积节流调速回路，因此能保证稳定的低速运动、较好的速度刚性和节流调速回路，因此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较大的调速范围(约约100)。系统采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进，能量系统采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进，能量利用合理。滑台停止运动时，换向阀使液压泵低压卸荷，减少能利用合理。滑台停止运动时，换向阀使液
32、压泵低压卸荷，减少能量损耗。量损耗。系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，这不仅简系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，这不仅简化了电路，而且使动作可靠，换接精度也比电气控制式高。而两化了电路，而且使动作可靠，换接精度也比电气控制式高。而两个工进之间的换接，由于两者速度都较低，故采用电磁阀完全能个工进之间的换接，由于两者速度都较低，故采用电磁阀完全能保证换接精度。保证换接精度。(3)动力滑台液压系统的特点2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练(1)任务描述图8-5 液压机动作循环图 典型的柱式液压机为三梁四柱式典型的柱式液压机为三梁
33、四柱式结构，上滑块由四柱导向，由上液压缸结构，上滑块由四柱导向，由上液压缸(主缸主缸)驱动，实现驱动，实现“快速下行快速下行慢速下慢速下行、加压行、加压保压保压卸压、快速回程卸压、快速回程原原位停止位停止”的动作循环。下液压缸的动作循环。下液压缸(顶出顶出缸缸)布置在工作台中间孔内，驱动下滑布置在工作台中间孔内，驱动下滑块实现块实现“上行顶出上行顶出下行退回下行退回”或或“浮浮动压边下行动压边下行停止停止上行顶出上行顶出”的动作的动作循环，动作循环图如图循环，动作循环图如图8-5所示。所示。液压机液压系统是以压力控制为主液压机液压系统是以压力控制为主的系统，系统压力高，流量大，功率大，的系统，
34、系统压力高，流量大，功率大，因此特别要注意提高系统效率，而且要因此特别要注意提高系统效率，而且要防止卸压时产生冲击。图防止卸压时产生冲击。图8-6为为3150kN液压机液压系统原理图，试分析其工作液压机液压系统原理图，试分析其工作过程。过程。2.3150kN2.3150kN液压机液压系统分析液压机液压系统分析 2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练图8-5 3150kN液压机液压系统原理图1-变量主泵；2-辅助泵；3、18、20-溢流阀；4-先导式溢流阀；5-远程调压阀；6-电液换向阀；7-压力继电器；8-电磁换向阀；9-液控单向阀；10-背压阀；
35、11-顺序阀（卸荷阀）；12-液控阀；13-单向阀；14-充液阀；15-油箱；16-主缸；17-顶出缸；19-节流阀；21-电液换向阀；22-压力计2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（2）原理分析主缸运动主缸运动快速下行快速下行：1YA、5YA得电，得电，主缸滑块在自重作用下迅速主缸滑块在自重作用下迅速下降，主缸上腔形成负压，下降，主缸上腔形成负压，液压机顶部油箱液压机顶部油箱15的油液的油液经充液阀经充液阀14进人主缸上腔。进人主缸上腔。慢速下行、加压慢速下行、加压：行程开关：行程开关2XK动作，动作，5 YA失电，阀失电，阀8复位，液控单向
36、阀复位，液控单向阀9关闭。关闭。保压保压：当主缸上腔压力达到：当主缸上腔压力达到预定值时，压力继电器预定值时，压力继电器7发发出信号，出信号，1YA失电，阀失电，阀6回回中位，主缸的上、下腔封闭，中位，主缸的上、下腔封闭，泵泵1经阀经阀6、阀、阀21的中位卸的中位卸荷。主缸上腔处于保压状态，荷。主缸上腔处于保压状态，保压时间由压力继电器保压时间由压力继电器7控控制的时间继电器调整。制的时间继电器调整。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练泄压、快速回程：泄压、快速回程：2 YA得得电，阀电，阀12处于上位，压力处于上位，压力油经阀油经阀6左位及阀左
37、位及阀12上位使上位使外控顺序阀外控顺序阀11开启，此时，开启，此时，泵泵1输出油液经顺序阀输出油液经顺序阀11回回油箱。泵油箱。泵1在低压下工作，在低压下工作，不足以打开充液阀不足以打开充液阀14的主的主阀芯，但是可以打开阀阀芯，但是可以打开阀14主阀芯上的小卸载阀芯，主阀芯上的小卸载阀芯，使主缸上腔油液经此卸载使主缸上腔油液经此卸载阀芯开口泄回顶部油箱阀芯开口泄回顶部油箱15，压力逐渐降低，阀压力逐渐降低，阀12复位，复位，顺序阀顺序阀11关闭，泵关闭，泵1供油压供油压力升高，阀力升高，阀14完全打开，完全打开，主缸快速心程。主缸快速心程。原位停止：原位停止：当主缸滑块上当主缸滑块上升至触
38、动行程开关升至触动行程开关1S后，后，电磁铁电磁铁2YA失电，阀失电，阀6处于处于中位，液控单向阀中位，液控单向阀9将主缸将主缸下腔封闭，主缸原位停止下腔封闭，主缸原位停止不动。泵不动。泵1输出油经阀输出油经阀6、阀阀21中位回油箱，泵中位回油箱，泵l卸荷。卸荷。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练浮动压边下行浮动压边下行。在主缸滑块下压时，顶出缸活塞随之被迫下行。此时。在主缸滑块下压时，顶出缸活塞随之被迫下行。此时换向阀换向阀21处于中位，顶出缸下腔油液经节流器处于中位，顶出缸下腔油液经节流器19和背压阀和背压阀20流回油箱，流回油箱，使顶出缸
39、下腔保持所需的压边压力，浮动压边力由背压阀使顶出缸下腔保持所需的压边压力，浮动压边力由背压阀20调定。顶调定。顶出缸上腔则经阀出缸上腔则经阀21中位从油箱补油。溢流阀中位从油箱补油。溢流阀18为顶出缸下腔的安全阀。为顶出缸下腔的安全阀。一般顶出工艺顶出缸运动一般顶出工艺顶出缸运动上行顶出上行顶出。当主缸滑块触动行。当主缸滑块触动行程开关程开关1XK后，电磁铁后，电磁铁3YA得得电，换向阀电，换向阀2l由中位换至左位，由中位换至左位，顶出缸活塞上升，顶出工件。顶出缸活塞上升，顶出工件。下行退回下行退回。电磁铁。电磁铁3YA失电，失电，4YA得电，换向阀得电，换向阀2l换至右位，换至右位，顶出缸活
40、塞下降，退回。顶出缸活塞下降，退回。浮动压边工艺要求的顶出缸运动浮动压边工艺要求的顶出缸运动2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练l 利用主缸活塞、滑块自重的作用实现快速下行，并利用利用主缸活塞、滑块自重的作用实现快速下行，并利用充液阀和充液油箱对主缸充液，从而减小了泵的规格，简充液阀和充液油箱对主缸充液，从而减小了泵的规格，简化了油路结构。化了油路结构。l 采用压力补偿恒功率变量泵，可以根据系统不同工况自采用压力补偿恒功率变量泵，可以根据系统不同工况自动调整供油量，从而可以免除溢流功率损失，节省能量。动调整供油量，从而可以免除溢流功率损失，节省能
41、量。l 采用单向阀采用单向阀13保压及由顺序阀保压及由顺序阀11和带卸载阀芯的充液阀和带卸载阀芯的充液阀14组成的卸压回路，结构简单，减小了由保压转换为快速组成的卸压回路，结构简单，减小了由保压转换为快速回程的液压冲击。回程的液压冲击。（3）3150kN液压机油压机液压系统特点2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练（1）任务描述 机械手是模仿人的手部动作，按给定的程序、轨迹和要求实现机械手是模仿人的手部动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。自动抓取、搬运和操作的自动装置。机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置
42、三大机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。驱动系统多数部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。驱动系统多数采用电、液、机联合传动。机械手一般工序较多，动作要求迅速、采用电、液、机联合传动。机械手一般工序较多，动作要求迅速、平稳、准确，因此缓冲和定位是机械手平稳可靠工作的关键。机械平稳、准确，因此缓冲和定位是机械手平稳可靠工作的关键。机械手速度越快，生产效率越高，但启停时惯性力就越大，振动和冲击手速度越快，生产效率越高，但启停时惯性力就越大，振动和冲击就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。就越大，这不仅会影
43、响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，通常机械手液压执为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，通常机械手液压执行机构在定位前要采取缓冲措施。行机构在定位前要采取缓冲措施。3.JS013.JS01工业机械手液压系统分析工业机械手液压系统分析2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练图8-9 JS01工业机械手液压系统原理图（2）原理分析 JS01工业机械手为全液压驱动，具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由度。工业机械手为全液压驱动，具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由度。执行机构相应由手部、手腕
44、、手臂伸缩机构、手臂升降机构、手臂回转机构和回转定位装置执行机构相应由手部、手腕、手臂伸缩机构、手臂升降机构、手臂回转机构和回转定位装置等组成，每一部分均由液压缸驱动，构成了六个子系统等组成，每一部分均由液压缸驱动，构成了六个子系统2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练 采用双泵供油形式，手臂升降及伸缩时由两个泵同时供油，手臂采用双泵供油形式，手臂升降及伸缩时由两个泵同时供油，手臂及手腕回转、手指松紧及插定位销时，只由小流量泵及手腕回转、手指松紧及插定位销时，只由小流量泵2供油，大流量供油，大流量泵泵1卸荷，系统功率利用比较合理。卸荷，系统功率利用
45、比较合理。手臂的伸出和升降、手臂和手腕的回转分别采用单向调速阀实现手臂的伸出和升降、手臂和手腕的回转分别采用单向调速阀实现回油节流调速，各执行机构速度的无级调节，保证运动平稳。回油节流调速，各执行机构速度的无级调节，保证运动平稳。手臂伸出、手腕回转到达端点前由行程开关发出信号切断油路，手臂伸出、手腕回转到达端点前由行程开关发出信号切断油路，滑行缓冲，由死挡铁定位保证精度。手臂缩回和手臂上升由行程开关滑行缓冲，由死挡铁定位保证精度。手臂缩回和手臂上升由行程开关适时发出信号，提前切断油路滑行缓冲并定位。由于手臂回转部分质适时发出信号，提前切断油路滑行缓冲并定位。由于手臂回转部分质量较大，转速较高，
46、运动惯性矩较大，在回油路上安装了行程节流阀量较大，转速较高，运动惯性矩较大，在回油路上安装了行程节流阀19进行减速缓冲，最后由定位缸插销定位，满足定位精度要求。进行减速缓冲，最后由定位缸插销定位，满足定位精度要求。为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，采用了液为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，采用了液控单向阀控单向阀21的锁紧回路，保证牢固地夹紧工件。的锁紧回路，保证牢固地夹紧工件。为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀12的平衡回的平衡回路。路。（3）液压系统特点2023-8-202023-8-20第第8 8章章
47、综合应用技能训练综合应用技能训练8.2 项目项目 8-2液压系统设计与计算液压系统设计与计算 8.2.1 8.2.1 知识准备知识准备液压系统设计在满足工作性能要求、工作可靠要求的前提下，液压系统设计在满足工作性能要求、工作可靠要求的前提下，力求使系统结构简单、成本低、效率高、操作维护方便、使用寿命力求使系统结构简单、成本低、效率高、操作维护方便、使用寿命长。长。液压系统设计步骤如下：液压系统设计步骤如下：1.液压系统的设计要求和工况分析液压系统的设计要求和工况分析2液压系统主要参数的确定液压系统主要参数的确定3液压系统原理图的拟定和方案论证液压系统原理图的拟定和方案论证4计算和选择液压元件计
48、算和选择液压元件5液压系统性能验算液压系统性能验算6绘制正式工作图、编制技术文件绘制正式工作图、编制技术文件学习目标学习目标了解液压系统设计步骤和内容，通过设计实例加深对系统设计方法的理解。了解液压系统设计步骤和内容，通过设计实例加深对系统设计方法的理解。2023-8-202023-8-20第第8 8章章 综合应用技能训练综合应用技能训练液压系统的设计要求是系统设计的主要依据。一般要明确下列主要问题：液压系统的设计要求是系统设计的主要依据。一般要明确下列主要问题：主机用途、总体布局与结构、主要技术参数、工作循环、作业环境与条件等。主机用途、总体布局与结构、主要技术参数、工作循环、作业环境与条件
49、等。负载大小及性质、运动形式、速度要求及互锁关系。负载大小及性质、运动形式、速度要求及互锁关系。自动化程度、效率与温升、振动与噪声、安全性与可靠性等要求。自动化程度、效率与温升、振动与噪声、安全性与可靠性等要求。安装空间的大小、外廓尺寸与质量限制等。安装空间的大小、外廓尺寸与质量限制等。经济性与成本等方面的要求。经济性与成本等方面的要求。（1）设计要求（2）液压系统的工况分析 工况分析的目的是明确在工作循环中执行元件的负载和运动的变化规律，它包工况分析的目的是明确在工作循环中执行元件的负载和运动的变化规律，它包括运动分析和负载分析。括运动分析和负载分析。运动分析运动分析 运动分析就是研究工作机
50、构根据工艺要求应以什么样的运动规律完成工作循环、运动分析就是研究工作机构根据工艺要求应以什么样的运动规律完成工作循环、运动速度的大小、加速度是恒定的还是变化的、行程大小及循环时间长短等。运动速度的大小、加速度是恒定的还是变化的、行程大小及循环时间长短等。负载分析负载分析 负载分析就是通过计算确定各液压执行元件的负载大小和方向，并分析各执行负载分析就是通过计算确定各液压执行元件的负载大小和方向，并分析各执行元件运动过程中的振动、冲击及过载能力等情况。元件运动过程中的振动、冲击及过载能力等情况。1.1.液压系统的设计要求和工况分析液压系统的设计要求和工况分析2023-8-202023-8-20第第
