1、2019/4/23,第七章 系统应用与分析,1,前言,本章介绍几个液压系统的应用实例，分析它们的工作原理和性能特点，从而透过这些实例，使读者掌握分析液压系统的一般步骤和方法。 实际的液压系统往往比较复杂，要读懂一个液压系统并非易事，通常必须分几步进行：1）了解并分析主机对液压系统的工作要求，并逐条进行深人研究，抓住其与液压传动有关的实质性问题。2）根据主机对液压系统执行元件动作循环的要求，参照有关说明，从油源到执行元件按油路初读液压系统原理图。阅读时应先找控制元件和控制油路，后读主油路。每条油路都必须搞清“来龙去脉”，有去有回。3）按基本回路分解系统的功能，并根据系统各执行元件间的同步、互锁、
2、顺序动作和防干扰等方面的要求，再全面通读系统原理图，直至完全读懂。4）分析系统各功能要求的实现方法和系统性能的优劣，最后总结归纳出系统的特点，以加深理解。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,2,一、组合机床液压系统,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、螳、铣、攻丝等孔和端面的加工工序。YT4543型液压动力滑台由液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合下可以实现各种自动工作循环。该动力滑台的台面尺寸为0.45m0.8m，进给速度范围为0.0060.66mmin，最大快进速度为7.3mmin，最大进给推力为45kN，液压系统最高工作
3、压力为6.3MPa。 （二）工作原理YT4543型动力滑台的液压系统图和系统的动作循环表分别如图72和表71所示。由图可见，这个系统能够实现“快进工进停留快返停止”的半自动工作循环。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,3,组合机床,图7-1 组合机床 1-床身；2-动力滑台；3-动力头；4-主轴箱；5-刀具；6-工件；7-夹具；8-工作台；9-底座,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,4,液压系统图,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,5,电磁铁和行程阀动作顺序表,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,6,性能分析,l）系统采用了“限压式变量液压泵一调速阀一背压
4、阀”式调速回路。它能保证液压缸稳定的低速运动（0.006mmin）、较好的速度刚性和较大的调速范围（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。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，可得较大的快进速度，且能量利用也比较合理。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。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。总之，这个液压系统设计比较合理，它使用元件不多，却能完成较为复杂的半自动工作循环，巨性能良好。,2019/4/23,
5、第七章 系统应用与分析,7,二、注塑机液压系统,二、注塑机液压系统,（一）概述注塑机是塑料注射成型机的简称，是热塑性塑料制品的成型加工设备。它将颗粒塑料加热熔化后，高压快速注人模腔，经一定时间的保压，冷却后成型为塑料制品。由于注塑机具有复杂制品一次成型的能力，因此在塑料机械中，它的应用最广。注塑机对液压系统的要求是：（l）足够的合模力熔化塑料以120200MPa的高压注人模腔，所以合模液压缸必须产生足够的合模力，否则在注塑时模具会离缝而使塑料制品产生溢边。（2）开、合模速度可调。（3）注射座整体进、退注射座移动液压缸应有足够的推力，以保证注塑时喷嘴和模具浇口紧密接触。（4）注射压力和速度可调这
6、是为了适应不同塑料品种、制品形状及模具浇注系统的不同要求而提出来的。（5）保压及其压力可调塑料注射完毕后，需要保压一段时间。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,8,6）制品顶出速度要平稳顶出速度平稳，以保证制品不受损坏。,1-合模液压缸;2-后固定模板;3-曲轴连杆机构;4-拉杆;5-顶出缸 ;6-动模板;7-安全门;8-前固定模板;9-注射螺杆;10-注射座移动缸;11-机筒;12-料斗;13-注射缸;14一液压马达,注塑机,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,9,工艺过程,闭模,注塑座整体前进,注射,保压,冷却,预塑,启模,顶出制品,顶出杆退回,闭模,2019/4/23,
7、第七章 系统应用与分析,10,液压系统图,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,11,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,12,性能分析,1）由于该系统在整个工作循环中，合模缸和注射缸等液压缸的需油量变化较大；另外在闭模和注射后又有较长时间的保压，故系统采用双液压泵供油回路。液压缸快速动作时，双液压泵合流，共同供油；慢速动作或保压时，液压泵B（额定流量为7.4104 m3/s）供油，液压泵A（额定流量为26.2104 m3/s ）卸荷，系统功率利用比较合理。2）由于合模液压缸要求实现快、慢速开模和合模以及锁模动作，系统采用电液换向阀直接控制其运动方向，并为保证足够的锁模力（最大锁
8、模力为90104 N），系统设置了增压液压缸。因此，合模液压缸动作回路比较简单。3）由于注射液压缸运动速度也较快，但运动平稳性要求不高，故系统采用调速阀旁路节流调速回路，即能满足要求。由于预塑时要求有背压，所以在注射液压缸无杆腔出口处串联一个背压阀。4）由于工艺要求注射座移动液压缸在不工作时应处于浮动状态，系统采用Y型中位机能的电磁换向阀，并采用回油节流调速回路，调节注射座移动液压缸的运动速度，以提高平稳性。5）由于螺杆转速较高，而对速度平稳性无过高要求，故系统也采用调速阀旁路节流调速回路，且因螺杆不要求反转，因此液压马达实现单向旋转即可。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,13,6
9、）由于注塑机的注射压力很大（最大注射压力达153MPa），为确保操作安全，该机设置了安全门，在安全门下端装一个行程阀，串接在电液阀4的控制油路上，控制合模液压缸的动作。只有当操作者离开，将安全门关闭，压下行程阀，电液阀才有控制油进入，合模液压缸才能合模，从而保障了人身安全。7）由于注塑机的执行元件较多，其循环动作主要由行程开关控制，按预定顺序完成。这种控制方式机动灵活，系统较简单。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,14,三、汽车起重机液压系统,（一）概述汽车起重机机动性好，能以较快速度行走。采用液压起重机，因而承载能力大，可在有冲击、振动和环境较差的条件下工作。其执行元件需要完成的
10、动作较为简单，位置精度较低，大部分采用手动操纵，液压系统工作压力较高。因为是起重机械，所以保证安全是至关重要的问题。图78所示为汽车起重机的工作机构，它由如下五个部分构成：（1）支腿起重作业时使汽车轮胎离开地面，架起整车，不使载荷压在轮胎上，并可调节整车的水平。（2）回转机构使吊臂回转。（3）伸缩机构用以改变吊臂的长度。（4）变幅机构用以改变吊臂的倾角。（5）起降机构使重物升降。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,15,汽车起重机,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,16,液压系统图,1、2手动阀组 3安全阀 4双向液压锁 5、6、8平衡阀 7节流阀 9回转中心 10开关 1
11、1过滤器 12压力表 A、B、C、D、E、F手动控制阀,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,17,1、2手动阀组 3安全阀 4双向液压锁 5、6、8平衡阀 7节流阀 9回转中心 10开关 11过滤器 12压力表 A、B、C、D、E、F手动控制阀,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,18,1、2手动阀组 3安全阀 4双向液压锁 5、6、8平衡阀 7节流阀 9回转中心 10开关 11过滤器 12压力表 A、B、C、D、E、F手动控制阀,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,19,性能分析,（三）性能分析从图79可以看出，该液压系统由调压、调速、换向、锁紧、平衡、制动、多缸卸荷
12、等回路组成，其性能特点是：l）在调压回路中，用安全阀限制系统最高压力。2）在调速回路中，用手动调节换向阀的开度大小来调整工件机构（起降机构除外）的速度，方便灵活，但劳动强度较大。3）在锁紧回路中，采用由液控单向阀构成的双向液压锁将前后支腿锁定在一定位置上，工作可靠，且有效时间长。4）在平衡回路中，采用经过改进的单向液控顺序阀作平衡阀，以防止在起升、吊臂伸缩和变幅作业过程中因重物自重而下降，工作可靠；但在一个方向有背压，造成一定的功率损耗。5）在多缸卸荷回路中，采用换向阀M型中位机能并将油路串联起来，使任何一个工作机构既可单独动作，也可在轻载下任意组合地同时动作；但6个换向阀串接，也使液压泵的卸荷压力加大。6）在制动回路中，采用由单向节流阀和单作用闸缸构成的制动器，工作可靠，且制动动作快，松开动作慢，确保安全。,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,20,习题,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,21,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,22,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,23,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,24,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,25,2019/4/23,第七章 系统应用与分析,26,
