典型液壓系統(tǒng)

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. 單元七 典型液壓系統(tǒng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1. 掌握讀懂液壓系統(tǒng)圖的閱讀和分析方法 2. 掌握YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的組成、工作原理和特點(diǎn) 3. 掌握YB32-200型壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的組成、工作原理和特點(diǎn) 4. 掌握Q2—8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的組成、工作原理和特點(diǎn) 5. 能繪制電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表 重點(diǎn)與難點(diǎn)： 典型液壓系統(tǒng)是對(duì)以前所學(xué)的液壓件及液壓基本回路的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)、應(yīng)用，對(duì)液壓元件基本知識(shí)的檢驗(yàn)與綜合，也是將上述知識(shí)在實(shí)際設(shè)備上的具體應(yīng)用。本章的重點(diǎn)與難點(diǎn)均是對(duì)典型液壓系統(tǒng)工作原理圖的閱讀和各系統(tǒng)特點(diǎn)的分析。對(duì)于任何液壓系統(tǒng)，能否讀懂系統(tǒng)原理圖是正確分析系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)，只有在對(duì)系統(tǒng)原理圖讀懂的前提下，才能對(duì)系統(tǒng)在調(diào)速、調(diào)壓、換向等方面的特點(diǎn)給以恰當(dāng)?shù)姆治龊驮u(píng)價(jià)，才能對(duì)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)采取正確的方案。因此，掌握分析液壓系統(tǒng)原理圖的 步驟和方法是重中之重的內(nèi)容。 1．分析液壓系統(tǒng)工作原理圖的步驟和方法 對(duì)于典型液壓系統(tǒng)的分析，首先要了解設(shè)備的組成與功能，了解設(shè)備各部件的作用與運(yùn)動(dòng)方式，如有條件，應(yīng)當(dāng)實(shí)地考察所要分析的設(shè)備，在此基礎(chǔ)上明確設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，以此作為液壓系統(tǒng)分析的依據(jù)；其次要瀏覽液壓系統(tǒng)圖，了解所要分析系統(tǒng)的動(dòng)力裝置、執(zhí)行元件、各種閥件的類型與功能，此后以執(zhí)行元件為中心，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)油路；然后以執(zhí)行元件動(dòng)作要求為依據(jù)，逐一分析油路走向，每一油路均應(yīng)按照先控制油路、后主油路，先進(jìn)油、后回油的順序分析；再后就是針對(duì)執(zhí)行元件的動(dòng)作要求，分析系統(tǒng)的方向控制、速度控制、壓力控制的方法，弄清各控制回路的組成及各重要元件的作用；更后就是通過(guò)對(duì)各執(zhí)行元件之間的順序、同步、互鎖、防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系；最后歸納與總結(jié)整個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，加深對(duì)系統(tǒng)的理解。 2．在此選用YT4543型組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)，作為金屬切削專用機(jī)床進(jìn)給部件的典型代表。此系統(tǒng)是對(duì)單缸執(zhí)行元件，以速度與負(fù)載的變換為主要特點(diǎn)。要求運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)一一工進(jìn)一二工進(jìn)一死擋鐵停留一快退—原位停止”的工作循環(huán)。具有快進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度高負(fù)載小與工進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度低負(fù)載大的特點(diǎn)。系統(tǒng)采用限壓式變量泵供油，調(diào)速閥調(diào)速的容積節(jié)流調(diào)速方式，該調(diào)速方式具有速度剛性好調(diào)速范圍大的特點(diǎn)；系統(tǒng)的快速回路是采用三位五通電液換向閥與單向閥、行程閥組成的液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路，具有系統(tǒng)效率較高、回路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；速度的換接采用行程閥和液控順序閥聯(lián)合動(dòng)作的快進(jìn)與工進(jìn)的速度換接回路，具有換接平穩(wěn)可靠的特點(diǎn)；兩種工進(jìn)采用調(diào)速閥串聯(lián)與電磁滑閥組成的速度變換回路實(shí)現(xiàn)兩次工進(jìn)速度的換接，換接平穩(wěn)；采用中位機(jī)能為M型的電液換向閥實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件換向和液壓泵的卸荷。該系統(tǒng)油路設(shè)計(jì)合理，元件使用恰當(dāng)，調(diào)速方式正確，能量利用充分。 3．YB32—200型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)屬于鍛壓機(jī)械液壓系統(tǒng)的代表，此系統(tǒng)以壓力變換為主、功率比大、壓力高，屬于高壓或超高壓系統(tǒng)。壓力機(jī)工作時(shí)要求帶動(dòng)上滑塊的液壓缸活塞能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)“快速下行—慢速加壓一保壓延時(shí)一泄壓—快速回程—原位停止”的動(dòng)作循環(huán)，空程時(shí)速度大，加壓時(shí)推力大；下滑塊液壓缸要求實(shí)現(xiàn)“頂出一退回”的動(dòng)作循環(huán)，有時(shí)還需要實(shí)現(xiàn)“浮動(dòng)”功能。該系統(tǒng)采用高壓大流量恒功率變量泵供油，利用活塞自重充液的快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)主缸的快速下行，系統(tǒng)的效率高；采用背壓閥與液控單向閥組成的平衡回路控制主缸的回油壓力，既滿足了主缸上滑塊的中位平衡要求，又能滿足油缸的加壓力與變速的需要；采用單向閥的保壓回路和用順序閥的泄壓回路保證了主缸回程時(shí)壓力變化的平穩(wěn)過(guò)渡；采用輔助泵單獨(dú)為控制路供油，控制油路的油壓不受主油路壓力變化的影響，從而提高了系統(tǒng)的可靠性；主油缸油路與頂出缸油路串連的設(shè)計(jì)，使主油缸的動(dòng)作與頂出缸運(yùn)動(dòng)的順序得到可靠的控制，提高了設(shè)備的安全性。 第一節(jié)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)圖的閱讀和分析方法 一、液壓系統(tǒng)圖的閱讀 要能正確而又迅速地閱讀液壓系統(tǒng)圖，首先必須掌握液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和各種基本回路的應(yīng)用，了解液壓系統(tǒng)的控制方式、職能符號(hào)及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 閱讀液壓系統(tǒng)圖一般可按以下步驟進(jìn)行： 1）全面了解設(shè)備的功能、工作循環(huán)和對(duì)液壓系統(tǒng)提出的各種要求。例如組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖，它是以速度轉(zhuǎn)換為主的液壓系統(tǒng)，除了能實(shí)現(xiàn)液壓滑臺(tái)的快進(jìn)→工進(jìn)→快退的基本循環(huán)外，還要特別注意速度轉(zhuǎn)換的平穩(wěn)性等指標(biāo)。同時(shí)，要了解控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換以及電磁鐵動(dòng)作表等，這有助于我們能夠有針對(duì)性的進(jìn)行閱讀。 2）仔細(xì)研究液壓系統(tǒng)中所有液壓元件及他們之間的聯(lián)系，弄清各個(gè)液壓元件的類型、原理、性能和功用。對(duì)一些用半結(jié)構(gòu)圖表示的專用元件，要特別注意它們的工作原理，要讀懂各種控制裝置及變量機(jī)構(gòu)。 3）仔細(xì)分析并寫出各執(zhí)行元件的工作循環(huán)和相應(yīng)的油液所經(jīng)過(guò)的路線。為了便于閱讀，最好先將液壓系統(tǒng)中的各條油路分別進(jìn)行編碼，然后按執(zhí)行元件劃分讀圖單元，每個(gè)讀圖單元先看動(dòng)作循環(huán)，再看控制回路、主油路。要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài)時(shí)，是由哪些元件發(fā)出的信號(hào)，又是使哪些控制元件動(dòng)作并實(shí)現(xiàn)的。 二、液壓系統(tǒng)圖的分析 在讀懂液壓系統(tǒng)圖的基礎(chǔ)上，還必須進(jìn)一步對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行一些分析，這樣才能評(píng)價(jià)液壓系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)，使設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)性能不斷完善。 液壓系統(tǒng)圖的分析可考慮以下幾個(gè)方面： 1）液壓基本回路的確定是否符合主機(jī)的動(dòng)作要求； 2）各主油路之間、主油路與控制油路之間有無(wú)矛盾和干涉現(xiàn)象； 3）液壓元件的代用、變換和合并是否合理、可行； 4）液壓系統(tǒng)性能的改進(jìn)方向。 YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng) 一、 概述 組合機(jī)床是一種高效率的專用機(jī)床，它由通用部件和部分專業(yè)部件組成，其工藝范圍廣，自動(dòng)化程度高，在成批和大量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床上的一種通用部件，根據(jù)加工要求，滑臺(tái)臺(tái)面上可設(shè)置動(dòng)力箱、多油箱或各種用途的切削頭等工作部件，以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、刮端面、倒角、銑削及攻絲等工序。 為了縮短加工的輔助時(shí)間，滿足各種工序的進(jìn)給速度要求，動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)必須具有良好的速度換接性能與調(diào)速特性。對(duì)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的要求如下： 1）在電氣和機(jī)械裝在的配合下，可以根據(jù)不同的加工要求，實(shí)現(xiàn)多種工作循環(huán)，如“快進(jìn)→工進(jìn)→快退→原位”或者“快進(jìn)→工進(jìn)→二工進(jìn)→快退→原位”等工作尋呼機(jī)。 2)能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和快退，YT4543型的快速運(yùn)動(dòng)速度為6.5m/min. 3)有較大的工進(jìn)調(diào)速范圍，以適應(yīng)不同工序的工藝要求。YT4543型的進(jìn)給范圍為6.6-600mm/min。在變負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載下，能保證動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)給速度的穩(wěn)定。 4）進(jìn)給行程終點(diǎn)的重復(fù)位置精度要求較高。根據(jù)不同工藝要求，可選擇相應(yīng)的行程終點(diǎn)控制方法。 5）合理解決快進(jìn)和工進(jìn)速度相差懸殊的問(wèn)題，提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱。 6）有足夠的承載能力。YT4543型的最大進(jìn)給力為45kN。 二、YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理 圖7-1為YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)圖。下面以實(shí)現(xiàn)二次工作進(jìn)給的自動(dòng)循環(huán)為例，說(shuō)明其工作原理。 1.快進(jìn) 按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，電液換向閥7的先導(dǎo)閥A位工作，液動(dòng)換向閥B在控制壓力油下將左位接入系統(tǒng)。 進(jìn)油路：油箱→濾油器1→泵2→單向閥3→閥7→閥11液壓缸左腔。 回油路：液壓缸右腔→閥7→閥6→閥11→液壓缸左腔。 液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)。由于快進(jìn)阻力小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。 2.第一次工作進(jìn)給 當(dāng)滑臺(tái)快進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)，擋塊壓下行程閥11，切斷快進(jìn)通道，這時(shí)壓力油經(jīng)調(diào)速閥8、電磁閥12進(jìn)入液壓缸左腔。由于液壓泵供油壓力高，順序閥5已被打開。 進(jìn)油路：油箱→濾油器1→泵2→閥3→閥7→閥8→閥12→液壓缸左腔。 回油路：液壓缸右腔→閥7→閥5→閥4→油箱。 工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)壓力升高，變量泵自動(dòng)減小其輸出流量，且與一工進(jìn)調(diào)速閥8的開口相適應(yīng)。 3.第二次工作進(jìn)給 一工進(jìn)終了時(shí)，擋塊壓下行程開關(guān)使3YA通電，這時(shí)壓力油經(jīng)調(diào)速閥8和9進(jìn)入液壓缸的左腔。液壓缸右腔的回油路線與一工進(jìn)時(shí)相同。此時(shí)，變量泵輸出的流量自動(dòng)與二工進(jìn)調(diào)速閥9的開口相適應(yīng)。 4.死擋鐵停留 在滑臺(tái)以二工進(jìn)速度行進(jìn)碰到死擋鐵時(shí)，滑臺(tái)即停留在死擋鐵處，此時(shí)液壓缸左腔壓力升高，使壓力繼電器13動(dòng)作，發(fā)出電信號(hào)給時(shí)間繼電器。停留時(shí)間由時(shí)間繼電器調(diào)定。 5.快退 停留結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1YA、3YA斷電，2YA通電，這時(shí)電液方向閥7的先導(dǎo)閥A右位工作，液動(dòng)換向閥B在控制壓力油作用下將右位接入系統(tǒng)。 進(jìn)油路：泵2→閥3→閥7→液壓缸右腔。 回油路：液壓缸左腔→閥10→閥7→油箱。 滑臺(tái)返回時(shí)負(fù)載小，系統(tǒng)壓力下降，變量泵流量自動(dòng)恢復(fù)到最大，且液壓缸右腔的有效作用面積較小，故滑臺(tái)快速退回。 6.原位停止 當(dāng)滑臺(tái)快退到原位時(shí)，擋塊壓下終點(diǎn)行程開關(guān)，使電磁鐵2YA斷電，電磁閥A和液動(dòng)換向閥B都處于中位，液壓缸兩腔油路封閉，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)泵輸出的油液經(jīng)閥3和閥7排回油箱，泵在低壓下卸荷。 三、YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 1）采用容積節(jié)流調(diào)速回路，無(wú)溢流功率損失，系統(tǒng)效率較高，且能保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng)，較好的速度剛性和較大的調(diào)速范圍。 在回油路上設(shè)置背壓閥，提高了滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。把調(diào)速閥設(shè)置在進(jìn)油路上，具有啟動(dòng)沖擊小、便于壓力繼電器發(fā)訊控制、容易獲得較低速度等優(yōu)點(diǎn)。 2）限壓式變量泵加上差動(dòng)連接的快速回路，既解決了快慢速度相差就懸殊的難題，又使能量利用經(jīng)濟(jì)合理。 3）采用行程閥實(shí)現(xiàn)快慢速換接，其動(dòng)作的可靠性、轉(zhuǎn)換精度和平穩(wěn)性都較高。一工進(jìn)和二工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換，由于通過(guò)調(diào)速閥8的流量很小，采用電磁閥式換接已能保證所需的轉(zhuǎn)換精度。 4）限壓式變量泵本身就能按預(yù)先調(diào)定的壓力限制其最大工作壓力，故在采用限壓式變量泵的系統(tǒng)中，一般不需要另外設(shè)置安全閥。 5）采用換向閥式低壓卸荷回路，可以減少能量損耗，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。 6）采用三位五通電液換向閥，具有換向性能好、滑臺(tái)可在任意位置停止、快進(jìn)時(shí)構(gòu)成差動(dòng)連接等優(yōu)點(diǎn)。 第二節(jié)YB32-200型壓力機(jī)液壓系統(tǒng) 一、 概述 液壓機(jī)是工業(yè)部門廣泛使用的壓力加工設(shè)備，其中那個(gè)四柱式液壓機(jī)最為典型，常用于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等，也可進(jìn)行校正、壓裝及粉末制品的壓制成形工藝。 對(duì)壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的基本要求是： 1、為完成一般的壓制工藝，要求主缸（上液壓缸）驅(qū)動(dòng)上滑塊實(shí)現(xiàn)“快速下行→慢速加壓保壓延時(shí)→快速返回→原位停止“的工作循環(huán)；要求頂出缸（下液壓缸）驅(qū)動(dòng)下滑塊實(shí)現(xiàn)”向上頂出→向下退回→原位停止“的工作循環(huán)圖7-2所示。 2、液壓系統(tǒng)中的壓力要經(jīng)常變換和調(diào)節(jié)，為了產(chǎn)生較大的壓制力以滿足工作要求，系統(tǒng)的壓力較高，一般工作壓力范圍為10-40Mpa. 3、液壓系統(tǒng)功率大，空行程和加壓行程的速度差異大，因此要求功率利用合理。 4、液壓機(jī)為高壓大流量系統(tǒng)，對(duì)工作平穩(wěn)性和安全性要求較高。 二、液壓系統(tǒng)的工作原理 圖7-3所示為YB32-200型萬(wàn)能液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)。 該系統(tǒng)液壓泵為恒功率式變量軸向柱塞泵，用來(lái)供給系統(tǒng)以高壓油，其壓力有遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)定。 1.主缸活塞快速下行 按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，先導(dǎo)閥和主缸換向閥左位接入系統(tǒng)，其主油路為： 進(jìn)油路：液壓泵→順序閥→主缸換向閥→單向閥3→主缸上腔； 回油路：主缸下腔→液控單向閥2→主缸換向閥→下缸換向閥→油箱。 這時(shí)主缸活塞連同上滑塊在自重作用下快速下行，盡管泵已輸入最大流量，但主缸上腔仍油液不足而形成負(fù)壓，吸開充液閥1，充液筒內(nèi)的油便補(bǔ)入主缸上腔。 2.主缸活塞慢速加壓 上滑塊快速下行接觸工件后，主缸上腔壓力升高，充液閥1關(guān)閉，變量泵通過(guò)壓力反饋，輸出流量自動(dòng)減小，此時(shí)上滑塊轉(zhuǎn)入慢速加壓。 3.主缸保壓延時(shí) 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)使1YA斷電，先導(dǎo)閥和主缸換向閥回復(fù)到中位。此時(shí)液壓泵通過(guò)換向閥中位卸荷，主缸上腔的高壓油被活塞密封環(huán)和單向閥所封閉，處于保壓狀態(tài)。接受電信號(hào)后的時(shí)間繼電器開始延時(shí)，保壓延時(shí)的時(shí)間可在0-24min內(nèi)調(diào)整。 4.主缸泄壓后快速返回 由于主缸上腔油壓高、直徑大、行程長(zhǎng)，缸內(nèi)油液在加壓過(guò)程中儲(chǔ)存了很多能量，為此，主缸必須先泄壓后再回程。 保壓結(jié)束后，時(shí)間繼電器使電磁鐵2YA通電，先導(dǎo)閥右位接入系統(tǒng)，控制油路中的壓力油打開液控單向閥6內(nèi)的卸荷小閥芯，使主缸上腔的油液開始泄壓。壓力降低后預(yù)泄換向閥芯向上移動(dòng)，以其下位接入系統(tǒng)，控制油路即可使主缸換向閥處于右位工作，從而實(shí)現(xiàn)上滑塊的快速返回。其主油路為： 進(jìn)油路：液壓泵→順序閥→主缸換向閥→液控單向閥2→主缸下腔； 回油路：主缸上腔→充液閥1→充液筒。 充液筒內(nèi)液面超過(guò)預(yù)定位置時(shí)，多余油液由溢流管流回油箱。單向閥4用于主缸換向閥由左位到中位時(shí)補(bǔ)油；單向閥5用于主缸換向閥由右位回到中位時(shí)排油至油箱。 5.主缸活塞原位停止 上滑塊回程至擋塊下行程開關(guān)，電磁鐵2YA斷電，先導(dǎo)閥和主缸換向閥都處于中位，這時(shí)上滑塊停止不動(dòng)，液壓泵在較低壓力下卸荷。 6.頂出缸活塞向上頂出 電磁鐵4YA通電時(shí)，頂出缸換向閥右位接入系統(tǒng)。其油路為： 進(jìn)油路：液壓泵→順序閥→主缸換向閥→頂出缸換向閥→頂出缸； 回油路：頂出缸上腔→頂出缸換向閥→油箱。 7.頂出缸活塞向下退回和原位停止 4YA斷電、3YA通電時(shí)，油路換向，頂出缸活塞向下退回。當(dāng)擋塊壓下原位開關(guān)時(shí)，電磁鐵3YA斷電，頂出缸換向閥處于中位，頂出缸活塞原位停止。 8.頂出缸活塞浮動(dòng)壓邊 作薄板拉伸壓邊時(shí)，要求頂出缸既保持一定壓力，又能隨著主缸上滑塊一起下降。這時(shí)4YA先通電、再斷電，頂出缸下腔的油液被頂出缸換向閥封住。當(dāng)主缸上滑塊下壓時(shí)，頂出缸活塞被迫隨之下行，頂出缸下腔回油經(jīng)下缸溢流閥流回油箱，從而建立起所需的壓邊力。 三、液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 1）采用高壓大流量恒功率式變量泵供油，既符合工藝要求又節(jié)省能量，這是壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)。 2）液壓機(jī)是典型的以壓力控制為主的液壓系統(tǒng)。本機(jī)具有遠(yuǎn)程調(diào)壓閥控制的調(diào)壓回路、使控制油路獲得的穩(wěn)定低壓2Mpa的減壓回路、高壓泵的低壓（約2.5Mpa）卸荷回路、利用管道和油液的彈性變形及靠閥、缸密封的保壓回路、采用液控單向閥的平衡回路，此外，系統(tǒng)中還此案用了專用的泄壓回路。 3）本液壓機(jī)利用上滑塊的自重作用實(shí)現(xiàn)快速下行，并用充液閥對(duì)主缸上腔充液。這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，液壓元件少，在中、小型就液壓機(jī)中常被采用。 4）采用電液換向閥，適合高壓大流量液壓系統(tǒng)的要求。 5）系統(tǒng)中的兩個(gè)液壓缸各有一個(gè)安全閥進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。兩缸換向閥采用串聯(lián)接法，這也是一種安全措施。 第三節(jié) 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng) 概述 Q2—8汽車起重機(jī)由汽車1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、前后支腿3、吊臂變幅缸4、吊臂伸縮缸5、起升機(jī)構(gòu)6和基本臂7組成。能較高速度行走，機(jī)動(dòng)性好；又能用于起重。 起重時(shí)，動(dòng)作順序?yàn)椋悍畔潞笾取畔虑爸取{(diào)整吊臂長(zhǎng)度—調(diào)整吊臂起重角度—起吊—回轉(zhuǎn)—落下載重—收前支腿—收后支腿—起吊作業(yè)結(jié)束。 Q2—8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)特點(diǎn) 1、這是多路換向閥控制系統(tǒng)，油路為串聯(lián)油路，各執(zhí)行元件可以單動(dòng)，也可以同時(shí)動(dòng)作 2、支腿回路采用了雙向液壓鎖，可防止發(fā)生“軟腿”和支腿自行下落的現(xiàn)象。 3、在起升、吊臂伸縮和變幅回路中都設(shè)有平衡閥，可有效地防止重物因自重自行下落。 4、起升馬達(dá)上設(shè)有制動(dòng)缸，可防止馬達(dá)因泄漏嚴(yán)重而產(chǎn)生“溜車”現(xiàn)象。 第四節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及其排除方法 故障現(xiàn)象 產(chǎn)生原因 排除方法 系統(tǒng)無(wú)壓力或壓力不足 1．溢流閥開啟，由于閥芯被卡住，不能關(guān)閉，阻尼孔堵塞，閥芯與閥座配合不好或彈簧失效 2．其它控制閥閥芯由于故障卡住，引起卸荷3．液壓元件磨損嚴(yán)重，或密封損壞，造成內(nèi)、外泄漏 4．液位過(guò)低，吸油堵塞或油溫過(guò)高 5．泵轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)速過(guò)低或動(dòng)力不足 1．修研閥芯與殼體，清洗阻尼孔，更換彈簧 2．找出故障部位，清洗或修研，使閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)靈活3．檢查泵、閥及管路各連接處的密封性，修理或更換零件和密封 4．加油，清洗吸油管或冷卻系統(tǒng) 5．檢查動(dòng)力源 流量不足 1．油箱液位過(guò)低，油液粘度大，過(guò)濾器堵塞引起吸油阻力大 2．液壓泵轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)速過(guò)低或空轉(zhuǎn)磨損嚴(yán)重，性能下降 3．回油管在液位以上，空氣進(jìn)入 4．蓄能器漏氣，壓力及流量供應(yīng)不足5．其它液壓元件及密封件損壞引起泄漏 6．控制閥動(dòng)作不靈活 1．檢查液位，補(bǔ)油，更換粘度適宜的液壓油，保 證吸油管直徑 2．檢查原動(dòng)機(jī)、液壓泵及液壓泵變量機(jī)構(gòu)，必要 時(shí)換泵 3．檢查管路連接及密封是否正確可靠 4．檢查蓄能器性能與壓力 5．修理或更換 6．調(diào)整或更換 泄漏 1．接頭松動(dòng)，密封損壞 2．板式連接或法蘭連接接合面螺釘預(yù)緊力不夠或密封損壞3．系統(tǒng)壓力長(zhǎng)時(shí)間大于液壓元件或輔件額定工作壓力4．油箱內(nèi)安裝水冷式冷卻器，如油位高，則水漏入油中，如油位低，則油漏入水中 1．?dāng)Q緊接頭．更換密封 2．預(yù)緊力應(yīng)大于液壓力，更換密封 3．元件殼體內(nèi)壓力不應(yīng)大于油封許用壓力，更換密封 4．拆修 過(guò)熱 1．冷卻器通過(guò)能力小或出現(xiàn)故障 2．液位過(guò)低或粘度不適合 3．油箱容量小或散熱性差 4．壓力調(diào)整不當(dāng)，長(zhǎng)期在高壓下工作5．油管過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)，彎曲太多造成壓力損失增大，引起發(fā)熱6．系統(tǒng)中由于泄漏、機(jī)械摩擦造成功率損失過(guò) 大 7．環(huán)境溫度高 I．排除故障或更換冷卻器 2．加油或換粘度合適的油液 3．增大油箱容量，增設(shè)冷卻裝置 4．調(diào)整溢流閥壓力至規(guī)定值，必要時(shí)改進(jìn)回路 5．改變油管規(guī)格及油管路 6．檢查泄漏，改善密封，提高運(yùn)動(dòng)部件加工精度、裝配精度和潤(rùn)滑條件 7．盡量減少環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)的影響 振動(dòng) 1．液壓泵：吸入空氣，安裝位置過(guò)高，吸油阻力大，齒輪齒形精度不夠，葉片卡死斷裂，柱塞卡死移動(dòng)不靈活，零件磨損使間隙過(guò)大 2．液壓油：液位太低，吸油管插入液面深度不夠，油液粘度太大，過(guò)濾堵塞 3．溢流閥：阻尼孔堵塞，閥芯與閥座配合間隙過(guò)大，彈簧失效 4．其它閥芯移動(dòng)不靈活 5．管道：管道細(xì)長(zhǎng)，沒有固定裝置，互相碰擊，吸油管與回油管太近6．電磁鐵：電磁鐵焊接不良，彈簧過(guò)硬或損壞，閥芯在閥體內(nèi)卡住 7．機(jī)械：液壓泵與電機(jī)聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)，運(yùn)動(dòng)部件停止時(shí)有沖擊，換向缺少阻尼，電動(dòng)機(jī)振動(dòng) 1．更換進(jìn)油口密封，吸油口管口至泵吸油口高 度要小于500mm,保證吸油管直徑，修復(fù)或更換損壞零件 2．加油，吸油管加長(zhǎng)浸到規(guī)定深度，更換合適粘度液壓油，清洗過(guò)濾器3．清洗阻尼孔，修配閥芯與閥座間隙，更換彈簧 4．清洗，去毛刺 5．增設(shè)固定裝置，擴(kuò)大管道間距離及吸油管和 回油管距離 6．重新焊接，更換彈簧，清洗及研配閥芯和閥體 7．保持泵與電機(jī)軸同心度不大于0.1 mm，采用 彈性聯(lián)軸器，緊固螺釘，設(shè)阻尼或緩沖裝置，電動(dòng)機(jī)作平衡處理 沖擊 1．蓄髓器充氣壓力不夠 2．工作壓力過(guò)高 3．先導(dǎo)閥、換向閥制動(dòng)不靈及節(jié)流緩沖慢 4．液壓缸端部沒有緩沖裝置 5．溢流閥故障使壓力突然升高 6．系統(tǒng)中有大量空氣 1．給蓄能器充氣 2．調(diào)整壓力至規(guī)定值 3．減少制動(dòng)錐斜角或增加制動(dòng)錐長(zhǎng)度，修復(fù)節(jié)流緩沖裝置 4．增設(shè)緩沖裝置或背壓閥 5．修理或更換 6．排除空氣 典型例題解析 例7-1下圖所示的液壓系統(tǒng)，已知Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)回路各自進(jìn)行獨(dú)立的動(dòng)作循環(huán)，互不干擾，并且當(dāng)4YA、6YA中的任意一個(gè)通電時(shí)1YA便通電，當(dāng)4YA、6YA均斷電時(shí)1YA才斷電，試說(shuō)明：(1)該系統(tǒng)的工作原理；(2)各標(biāo)號(hào)元件的名稱和作用；(3)列出系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作順序表。 例7-1圖 解：(1)系統(tǒng)的工作原理是：1）定位夾緊：液壓泵啟動(dòng)后，高壓泵經(jīng)過(guò)減壓閥、單向閥和二位四通閥向定位缸無(wú)桿腔供油，有桿腔回油經(jīng)二位四通閥、節(jié)流閥流入油箱，實(shí)現(xiàn)定位動(dòng)作。定位動(dòng)作完成以后，進(jìn)油路油壓升高，使單向順序閥打開，壓力油進(jìn)入夾緊缸無(wú)桿腔，有桿腔回油流入油箱，實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)作。在定位夾緊階段，進(jìn)油路的壓力油將外腔順序閥打開，使低壓泵卸荷。2）快進(jìn)：夾緊動(dòng)作完成以后，其進(jìn)油路壓力升高，引起壓力繼電器KP動(dòng)作發(fā)訊，使1YA、2YA、3YA、4YA、5YA、6YA通電，低壓泵不再卸荷，它所輸出的低壓油一路流入缸Ⅰ的無(wú)桿腔，另一路流入缸Ⅱ的無(wú)桿腔。由于此時(shí)缸Ⅰ、Ⅱ的油路皆成差動(dòng)連接，故實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。3）工進(jìn)：缸Ⅰ、Ⅱ快進(jìn)完成后，擋鐵分別壓下行程開關(guān)，使4YA、6YA斷電，同時(shí)1YA也斷電，因而低壓泵卸荷，高壓泵來(lái)油進(jìn)入缸Ⅰ、Ⅱ的無(wú)桿腔，其有桿腔回油流入油箱。此時(shí)，缸Ⅰ回油及缸Ⅱ進(jìn)油分別通過(guò)所在油路的調(diào)速閥，油量受到控制。因而液壓缸實(shí)現(xiàn)慢速工進(jìn)。4）快退：缸Ⅰ、Ⅱ工進(jìn)完成后，擋鐵分別壓下行程開關(guān)，使3YA、5YA斷電，并使4YA、6YA通電，同時(shí)1YA也通電，低壓泵不再卸荷，其輸出的低壓油流入缸Ⅰ、Ⅱ的有桿腔，無(wú)桿腔回油流入油箱，實(shí)現(xiàn)快退。5）松開、拔銷，原位卸荷：當(dāng)缸Ⅰ、Ⅱ退回原位后，擋鐵分別壓下行程開關(guān)，使2YA通電，1YA斷電。這時(shí)，高壓泵輸出的壓力油流入定位缸和加緊缸的有桿腔，無(wú)桿腔回油流入油箱，實(shí)現(xiàn)拔銷與松開動(dòng)作。與此同時(shí)，低壓泵卸荷。 （2)各標(biāo)號(hào)元件的名稱和作用：閥1為減壓閥，為定位、拔銷和夾緊、松開油路（輔助）提供比主油路低的穩(wěn)定壓力；閥2為單向順序閥，其作用是控制兩個(gè)缸的先定位，后夾緊的順序動(dòng)作和夾緊缸松開時(shí)的回油；閥3是壓力繼電器，其作用是夾緊壓力達(dá)到預(yù)定值后，發(fā)出信號(hào)，使主油路(快進(jìn)、工進(jìn)、快退)動(dòng)作；閥4為二位三通電磁閥，其作用是與閥5配合控制缸I的快進(jìn)、工進(jìn)、快退；閥5為二位三通電磁閥，與閥4配合控制缸I的快進(jìn)、工進(jìn)、快退；閥6為調(diào)速閥，其作用是以進(jìn)口節(jié)流調(diào)速的形式控制缸Ⅱ的工進(jìn)速度；閥7是單向閥，其作用是使缸Ⅱ工進(jìn)時(shí)，回油建立一定的背壓，以使缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)中平穩(wěn)性增加，減小缸Ⅱ的前沖現(xiàn)象；閥8是二位五通電磁換向閥，其作用一方面與閥9相配合實(shí)現(xiàn)缸Ⅱ的差動(dòng)連接，另一方面實(shí)現(xiàn)缸Ⅱ工進(jìn)時(shí)的回油和快退時(shí)的進(jìn)油；閥9是二位三通電磁閥，其作用一方面與閥8配合實(shí)現(xiàn)缸Ⅱ的差動(dòng)連接，另一方面實(shí)現(xiàn)缸Ⅱ工進(jìn)時(shí)的進(jìn)油和快退時(shí)的回油。 (3)系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作順序表： 電磁鐵動(dòng)作 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA KP 定位夾緊 — — — — — — 快進(jìn) + — + + + + + 工進(jìn)卸荷（低） — — + — + — + 快退 + — — + — + + 松開拔銷 — + — — — — — 原位卸荷 — + — — — — — 單元七 小結(jié) 本章介紹了幾種典型液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)，是前面各章知識(shí)的概括總結(jié)和靈活運(yùn)用，具有理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)。 重點(diǎn)掌握動(dòng)力滑閥和液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理，搞清楚各液壓元件在各基本回路中的功能以及各子系統(tǒng)和子系統(tǒng)中各基本回路之間的關(guān)系。 在閱讀復(fù)雜液壓系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)了解設(shè)備的工藝對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求，以執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)分成若干子系統(tǒng)。根據(jù)工況即工作循環(huán)圖，對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)的每個(gè)工況時(shí)油路進(jìn)行分析，注意各元件的作用以及所含基本回路的功能。根據(jù)各執(zhí)行元件間的順序動(dòng)作、同步和防干擾要求，分析各系統(tǒng)之間的聯(lián)系。在YT4543型組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)分析時(shí)重點(diǎn)注意各工況下的速度切換，以及系統(tǒng)是如何保證速度的穩(wěn)定性和擴(kuò)大調(diào)速范圍。而在閱讀壓力機(jī)液壓系統(tǒng)時(shí)，則應(yīng)考慮各工況下壓力變換，并注意此系統(tǒng)功率比大、壓力高的特點(diǎn)。 .