《典型液压系统》PPT课件

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1、1 第 8章 典 型 液 压 系 统 8.1 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统 2 图 8-1 组 合 机 床 1.床 身 ； 2.动 力 滑 台 ； 3.动 力 头 ； 4.主 轴 ； 5.刀 具 ； 6.工 件 ； 7.夹 具 ； 8.工 作 台 ； 9.底 座 8.1.1 概 述 组 合 机 床 一 般 由 通 用 部 件 (如 动 力 头 、 动 力 滑 台 等 )和 部分 专 用 部 件 (如 主 轴 箱 、 夹 具 等 )组 合 而 成 (见 图 8-1)， 具 有 加工 能 力 强 、 自 动 化 程 度 高 、 经 济 性 好 等 优 点 。 动 力 滑 台 是

2、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 、 镗 、 铣 、攻 螺 纹 孔 等 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 。 3 8.1.2 工 作 原 理 YT4543型 动 力 滑 台 的 液 压 系 统 的 动 作 循 环 表 和 系 统 图 分别 如 表 8-1和 图 8-2所 示 。 由 图 可 见 ， 这 个

3、 系 统 能 够 实 现 “ 快进 工 进 停 留 快 退 停 止 ” 的 半 自 动 工 作 循 环 ， 其 工 作情 况 如 下 ： 1. 快 进 快 速 前 进 时 ， 按 下 起 动 按 钮 ， 电 磁 铁 1YA通 电 ， 先 导 阀 11左 位 工 作 ，在 控 制 油 推 动 下 ， 主 阀 12亦 左 位 工 作 。 由 于 快 进 时 滑 台 负 载 较 小 ， 系 统工 作 压 力 不 高 ， 因 而 变 量 液 压 泵 14输 出 最 大 流 量 顺 序 阀 2仍 处 于 关 闭 状 态 ， 这 时 液 压 缸 7以 差 动 方 式 工 作 ， 快 速 前 进 ， 此 时

4、 ， 液 压 缸 7右 腔 回 油 通 过阀 12(左 位 )及 单 向 阀 3, 行 程 阀 8(右 位 )流 回 液 压 缸 7左 腔 ， 形 成 差 动 工 作 方式 。 2. 第 一 次 工 进 当 滑 台 快 进 到 预 定 的 位 置 ， 滑 台 上 的 挡 块 压 下 行 程 阀 8时 ， 第 一 次 工作 进 给 便 开 始 。 这 时 ， 其 余 液 压 元 件 所 处 状 态 不 变 ， 但 由 于 调 速 阀 4接 入系 统 ， 使 系 统 压 力 升 高 ， 顺 序 阀 2打 开 ； 限 压 式 变 量 液 压 泵 14自 动 减 小 其输 出 流 量 ， 以 与 调

5、速 阀 4的 流 量 相 适 应 。 此 时 液 压 缸 7右 腔 回 油 经 阀 12(左位 )、 顺 序 阀 2及 背 压 阀 1回 油 箱 。 4 3. 第 二 次 工 进 当 第 一 次 工 作 进 给 结 束 ， 挡 块 压 下 行 程 开 关 ， 使 电 磁 铁3YA通 电 时 ， 第 二 次 工 作 进 给 开 始 。 此 时 ， 顺 序 阀 2仍 打 开 ；由 于 调 速 阀 10的 开 口 比 调 速 阀 4小 ， 系 统 工 作 压 力 进 一 步 升高 ， 限 压 式 变 量 液 压 泵 14的 输 出 流 量 与 调 速 阀 10的 流 量 相 适应 ， 滑 台 的 进

6、 给 速 度 降 低 。 4. 停 留 当 滑 台 以 第 二 次 工 进 速 度 行 进 到 碰 上 死 挡 块 时 ， 不 再 前进 ， 开 始 停 留 。 此 时 ， 油 路 状 态 不 变 ， 变 量 液 压 泵 14仍 在 继续 运 转 ， 系 统 压 力 不 断 升 高 ， 液 压 泵 的 输 出 流 量 减 小 至 与 系统 (含 液 压 泵 )的 泄 漏 量 适 应 。 同 时 ， 液 压 缸 左 腔 的 压 力 亦 随之 升 高 ， 压 力 继 电 器 5动 作 并 发 信 号 给 时 间 继 电 器 (图 8-2中 未画 出 )， 经 过 时 间 继 电 器 的 延 时 ，

7、 使 滑 台 停 留 一 段 时 间 后 再 返 回 。 5 5. 快 退 电 磁 铁 1YA断 电 、 2YA通 电 ， 先 导 阀 11右 位 工 作 ， 控 制油 路 换 向 ， 使 换 向 阀 12亦 右 位 工 作 ， 因 而 主 油 路 换 向 。 由 于此 时 滑 台 没 有 外 负 载 ， 系 统 压 力 下 降 ， 限 压 式 变 量 液 压 泵 14的 流 量 又 自 动 增 至 最 大 ， 滑 台 便 快 速 退 回 。 此 时 液 压 缸 7左腔 回 油 经 单 向 阀 6、 换 向 阀 12（ 右 位 ） 回 油 箱 。 6. 停 止 当 滑 台 快 速 退 回 到

8、原 位 时 ， 挡 块 压 下 终 点 开 关 ， 电 磁 铁2YA和 3YA都 断 电 ， 此 时 先 导 阀 11、 换 向 阀 12在 其 对 中 弹 簧作 用 下 回 到 中 位 ， 液 压 缸 7两 腔 封 闭 ， 滑 台 停 止 运 动 ， 变 量液 压 泵 14卸 荷 。 6 7图 8-2 YT4543型 动 力 滑 台 液 压 系 统 图 1.背 压 阀 ； 2.顺 序 阀 ； 3.单 向 阀 ； 4.一 次 工 进 调 速 阀 ； 5.压 力 继 电 器 ； 6.单 向 阀 ； 7.液 压 缸 ； 8.行 程 阀 ；9.电 磁 阀 ； 10.二 次 工 进 调 速 阀 ；11

9、.先 导 阀 ； 12.换 向 阀 ；13.单 向 阀 ； 14.液 压 泵 ； 15.压 力 表 开 关 ； p1、 p2、 p3.压 力 表 接 点 8 表 8-1 YT4543型 动 力 滑 台 液 压 系 统 的 动 作 顺 序 表注 ： 表 中 “ +”表 示 电 磁 铁 通 电 。 9 8.1.3 技 术 特 点 YT4543型 动 力 滑 台 液 压 系 统 具 有 以 下 一 些 性 能 特 点 ： 1.系 统 采 用 了 “ 限 压 式 变 量 液 压 泵 -调 速 阀 -背 压 阀 ” 式 调速 回 路 。 2. 系 统 采 用 了 限 压 式 变 量 液 压 泵 和 液

10、压 缸 差 动 连 接 两 项措 施 来 实 现 快 进 ， 可 获 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 。 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 。 10 8.2 液 压 机 液 压 系 统 11 8.2.1 概 述 液 压 机 是 一 种 可 用 于 加 工 金 属 、 塑 料 、 木 材 、 皮 革 、 橡胶 等 各 种 材

11、料 的 压 力 加 工 机 床 ， 能 完 成 锻 压 、 冲 压 、 折 边 、冷 挤 、 校 直 、 弯 曲 、 成 形 、 打 包 等 多 种 工 艺 ， 具 有 压 力 和 速度 可 大 范 围 无 级 调 整 、 可 在 任 意 位 置 输 出 全 部 功 率 和 保 持 所需 压 力 等 许 多 优 点 ， 因 而 用 途 十 分 广 泛 。 液 压 机 的 结 构 形 式 很 多 ，最 常 见 为 三 梁 四 柱 式 液 压 机 ，通 常 由 横 梁 、 立 柱 、 工 作 台 、滑 块 和 顶 出 机 构 等 部 件 组 成 。液 压 机 的 主 运 动 为 滑 块 和 顶 出

12、机 构 的 运 动 。 滑 块 由 主 液 压 缸(上 缸 )驱 动 顶 出 机 构 由 辅 助 液压 缸 (下 缸 )驱 动 ， 其 典 型 工 作循 环 如 图 8-3所 示 。 液 压 机 液 压 系 统 的 特 点 是 压 力 高 ， 流 量 大 ，功 率 大 ， 以 压 力 的 变 换 和 控 制为 主 。 图 8-3 液 压 机 的 典 型 工 作 循 环 12 8.2.2 工 作 原 理 3150kN插 装 阀 式 液 压 机 的 电 磁 铁 动 作 顺 序 表 和 液 压 系统 图 分 别 如 表 8-2和 图 8-4所 示 。 由 图 可 见 ， 这 台 液 压 机 的 主液

13、 压 缸 (上 缸 )能 实 现 “ 快 速 下 行 慢 速 下 行 、 加 压 保 压 释 压 快 速 返 回 原 位 停 止 ” 的 动 作 循 环 ； 辅 助 液 压 缸 (下缸 )能 实 现 “ 向 上 顶 出 向 下 退 回 原 位 停 止 ” 的 动 作 循 环 。该 液 压 机 液 压 控 制 系 统 采 用 二 通 插 装 阀 构 成 。 液 压 机 的 液 压 系 统 实 现 空 载 启 动 ： 按 下 启 动 按 钮 后 ， 液压 泵 启 动 ， 此 时 所 有 电 磁 阀 的 电 磁 铁 都 处 于 断 电 状 态 ， 于是 ， 三 位 四 通 电 磁 阀 4处 在 中

14、位 。 插 装 阀 F2的 控 制 腔 经 阀 3、阀 4与 油 箱 相 通 ， 阀 F2在 很 低 的 压 力 下 被 打 开 ， 液 压 泵 输 出的 油 液 经 阀 F2直 接 回 油 箱 。 13 1、 2、 6、 10、 11、15、 18.调 压 阀 ； 3、 7.缓 冲 阀 ； 5、 8、 9、 13、 16、17、 19、 20.二 位 四 通电 磁 阀 ；4、 12.三 位 四 通 电磁 阀 ； 14.单 向 阀 ； 21.液 控 单 向 阀 ； 22.电 接 点 压 力 表 ； 23.充 液 油 箱 ； 24.主 液 压 缸 ； 25.辅 助 液 压 缸 图 8-4 315

15、0kN插 装 阀 式 液 压 机 系 统 图 14 15 液 压 机 的 液 压 系 统 实 现 空 载 启 动 ： 按 下 启 动 按 钮 后 ， 液压 泵 启 动 ， 此 时 所 有 电 磁 阀 的 电 磁 铁 都 处 于 断 电 状 态 ， 于 是 ，三 位 四 通 电 磁 阀 4处 在 中 位 。 插 装 阀 F2的 控 制 腔 经 阀 3、 阀 4与 油 箱 相 通 ， 阀 F2在 很 低 的 压 力 下 被 打 开 ， 液 压 泵 输 出 的 油液 经 阀 F2直 接 回 油 箱 。 1.主 液 压 缸 工 作 状 况 ： (1) 快 速 下 行 液 压 泵 启 动 后 ， 按 下

16、 工 作 按 钮 ， 电 磁 铁 1YA、 3YA、6YA通 电 ， 使 阀 4和 阀 5下 位 工 作 ， 阀 12上 位 工 作 。 因 而 阀 F2控 制 腔 与 调 压 阀 2相 连 ， 阀 F3和 阀 F6的 控 制 腔 则 与 油 箱 相 通 ，所 以 阀 F2关 闭 ， 阀 F3和 F6打 开 ， 液 压 泵 向 系 统 输 油 。 油 液 经阀 Fl、 阀 F3到 主 液 压 缸 上 腔 。 主 液 压 缸 下 腔 回 油 经 阀 F6回 油箱 。 液 压 机 上 滑 块 在 自 重 作 用 下 会 迅 速 下 降 ， 液 压 泵 的 流 量较 小 ， 主 液 压 缸 上 腔

17、产 生 负 压 ， 这 时 液 压 机 顶 部 的 充 液 油 箱 23通 过 充 液 阀 21向 主 液 压 缸 上 腔 补 油 。 16 (2) 慢 速 下 行 当 滑 块 以 快 速 下 行 至 一 定 位 置 ， 滑 块 上 的 挡 块 压 下 行 程开 关 2SA时 ， 电 磁 铁 6YA断 电 ， 7YA通 电 ， 使 阀 12下 位 工 作 ，插 装 阀 F6的 控 制 腔 与 调 压 阀 11相 连 ， 主 液 压 缸 下 腔 的 油 液 经过 阀 F6在 阀 11的 调 定 压 力 下 溢 流 ， 因 而 下 腔 产 生 一 定 背 压 ，上 腔 压 力 随 之 增 高 ，

18、使 充 液 阀 21关 闭 。 进 入 主 液 压 缸 上 腔 的油 液 仅 为 液 压 泵 的 流 量 ， 滑 块 慢 速 下 行 ， 其 速 度 由 泵 流 量 决定 。 (3) 加 压 当 滑 块 慢 速 下 行 碰 上 工 件 时 ， 主 液 压 缸 上 腔 压 力 升 高 ，恒 功 率 变 量 液 压 泵 输 出 的 流 量 自 动 减 小 ， 对 工 件 进 行 加 压 。当 压 力 升 至 调 压 阀 2调 定 压 力 时 ， 液 压 泵 输 出 的 流 量 全 部 经阀 F2溢 流 回 油 箱 ， 没 有 油 液 进 入 主 液 压 缸 上 腔 ， 滑 块 便 停 止 运 动

19、。 17 (4) 保 压 当 主 液 压 缸 上 腔 压 力 达 到 所 要 求 的 工 作 压 力 时 ， 电 接 点压 力 表 22发 出 信 号 ， 使 电 磁 铁 1YA、 3YA、 7YA全 部 断 电 ，因 而 阀 4和 阀 12处 于 中 位 ， 阀 5上 位 工 作 ； 阀 F3控 制 腔 通 压 力油 ， 阀 F6控 制 腔 被 封 闭 ， 阀 F2控 制 腔 通 油 箱 。 所 以 ， 阀 F3、F6关 闭 ， 阀 F2打 开 ， 这 样 ， 主 液 压 缸 上 腔 闭 锁 对 工 件 实 施保 压 ， 液 压 泵 输 出 的 油 液 经 阀 F2直 接 回 油 箱 ， 液

20、 压 泵 卸 荷 。 (5) 释 压 主 液 压 缸 上 腔 保 压 一 段 所 需 时 间 后 ， 时 间 继 电 器 发 出 信号 ， 使 电 磁 铁 4YA通 电 ， 阀 8下 位 工 作 ， 于 是 ， 插 装 阀 F4的控 制 腔 通 过 缓 冲 阀 7及 阀 8与 油 箱 联 通 。 由 于 缓 冲 阀 7节 流 口的 作 用 ， 阀 F4缓 慢 打 开 ， 从 而 使 主 液 压 缸 上 腔 的 压 力 慢 慢 释放 ， 系 统 实 现 无 冲 击 释 压 。 18 (6) 快 速 返 回 主 液 压 缸 上 腔 压 力 降 低 到 一 定 值 后 ， 电 接 点 压 力 表 2

21、2发出 信 号 ， 使 电 磁 铁 2YA、 4YA、 5YA、 12YA都 通 电 ， 于 是 ，阀 4上 位 工 作 ， 阀 8和 阀 9下 位 工 作 ， 阀 20左 位 工 作 ； 阀 F2的控 制 腔 被 封 闭 ， 阀 F4和 阀 F5的 控 制 腔 都 通 油 箱 ， 充 液 阀 21的控 制 腔 通 压 力 油 。 因 而 阀 F2关 闭 ， 阀 F4、 F5和 阀 21打 开 。 液压 泵 输 出 的 油 液 全 部 进 人 主 液 压 缸 下 腔 ， 由 于 下 腔 有 效 面 积较 小 ， 主 液 压 缸 快 速 返 回 。 此 时 主 液 压 缸 上 腔 油 液 经 阀

22、 F4回油 箱 ， 也 经 阀 21回 充 液 油 箱 。 (7) 原 位 停 止 当 主 液 压 缸 快 速 返 回 到 达 终 点 时 ， 滑 块 上 的 挡 块 压 下 行程 开 关 1SA让 其 发 出 信 号 ， 使 所 有 电 磁 铁 都 断 电 ， 于 是 全 部电 磁 阀 都 处 于 原 位 ； 阀 F2的 控 制 腔 依 靠 阀 4的 d型 中 位 机 能 与油 箱 相 通 ， 阀 F5的 控 制 腔 与 压 力 油 相 通 。 因 而 ， 阀 F2打 开 ，液 压 泵 输 出 的 油 液 全 部 经 阀 F2回 油 箱 ， 液 压 泵 处 于 卸 荷 状 态 ；阀 F5关

23、闭 ， 封 住 压 力 油 流 向 主 液 压 缸 下 腔 的 通 道 ， 主 液 压 缸 停 止 运 动 。 19 2. 辅 助 液 压 缸 工 作 状 况 ： (1) 顶 出 工 件 压 制 完 毕 后 ， 按 下 顶 出 按 钮 ， 使 电 磁 铁 2YA、 9YA和 10YA都 通 电 ， 于 是 阀 4上 位 工 作 ， 阀 16、 17下 位 工 作 ； 阀F2的 控 制 腔 被 封 死 ， 阀 F8和 阀 F9的 控 制 腔 通 油 箱 。 因 而 阀 F2关 闭 ， 阀 F8、 F9打 开 ， 液 压 泵 输 出 的 油 液 进 入 辅 助 液 压 缸 下腔 ， 实 现 向 上

24、 顶 出 。 (2) 退 回 按 下 退 回 按 钮 ， 使 9YA、 10YA断 电 ， 8YA、 11YA通 电 ，于 是 阀 13、 19下 位 工 作 ， 阀 16、 17上 位 工 作 ； 阀 F7、 F10的控 制 腔 与 油 箱 相 通 ， 阀 F8的 控 制 腔 被 封 死 ， 阀 F9的 控 制 腔 通压 力 油 。 因 而 ， 阀 F7、 F10打 开 ， 阀 F8、 F9关 闭 。 液 压 泵 输出 的 油 液 进 入 辅 助 液 压 缸 上 腔 ， 其 下 腔 油 液 回 油 箱 ， 实 现 向下 退 回 。 (3) 原 位 停 止 辅 助 液 压 缸 到 达 下 终

25、点 后 ， 使 所 有 电 磁 铁 都 断 电 ， 各 电磁 阀 均 处 于 原 位 ； 阀 F8、 F9关 闭 ， 阀 F2打 开 。 因 而 辅 助 液 压 缸 上 、 下 腔 油 路 被 闭 锁 ， 实 现 原 位 停 止 ， 液 压 泵 经 阀 F2卸 荷 。 20 8.2.3 技 术 特 点 该 液 压 机 液 压 系 统 主 要 由 压 力 控 制 回 路 、 换 向 回 路 、 快慢 速 转 换 回 路 和 释 压 回 路 等 组 成 ， 并 采 用 二 通 插 装 阀 集 成 化结 构 。 这 台 液 压 机 液 压 系 统 的 一 些 性 能 特 点 如 下 ： 1. 系 统

26、 采 用 高 压 大 流 量 恒 功 率 (压 力 补 偿 )变 量 液 压 泵 供油 ， 并 配 以 由 调 压 阀 和 电 磁 阀 构 成 的 电 磁 溢 流 阀 ， 使 液 压 泵空 载 启 动 ， 主 、 辅 液 压 缸 原 位 停 止 时 液 压 泵 均 卸 荷 ， 这 样 既符 合 液 压 机 的 工 艺 要 求 ， 又 节 省 能 量 。 2. 系 统 采 用 密 封 性 能 好 、 通 流 能 力 大 、 压 力 损 失 小 的 插装 阀 组 成 液 压 系 统 ， 具 有 油 路 简 单 、 结 构 紧 凑 、 动 作 灵 敏 等优 点 。 3. 系 统 利 用 滑 块 的

27、自 重 实 现 主 液 压 缸 快 速 下 行 ， 并 用 充 液 阀 补 油 ， 使 快 动 回 路 结 构 简 单 ， 使 用 元 件 少 。 21 4. 系 统 采 用 由 可 调 缓 冲 阀 7和 电 磁 阀 4组 成 的 释 压 回 路 ，来 减 少 由 “ 保 压 ” 转 为 “ 快 退 ” 时 的 液 压 冲 击 ， 使 液 压 机 工作 平 稳 。 5. 系 统 在 液 压 泵 的 出 口 设 置 了 单 向 阀 和 安 全 阀 ， 在 主 液压 缸 和 辅 助 液 压 缸 的 上 、 下 腔 的 进 出 油 路 上 均 设 有 安 全 阀 ；另 外 ， 在 通 过 压 力 油

28、 的 插 装 阀 F3、 F5、 F7、 F9的 控 制 油 路上 都 装 有 梭 阀 。 这 些 多 重 保 护 措 施 保 证 了 液 压 机 的 工 作 安 全可 靠 。 22 8.3 地 空 导 弹 发 射 装 置 液 压 控 制 系 统 8.3.1 概 述 该 地 对 空 导 弹 发 射 装 置 为 四 联 装 置 ， 左 右 配 置 在 双 联 载弹 发 射 梁 上 。 发 射 梁 的 俯 仰 运 动 由 液 压 控 制 系 统 驱 动 。 其 功能 为 ： 根 据 火 控 计 算 机 的 指 令 ， 使 发 射 梁 在 俯 仰 方 向 精 确 地自 动 跟 踪 瞄 准 飞 行 目

29、 标 ； 根 据 载 弹 情 况 的 不 同 ， 自 动 平 衡 负载 的 不 平 衡 力 矩 ； 在 俯 仰 方 向 进 行 手 动 操 纵 。 发 射 装 置 的 液压 控 制 系 统 ， 由 左 右 双 联 载 弹 发 射 梁 的 俯 仰 电 液 伺 服 系 统 、变 载 液 压 自 动 平 衡 系 统 及 手 摇 泵 操 纵 系 统 等 组 成 。 图 8-5所 示 为 双 联 载 弹 发 射 梁 的 结 构 及 其 受 力 关 系 示 意 图 。 23 图 8-5 双 联 载 弹 发 射 梁 的 结 构 及 其 受 力 关 系 示 意 图 1.平 衡 缸 ; 2.伺 服 油 缸 ;

30、3.弹 簧 平 衡 机 24 图 8-6 液 压 自 动 平 衡 系 统 原 理 图 1.变 量 液 压 泵 ; 2、 7.溢 流 阀 ; 3.压 力 表 及 其 开 关 ; 4.蓄 能 器 ;5.二 位 四 通 液 动 旁 通 换 向 阀 ; 6.二 位 二 通 电 磁 换 向 阀 ; 8、 10.三 位 四 通 电 磁 换 向 阀 ; 9、 l1.二 位 四 通 电 磁 换 向 阀 ; 12、 13.左 、 右 平 衡 液 压 缸 8.3.2 工 作 原 理 1. 液 压 自 动 平 衡 系 统 图 8-6所 示 为 液 压 自 动 平 衡 系 统 原 理 图 。 25 2. 电 液 伺

31、服 系 统 左 右 双 联 载 弹 发 射 粱 的 电 液 伺 服 系 统 完 全 相 同 ， 其 原理 方 框 图 如 图 8-7所 示 。 旋 变 接 收 机 的 转 子 轴 与 梁 的 耳 轴相 连 ， 转 角 为 ， 火 控 计 算 机 给 出 的 俯 仰 方 向 指 令 角 为 ， 其 与 耳 轴 转 角 差 为 误 差 角 ， 旋 变 接 收 机 的 输 出 电 压 与 误 差 角 成 正 比 ， 即 为 误 差 电 压 。 经 放 大 器 进 行 放大 变 换 后 输 出 直 流 电 流 ic来 控 制 电 液 伺 服 阀 工 作 ， 驱 动 伺服 缸 的 活 塞 带 动 耳 轴

32、 向 减 少 误 差 角 的 方 向 转 动 ， 最 终 使 误差 角 为 零 ， 伺 服 系 统 达 到 协 调 。 为 保 证 系 统 的 动 态 精 度 ，改 善 系 统 的 动 态 性 能 ， 控 制 系 统 采 用 复 合 控 制 、 速 度 加 速度 反 馈 及 伺 服 缸 压 力 反 馈 等 校 正 措 施 。 0iU U 图 8-7 电 液 伺 服 系 统 原 理 方 框 图 26 图 8-8所 示 为 电 液 伺 服 装 置 的 液 压 回 路 原 理 图 。 左 右 电 液伺 服 装 置 合 用 液 压 泵 l供 油 ， 两 个 液 压 缸 10和 11分 别 采 用 电

33、液伺 服 阀 6和 7控 制 。 系 统 压 力 由 溢 流 阀 5设 定 。 系 统 工 作 时 ， 旁通 阀 4与 换 向 阀 3保 证 电 动 机 空 载 启 动 ， 之 后 电 磁 铁 1YA通 电使 二 位 二 通 电 磁 换 向 阀 3切 换 至 右 位 ， 使 油 路 升 压 到 要 求 值 。电 磁 铁 2YA通 电 ， 换 向 阀 16切 换 至 右 位 ， 反 向 导 通 液 控 单 向阀 17， 使 液 压 泵 的 压 力 油 通 向 左 、 右 伺 服 阀 7和 6； 同 时 电 磁铁 3YA、 4YA通 电 使 换 向 阀 8和 9切 换 至 右 位 ， 伺 服 阀

34、即 可 根据 要 求 驱 动 伺 服 缸 12和 13工 作 。 系 统 中 备 有 手 动 液 压 泵 14和 15及 三 位 四 通 手 动 换 向 阀 12和 13。 在 断 电 时 ， 两 位 四 通 电 磁 换 向 阀 8和 9使 伺 服 阀 6、 7与伺 服 缸 10、 11间 的 油 路 切 断 。 用 手 控 三 位 四 通 换 向 阀 接 通 手动 泵 到 伺 服 缸 的 供 油 和 排 油 回 路 ， 即 可 驱 动 伺 服 缸 活 塞 按 要求 的 方 向 带 动 耳 轴 转 动 ， 实 现 对 载 弹 发 射 梁 的 手 动 操 纵 。 27 1.变 量 液 压 泵 ;

35、 2.蓄 能 器 ; 3.二 位 二 通 电 磁换 向 阀 ; 4.二 位 四 通 液 动 旁 通 换 向 阀 ; 5.溢 流 阀 ; 6、 7.电 液 伺 服 阀 ; 8、 9.二 位 四 通 电磁 换 向 阀 (O型 机能 ); 10、 11.伺 服 液 压缸 ; 12、 13.三 位 四 通 手 动 换 向 阀 ; 14、 15.手 动 液 压泵 ; 16.二 位 四 通 电 磁换 向 阀 ; 17.液 控 单 向 阀图 8-8 电 液 伺 服 装 置 的 液 压 回 路 原 理 图 28 8.3.3 技 术 特 点 1. 变 载 液 压 自 动 平 衡 系 统 有 效 解 决 了 不

36、同 载 弹 情 况 下不 平 衡 力 矩 的 平 衡 问 题 ， 改 善 了 伺 服 系 统 的 负 载 条 件 ， 同时 也 为 系 统 提 供 了 有 利 的 外 液 压 阻 尼 作 用 。 2. 伺 服 系 统 的 多 项 反 馈 校 正 措 施 中 ， 压 力 反 馈 作 用 最为 重 要 。 3. 伺 服 系 统 还 采 用 了 I型 、 型 变 结 构 方 案 。 即 小 误 差范 围 系 统 为 型 ， 以 提 高 动 态 精 度 ； 大 误 差 范 围 系 统 为 I型 ，以 提 高 运 动 平 稳 性 。 4. 伺 服 系 统 设 有 备 用 手 动 泵 ， 便 于 断 电

37、或 故 障 时 实 现对 载 弹 发 射 梁 的 手 动 操 纵 。 29 8.4 大 型 剧 院 三 块 双 层 升 降 舞 台 的 电 液 比 例同 步 控 制 系 统 8.4.1 概 述 三 块 双 层 升 降 舞 台 是 大 型 剧 院 的 现 代 化 机 械 设 备 ， 它利 用 各 块 、 各 层 之 间 的 单 动 、 联 动 和 同 步 运 动 构 成 各 种 不同 高 度 的 台 阶 ， 以 组 成 大 型 的 立 体 道 具 ， 为 舞 台 艺 术 提 供更 加 完 备 的 表 现 空 间 。 图 8-9所 示 为 舞 台 的 结 构 示 意 图 。 图 8-9 三 块 双

38、 层 升 降 舞 台 的 结 构 示 意 图 1.上 层 台 ； 2.下 层 台 ； 3.液 压 缸 30 8.4.2 工 作 原 理 图 8-10所 示 为 该 舞 台 的 液 压 系 统 原 理 图 。 图 8-10 电 液 伺 服 装 置 的 液 压 回 路 原 理 图 31 液 压 系 统 的 电 磁 铁 动 作 顺 序 表 如 表 8-3所 示 ， 由 该 表 容易 了 解 系 统 在 各 工 况 的 油 液 流 动 路 线 。 下 层 台 液 压 缸 活 塞 的 运 动 速 度 由 电 液 比 例 调 速 阀 来 控 制 。将 设 定 的 电 流 值 输 入 给 比 例 调 速 阀

39、 ， 可 使 液 压 缸 的 活 塞 得 到相 应 的 运 动 速 度 。 而 改 变 输 入 电 流 的 大 小 ， 可 按 比 例 改 变 活塞 的 运 动 速 度 。 计 算 机 实 时 控 制 的 同 步 过 程 和 原 理 概 括 起 来是 ： 位 置 误 差 检 测 速 度 控 制 纠 正 位 置 偏 差 。 这 是 一 个 闭环 的 间 接 位 置 控 制 同 步 系 统 。 此 同 步 控 制 原 理 可 扩 展 到 若 干个 液 压 缸 的 同 步 ， 控 制 系 统 的 原 理 方 块 图 如 图 8-11所 示 。 为提 高 静 态 定 位 精 度 ， 当 台 面 运 动

40、 至 接 近 设 定 位 置 时 ， 可 由 计算 机 控 制 ， 将 比 例 阀 输 入 电 流 逐 渐 减 小 ， 从 而 使 台 面 减 速 后到 位 停 止 ， 既 避 免 了 冲 击 和 振 动 ， 又 提 高 了 定 位 精 度 。表 8-3 电 磁 铁 动 作 顺 序 32图 8-11 计 算 机 控 制 的 原 理 框 图 本 系 统 还 设 有 一 套 完 全 独 立 的 手 动 操 纵 控 制 线 路 ， 一 旦计 算 机 部 分 出 现 故 障 ， 手 动 操 作 可 单 独 实 现 各 台 面 的 运动 ， 且 运 动 速 度 可 由 操 作 人 员 任 意 调 节 。

41、 33 8.4.3 技 术 特 点 1)该 双 层 舞 台 的 液 压 系 统 采 用 定 量 泵 供 油 ， 通 过 恰 当选 择 液 压 缸 的 工 作 面 积 ， 实 现 上 、 下 层 台 的 平 均 速 度 一 致 ；采 用 电 液 比 例 和 计 算 机 控 制 技 术 ， 同 步 运 动 平 稳 ， 同 步 误差 小 。 2)采 用 单 向 阀 与 电 液 比 例 调 速 阀 组 成 的 液 桥 控 制 下 层台 液 压 缸 的 升 降 速 度 ， 用 以 消 除 正 负 负 载 变 化 对 倾 斜 液 压缸 运 动 速 度 的 影 响 ， 并 保 证 缸 的 升 降 速 度 相

42、 同 。 采 用 分 流集 流 阀 控 制 下 层 台 双 缸 的 同 步 运 动 。 3)利 用 双 液 控 单 向 阀 和 液 压 控 制 机 械 锁 紧 机 构 实 现 各台 面 的 严 格 定 位 。 4)由 于 采 用 定 量 泵 供 油 和 调 速 阀 节 流 调 速 方 式 ， 所 以系 统 效 率 较 低 。 但 若 改 为 变 量 泵 油 源 ， 则 可 改 善 此 种 情 况 。 34 8.5 SZ-250 160注 塑 机 液 压 系 统 35 8.5.1 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

43、 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 一 般 由 合 模 部 件 、 注 射 部 件 、 液 压传 动 与 控 制 系 统 及 电 气 控 制 部 分 等 组 成 。 注 塑 机 的 一 般 工艺 过 程 如 图 8-12所 示 。 图 8-12 注 塑 机 的 工 作 循 环 图注 塑 机 演 示 动 画 36

44、 8.5.2 工 作 原 理 图 8-13为 SZ-250 160型 塑 料 注 射 成 型 机 液 压 系 统 原 理 图 。其 工 作 情 况 如 下 ： 1. 关 闭 安 全 门 2. 合 模 (1) 快 速 合 模 (2) 慢 速 、 低 压 合 模 (3) 高 压 合 模 3. 注 射 座 前 进 4. 注 射 注 射 过 程 按 慢 、 快 、 慢 三 种 速 度 注 射 。 (1) 慢 速 注 射 (2) 快 速 注 射 5. 保 压 6. 预 塑 7. 防 流 涎 8. 注 射 座 后 退 37 9. 开 模 (1) 慢 速 开 模 (2) 快 速 开 模 10. 顶 出 (1

45、) 顶 出 缸 前 进 (2) 顶 出 缸 后 退 11. 装 模 安 装 、 调 整 模 具 时 ， 采 用 的 是 低 压 、 慢 速 开 、 合 动 作 。 (1) 开 模 (2) 合 模 12. 调 模 (1) 调 开 (2) 调 闭 38图 8-13 注 塑 机 液 压 系 统 原 理 图 39 表 8-4 注 塑 机 动 作 循 环 及 电 磁 铁 动 作 顺 序 表 40 8.5.3 技 术 特 点 1. 系 统 采 用 了 液 压 -机 械 式 合 模 机 构 ， 合 模 液 压 缸 通 过增 力 和 具 有 自 锁 作 用 的 五 连 杆 机 构 进 行 合 模 和 开 模

46、， 这 样 可使 合 模 缸 压 力 相 应 减 小 ， 且 合 模 平 稳 、 可 靠 。 最 后 合 模 是 依靠 合 模 液 压 缸 的 高 压 ， 使 连 杆 机 构 产 生 弹 性 变 形 来 保 证 所 需的 合 模 力 ， 并 把 模 具 牢 固 地 锁 紧 。 2. 合 模 机 构 在 合 模 、 开 模 过 程 中 需 要 有 慢 速 、 快 速 、慢 速 的 顺 序 变 化 ， 系 统 中 的 快 速 是 用 变 量 泵 通 过 低 压 、 大 流量 供 油 来 实 现 的 。 3. 考 虑 到 塑 料 品 种 、 制 品 的 几 何 形 状 和 模 具 浇 注 系 统不

47、同 ， 因 而 注 射 成 型 过 程 中 的 压 力 和 速 度 是 可 调 的 。 系 统 中采 用 了 节 流 调 速 回 路 和 多 级 调 压 回 路 。 4. 系 统 中 采 用 液 压 马 达 作 为 驱 动 部 件 ， 使 调 速 方 便 、范 围 广 、 运 行 平 稳 。 5. 安 全 性 好 ， 安 全 门 不 关 闭 ， 所 有 动 作 都 无 法 进 行 。 41 8.6 挖 掘 机 液 压 系 统 42 8.6.1 概 述 单 斗 液 压 挖 掘 机 由 工 作 装 置 、 回 转 机 构 及 行 走 机 构 三 部分 组 成 。 工 作 装 置 包 括 动 臂 、

48、 斗 杆 及 铲 斗 。 上 述 所 有 机 构 的动 作 均 由 液 压 驱 动 。 图 8-14所 示 为 履 带 式 单 斗 液 压 挖 掘 机 。 图 8-14 履 带 式 单 斗 液 压 挖 掘 机 简 图1.动 臂 缸 ； 2.斗 杆 缸 ； 3.铲 斗 缸 ； 4.回 转 平 台 ； 5.行 走 履 带 43 履 带 式 单 斗 液 压 挖 掘 机 工 作 循 环 主 要 包 括 ： 1 .挖 掘 在 坚 硬 土 壤 中 挖 掘 时 ， 一 般 以 斗 杆 缸 2动 作 为主 ， 用 铲 斗 缸 3调 整 切 削 角 度 ， 配 合 挖 掘 。 在 松 散 土 壤 中 挖掘 时

49、， 则 以 铲 斗 缸 3动 作 为 主 ， 必 要 时 (如 铲 平 基 坑 底 面 或 修整 斜 坡 等 有 特 殊 要 求 的 挖 掘 动 作 )， 铲 斗 、 斗 杆 、 动 臂 三 个液 压 缸 须 根 据 作 业 要 求 复 合 动 作 ， 以 保 证 铲 斗 按 特 定 轨 迹 运动 。 2. 满 斗 提 升 及 回 转 挖 掘 结 束 时 ， 铲 斗 缸 推 出 ， 动 臂缸 顶 起 ， 满 斗 提 升 。 同 时 ， 回 转 液 压 马 达 转 动 ， 驱 动 回 转 平台 4向 卸 载 方 向 旋 转 。 3. 卸 载 当 转 台 回 转 到 卸 载 处 时 ， 回 转 停

50、 止 。 通 过 动臂 缸 和 铲 斗 缸 配 合 动 作 ， 使 铲 斗 对 准 卸 载 位 置 。 然 后 ， 铲 斗缸 内 缩 ， 铲 斗 向 上 翻 转 卸 载 。 4. 返 回 卸 载 结 束 后 ， 转 台 反 转 ， 配 以 动 臂 缸 、 斗 杆缸 及 铲 斗 缸 的 复 合 动 作 ， 将 空 斗 返 回 到 新 的 挖 掘 位 置 ， 开 始第 二 个 工 作 循 环 。 为 了 调 整 挖 掘 点 ， 还 要 借 助 行 走 机 构 驱 动 整 机 行 走 。 44 8.6.2 工 作 原 理 国 产 1m3 (即 反 铲 斗 容 量 )履 带 式 单 斗 液 压 挖 掘

51、 机 液 压 系 统 工 作 原理 如 图 8-15所 示 。 图 8-15 履 带 式 单 斗 液 压 挖 掘 机 液 压 系 统 图1、 2.液 压 泵 ； 3.回 转 马 达 ； 4.缓 冲 补 油 阀 组 ； 5、 6.左 、 右 履 带 行 走 马 达 ； 7.行 走 马达 中 的 双 速 阀 ； 8.补 油 单 向 阀 ； 9.中 心 回 转 接 头 ； 10.限 速 阀 ； 11、 18.溢 流 阀 ； 12.梭阀 ； 13.合 流 阀 ； 14.铲 斗 缸 ； 15.斗 杆 缸 ； 16.动 臂 缸 ； 17.单 向 节 流 阀 ； 19.背 压 阀 ；20.节 流 阀 ； 2

52、1.冷 却 器 ； 22.滤 油 器 ； 23.缓 冲 阀 45 1. 一 般 操 作 回 路 单 一 动 作 供 油 时 ， 操 作 某 一 换 向 阀 ， 即 可 控 制 相 应 执 行机 构 工 作 ； 串 联 供 油 时 ， 只 须 同 时 操 作 几 个 换 向 阀 ， 切 断 卸载 回 路 ， 泵 的 流 量 进 人 第 一 个 执 行 机 构 ， 循 环 后 又 进 入 第 二个 执 行 机 构 ， 以 此 类 推 。 要 短 时 锁 紧 或 制 动 ， 可 操 作 相 应 换向 阀 使 其 处 于 中 位 来 实 现 。 2. 合 流 回 路 手 控 合 流 阀 13在 右 位

53、 时 起 分 流 作 用 。 当 多 路 换 向 阀 A控 制的 执 行 机 构 不 工 作 时 ， 操 作 此 阀 ， 则 泵 1输 出 的 压 力 油 经 多 路换 向 阀 A进 人 多 路 换 向 阀 B， 使 两 泵 合 流 ， 从 而 提 高 多 路 换 向阀 B控 制 的 执 行 机 构 的 工 作 速 度 。 3. 限 速 回 路 多 路 换 向 阀 A、 B的 回 油 都 要 经 限 速 阀 10流 至 回 油 总 管 。限 速 阀 的 作 用 是 自 动 控 制 挖 掘 机 下 坡 时 的 行 走 速 度 ， 防 止 超速 溜 坡 。 该 挖 掘 机 具 有 两 种 行 驶

54、速 度 。 为 限 制 动 臂 和 斗 杆 机构 的 下 降 速 度 和 防 止 它 们 在 自 重 下 超 速 下 降 ， 在 它 们 的 支 路 上 设 置 了 单 向 节 流 阀 17。 46 4. 调 压 、 安 全 回 路 各 执 行 机 构 进 油 路 与 回 油 总 管 之 间 都 设 有 安 全 阀 18、 11，以 分 别 控 制 两 回 路 的 工 作 压 力 ， 其 调 定 压 力 均 为 32MPa。 5. 背 压 补 油 回 路 进 入 液 压 马 达 内 部 和 马 达 壳 体 内 的 液 压 油 温 度 不 同 ， 使马 达 各 零 件 膨 胀 不 一 致 ， 会

55、 造 成 密 封 滑 动 面 卡 死 。 为 防 止 这种 现 象 发 生 ， 通 常 在 马 达 壳 体 内 引 出 两 个 油 口 ， 一 油 口 通 过节 流 阀 20与 有 背 压 的 回 油 路 相 通 ， 另 一 油 口 直 接 与 油 箱 相 通 。这 样 ， 背 压 回 路 中 的 低 压 热 油 经 节 流 阀 20减 压 后 进 入 液 压 马达 壳 体 ， 使 马 达 壳 体 内 保 持 一 定 的 循 环 油 ， 从 而 使 马 达 各 零件 内 、 外 温 度 和 液 压 油 油 温 保 持 一 致 。 壳 体 内 油 液 的 循 环 流动 还 可 冲 掉 壳 体 内

56、 的 磨 损 物 。 此 外 ， 在 行 走 马 达 超 速 时 ， 可通 过 补 油 单 向 阀 8向 马 达 补 油 ， 防 止 液 压 马 达 吸 空 。 在 上 述液 压 系 统 回 路 中 设 置 了 风 冷 式 冷 却 器 21， 使 系 统 在 连 续 工 作条 件 下 油 温 保 持 在 50 70 范 围 内 ， 最 高 不 超 过 80 47 8.6.3 技 术 特 点 1. 液 压 系 统 具 有 较 高 的 生 产 效 率 ， 并 能 充 分 利 用 发 动机 功 率 。 2. 系 统 能 保 证 在 负 载 变 化 大 以 及 急 剧 冲 击 、 振 动 的 工作 条 件 下 ， 有 足 够 的 可 靠 性 。 3. 系 统 液 压 元 件 的 布 置 均 采 用 集 成 化 ， 安 装 及 维 修 保养 方 便 。 4. 由 于 系 统 采 用 了 轻 便 、 耐 振 的 油 液 冷 却 装 置 和 排 油回 路 ， 可 保 证 系 统 在 工 作 环 境 恶 劣 、 温 度 变 化 大 、 连 续 作业 条 件 下 ， 油 温 不 超 过 80 ， 从 而 保 证 了 系 统 工 作 性 能 的稳 定 。