第七章典型液压系统
第七章 液压基本回路
释压、平衡等回路。
3
一、调压回路
功用
1、使液压系统整体 或某一部分的压 力保持恒定或不 超过某个数值。
4
2、可以实现多级压力 的变换。 •当 DT+ 时，p = pB
pA p
•当 DT- 时，p = pA
pB DT
5
6
二、减压回路
作用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定 压力。 关于回路的几点说明：
32
整理(1)，(2)，(3)式，可得：
33
2、机械特性曲线
34
由图可知：当溢流阀的调整压力pp和节流
阀的通流截面积AT1调定之后 1）、对于调速阀而言: F↑↓ →v 不变 2）、对于节流阀而言: ①、F↑↓ →v↓↑ ②、当F=A1pp时，v = 0 即活塞停止运动； ③、定压式节流调速回路的承载能力是不 受AT1的变化影响的。
35
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响的程度，它是回路对负载变化抗 衡能力的一种说明。
某处的斜率↓→kv↑→机械特性越硬→活塞 运动速度受负载变化的影响↓→活塞在负载下 的运动越平稳。
36
影响kv的因素： 1、当AT1不变时，F↓→kv↑ 2、当F不变时，AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp，A1，φ的变化受其它条件的限制)
3、效率
1)、当液压缸在恒载下工作时（F不变）：
影响因素：①、当q1∕qp↑(或△q↓) → ηc↑ ②、当p1∕pp↑(F↑) → ηc↑
39
2)、当液压缸在变载下工作时： 当AT1不变时，若F↑↓→p1↑↓→q1 ↓↑
∵ P1= p1q1
∴ 当p1= 0 或 p1= pp 时，P1= 0 因此，当p1在0 ～ pp之间变化时，P1有一 最大值，即：
液压与气压传动 第七章 液压基本回路
课时授课计划教学过程：复习： 1、滤油器的结构及功能2、蓄能器的功能3、油箱的结构4、管路、接头、热交换器的种类。
新课：第七章液压基本回路第一节能量回路一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路图7-1所示的能源回路的优点是：结构简单，反应迅速，压力波动比较小。
缺点是：由于定量泵不能改变输出流量，在负载不需要全流量工作时，多余的流量通过溢流阀流回油箱，所以效率较低，尤其当负载流量为零时，泵的流量几乎全部由溢流阀溢流，泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上，这将产生大量的热，使油温很快升高。
因此，这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。
能源系统的流量按系统的峰值流量设计，如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短，并且允许供油压力有一定变动，则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求，以减小泵的容量，并使功率损失和油温升高小些。
蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用，使系统工作更加平稳。
二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点，其特点是结构比较简单，功率损失小，适用于高压，但压力波动较大，并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化，对伺服系统将引起伺服放大系数的变化，因而对某些要求较高的系统不合适。
另外，所用元件较多，为了使泵有较长时间的卸荷，蓄能器的容量较大，整个能源装置的体积、重量都较大。
这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。
三、恒压力变量泵式（自动调压泵）液压能源回路图7-3所示为恒压力变量泵式（自动调压栗〉液压能源回路。
这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要，因而效率高，经济效果好，适用于高压和大功率系统，既适用于流量变化很大的系统，也适用于间歇工作的系统，为目前航空液压伺服系统所广泛采用。
第二节基本回路一、顺序动作回路顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。
按控制方式不同，可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。
第七章 液压系统基本回路
（1）进油节流调速回路 进油节流调速回路
节流阀进口节流调速回路特征 将节流阀串联在进入液压缸的油路 即串联在泵和缸之间，调节A 上，即串联在泵和缸之间，调节A节，即 可改变q 从而改变速度， 可改变q，从而改变速度，且必须和溢流 阀联合使用。 阀联合使用。
进油路节流调速回路适用于轻载、 进油路节流调速回路适用于轻载、 低速、 低速、负载变化不大和速度稳定性要 求不高的小功率液压系统。 求不高的小功率液压系统。
（4）节流调速回路工作性能的改进 用调速阀代替节流阀，可以提高 节流调速回路的速度稳定性和运动平稳性。 但功率损失大，效率低。
v
2、容积调速回路 容积调速回路特点
∵节流调速回路效率低、发热大，只适用于小 节流调速回路效率低、发热大， 功率场合。 功率场合。 而容积调速回路， ∴而容积调速回路，因无节流损失或溢流损 故效率高，发热小， 失 ，故效率高，发热小，一般用于大功率场 合。
用三位换向阀的中位机能卸荷。 1、用三位换向阀的中位机能卸荷。 用二位二通阀卸荷。 2、用二位二通阀卸荷。
用换向阀的卸荷回路： 1、用换向阀的卸荷回路： 利用主阀处于中位时M. H.K型机能 型机能， 利用主阀处于中位时M. H.K型机能， p→T，属零压式卸荷。 使p→T，属零压式卸荷。 泵卸荷时，溢流阀关闭。 图7-3中， 泵卸荷时，溢流阀关闭。系统重 新启动时，因溢流阀有不灵敏区， 会冲击。 新启动时，因溢流阀有不灵敏区， 会冲击。
（2）回油节流调速回路
节流阀出口节流调速回路特征 将节流阀串联在 液压缸的回油路上， 液压缸的回油路上， 即串联在缸和油箱之 调节A 间，调节AT，可调节 以改变速度， q2以改变速度，仍应 和溢流阀联合使用， 和溢流阀联合使用， pP = pS 。
飞机结构与系统(第七章 液压系统)
液压源
典型 飞机 液压 源系 统
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液压动力元件
容积式液压泵： 泵内部的部件会形成多个空腔（工作腔）， 液压泵工作时，此工作腔的容积发生变化。 容积泵按结构型式可分为：柱塞泵、齿轮泵 、叶片泵等。
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液压动力元件
一、柱塞泵
手摇泵
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液压动力元件
一、柱塞泵
轴向柱塞泵 斜盘式 由壳体、转子（驱 动轴、缸筒、柱塞） 和斜盘等组成。
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液压动力元件
一、柱塞泵
轴向柱塞泵 摆缸式 转子轴线与传动轴 轴线有一夹角。
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液压动力元件
一、柱塞泵
特点： • 构造复杂，精密，对液压油品质要求高； • 效率高，能产生很高压力，同等重量条件下 产生的功率大，流量通常可调（变量泵）。 • 在现代飞机液压系统广泛应用。
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液压动力元件
四、液压泵性能 2. 功率和效率
1）功率 理论功率：不考虑功率损失的输出或输入功率； • 输入的理论功率：
n NT M T M T 2 60 NT ——理论功率；
M T ——理论扭矩； n ——液压泵每分钟转数。
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液压动力元件
四、液压泵性能 2. 功率和效率
1）功率 理论功率：不考虑功率损失的输出或输入功率； • 输出的理论功率：
NT QT p QT ——理论流量； p ——进出口压力差；
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液压动力元件
四、液压泵性能
2. 功率和效率
1）功率 输入功率：单位时间内发动机（或电动机）对液 n 压泵所做的功；
第七章液压基本回路(速度回路)
3）变量泵-变量马达的 容积调速
3．容积节流调速(联合调速)
容积节流调速回路是采用压力补偿型变
量泵供油，通过对节流元件的调整来改 变流入或流出液压执行元件的流量来调 节其速度；而液压泵输出的流量自动地 与液压执行元件所需流量相适应。这种 回路虽然有节流损失，但没有溢流损失， 其效率虽不如容积调速回路，但比节流 调速回路高。其运动平稳性与调速阀调 速回路相同，比容积调速回路好
1）进油路节流调速回路 (进口节流)
回路结构如图 所示，节流阀 串联在泵与执 行元件之间的 进油路上。它 由定量泵、溢 流阀、节流阀 及液压缸（或 液压马达）组 成。
通过改变节流阀的开口量（即通流截面
积AT）的大小，来调节进入液压缸的流 量，进而改变液压缸的运动速度。 定量泵输出的多余流量由溢流阀溢流回 油箱。为完成调速功能，不仅节流阀的 开口量能够调节，而且必须使溢流阀始 终处于溢流状态。 在该调速回路中，溢流阀的作用一是 调整并基本恒定系统压力；二是将泵输 出的多余流量溢流回油箱。
出口节流调速回路的速度—负载特性：
与进口节流调速回路基本相同
•进口与出口节流阀调速回路比较
（1）出口节流阀调速回路： 液压缸回油腔形成一定背压，能承受负值负载 （与液压缸运动方向相同的负载力）。 流经节流阀而发热的油液，直接流回油箱冷却。 （2） 进口节流阀调速回路： 液压缸回油路上设置背压阀后，才能承受负值负 载。故增加节流调速回路的功率损失。 流经节流阀而发热的油液，还要进入液压缸，对 热变形有严格要求的精密设备会产生不利影响。 对同一个节流阀可使液压缸得到比出口节流阀调 速回路更低的速度。
调速回路按改变流量的方法不同可分
为三类： 节流调速回流 容积调速回路 容积节流调速回路
第七章-液压基本回路-速度
pM VM TM m 2
pMVMm VP nP 2 v 2 VM pMVP nPM
PM 与VM 无关, VM , PM C.
恒功率调速回路
3.变量泵-变量马达式调速回路
低速段 ：固定VM为最大，调节Vp从小到大逐渐增加， 马达转速从低到高逐渐变大，直到最大为止 此过程为恒转矩调速。 高速段：固定Vp为最大，调节VM从大变小，马达转 速继续升高。此过程为恒功率调速。
二、快速运动回路
作用：空载时加快执行元件的运动速度。
1.差动
2. 双泵供油
快进：双泵供油 工进：左泵卸荷， 右泵压力由溢流阀调定 快退：双泵供油
三、速度换接回路
作用：在一个工作循环中，实现不同速度的转换。 1.用行程阀
下位：快进 上位：工进
2. 调速阀并联
3.调速阀串联
AT 3 AT 2
缸在恒载下工作时:
PP pP qP
PP P 1 P 溢 P 节
P 溢 P 节
P1
总功率：PP pP qP
（定量泵qP不变，pP一定）
F p1 当F 一定时 ，p1一定， A1 p节 pP p1 不变。
q1 qT CAT p
AT↑, q1 ↑, v↑。 1 p1q1 有效功率：P P1∝q1，q1↑, P1↑ 。
左位：工进1 右位：工进2 速度换接平稳性好
P 节
有用功 P 1 p1 q1 有极值
F 0 时， p1 0, P 1 0 . p1 pP 时，p 0, qT 0, q1 0, P 1 0.
P1
总效率低。
3) 调速特性
液压缸最大速度和最小速度之比。
vmax Rc vmin
设备控制技术课件第7章液压基本回路及液压系统第2节
主轴锥孔中的刀具松开；同时，液压缸24的活塞杆上移，松开刀库中预选的 刀具；此时，液压缸36的活塞杆在弹簧力作用下将机械手上两个定位销伸出， 卡住机械手上的刀具。松开主轴锥孔中刀具的压力可由减压阀23调节。
3)机械手拔刀 主轴、刀库上的刀具松开后,无触点开关发出信号，电磁阀 25处于右位，由缸26带动机械手伸出，使刀具从主轴锥孔和刀库链节中拔出。 缸26带有缓冲装置,以防止行程终点发生撞击和噪声。
转速由单向调速阀11控制。若7YA通电，则液压马达带动刀架反转，转速由单 向调速阀12控制。当4YA断电时，阀6左位工作，液压缸使刀架夹紧。
(3)尾座套筒的伸缩运动 当6YA通电时，阀7左位工作，系统压力油经减压阀10、换向阀7到尾座套 筒液压缸的左腔，液压缸右腔油液经单向调速阀13、阀7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力表16显示。反之，当5YA通电时， 阀7右位工作，系统压力油经减压阀10、换向阀7、单向调速阀13到液压缸右 腔，液压缸左腔的油液经阀7流回油箱，套筒缩回。 3.数控车床液压系统的特点 1)采用单向变量液压泵向系统供油，能量损失小。 2)用换向阀控制卡盘夹紧，并且能实现高压和低压夹紧的转换，可根据 工件情况调节夹紧力的大小，操作方便简单。 3)用液压马达实现刀架的转位，可无级调速，并能控制刀架正、反转。 4)用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，以实现套筒的伸出或缩回，并 能调节尾座套筒伸出工作时的预紧力大小，以适应不同工件的需要。 5)压力表14、15、16可分别测量相应处的压力，以便于故障诊和调试。
7.2.3 数控加工中心液压传动系统
1.数控加工中心液压传动系统概述 数控加工中心是由计算机数字控制（CNC控制），可在一次装夹中完成 钻、扩、铰、镗、铣、锪、攻丝、螺纹加工、测量等多道工序加工，集机、 电、液、气、计算机于一体的高效自动化机床。机床各部分的动作均由计算 机的指令控制，具有加工精度高、尺寸稳定性好、生产周期短、自动化程度 高等优点，特别适合于加工形状复杂、精度要求高的多品种成批、中小批量 及单件生产。目前，在加工中心中大多采用了液压传动技术，主要完成机床 的各种辅助动作，下面介绍卧式镗铣加工中心的液压系统。 2.数控加工中心液压系统的工作原理 图7-25所示为某卧式镗铣加工中心 液压系统原理图，各部分组成及工作原 理如下:
第七章 液压基本回路
而从溢流阀9溢
出回路中多余的 热油，进入油箱 冷却。
（2）定量泵—变量马达回路
马达的调节系统是一个自动的恒功率装置
（3）变量泵—变量马达回路
这种调速回路，实际上是上述两种调速回路的组合。
3．容积节流调速回路
工作原理：用压力补偿变量泵供油， 用流量控制阀调节进入或流出液压 缸的流量来调节活塞杆运动速度， 并使变量泵的输油量自动与缸所需 流量相适应。 效率较高，无溢流损失，用在速度 范围大的中小功率场合。
2.双作用增压器的增压回路
如图7－3b所示,能实现连续增压
四.卸荷回路
功用：在液压泵的驱动电机不频繁
起闭时，使液压泵在压力很低的情
况下运转，以减少功率损失和系统
发热，延长泵和电机的使用寿命。
1．利用二位二通阀旁路卸荷的回路
图5－4所示回路，当二位二通阀左位工作，泵 排除的液压油以接近零压状态流回油箱以节省 动力并避免油温上升。图中二位二通阀系以手 动操作，亦可使用电磁操作。注意二位二通阀 的额定流量必须和泵的流量相适宜。
五.平衡回路
功用：防止执行元件因自重而自行
下落，或下行运动时因自重而造成
失速、失控的不稳定运动。
图 7-7 为 单
向节流阀限
速、液控单
向阀琐紧的
平衡回路
六.保压回路
有的机械设备在工作过程中,常常 要求液压执行机构在其行程终止时, 保持压力一段时间,这时需采用保压 回路。所谓保压回路,就是使系统在 液压缸不动或仅有工件变形所产生
2．利用换向阀卸载的回路
图5－5所示回路，是采用中位串 联型（M型中位机能）换向阀，当阀位 处于中位置时，泵排出的液压油直接 经换向阀的P、T通路流回油箱，泵的 工作压力接近于零。使用此种方式卸 载，方法比较简单，但压力损失较多， 且不适用于一个泵驱动两个或两个以 上执行元件的场所。注意三位四通换 向阀的流量必须和泵的流量相适宜。
第七章液压传动系统实例
下腔回油，上滑块快速下行，缸上腔压力降低，主缸顶部
充液箱的油经液控单向阀12向主缸上腔补油。其油路为：
第七章：液压传动系统实例
控制油路进油路：泵1→减压阀4→阀5（左）→阀6左端控
制油路回油路：阀6右端→单向阀I2→阀5（左）→油箱
主油路进油路：泵1→顺序阀7→阀6（左）→一方面使液控 单向阀阀11开启；同时液压油经单向阀10→主缸上腔。由 于主缸活塞面积大，当主缸活塞快速下行使主缸上腔出现
三、液压系统的主要特点 （1）系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路， 能保证起重机工作可靠，操作安全。
（2）采用三位四通手动换向阀，不仅可以灵活方便地
控制换向动作，还可以通过手柄操纵来控制流量，以实 现节流调速。在起升工作中，将此节流调速方法与控制 发动机转速的方法结合使用，可以实现各个工作部件微 速动作。
第七章：液压传动系统实例
（3）换向阀串联组合，各机构的动作既可独立进
行，又可在轻载作业时，实现起升和回转复合动作，
以提高工作效率。 （4）各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功 率损耗，适于起重机间歇性工作。
第七章：液压传动系统实例
7.3 液压压力机的液压系统 一、 YB32-200型是四柱万能液压压力机概述 该压力机有上、下两个液压缸，安装在四个立柱之间。上
第七章：液压传动系统实例
在图中，旋转编码器的工作电压为24V，如果不是
24V，则需要另外附加相应的电源接入。所有的行程开
关、压力继电器和按钮都是无源元件，可直接根据分配 的地址接入PLC。其中控制按钮都有紧急停止、手动/ 自动转换、电机起动/停止和电磁铁的单控按钮等，这 些都是PLC无源输入元件。
工作循环液压缸 信号来源 电磁铁 1YA 2YA 3YA 4YA
典型液压系统实例分析
典型液压系统实例分析液压系统是一种通过液体传递能量的系统，广泛应用于各个领域，例如工程机械、冶金设备、矿山机械等。
下面将分析一个典型的液压系统实例，以诠释液压系统的工作原理和应用。
汽车制动系统是应用液压技术的重要实例之一、它主要由制动器、制动辅助装置和制动液压系统组成。
在汽车制动系统中，制动液压系统负责实现制动效果。
其主要由液压油箱、液压泵、制动主缸、制动助力器、制动分泵、制动分泵阀、制动器和高压油管等组成。
当驾驶员将脚踩在制动踏板上时，通过制动助力器传递给制动主缸。
制动主缸内的活塞随即被推动，将制动压力传递给制动分泵，再通过制动分泵阀分配给各个制动器。
制动器内的活塞随后也被推动，使刹车片或刹车鼓与车轮接触。
当刹车片与刹车鼓接触时，液压系统内的液体被压缩，产生高压，将制动力传递给车轮，从而实现制动效果。
液压泵在制动液压系统中起到增压的作用。
它通过驱动液压油，使液体具有足够的压力来实现制动效果。
液压泵的工作原理是通过驱动机构，例如发动机，使泵内的活塞来回运动，从而形成液体的脉动流动。
制动液压系统中的液压油起到传递压力、润滑和冷却的作用。
液压油具有不可压缩性，使得液压系统能够稳定地传递压力。
液压油还能在制动过程中起到润滑和冷却的作用，以保证制动器正常工作。
制动助力器在汽车制动系统中起到辅助制动的作用。
通过增大驾驶员踏板的作用力，实现制动效果的提升。
制动助力器通常采用真空助力器或液压助力器。
总之，汽车制动系统是典型的液压系统实例之一、液压系统通过液体传递能量，具有高压、高参数的特点，能够为汽车制动器提供充足的制动力，保证汽车行驶的安全性。
通过液压泵、制动主缸、制动助力器等组件的协调工作，实现了制动效果的提升。
液压油在制动液压系统中发挥着关键作用，保障了制动器的正常工作。
典型液压系统
单元七典型液压系统学习目标：1.掌握读懂液压系统图的阅读和分析方法2.掌握YT4543型液压动力滑台液压系统的组成、工作原理和特点3.掌握YB32-200型压力机液压系统的组成、工作原理和特点4.掌握Q2—8汽车起重机液压系统的组成、工作原理和特点5.能绘制电磁铁动作循环表重点与难点：典型液压系统是对以前所学的液压件及液压基本回路的结构、工作原理、性能特点、应用，对液压元件基本知识的检验与综合，也是将上述知识在实际设备上的具体应用。
本章的重点与难点均是对典型液压系统工作原理图的阅读和各系统特点的分析。
对于任何液压系统，能否读懂系统原理图是正确分析系统特点的基础，只有在对系统原理图读懂的前提下，才能对系统在调速、调压、换向等方面的特点给以恰当的分析和评价，才能对系统的控制和调节采取正确的方案。
因此，掌握分析液压系统原理图的步骤和方法是重中之重的内容。
1．分析液压系统工作原理图的步骤和方法对于典型液压系统的分析，首先要了解设备的组成与功能，了解设备各部件的作用与运动方式，如有条件，应当实地考察所要分析的设备，在此基础上明确设备对液压系统的要求，以此作为液压系统分析的依据；其次要浏览液压系统图，了解所要分析系统的动力装置、执行元件、各种阀件的类型与功能，此后以执行元件为中心，将整个系统划分为若干个子系统油路；然后以执行元件动作要求为依据，逐一分析油路走向，每一油路均应按照先控制油路、后主油路，先进油、后回油的顺序分析；再后就是针对执行元件的动作要求，分析系统的方向控制、速度控制、压力控制的方法，弄清各控制回路的组成及各重要元件的作用；更后就是通过对各执行元件之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系；最后归纳与总结整个液压系统的特点，加深对系统的理解。
2．在此选用YT4543型组合机床动力滑台的液压系统，作为金属切削专用机床进给部件的典型代表。
此系统是对单缸执行元件，以速度与负载的变换为主要特点。
典型液压系统PPT课件
8.1 组合机床动力滑台液压系统
➢动力滑台是组合机床的一种通用部件，在滑台上可以配置各种工
艺用途的切削头。
➢YT4543型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的工作循环，
7、下缸顶出及退回
3Y得电，阀21 处于左位。 进油路：泵1－阀6中位－阀21 左位－下缸下腔。回油路：下 缸上腔－阀21 左位－油箱。 下缸活塞上升，顶出。
3Y失电，4Y得电，阀21 处 于右位，下缸活塞下行，退回。
8、浮动压边
下缸活塞先上升到一 定位置后，阀21 处于中位， 主缸滑块下压时下缸活塞 被迫随之下行，下缸下腔 油液经节流器19 和背压阀 20 回油箱，使下缸下腔保 持所需的压边压力，调整 阀20 即可改变浮动压边压 力。下缸上腔则经阀21中 位从油箱补油。溢流阀18 为下缸下腔安全阀。
(4)变幅回路
大臂变幅
大臂变幅机构是用于改变作业高度。本机采用 两个液压缸并联，提高了变幅机构承载能力。其要 求以及油路与大臂伸缩油路相同。
(5)回转油路
回 转 回转机构要求大臂能在任意方位起吊。 本机采用ZMD40柱塞液压马达。
该液压系统的特点是：
①因重物在下 降时以及大臂收缩 和变幅时，负载与 液压力方向相同， 执行元件会失控， 为此，在其回油路 上必须设置平衡阀。
支腿液压缸
起 升 回 路
大臂变幅
回转
(1)支腿回路
双向液 压锁防 止 “软 腿现象”
缸8放下后支腿到所需位置， 再由缸10放下前支腿。
起吊时，须由支腿液 压缸来承受负载
授课章节名称
第七章典型液压系统
授课时间
教学目的与要求
掌握阅读和分析液压系统的大致步骤和方法；
掌握液压机液压系统构成、工作原理；
了解组合机床动力滑台液压系统构成、工作原理；
了解液压系统故障的诊断方法。
教学重点
掌握读液压系统原理图的一般方法；
了解组合机床动力滑台液压系统的系统构成、工作原理；
掌握数控车床液压系统的系统构成、工作原理；
回油路（变换之二）：液动换向阀阀芯左端→节流阀J1→先导阀（左位）→油箱
回油路（变换之三）：液动换向阀阀芯左端→通道b1→换向阀左部环槽→先导阀（左位）→油箱
3、砂轮架的快进快退运动
4、砂轮架的周期进给运动
5、工作台液动手动的互锁
6、尾架顶尖的退出
7、机床的润滑
8、压力的测量
四、M1432A万能外圆磨床液压系统的特点
左、右抖动缸推动先导阀向左快跳，此时左、右抖动缸进回油路为：
进油路：液压泵→精滤油器→先导阀（左位）→左抖动缸
回油路：右抖动缸→先导阀（左位）→油箱
液动换向阀阀芯向左移动：
进油路：液压泵→精滤油器→先导阀（左位）→单向阀I2→换向阀阀芯右端
回油路（变换之一）：液动换向阀阀芯左端→先导阀（左位）→油箱
并能对液压传动系统的故障进行一定的分析。
教学难点
掌握读液压系统原理图的一般方法及应用；
教学方法
本章讲授过程中以多媒体演示为主，结合板书。通过多媒体动画的演示，使学生对各典型液压传动系统中油液的流动有一个直观又深刻的印象，在此基础之上，使学生了解各液压系统中包括哪些基本回路，各基本回路起到什么作用，为什么需要这些基本回路。
进油路：液压泵→换向阀（右位）→工作台液压缸右腔
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授课内容具体措施第七章典型液压传动系统本章重点1．组合机床动力滑台液压传动系统；2．万能外圆磨床液压传动系统；3．液压压力机液压传动系统。
本章难点1．行程控制制动式换向回路的工作原理；2．液压压力机液压传动系统中泄压换向原理。
§7—1 典型液压传动系统分析液压传动系统是根据机械设备的工作要求，选用适当的液压基本回路经有机组合而成的。
阅读一个较复杂的液压系统图，大致可按以下步骤进行：（1）了解机械设备工况对液压系统的要求，了解在工作循环中的各个工步对力、速度和方向这三个参数的质与量的要求。
（2）初读液压系统图，了解系统中包含哪些元件，且以执行元件为中心，将系统分解为若干个工作单元。
（3）先单独分析每一个子系统，了解其执行元件与相应的阀、泵之间的关系和哪些基本回路。
参照电磁铁动作表和执行元件的动作要求，理清其液流路线。
（4）根据系统中对各执行元件间的互锁、同步、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系以及如何实现这些要求。
（5）在全面读懂液压系统的基础上，根据系统所使用的基本回路的性能，对系统作综合分析，归纳总结整个液压系统的特点，以加深对液压系统的理解。
一、组合机床动力滑台的液压系统（一）概述组合机床是一种高效率的专用机床，动力滑台是组合机床上用来实现进给运动的一种通用部件，它有机械动力滑台和液压动力滑台之分。
液压动力滑台的运动是靠液压缸驱动的，根据加工需要，滑台上面可装上动力箱和多轴主轴箱，以完成钻，扩，铰，铣，镗，刮端面，倒角，攻丝等加工工序。
图7—1是YT4543型液压动力滑台的液压系统原理图。
该滑台的进给速度范围为6.6—660mm／min，最大进给速度为6.5m／min，最大进给力为45000N，该系统采用的是限压式变量叶片泵和两个调速阀组成的容积节流调速回路，用电液动阀实现换向，二位二通电磁阀实现两种工作进给的转换，快速进给采用差动连接回路，快进和工进的切换由行程阀来实现。
滑台动作循环：快进—一工进—二工进—死挡铁停留—快退—原位停止。
（二）YT4543型动力滑台液压系统的工作原理上述各种自动工作循环，是用挡铁控制电磁铁、行程阀的动作顺序来实现的。
下面以二次工作进给死挡铁停留的自动工作循环为例来说明该系统的工作原理。
1、快进按下启动按钮，换向阀6的电磁铁1YA通电，使其左位接入工作，液动换向阀在控制油液的作用下其左位接入系统工作，这时系统中油液的通路为：进油路：滤油器----变量泵1----单向阀2---换向阀6（左位）----行程阀11---液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔----换向阀6（左位）---单向阀5----行程阀11----液压缸左腔。
2、第一次工作进给因为工作进给时，系统压力升高，改变了变量泵1偏心量，其流量的大小由调速阀7调节。
进油路：滤油器---变量泵1----单向阀2-----换向阀6(左位)---调速阀7----换向阀12---液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔----换向阀6（左位）----液控顺序阀4---背压阀3----油箱。
3、第二次工作进给第二次工作进给的油路与第一次工作进给基本相同。
其不同点为：在第一次工作进给终了时，挡铁压下相应的电气行程开关，发出信号，使电磁阀12的电磁铁3YA通电，这时压力油须经调速阀7和8流人液压缸的左腔。
此时，变量泵输出的流量自动与调速阀8的开口相适应，且调速阀8的开口度一定要小于调速阀7的开口度。
4、死挡块停留当滑台第二次工作进绐终了碰上死挡铁后，滑台停止前进。
液压缸左腔油液的压力进一步升高，使压力继电器9动作，发出信号给时间继电器，其停留时间由时间继电器控制。
注意电液换向阀的工作原理图7—1 YT4543型动力滑台液压系统图5、快退进油路：滤油器---变量泵1-----单向阀2-----换向阀6（右位）-----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。
6、原位停止当滑台快速退回到原位时，挡块压下原位行程开关，发出信号，使电磁铁2YA断电，换向阀6处于中位，液压缸两腔油路均被切断，滑台原位停止。
表7—1 电磁铁及行程阀的动作顺序表1YA 2YA 3Y A 行程阀快进+ - - -一工进+ - - +二工进+ - + +止挡块停留+ - + + 快退- + - +-原位停止- - - -（三）、YT4543型动力滑台液压系统的特点（1）采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路，没有溢流功率损失，系统的效率较高。
回油路上的背压阀使滑台能承受负值负载。
（2）采用行程阀、液控顺序阀进行速度切换，在快进转工进时，速度切换平稳。
同时调速阀可起加载作用。
（3）采用了限压式变量泵和差动连接快速回路，解决了快慢速度相差悬殊的问题，使能量的利用比较经济合理。
（4）采用了三位五通M型中位机能的电液换向阀换向，提高了换向平稳性，冲击小。
（5）由于采用了调速阀串联的二次进给进油路节流调速方式，可使启动和进给速度转换时的前冲量较小，并便于利用压力继电器发出信号进行自动控制。
在工作进给结束时，采用了死挡铁停留，工作台停留位置精度高。
二、外圆磨床液压系统外圆磨床主要用于各种圆柱面和圆锥面以及阶梯轴等零件的精加工。
为完成所需运动，机床必须具备砂轮的旋转、工件的旋转、工作台带动工件的往复直线运动和砂轮架的周期切入运动。
此外，机床还必须完成砂轮架的快进、快退和尾座顶尖的伸缩等辅助运动。
在这些运动中除砂轮、工件的旋转运动由电动机驱动外，其他均为液压传动。
其中，以工作台的往复直线运动要求最高。
（一）、机床液压系统的功能M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削IT5～IT7精度的圆柱形或圆锥形外圆和内孔，表面粗糙度在Ra1.25～0.08之间。
该机床的液压系统具有以下功能：1、能实现工作台的自动往复运动，并能在0.05～4m/min之间无级调速，工作台换向平稳，起动制动迅速，换向精度高。
2、在装卸工件和测量工件时，为缩短辅助时间，砂轮架具有快速进退动作，为避免惯性冲击，控制砂轮架快速进退的液压缸设置有缓冲装置。
3、为方便装卸工件，尾架顶尖的伸缩采用液压传动。
4、工作台可作微量抖动：切入磨削或加工工件略大于砂轮宽度时，为了提高生产率和改善表面粗糙度，工作台可作短距离(1～3mm)、频繁往复运动(100～150次/min)。
5、传动系统具有必要的联锁动作：（1）工作台的液动与手动联锁，以免液动时带动手轮旋转引起工伤事故。
（2）砂轮架快速前进时，可保证尾架顶尖不后退，以免加工时工件脱落。
（3）磨内孔时，为使砂轮不后退，传动系统中设置有与砂轮架快速后退联锁的机构，以免撞坏工件或砂轮。
（4）砂轮架快进时，头架带动工件转动，冷却泵启动；砂轮架快速后退时，头架与冷却泵电机停转。
（二）、液压系统的工作原理图7-2所示M1432A型万能外圆磨床液压系统可完成机床的下列运动，试分析系统在各过程中的油路及其动作顺序。
1、工作台的往复运动（1）工作台右行（2）工作台左行2、工作台液动与手动的互锁3、砂轮架的快速进、退运动4、砂轮架的周期进给运动5、尾架顶尖的松开与夹紧6、抖动缸的功用（三）、本液压系统的特点由于机床加工工艺的要求，M1432A型万能外圆磨床液压系统是机床液压系统中要求较高、较复杂的一种。
其主要特点是：（1）系统采用节流阀回油节流调速回路，功率损失较小。
（2）工作台采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证左、右往复运动的速度一致，并使机床占地面积不大。
（3）本系统在结构上采用了将开停阀、先导阀、换向阀、节流阀、抖动缸等组合一体的操纵箱。
使结构紧凑、管路减短、操纵方便，又便于制造和装配修理。
此操纵箱属行程制动换向回路，具有较高的换向位置精度和换向平稳性。
图7-2M1432A型万能外圆磨床1—先导阀2—换向阀3—开停阀4—互锁缸5—节流阀6—抖动缸7—挡块8—选择阀9—进给阀10—进给缸11—尾架换向阀12—快动换向阀13—闸缸14—快动缸15—尾架缸16—润滑稳定器17—油箱18—粗过滤器19—油泵20—溢流阀21—精过滤器22—工作台进给缸三、液压压力机液压系统压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。
常用的为四柱式。
压力机液压系统以压力控制为主，压力高，流量大，且压力、流量变化大。
在满足系统对压力要求的条件下，要注意提高系统效率和防止产生液压冲击。
小结：重点注意组合机床动力滑台液压系统的工作原理及系统特点，并且掌握分析复杂液压系统的方法。
§7—2 液压传动系统设计设计计算步骤：1、明确设计要求，进行工况分析；2、拟订液压系统原理图；3、计算和选择液压元件；4、液压系统工作性能分析；5、绘制工作图，编制技术文件。
一、明确设计要求，进行工况分析（一）明确设计要求明确液压系统的动作和性能要求及工作环境。
（二）工况分析1、负载分析包括工作负载、摩擦阻力负载、惯性负载、背压负载等组成。
液压缸在各工作阶段中负载可按表7—2中表达式来计算。
表7-2 液压缸各工作阶段负载计算工作阶段负载F启动加速阶段()mGafFFFFη±+=GF为运动部件自重在液压缸运动方向的分量，液压缸上行时取正，下行时取负快进快退阶段()mGfFFFη±=工进阶段()mGwfFFFFη±±=减速制动阶段()mGafFFFFη±-=2、运动分析按各执行元件在工作中速度以及位移或经历的时间绘制速度循环图。
3、确定执行元件参数（1）选定工作压力当负载确定后，工作压力就决定系统的经济性和合理性，所以应根据实际情况选取合适的工作压力。
（2）确定执行元件的几何参数液压缸的几何参数是有效工作面积A，液压马达的几何参数是排量V。
由外负载和工作压力确定。
4、绘制液压执行元件的工况图在执行元件主要结构参数确定后，就可以由负载循环图和速度循环图绘制执行元件的工况图。
二、拟定液压系统原理图1、确定所选液压执行元件的类型2、确定油路类型负载计算很关键，考虑要全面。
3、选择液压回路4、液压回路的综合三、计算和选择液压元件1、液压泵的选择2、阀类零件的选择3、液压辅助元件的选择四、液压系统工作性能分析对系统的性能进行验算，以便判断系统的设计质量或确定最好的设计方案。
液压系统设计计算举例：四轴卧式钻孔专用机床液压系统钻孔动力部件质量m=2000kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fc=16000N工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。
行程长度为150mm ,其中工进长度为50mm。
快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。
导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。
要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。