典型液压系统实例分析
液压系统设计计算实例
12.13，液压缸的工况图如图12.8所示。
➢ 设计内容与方法
4.拟定液压系统原理图
➢ 设计内容与方法 5.液压元件选择
（1）选择液压泵 ①液压泵最高工作压力 管路总压力损失ΣΔp初步按
0.6MPa估算，有Pp≥pmax+ΣΔp=(4.5+0.6)MPa=5.1MPa ②液压泵最大供油量 取K=1.1，有
➢ 设计内容与方法
3.液压缸参数确定
(5) 采最用低无稳杆定腔速进度油验，算单向最行低程速调度速为阀工调进速时，vm查in=得5最0m小m稳/m定in流，量工进时，
qmin=0.1×10-3m3/min，则
A1≥ qmin 0.1106
vm in
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
50
mm2=2 000mm2 满足最低速度要求。
(6) 绘制液压缸工况图 计算各工况下的压力、流量和功率汇总于表
液压与气动控制
F 33667 p 4.5106
4A 4 7482106
3.14
➢ 设计内容与方法
3.液压缸参数确定
（ （12） ）选 确4 定 定工 液作 压4压 缸力 有效p 工根作据面表积1A2.3和表12.4，初选工作压力p=4.5MPa。
4
4
A= 4 m24=7 482×10-6m2
（3）确定缸筒内径D、活塞杆直径d
➢ 设计内容与方法 5.液压元件选择
①油管 初步选取v=4m/s，则d=m=14.5×103m=14.5mm 查手册确定采用φ18×1.5的紫铜管。 ②滤油器 采用XU-J40×80型过滤器。 ③油箱容积的确定 V=(5~7)qP=(5~7)×20L=(100~140)L
➢ 设计内容与方法
典型液压系统及实例习题答案
图9-2
[解答]
系统动作循环见下表，这个系统的主要特点是：用液控单向阀实现液压缸差动连接；回油节流调速；液压泵空运转时在低压下卸荷。
电磁铁动作顺序：
习题解答
试写出图所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。
解答：该液压系统的动作循环表如下：
这是单向变量泵供油的系统，油泵本身可变速，工进过程中，可以通过调速阀配合调速。
执行机构为活塞杆固定的工作缸。
通过三位五通电液换向阀换向。
实现快进、工进、停留、快退、停止的工作过程如下：
快进时：1YA通电，液压油进入工作缸的左腔，推动缸筒向左运动，由于3YA也通电，液控单向阀有控制油，工作缸右腔的油经过三位阀也进入工作缸左腔，油缸实现差动快进。
工进时：3YA断电，油缸右腔的回油经调速阀回油箱，缸筒以给定的速度工进，可实现稳定调速。
工进到终点，缸筒停留短时，压力升高，当压力继电器发出动作后，1YA断电，2YA通电，泵来的压力油经液控单向阀进入缸筒右腔，推动缸筒快速退回。
退回至终点停止。
图所示的压力机液压系统，能实现“快进、慢进、保压、快退、停止”的动作循环，试读懂此系统图，并写出：包括油路流动情况的动作循环表。
解答：
图所示的液压系统，如按规定的顺序接受电器信号，试列表说明各液压阀和两液压缸的工作状态。
解答：
回路动作原理如图所示。
1、Ⅰ缩回，Ⅱ不动
2 、Ⅰ伸出，Ⅱ不动
3、Ⅰ不动，Ⅱ伸出
4、Ⅰ不动，Ⅱ缩回
5、Ⅰ不动，Ⅱ伸出
6、Ⅰ伸出，Ⅱ不动。
液压传动系统实例及液压系统的组成
5、由于一般采用油作为传动介质，因此 液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。
6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。
缺点：
1、损失大、效率低、发热大。
2、不能得到定比传动。
3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。
Байду номын сангаас
4、液压元件加工精度要求高，造价高。
5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高。
液压传动系统实例及液压系统的组成
一、液压千斤顶 二、液压图形符号
三、液压系统的组成
一、液压千斤顶
液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆1时，小活塞3使缸2内的液体经管道6、阀7进 入大缸9，并使活塞8上升，顶起重物W。适当地选择大、小活塞面积和杠杆比，就可以人 力升起很重的负载W。
图1－2
液压千斤顶原理图
其作用是将液压能重新转化成机
如各种阀。其中有方向阀和压力 阀两种。
械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。
如油箱、油管、滤油器等。 即液体。
液压传动的优缺点
优点： 1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。 2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。
3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。 4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。
二、液压图形符号
下图为机床工作台液压系统的图形符号图
机床工作台液压系统的图形符号图
－油箱 －滤油器 －液压泵 －溢 流阀 －开停阀 －换向阀 －活塞 液压缸 －工作台
三、液压系统的组成
1、动力元件 2、执行元件 3、控制元件 4、辅助元件 5、传动介质
即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。
液压系统设计计算实例(共18张PPT)优秀
3）计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率 值
差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀的压 力损失为0.5MPa，则p2= p1+0.5MPa。计算结果见表9.5。
由教材中9-5表即可画出液压缸的工况图（略）。
第七页，共18页。
表9-5：液压缸工作循环各阶段压力、流量和功率值
工作循环 计算公式 量 输入功率
负载
P kW
快 启动加速
p1=F+A2(p2－p1) 3289
A1 －A2
q1=(A1 －A2)v1
p2= p1+0.5
进恒速
P= p1 q1
2178
回油背进油压力 输入流
p1MPa
q110-3 m3/s
－
0.88
0.50
0.44
p1= F+ A2p2
20mm/min~120mm/min按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图（略）
。
第三页，共18页。
第四页，共18页。
2.确定参数
1）初选液压缸的工作压力
由最大负载值查教材中表9-3，取液压缸工作压力为4MPa。
2）计算液压缸结构参数
为使液压缸快进与快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进
采用平（导轨4，）其换摩擦向系回数f=路0. ：为了换向平稳，选用电液换向阀。为便于实现液压缸中位停止和
0大0流31量泵的输差入动功0率.连经接计算，为采70.用三位五通阀。
（5）压力控制回路：系统在工作状态时高压小流量泵的工作压力由溢 流阀调整，同时用外控顺序阀实现低压大流量泵卸荷。
第九页，共18页。
（3 据此选用Y112M—6—B5立式电动机，其额定功率为2.
液压系统plc控制实例精解
液压系统plc控制实例精解液压系统是一种重要的动力传动方式，广泛应用于各个领域。
而PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种现代化的控制设备，能够对液压系统进行智能化的控制和管理。
本文将通过一个实例，详细介绍液压系统PLC控制的具体过程和应用。
我们来了解一下液压系统的基本原理。
液压系统通过液体的流动和压力传递来实现力的传递和工作机构的运动控制。
它由液压泵、执行元件、控制元件和液压储能装置等组成。
液压泵将机械能转化为液压能，通过液压管路将液压能传递给执行元件，从而实现工作机构的运动。
而PLC作为控制元件，通过对液压系统的各个部分进行控制和监测，实现对工作机构的精确控制。
接下来，我们以一个自动压力控制系统为例，详细介绍液压系统PLC控制的实现过程。
该系统主要包括液压泵、液压缸、电磁阀和传感器等组成。
其中，液压泵负责提供压力源，液压缸负责执行工作，电磁阀负责控制液压流向，传感器负责监测压力信号。
PLC作为控制中心，通过对传感器信号的采集和处理，以及对电磁阀的控制，实现对液压系统的自动控制。
PLC需要通过输入模块对传感器信号进行采集。
传感器安装在液压缸的压力管路上，能够实时监测液压系统的压力变化。
当压力达到设定的上下限时，传感器会将信号传递给PLC。
PLC通过输入模块接收到传感器信号后，会对信号进行处理和判断，判断液压系统的压力是否需要调整。
然后，PLC会根据预设的控制逻辑和算法进行计算和判断，确定是否需要调整液压系统的工作状态。
当判断需要调整时，PLC会通过输出模块对电磁阀进行控制。
电磁阀负责控制液压系统的流向，通过开启或关闭液压管路，实现对液压缸的运动控制。
当电磁阀被控制为开启状态时，液压泵提供的液压能够进入液压缸，使其产生相应的运动。
当液压系统的压力达到设定值时，传感器会再次将信号传递给PLC。
PLC会根据信号进行判断，如果压力已经达到设定值，则关闭电磁阀，停止液压泵的工作，从而实现对液压系统的自动控制。
液压系统设计计算与应用实例
自动化焊接设备中液压驱动方案设计
焊接机器人
采用液压驱动可实现高精 度、高速度的焊接作业， 提高生产效率和焊接质量。
焊接变位机
通过液压缸和马达的驱动， 实现工件的快速翻转和精 确定位，方便焊接操作。
焊接夹具
利用液压缸的夹紧力，保 证工件在焊接过程中的稳 定性和精度。
总装线上举升、翻转机构实现方式
举升机构
环保型液压油
使用生物可降解液压油，减少 对环境的影响和污染。
能量回收技术
利用液压蓄能器等元件回收系 统中的能量，提高能量利用率 。
智能化节能控制系统
通过传感器和控制系统实时监 测和调整液压系统的运行状态
，实现智能化节能控制。
06 故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及诊断方法
液压泵故障
检查泵的运转声音、温度和输出压力，判断 是否需要更换或维修。
定期清洗液压油箱和滤网，保持油液的清 洁度。
检查液压泵和马达
校验压力和流量
定期检查液压泵和马达的运转情况，及时 发现并处理异常。
定期校验系统的压力和流量，确保系统工作 正常。
应急处理措施和备件库存管理建议
应急处理措施
制定针对不同故障的应急处理预案， 包括临时替代方案、现场快速维修方 法等。
备件库存管理建议
液压油缸故障
检查油缸的密封件是否损坏，活塞杆是否弯 曲或磨损。
液压阀故障
观察阀的工作状态和油液流动情况，检查阀 芯是否卡滞或磨损。
液压管路故障
检查管路的连接是否松动或泄漏，判断是否 需要更换或紧固。
预防性维护保养计划制定
定期更换液压油
清洗液压油箱和滤网
根据设备使用情况和厂家建议，制定合理 的液压油更换周期。
液压与气动技术——液压系统实例分析
• • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→ • ②回油路：右抖动缸→先导阀8、14→油箱。
• 主换向阀的控制油路为： • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→单向阀I2→主换向阀右端；
• ②回油路：主换向阀左端→先导阀8、14→ 油箱。
• 2）端点停留阶段 • • • ②回油路：换向阀左端→节流阀L1→先导阀
• ②回油路：液压缸右腔→液控换向阀（左 位）→液控顺序阀6→背压阀5→
• （3）第二次工作进给
• ①进油路：变量泵1→单向阀2→液控换向 阀3（左位）→调速阀8→调速阀→9液压缸 左腔；
•② • （4 • 当滑台第二次工作进给终了碰到死挡铁时，
滑台停止前进。这时，液压缸左腔油压力 进一步升高，使压力继电器12动作，发出 电信号给时间继电器，其停留时间由时间 继电器控制。设置死挡铁，可以提高滑台 停留时的位置精度。
如发现导轨润滑油过多会使工作台产生浮动而影响运动精度或过少会使工作台产生低速爬行现象一般油量过多则首先检查润滑油压力是否过高必要时可降低压力再调节节流阀l油量过少则应考虑润滑油压力是否过低可先升高压力再调节流将砂轮架底座前端的定位螺钉旋出使砂轮架快速前进至最前端千分表磁性表座固定在工作台上表头触及砂轮架得出某一读数
图8.1 1—泵；2—单向阀；3、4—电磁换向阀；5—背压阀；6— 7、13—单向阀；8、9—调速阀；10—电磁换向阀；11—行程阀；12—压力继电器
• 8.2.2 动力滑台液压系统工作原理
• （1）快进 •1 • ①进油路：变量泵1→电磁换向阀4（左位）
→单向阀I1 →液控换向阀3（左端）； • ②回油路：液控换向阀3（右端）→节流阀
• （2
•
液压系统设计计算实例
液压系统设计计算实例——250克塑料注射祝液压系统设计计算大型塑料注射机目前都是全液压控制。
其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。
现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。
塑料注射机的工作循环为：合模→注射→保压→冷却→开模→顶出│→螺杆预塑进料其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。
锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。
1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数1.1对液压系统的要求⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击；⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。
注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔；⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力；⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。
1.2液压系统设计参数250克塑料注射机液压系统设计参数如下：螺杆直径40mm 螺杆行程200mm最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW螺杆转速60r/min 注射座行程230mm注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN开模力49kN 动模板最大行程350mm快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s注射座后移速度0.08m/s2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算2.1各液压缸的载荷力计算⑴合模缸的载荷力合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯性力和导轨的摩擦力。
液压传动案例
液压传动案例液压传动是一种利用液体传递压力和能量的传动方式。
它广泛应用于工程机械、船舶、铁路、航空航天等领域。
下面列举10个液压传动的应用案例。
1. 液压挖掘机：液压挖掘机是一种常见的工程机械，它通过液压系统驱动液压缸实现挖掘和运输作业。
液压挖掘机具有挖掘力大、工作效率高、操作灵活等优点。
2. 液压舵机系统：液压舵机系统广泛应用于船舶、飞机等交通工具中，通过液压系统控制舵机实现舵角的调整，从而改变船舶或飞机的航向。
3. 液压升降平台：液压升降平台通常用于货物的升降和运输。
液压系统通过控制液压缸的伸缩来实现平台的升降。
4. 液压制动系统：液压制动系统广泛应用于汽车、火车等交通工具中。
液压制动系统通过控制液压缸的压力来实现制动装置的工作，从而实现车辆的制动。
5. 液压卷扬机：液压卷扬机通常用于提升和牵引重物。
液压系统通过控制液压马达的转速和转向来实现卷扬机的工作。
6. 液压冲床：液压冲床是一种常见的金属加工设备，通过液压系统驱动冲床头实现金属板的冲孔、切割等加工操作。
7. 液压起重机：液压起重机是一种常见的起重设备，通过液压系统驱动液压缸实现起重和运输作业。
液压起重机具有起重力大、操作灵活等优点。
8. 液压剪切机：液压剪切机通常用于对金属板材进行剪切和切割。
液压系统通过控制液压缸的压力和位置来实现剪切机的工作。
9. 液压输送机：液压输送机是一种用于输送散状物料的设备，通过液压系统驱动输送带或滚筒实现物料的输送。
10. 液压缸：液压缸是液压传动的核心部件，广泛应用于各种机械设备中。
液压缸通过液压系统提供的压力驱动活塞运动，实现机械设备的工作。
以上是液压传动的一些应用案例，涵盖了工程机械、船舶、交通工具等各个领域。
液压传动具有传动力大、速度可调、操作灵活等优点，因此在工程装备和机械设备中得到了广泛应用。
液压与气压传动液压系统设计实例
根据系统的工作环境和要求，选择合适的液压介质，如矿 物油、合成油、水等，并确定其清洁度和粘度等参数。
选择合适元件和连接方式
01
选择液压泵和液压马达
根据系统的负载和运动参数，选择合适的液压泵和液压马达，确保其能
够提供足够的流量和压力，并满足系统的效率和精度要求。
02
选择液压缸和阀门
其他常见问题及相应解决方案
气穴现象
产生原因是油液中溶解的气体在低压区析出并形成气泡。解决方案 是减小吸油管路的阻力，避免产生局部低压区。
压力冲击
产生原因是液压阀突然关闭或换向，导致系统内压力急剧变化。解 决方案是在液压阀前设置蓄能器或缓冲装置，吸收压力冲击。
爬行现象
产生原因是液压缸或马达摩擦阻力不均、油液污染等。解决方案是改 善液压缸或马达的润滑条件，使用干净的油液。
关键技术应用
节能环保措施
采用负载敏感技术、电液比例控制技术等 ，提高挖掘机液压系统的控制精度和响应 速度。
通过优化系统设计和选用高效节能元件，降 低挖掘机液压系统的能耗和排放，提高环保 性能。
压力机液压系统性能评估方法论述
评估方法介绍
采用实验测试、仿真分析等方法对压力机 液压系统进行性能评估，获取系统在不同
明确系统的设计目标和约束条件
根据实际需求，明确系统的设计目标，如高效率、 低能耗、高精度等，并考虑成本、空间、重量等 约束条件。
确定系统方案和布局
制定系统原理图
根据设计要求和目标，制定液压系统的原理图，包括液压 缸、液压马达、液压泵、油箱、阀门等元件的连接方式和 控制逻辑。
确定系统布局和安装方式
根据机械设备的结构和空间要求，确定液压系统的布局和 安装方式，包括元件的布置、管路的走向和固定方式等。
液压传动的例子
液压传动的例子
1. 液压打造机-使用液压传动系统将油压转换成力，产生高压，并将金属材料塑造成所需形状。
它通常在金属加工、铸造和冲压工业中使用。
2. 液压挖掘机-使用液压助力器力改变大型金属臂的位置和姿态，以便进行重型土方工程和采矿工作。
3. 液压升降机-提供放缩缩移动平台和起降机架以及大型船舶中提供主操纵杆，以便加强运行控制。
4. 汽车制动系统-使用液压系统对刹车系统施加压力，以控制车辆速度和停止。
5. 飞机液压系统-使用液压系统管理舵面，设备和主起落架等机械部件，保证飞行安全。
6. 液压推土机-使用液压系统通过缸体或液压马达驱动，以便进行大型建筑工程和土方工作。
典型液压传动系统应用实例
根据工作循环和动作要求，参照电磁铁动作顺序表弄清液流路线，读懂液压系统图。
进油路：泵1－阀6中位 3Y得电，阀21 处于左位。
综合归纳以上的分析，总结系统在性能、操作、环境、安全等方面的要求和特点，达到对系统工作原理和性能的全面清晰的理解
－阀21左位－下缸下腔。 下缸上腔则经阀21中位从油箱补油。
主缸滑块在自重作用下 迅速下降，泵1 虽处于 最大流量状态，仍不能 满足其需要，因此主缸 上腔形成负压，上位油 箱15 的油液经充液阀14 进入主缸上腔。
3) 主缸慢速接近工件、加压
当主缸滑块降至一定位置触 动行程开关2S 后，5Y 失电， 阀9 关闭，主缸下腔油液经 背压阀10、阀6 右位、阀21 中位回油箱。这时，主缸上 腔压力升高，阀14 关闭，主 缸在泵1 供给的压力油作用 下慢速接近工件。接触工件 后阻力急剧增加，压力进一 步提高，泵1 的输出流量自过程 飞机轮部的液压系统
目的和任务
目的
通过对典型液压系统的分析，进一步加深对各种液压 元件和基本回路综合运用的认识。
任务
了解设备的功用和液压系统工作循环、动作要求。 根据工作循环和动作要求，参照电磁铁动作顺序表弄 清液流路线，读懂液压系统图。 了解系统由哪几种基本回路组成，各液压元件的功用 和相互的关系，液压系统的特点。
飞机轮部的液压系统
一 液压系统工作原理
1) 启动 电磁铁全部不得电，主泵输出油
液通过阀6、21中位卸载。 2）主缸快速下行 电磁铁1Y、5Y 得电，阀6 处于右
位，控制油经阀8 使液控单向阀9 开启
进油路：泵1－阀6右位－阀13 －主缸上腔。
回油路：主缸下腔－阀9－ 阀6右位－阀21中位－油箱
分析系统对各分系统之间动作的顺序、联动、互锁、同步、抗干扰 等方面的要求和实现方法，理解各分系统是如何组成整个系统的。
液压与气压传动8-2 典型液压系统实例
一、概述
液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械,也是最 早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压力加工机械的主 要传动形式。液压机传动系统是以压力变换为主的系统由于用在主传 动,系统压力高,流量大,功率大,因此特别要注意提高原动机功率利用率, 须防止泄压时产生冲击。
二、工况特点及对液压系统的要求
主机动作要求：液压机根据其工作循环要求有快进、减速接近工件、加压、 保压延时、泄压、快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位置等基 本动作，图8-3为液压机典型工作塞前进、停止和退回等动作。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、液压系统的特点 1. 液压系统中各部分相互独立,可根据需要使任一部分单独动作,也可 在执行元件不满载时,各串联的执行元件任意组合地同时动作。 2. 支腿回路中采用双向液压锁6,将前后支腿锁定在一定位置，防止出 现“软腿”现象或支腿自由下落现象。 3. 起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀,以防止重物在自重 作用下下滑。 4.为了防止由于马达泄漏而产生的“溜车”现象,起升液压马达上设有 制动阀,并且松阀用液压力,上阀用弹簧力,以保持在突然失去动力时液压 马达仍能锁住,确保安全。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、 YA32-315型四柱万能液压机液压系统特点 1. 采用高压大流量恒功率变量泵供油,既符合工艺要求,又节省能量,这是
压机液压系统的一个特点; 2.本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行,并用充液阀对主缸充液。
这一系统结构简单,液压元件少，在中、小型液压机是一种常用的方 案；
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
4DT
10 9
7
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液压伺服系统实例
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液压助力器
组成：机位置控制伺服系统。
它是由随动滑阀3、液压缸4和差 动杆1等组成。
原理：给差动杆上端个向右的
输入运动，使a点移至a’ 位置， 这时活塞因负载阻力较大暂时不 移动，因而差动杆上的b点就以c支点右移至b’点，同时使随动滑阀的阀 芯右移，阀口δ1和δ3增大，而δ2和δ4则减小，从而导致液压缸的右腔压 力增高而左腔压力减小，活塞向左移动；活塞的运动通过差动杆又反馈 回来，使滑阀阀芯向左移动，这个过程一直进行到b’点又回到b点，使阀 口δ1和δ3与δ2和δ4分别减小与增大到原来的值为止。这时差动杆上的c点 运动到c’点。系统在新的位置上平衡。若差动杆上端的位置连续不断地变 化，则活塞的位置也连续不断地跟随差动杆上端的位置变化而移动。
第四节 液压伺服系统实例
机械手伸缩运动伺服系统
包括四个伺服系统，分别控制机械手的伸缩、回转、 升降和手腕的动作。以伸缩伺服系统为例，介绍其工作原 理。
组成
它主要由电液伺服阀1、液压缸2、活塞杆带动的机械手 臂3、齿轮齿条机构4、
电位器5、步进电动 机6和放大器7等元 件组成。
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钢带张力控制系统
在图示的钢带张力控制系统中，2为牵引辊，8为加载装置， 它们使钢带具有一定的张力。由于张力可能有波动，为此在 转向辊4的轴承上设置一力传感器5，以检测带材的张力，并 用伺服液压缸1带动浮动辊6来调节张力。当实测张力与要求 张力有偏差时，偏
液压系统应用实例及分析
液压系统应用实例及分析液压系统，在工程领域中广泛应用于各种机械设备中，提供了强大的力量和可靠性。
以下是几个典型的液压系统应用实例及分析。
1. 挖掘机挖掘机是一种常见的工程机械设备，其液压系统用于提供机械臂的力量和控制。
液压马达和液压缸驱动机械臂和斗杆的伸缩和旋转运动。
液压系统的主要优势是能够提供足够的力量以应对重工作量，并且具有精确的运动控制，使得挖掘机能够精确地进行各种工作，如挖掘、装载和解体。
2. 压力机压力机是一种用于冷压和热压工艺的设备，液压系统用于提供高压力和精确的压力控制。
液压泵提供高压液体，并通过液压缸将力传递到工作台或模具上。
液压系统可根据需要调整压力和速度，实现产品的压制和形状调整。
液压系统的优势在于其高压力输出和可靠性，使得压力机能够在高负荷条件下进行长时间运行。
3. 汽车制动系统液压制动系统是汽车重要的安全设备，用于控制汽车的制动力和转向力。
制动时，驾驶员通过踩下踏板使液压油压力增加，液压力传递到制动腌盘上的刹车片。
液压制动系统的优势在于其响应速度快、可靠性高、刹车力量可调节。
此外，液压制动系统还能适应各种行驶条件和速度，保证了汽车行驶时的安全性。
4. 风力发电装置风力发电装置中的液压系统常用于调节叶片角度和旋转转速。
液压马达和液压缸用于精确地调整叶片角度，以最大化风力的捕捉效率。
液压系统还能通过调节转子的转速来保护发电机和风力机。
液压系统的主要优势是响应速度快，能够提供精确的动力控制，并且能够适应不同的风力条件，使风力发电装置能够在各种风速下高效运行。
总的来说，液压系统在工程领域中的应用非常广泛，并且在许多机械设备中都能发挥重要的作用。
液压系统具有高压力输出、精确的运动控制和可靠性等优势，能够满足不同应用需求。
随着科技的进步和工程技术的不断发展，液压系统将继续在各个领域中发挥重要的作用，并不断得到改进和创新。
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
液压系统故障诊断与维修实例
3）工作台换向呆滞或发生冲击
（1）操纵箱上换向阀两侧盖板内的单向阀弹簧过硬，使工作 台换向呆滞。 （2）操纵箱内先导阀控制尺寸太短，液压自动换向时产生呆 滞现象，但手动换向时正常。 （3）换向阀两端的单向阀封油不良，引起换向冲击。
（4）工作台液压缸活塞杆两端的紧固螺母松动。
起动液压缸并使换向阀6的1DT通电，将单向顺序阀10调 整螺杆徐徐旋出一定位置，故障消除。说明故障时单向顺序阀 10所调定压力值超过溢流阀15调定压力值所引起。
液压系统故障诊断 与维修概述
液压元件故障诊断 与维修
液压系统故障诊断 与维修实例
第八单元 液压系统故障诊断与维修（3）
主要内容：
——液压系统故障诊断与维修实例
内圆磨床液压系统常见故障的诊断与维修 折弯机液压系统常见故障的诊断与维修
学习目标：
1.了解内圆磨床、折弯机液压系统常见故障的诊断 与维修。
8.3 液压系统故障诊断与维修实例
一、内圆磨床液压系统常见故障的诊断与维修
M2110A型内圆磨床的磨削内孔直径为Φ6~Φ100mm，磨 削孔深度为6~150mm，工作台最高速度为8m/min。
8.3 液压系统故障诊断与维修实例
一、内圆磨床液压系统常见故障的诊断与维修 1.M2110A型内圆磨床液压传动系统
M2110A型内圆磨床液压传动系统
8.3 液压系统故障诊断与维修实例
8.3 液压系统故障诊断与维修实例
一、内圆磨床液压系统常见故障的诊断与维修
4）砂轮架自动进给不均匀 （1）进给液压缸与活塞配合不好，致使进给动作不灵活。 （2）摩擦轮和滚子传动失灵。 （3）砂轮架移动导轨与丝杠润滑不良。
8.3 液压系统故障诊断与维修实例
典型液压传动系统实例分析
第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1．按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。
（1）开式系统如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马达）的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加的能量损失，使油温升高。
在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。
图4.1 开式系统但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程机械所采用。
（2）闭式系统如图4.2所示。
在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。
工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半闭式系统。
一般情况下，闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时，由于大小腔流量不等，在工作过程中，会使功率利用率下降。
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8.3 液压机液压系统
液压机是用于调直、压装、冷冲压、冷挤压和弯曲等工艺的 压力加工机械。它是最早应用液压传动的机械之一。液压机 液压系统是用于机器的主传动，以压力控制为主，系统压力 高、流量大、功率大，应该特别注意如何提高系统效率和防 止液压冲击。
液压机的典型工作循环如图8-2所示。一般主缸的工作循环 要求有“快进→减速接近工件及加压→保压延时→泄压→快 速回程及保持活塞停留在行程的任意位置”等基本动作。当 有辅助缸时，如需顶料，顶料缸的动作循环一般是“活塞上 升→停止→向下退回”；薄板拉伸则要求有“液压垫上升→ 停止→压力回程”等动作；有时还需要压边缸将料压紧。
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8.3 液压 在拉伸滑块和压边滑块与板料接触之前，首先碰到一个行程 开关（图中未画出）、发出一个电信号，使阀10的电磁铁 6YA失电，左位工作，主缸回油须经节流阀9回油箱，实现 慢进。当压边滑块接触工件后，又一个行程开关（图中未画 出）发信号，使5YA得电，阀18右位接入工作，泵2打出的 油经阀18向压边缸34加压。 4.拉伸和压紧 当拉伸滑块接触工件后，主缸35中的压力由于负载阻力的增 加而增加，单向阀23关闭，泵输出的流量也自动减小。主缸 继续下行，完成拉延工艺。在拉延过程中，泵2输出的最高 压力由远程调压阀3调定，主缸进油路同上。回油路为：缸 35下腔→管路13→电液换向阀11的B口到T口→节流阀9→ 油箱。
的油以很低的压力经电磁溢流阀的溢流流回油箱，泵空载启
动。
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8.3 液压机液压系统
2.伸滑块和压边滑块快速下行 使电磁铁1YA和3YA、6YA得电，电磁溢流阀4的二位二通 电磁铁左位工作，切断泵的卸荷通路。同时三位四通电液动 换向阀11的左位接入工作，泵向拉伸滑块液压缸35上腔供 油。因阀10的电磁铁6YA得电，其右位接入工作，所以回 油经阀11和阀10回油箱，使其快速下行。同时带动压边缸 34快速下行，压边缸从高位油箱20补油。这时的主油路是： 进油路：滤油器1→变量泵2→管路5→单向阀8→三位四通 电液换向阀11的P口到A口→单向阀12→管路14→管路 31→缸35上腔； 回油路：缸35下腔→管路13→电液换向阀11的B口到T口 →换向阀10→油箱。 拉伸滑块液压缸快速下行时泵始终处于最大流量状态，但仍 不能满足其需要，因而其上腔形成负压，高位油箱20中的油 液经单向阀23向主缸上腔充液。
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
2.第一次工进 在快进行程结束，滑台上的挡铁压下行程阀17，行程阀上位 工作，使管路11和18断开。电磁铁1YA继续通电，电液换 向阀5左位仍在工作，电磁换向阀14的电磁铁处于断电状态。 进油路必须经调速阀12进入液压缸左腔，与此同时，系统压 力升高，将液控顺序阀7打开，并关闭单向阀9，使液压缸实 现差动连接的油路切断。回油经顺序阀7和背压阀6回到油箱。 这时的主油路是： 进油路：滤油器1→变量泵2→单向阀3→电液换向阀5的P 口到A口→管路10→调速阀12→二位二通电磁换向阀14→ 管路18→液压缸19左腔。 回油路：缸19右腔→管路20→电液换向阀5的B口到T口→ 管路8→顺序阀7→背压阀6→油箱。 因为工作进给时油压升高，所以变量泵2的流量自动减小， 动力滑台向前作第一次工作进给，进给量的大小可以用调速 阀12调节。
① 了解液压设备的任务以及完成该任务应具备的动作 要求和特性，即弄清任务和要求；
② 在液压系统图中找出实现上述动作要求所需的执行 元件，并搞清其类型、工作原理及性能； ③ 找出系统的动力元件，并弄清其类型、工作原理、 性能以及吸、排油情况； ④ 理清各执行元件与动力元件的油路联系，并找出该 油路上相关的控制元件，弄清其类型、工作原理及性 能，从而将一个复杂的系统分解成了一个个单独系统;
组成、作用和特点也不尽相同。液压系统图用来表示液压系
统内所有液压元件及其连接、控制情况和执行元件实现各种 运动的工作原理。通过对典型液压系统图的阅读和分析，进
一步加深对各种基本回路和液压元件的综合应用的理解，为
液压系统的调整、维护和使用打下基础。
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液压系统图的阅读方法
阅读、分析液压系统图，可分为以下几个步骤：
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
3.第二次工作进给 在第一次工作进给结束时，滑台上的挡铁压下行程开关，使 电磁阀14的电磁铁3YA得电，阀14右位接入工作，切断了 该阀所在的油路，经调速阀12的油液必须经过调速阀13进 入液压缸的右腔，其他油路不变。由于调速阀13的开口量小 于阀12，进给速度降低，进给量的大小可由调速阀13来调 节。 4.死挡铁停留 当动力滑台第二次工作进给终了碰上死挡铁后，液压缸停止 不动，系统的压力进一步升高，达到压力继电器15的调定值 时，经过时间继电器的延时，再发出电信号，使滑台退回。 在时间继电器延时动作前，滑台停留在死挡块限定的位置上。
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8.3 液压机液压系统
图8-3是双动薄板冲压机液压机液压系统原理图。本机最大 工作压力为450 kN，用于薄板的拉伸成形等冲压工艺。 系统采用恒功率变量柱塞泵供油，以满足低压快速行程和高 压慢速行程的要求，最高工作压力由电磁溢流阀4的远程调
压阀3调定，其工作原理如下：
1.启动 按启动按钮，电磁铁全部处于失电状态，恒功率变量泵输出
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8.1 液压系统图的阅读方法
⑤ 分析各单独系统的工作原理，即分析各单独系统由 哪些基本回路所组成，每个元件在回路中的功用及其 相互间的关系，实现各执行元件的各种动作的操作方 法，弄清油液流动路线，写出进、回油路线，从而弄 清各单独系统的基本工作原理; ⑥ 分析各单独系统之间的关系，如动作顺序、互锁、 同步、防干扰等，搞清这些关系是如何实现的。 在读懂系统图后，要归纳出系统的特点，以加深对系 统的理解。 阅读液压系统图应注意以下两点： ① 液压系统图中的符号只表示液压元件的职能和各元 件的连通方式，而不表示元件的具体结构和参数； ② 各元件在系统图中的位置及相对位置关系，并不代 表它们在实际设备中的位置及相对位置关系。
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
1.快进 按下启动按钮，三位五通电液动换向阀5的先导电磁换向阀 1YA得电，使之阀芯右移，左位进入工作状态，这时的主油 路是： 进油路：滤油器1→变量泵2→单向阀3→管路4→电液换向 阀5的P口到A口→管路10，11→行程阀17→管路18→液 压缸19左腔； 回油路：缸19→右腔管路20→电液换向阀5 的B口到T口→ 管路8→单向阀9→管路11→行程阀17→管路18→缸19左 腔。 这时形成差动连接回路。因为快进时，滑台的载荷较小，同 时进油可以经行程阀17直通油缸左腔，系统中压力较低，所 以变量泵2输出流量大，动力滑台快速前进，实现快进。
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
通过以上分析可以看出，为了实现自动工作循环，该液压系 统应用了下列一些基本回路： ① 调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀的调速回路， 调速阀放在进油路上，回油经过背压阀； ② 快速运动回路：应用限压式变量泵在低压时输出的流量大 的特点，并采用差动连接来实现快速前进； ③ 换向回路：应用电液换向阀实现换向，工作平稳、可靠， 并由压力继电器与时间继电器发出的电信号控制换向信号； ④ 快速运动与工作进给的换接回路：采用行程换向阀实现速 度的换接，换接的性能较好,同时利用换向后，系统中的压力 升高使液控顺序阀接通，系统由快速运动的差动连接转换为 使回油排回油箱； ⑤ 两种工作进给的换接回路：采用了两个调速阀串联的回路 结构。
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
5.快退 时间继电器发出电信号后，2YA得电，1YA失电，3YA断 电，电液换向阀5右位工作，这时的主油路是： 进油路：滤油器1→变量泵2→单向阀3→管路4→换向阀5的 P口到B口→管路20→缸19的右腔； 回油路：缸19的左腔→管路18→单向阀16→管路11→电 液换向阀5的A口到T口→油箱。 这时系统的压力较低，变量泵2输出流量大，动力滑台快速 退回。由于活塞杆的面积大约为活塞的一半，所以动力滑台 快进、快退的速度大致相等。 6.原位停止 当动力滑台退回到原始位置时，挡块压下行程开关，这时电 磁铁1YA、2YA、3YA都失电，电液换向阀5处于中位，动 力滑台停止运动，变量泵2输出油液的压力升高，使泵的流 量自动减至最小。 电磁铁动作顺序如表 8-1。
第8章 典型液压系统实例分析
8.1 液压系统图的阅读方法 8.2 组合机床动力滑台液压系统 8.3 液压机液压系统 8.4 数控机床液压系统 8.5 汽车起重机液压系统
8.6 液压系统故障的诊断方法
8.1 液压系统图的阅读方法
近年来，液压传动技术已广泛应用于工程机械、起重运输机 械、机械制造业、冶金机械、矿山机械、建筑机械、农业机 械、轻工机械、航空航天等领域。由于液压系统所服务的主 机的工作循环、动作特点等各不相同，相应的各液压系统的
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8.2 组合机床动力滑台液压系统
组合机床是由通用部件和某些专用部件所组成的高效率和自 动化程度较高的专用机床。它能完成钻、镗、铣、刮端面、 倒角、攻螺纹等加工和工件的转位、定位、夹紧、输送等动 作。 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，例如安装动力箱和主轴箱、钻削头、 铣削头、镗削头、镗孔、车端面等。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，其中一种比较典 型的工作循环是：快进→工进→二工进→死挡铁停留→快退 →停止。完成这一动作循环的动力滑台液压系统工作原理图 如图8-1所示。系统中采用限压式变量叶片泵供油，并使液 压缸差动连接以实现快速运动。由电液换向阀换向，用行程 阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换，用二位二通电磁换 向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。为保证进给的尺 寸精度，采用了死挡铁停留来限位。实现工作循环的工作原 理如下：