第7章典型液压传动系统
液压传动
第七章液压传动本章重点掌握液压传动的原理及系统的组成与功用；掌握柱塞泵、齿轮泵、叶片泵的组成、工作原理、应用特点及泵的图形符号；掌握活塞式液压缸的结构、工作原理及有关计算和应用特点以及密封、缓冲和排气；掌握单向阀、换向阀、溢流阀的工作原理，会识别其图形符号；会识别减压阀、顺序阀、节流阀、调速阀的图形符号；掌握液压基本回路的工作原理。
本章内容提要(一) 1、液压传动特点与机械传动，电气传动等传动相比，液压传动具有结构紧凑、传动力大、定位精确、运动平稳、易于实现自动控制，机件润滑良好，寿命长等优点，因此，液压传动广泛应用于机械工业、冶金工业、石油工业、工程建筑，船舶、航空、军事、宇航等工业部门。
其不足之处在于传动效率较低，不宜作远距离传递，不宜于高温或低温条件下工作，以及液压元件精度要求高，成本高等缺点。
（二）液压传动的工作原理及液压系统的组成1、液压系统的组成任何一个简单而完整的液压系统，均由以下四个部分组成：(1）动力元件（油泵）：其作用是向液压系统提供压力油，是系统的动力源。
（2）执行元件（油缸或马达）：其作用是在压力油的作用下，完成对外作功。
（3）控制元件：如溢流阀、节流阀、换向阀等，分别控制系统的压力、流量和流向，以满足执行元件对力，速度和运动方向的要求。
（4）辅助元件：如油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器等。
2、液压传动的基本原理：液压传动是以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力的一种传动方式3、液压传动的应用特点1) 易于获得很大的力和力矩2) 调速范围大，易实现无级调速3) 质量轻，体积小，动作灵敏4) 传动平稳，易于频繁换向5) 易于实现过载保护6) 便于采用电液联合控制以实现自动化7) 液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长8) 液压元件易于实现系列化、标准化、通用化9) 传动效率较低10) 液压系统产生故障时，不易找到原因，维修困难11) 为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高5、静压传递原理（帕斯卡原理）：静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等，这个压力称为静压力，油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面。
《液压与气压传动》课程教学大纲
液压与气压传动一、课程介绍《液压与气压传动》是材料成型及控制工程专业本科学生的一门学科基础选修课。
液压装置广泛的使用在工业与农业生产的各个领域，它们是使用压力油为传递能量的载体来实现传动与控制的，随着自动化技术的开展，应用越来越广泛。
课程的任务是使学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握各种液压、气动元件的工作原理、特点、应用和选用方法，熟悉各类液压与气动基本问路的功用、组成和应用场合，了解国内外先进技术成果在机械设备中的应用。
本课程教学内容分液压传动和气压传动两局部。
液压传动局部主要介绍液压流体力学基础知识，液压动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件，液压传动基本回路、典型液压传动系统和液压系统的设计计算。
气压传动局部介绍气压传动基础知识、气源装置及气动元件和气动基本回路与常用回路，气动逻辑系统设计和气动传动系统实例。
本课程所讲述的内容有：液压流体力学基础、液压泵、液压马达与液压缸、液压控制阀、液压辅件、液压基本回路、典型液压系统、液压系统的设计计算、气压传动基础知识、气源装置及气动元件、气动基本回路与常用回路、气动逻辑系统设计、气动传动系统实例等共11章，教学局部共包含理论24学时,末考试形式为开卷笔试。
Introduction“Hydraulic and pneumatic transmission^ is a mechanical professional students a compulsory technical courses. Hydraulic device widely used in various fields of industrial and agricultural production, which is the use of pressurized oi1 to pass energy carriers to realize transmission and control, along with the development of automation technology, more and more widely.Task course is to enable students to master the basics of hydraulic and pneumatictransmission, master a variety of hydraulic, pneumatic components working principle, characteristics, application and selection methods familiar basic functions of various types of hydraulic and pneumatic circuits, composition and applications, understanding advanced technical achievements in mechanical devices.This course content hydraulic and pneumatic transmission of two parts. Hydraulic transmission section introduces the basics of hydraulic fluid mechanics, hydraulics components, actuators, control components , auxiliary components, the basic hydraulic transmission circuit, a typical hydraulic system and hydraulic system design calculations. Pneumatic transmission section describes the basics of pneumatic transmission, gas source device, pneumatic components, basic and common pneumatic circuits , logic system design and examples of pneumatic transmission.The contents of this course are: hydraul ic fluid mechanics, hydraul ic pump, hydraulic motor and hydraulic cylinder, hydraulic control valve, hydraulic accessories, hydraulic basic circuit, typical hydraulic system, hydraulic system design calculation, pneumatic transmission basic knowledge, gas Source device and pneumatic components, pneumatic basic circuit and common circuit, pneumatic logic system design, pneumatic transmission system examples, etc., a total of 11 chapters, the teaching part contains a total of 24 hours of theory.课程基本信息1、教学目的“液压与气压传动”是非机械专业本科生的一门专业基础课程。
液压传动与控制第6-7章
一、换向基本回路 换向问路是用来使执行元件换向和起停。它主要由各种换 向阀等组成。 1滑阀换向的基本回路
A B
P o
2为采用变量泵进行换向的回路
3行程换向阀控制的换向回路
4行程开关控制的换向回路
A B P o
二、顺序动作基本回路 实现顺序动作。 1．压力控制的 利用油路本身压力的变化， 使执行元件动作，发出讯号， 使执行元件顺序动作。
1
( p3 0)
F p泵 A1 F T回＝－ v v
2)回油节流调速回路的特性 ①速度负载特性
②功率特性和回路效率(规律和进油一样)
功率损失： ΔP= P泵-P缸= P泵ΔQ + p2Q2 可见，有两部分组成： ΔP= P泵ΔQ——溢流损失
ΔP= p2Q2 ——节流损失
回路效率
5．尽量按装在靠近液压系统有冲击、脉动的地方
6．安装于管路上的，作用着一个相当于它人口面积和 管道油压相乘的作用力，因此必须用支持板和托架牢 固地将其主体固定。 7．在正常工作情况下，每隔六个月要检查一次充气压 力，使之经常保持所定的预压力。 8．在搬运、安装、拆卸之前，应预先把内部的气体及 液压油完全放掉。
1. 简述蓄能器的作用，在使用蓄能器时应注意哪些问题？ 2.简述滤油器的作用，举出几种滤油器的安装方式。
第七章液压基本回路 一个复杂的液压系统都是有一些基本的液压回路组成的。 所谓基本回路是液压元件组成，以完成特定功能的油路结构。 第一节方向控制回路 方向控制基本回路用来控制液压系统中油路的接通、切 断、和换向，从而使执行元件实现起动、停止和换向。这一 类换向回路常用的有换向、顺序、同步、自锁等基本回路。
回油节流调速回路中液压缸回油腔的压力p2有时比进油腔的 压力p1还要高得多。由缸的力平衡方程可得p2=（p1A1-F），当负 载F=0、A1/A2=2（即差动缸）时，p2=2p1。这样就会增加密封摩 擦、降低密封件的寿命，引起泄漏增加，效率降低。
第7章 容积调速回路(液压传动)
Hydraulics Transmission and Control
液压基本回路—容积调速回路
Basic Hydraulic Circuit —Speed Control by Using Variable Volume
6/15/2020 9:34 PM
容积调速回路
1、定义
通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的回路。
6/15/2020 9:34 PM
东北农业大学—液压传动
闭式系统应用实例
安全保护
冷热油置换
补油作用
6/15/2020 9:34 PM
东北农业大学—液压传动
JL1075联合收割机机身驱动液压系统图
6/15/2020 9:34 PM
动力滑台液压系统
6/15/2020 9:34 PM
例题
6/15/2020 9:34 PM
变量泵和变量执行元件调速回路
变量过程：
1、马达的排量固定在最大值，泵的排量由最 小到最大。
2、泵的排量固定在最大值，马达的排量由最
大到最小。
M 2 pq2
2
Q q2
q1 q2
1
6/15/2020 9:34 PM N pq1 1
开式系统和闭式系统
开式系统特点：液压泵直接从油箱吸取油液，经控制元件送 入执行元件，执行元件的回路经换向阀返回油箱，循环油路 在油箱中断开。 闭式系统特点：液压泵输出的油液直接进入执行元件，执行 元件的回油与液压泵的吸油管直接相连，工作液体在系统的 管路中进行封闭循环。
特点：恒转矩。
使用场合：收割机驱动系统。
6/15/2020 9:34 PM
p 2q2
1q1
定量泵和变量执行元件调速回路
《液压与气压传动》姜继海第-7章课后习题答案(全)
（3）控制液压油液的工作温度：液压油液的工作温度过高会加速其氧化变质，产生各
种生成物，缩短它的使用期限。所以要限制油液的最高使用温度。
（4）定期检查更换液压油液：应根据液压设备使用说明书的要求和维护保养规程的有
关规定，定期检查更换液压油液。更换液压油液时要清洗油箱，冲洗系统管道及液压元
（2） N
N
（3） mm
答：密封容积中的液体压力p= 25.46 MPa，杠杆端施加力F1=100 N，重物的上升高度 =1 mm。
2.7一个压力水箱与两个U形水银测压计连接如图2.33，a，b，c，d和e分别为各液面相对于某基准面的高度值，求压力水箱上部的气体压力pg是多少？解：由等压面概念：
整理：
解：盖板所受的总压力，
（N）
压心位置， （m）
对铰链力矩平衡，
（N）
2.10如图2.36所示的渐扩水管，已知d= 15 cm，D= 30 cm，pA= 6.86×104Pa，pB= 5.88×104Pa，h= 1 m，B= 1.5 m/s，求（1）A=？（2）水流的方向，（3）压力损失为多少？
解：（1）
2.15压力表校正装置原理如图2.41所示，已知活塞直径d= 10 mm，丝杠导程S=2 mm，装置内油液的体积弹性模量K=1.2×105MPa。当压力为1个大气压(pa0.1 MPa)时，装置内油液的体积为200 mL。若要在装置内形成21 MPa压力，试求手轮要转多少转？
解：由于
则有： （mL）
号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm2/s。
1.7液压油的选用应考虑几个方面？
答：对液压油液的选用，首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合适
液压传动-第7章液压基本回路
第7章液压基本回路•液压基本回路是为了实现特定的功能把有关的液压元件组合起来的典型油路结构；•液压基本回路是组成液压系统的基础。
液压基本回路包括：*压力控制回路*速度控制回路*方向控制回路*多执行元件回路7.1 压力控制回路功能：控制液压系统整体或局部的压力，主要包括：▪调压回路▪减压回路▪增压回路▪卸荷回路▪平衡回路▪保压回路1、调压回路•功能：调定和限制液压系统的压力恒定或不超过某个数值。
•一般用溢流阀来实现这一功能。
•调压回路的分类：•单级调压回路•多级调压回路•无级调压回路先导式溢流阀电液比例溢流阀2、减压回路•功能：使液压系统中某一部分油路的压力低于主油路的压力设定值。
•一般用减压阀来实现这一功能。
•减压回路的分类：•单级减压回路•多级减压回路•无级减压回路3、增压回路•功能：提高系统中局部油路中的压力，使局部压力远高于系统油源的压力。
•单作用增压回路：只能间歇增压。
4、卸荷回路•功能：在执行元件短时间不工作时，不需要频繁启、停原动机，而是使泵源在很小的输出功率下运转。
•卸荷的实质：使液压泵的输出流量或者压力接近于零，分别称为流量卸荷与压力卸荷。
•卸荷方式：•用换向阀中位机能的卸荷回路（压力卸荷）•用先导型溢流阀的卸荷回路（压力卸荷）•限压式变量泵的卸荷回路（流量卸荷）•采用蓄能器的保压卸荷回路换向阀M、H、K型中位机能均可实现压力卸荷限压式变量泵可实现保压卸荷用先导型溢流阀实现的压力卸荷卸荷时采用蓄能器补充泄漏保持液压缸大腔的压力限压式变量泵工作原理及特性曲线5、平衡回路•功能：使承受重力作用的执行元件的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或因自重而超速失控。
采用单向顺序阀不可长时间定位采用液控单向阀定位可靠单向节流阀用于平稳下行6、保压回路•功能：使系统在执行元件不动或仅有微小位移的工况下保持稳定的压力。
•保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。
电接触式压力表4监视预设压力的上下限值，控制换向阀2动作，液控单向阀3实现保压蓄能器保压卸荷回路7.2 速度控制回路控制与调节液压执行元件的速度。
液压与气动传动第七章液压基本回路
图7-13b 调速特性曲线
q1
当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油
q q 流量应为
，供油压力p为 ，1 此时
p 液压缸工作腔压力的p正常工作范围是
p2
A2 16）
回路的效率为 ：
c
(p1
p2 AA12)q1 ppqp
p1 p2 pp
A2 A1
（7-17）
（2）差压式变量泵和节流阀的调速回路
图7-6a 采用电接触式压力表控制的保压回路
2. 采用蓄能器的保压回路 图7-6b 采用蓄能器的保压回路
3.采用辅助泵的保压回路 图7-6c 采用辅助泵的保压回路
7.2 速度控制回路
7.2.1 速度调节与控制原理 7.2.2 定量泵节流调速回路 7.2.3 容积调速回路 7.2.4 快速运动回路
7.1.5 平衡回路 平衡回路的作用： 1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7-5a 采用单向顺序阀的平衡回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-5b 采用液控单向阀的平衡回路
3.采用远控平衡阀的平衡口路 图7-5c 采用远控平衡阀的平衡回路
7.1.6 保压回路 保压回路的功能： 1．采用电接触式压力表控制的保压回路
（3）三种调速回路的刚度比较。根据式（7-12），可得速度负载 特性曲线，如图7-9b所示。
（4）三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流 损失，而无溢流损失，因而功率损失比进油和回油两种节流阀调 速回路小，效率高。
（5）停机后的启动性能。长期停机后，当液压泵重新启动时，回 油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲 现象。而在进油节流调速回路中，因为进油路上有节流阀控制流 量，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
液压传动与控制 课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。
为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2＝51s 。
该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解：3511532150==t t E ＝()c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ；新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ，其密度ρ = 900kg ／m 3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解：()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ 由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E875.21=t E375.02-=t E （舍去）1-10如图所示直径为d ，重量为G 的柱塞浸没在液体中，并在F 力作用下处于静止状态。
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:
气压与液压传动控制技术第七章
3． 串联液压缸
当液压缸长度虽然不受限制，但直径受到限制，无法满足输 出力的大小要求时，可以采用多个液压缸串联构成的串联液 压缸来获得较大的推力输出(图7-8 )上一页 返回
图7-8
（1）伸缩缸
（2）串联液压缸
图7-8伸缩缸和串联液压缸结构示意图
返回
7．2．3缓冲装置
在液压系统中，当运动速度较高时，由于负载及液压缸活塞 杆本身的质量较大，造成运动时的动量很大，因而活塞运动 到行程末端时，易与端盖发生很大的冲击。这种冲击不仅会 引起液压缸的损坏，而且会引起各类阀、配管及相关机械部 件的损坏，具有很大的危害性。 所以在大型、高速或高精度的液压装置中，常在液压缸末端 设置缓冲装置，使活塞在接近行程末端时，使回油阻力增加， 从而减缓运动件的运动速度，避免活塞与液压缸端盖的撞击。 图7-9所示即为带缓冲装置的液压缸，它采用的缓冲装置是与 缓冲气缸中的缓冲装置相类似的可调节流缓冲装置。其缓冲 过程如图7-10所示。
2． 单杆活塞式液压缸
活塞杆仅从液压缸的某一侧伸出的液压缸，称为单杆活塞液 压缸，也称单出杆液压缸。
上一页 下一页 返回
7．2．1活塞式液压缸
(1) 双作用液压缸
如图7-2、图7-3所示的单杆活塞式液压缸的活塞只有一端带 活塞杆，其伸出和缩回均由液压力推动实现，是双作用液压 缸。由于活塞两端有效面积不等，如果以相同流量的压力油 分别进入液压缸的左、右腔，则活塞移动的速度和在活塞上 产生的推力是不相等的。 当输入液压缸无杆腔的油液流量为q，液压缸进出油口压力分 别为p1和p2，活塞上所产生的推力F1和速度v1（方向均向右） 为： F A p A p [( p p ) D 2 p d 2 ] 7．3
左健民液压与气压传动第五版课后答案1-11章
液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。
解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。
解： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。
解：设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
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
7-2液压传动-液压原件
换向阀的符号表示 一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法以
及复位、定位方法等。
三位四通电磁换向阀
位：指阀与阀的切换工作位置数，用方格表示。
一位
二位
三位
位与通：“通”指阀的通路口数，即箭头“↑”或封闭符号 “⊥”与方格的交点数。 三位阀的中格、两位阀画有弹簧的一格为阀的常态位。常态位应绘出外部连接油口（格外短竖线）的 方格 。
优点
缺点
齿轮泵
结构简单，无须配流装置，价格低， 易产生振动和噪声，泄漏大，容积
工作可靠，维护方便，自吸性好，对 效率低，径向液压力不平衡。流量不
油的污染不敏感
可调
叶片泵
输油量均匀，压力脉动小，容积效 结构复杂，难加工，叶片易被脏物
率高
卡死
轴向柱塞泵
结构紧凑，径向尺寸小，容积效率 高
结构复杂，价格较贵
节流阀 调速阀
1．节流阀
节流阀常用节流口形式
针阀式节流口 三角槽式节流口
偏心式节流口 轴向缝隙式节流口
2．调速阀
由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。
1－减压阀阀芯 2－节流阀阀芯 3－溢流阀
§6 液压辅助元件
一、过滤器 二、蓄能器 三、油管和管接头 四、油箱
一、过滤器
作用：保持油的清洁。
1－前端盖 2－活塞 3－缸体 4－后端盖 a－动密封 b－静密封
支
密
承
封
环
环
压环
4．液压缸的缓冲
目的：防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用与端盖发生撞击，影响设备的使用寿命。 原理：当活塞将要达到行程终点、接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的运动速度，从而 减小和避免对活塞的撞击。
液压与气压传动 第7章 流量控制阀
节流阀的应用： （1）节流调速系统 应用在定量泵与溢流阀组成的节流调速系统中 。 （2）负载阻尼 在流量一定时，改变节流口的通流面积可以改变节 流阀的进出口压差，此时，节流阀起到负载阻尼的作用，简称为液阻 。通流面积越小，液阻越大。 （3）延缓压力突变 在液流压力容易发生突变的部位安装节流阀，对 其他元件或系统起缓冲和保护作用。
本节难点： 调速阀的工作原理，结构特点及其与节流阀的区别。
7.1.1 节流口的流量特性
由流体力学知薄壁孔和细长孔的流量公式分别为：
q cd A
2 P
q d 4 p 128l
综合考虑各种因素得节流口的流量公式：
q =KAp m
式中：K —由节流口形状和油液性质决定的系数 A—节流口的通流截面积 Δp—节流阀前、后压差 m—由节流口形状决定的指数 m=0.5~1
➢ 主要用于负载变化，运动平稳性要求较高的调速系 统。
例题：试分析二通型调速阀和节流阀在下述不同压力差时，其工作特性会发 生什么变化。
1）当阀进出口压力差小于0.4ＭPa时，随压差变小，通过节流阀流量（），通过调速阀流量（ ）。
（Ａ）增大 （Ｂ）减小 （Ｃ）基本不变 2）当阀进出口压力差大于0.4~0.5ＭPa时，随压差增大，通过节流阀的流量（），通过调 速阀的流量（）。
结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好， 最低对流量的稳定流量为50mL/min。
7.2.1 普通节流阀
7.2 节流阀
➢结构：
1-推杆；2-导套；3-阀体； 4-阀芯；5-弹簧腔油道；6-底盖
➢工作原理：
➢职能符号：
➢工作特点：
单阀结构，没有压力和温度补偿，故流量稳定性差。
最小稳定流量：节流阀流量输出稳定的最小流量。
第七章 液压基本回路 - 其他回路
5
3
2 Y
2 1Y
1
适用于保压 时间短、对 保压稳定性 要求不高的 场合。
液压传动课件
2.液压泵自动补油的保压回路
4
3 5
2Y
1Y
2 1
采用液控单 向阀、电接 触式压力表 发讯使泵自 动补油。
液压传动课件
3.采用蓄能器的保压回路
当液压缸加压完毕
要求保压时，由压力
继电器发讯使3YA通
3YA
电，泵卸荷，蓄能器
这种回路同步精度较高，回 路效率也较高。
用串联液压缸的同步回路
注意:回路中泵的供油压力至少 是两个液压缸工作压力之和。
液压传动课件
3. 用同步马达的同步回路（容积式）
两个马达轴刚性连接，把 等量的油分别输入两个尺寸相 同的液压油缸中，使两液压缸 实现同步。
消除行程端点两缸的位置误差
用同步马达的同步回路
5
4 6
3
2Y
1Y
2
1
7
8
3Y
9
液压传动课件
7-3 多缸工作控制回路
液压传动课件
一、同步回路
能保证系统中两个或多个执行元件克服负载、摩擦阻 力、泄漏和结构变形上的差异，在运动中以相同的位移或 相等的速度运动，前者为位置同步，后者为速度同步。在 液压系统中，很难保证多个执行元件同步。因此，在回路 的设计、制造和安装过程中，通过补偿它们在流量上所造 成的变化，来保证运动速度或位移相同。同步回路多才用 速度同步。
怎样才能实现呢？
液压传动课件
思考
在运动的中间切断手 动阀，会怎样？ 在运动的中间液压泵 停止工作，再启动时 怎样运动？
液压传动课件
三 多缸互不干扰回路
液压与气压传动 第七章
第七章 典型液压系统分析
一、 概述 第 二 节 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统
第7页
组合机床是由通用部件和某些专用部件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，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。
动作顺序 卡盘 正卡 夹紧 松开 夹紧 低压 松开 夹紧 高压 松开 夹紧 低压 松开 刀架正转 刀架反转 刀盘松开 刀盘夹紧 套筒伸出 套筒退回 高压 电磁铁 4YA 5YA
卡盘 反卡
1YA + + + +
2YA + + + +
3YA + + － + +
第七章 典型液压系统分析
第 二 节 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统
如图7-2所示为某组合机床动力 滑台液压系统。它可以实现多种自动 工作循环，其中一种比较典型的工作 循环是“快进→一工进→二工进→固 定挡铁停留→快退→原位停止”。系 统中采用限压式变量叶片泵供油，并
第8页
使液压缸差动连接以实现快速运动。
图7-3 MJ-50型数控车床液压系统的工作原理
第七章 典型液压系统分析
第 21 页
第 三 节 数 控 车 床 液 压 系 统
该机床的液压系统采用单向变量液压泵供油，系统压力调至4 MPa，由压力计14显示。 液压泵出口的压力油经过单向阀进入系统，以防止压力油回流，卡盘油缸和套筒油缸经减压 阀供油，已获得较系统压力低而稳定油液压力，刀架转位速度和套筒退回速度由单向调速阀 进行调节。 表7-2 MJ-50型数控车床电磁铁动作顺序表
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
动 力 滑 台 工 作 演 示
燕山大学
7.2 M1432A型万能外圆磨床液压系统
• 7.2.1 外圆磨床概述 • 外圆磨床主要用来加工回转体工件的外圆或内孔（需配备内 圆磨具）。外圆磨削的对象主要是各种圆柱体、圆锥体、带 肩台阶轴，环形工件和旋转曲面等。如MGl432A高精度万能 外圆磨床主要用来加工高精度轴类、套类、箔材轧辊、环规、 塞规等零件。外圆磨床主要类型有：万能外圆磨床，如 M1450，M1432A、M1432B，M1412，M1332B；高精度万 能外圆磨床，如MGl432。MGl432A，MGl432B；精密半自 动外圆磨床，如MMBl420，MMBl412等。 • 外圆磨床主要技术参数有机床最大磨削直径、最大磨削长度、 头架主轴转速、磨头主轴转速、工作台驱动速度等。 • 外圆磨床的主参数是最大磨削直径。M1432A型万能外圆磨 床除了砂轮与工件的旋转是由电动机驱动外，工作台带动工 件的往复直线运动、砂轮架的快速进退和周期进给运动、尾 燕山大学 架顶尖的伸缩运动等均由液压传动来实现。
•图7.2 YT4543型组合机床动力滑台 液压系统原理图 1-滤油器;2-变量泵;3、9、16-单向阀，4、8、燕山大学 10、1l、18、20-管路;15-电液动换向阀;6-背压阀;7-远 控顺序阀;12、13-节流阀;14-电磁阀;15-压力继电器;l7-行程阀;19-液压缸
燕山大学
(1)快进(差动连接)
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组成、作 用和特点也不尽相同。 本章通过对典型液压系统的分析，进 一步熟悉各液压元件在系统中的作用和各 种基本回路的组成，并掌握分析液压系统 的方法和步骤。
动画演示
(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， 使动力滑台退回。 • 在时间继电器延时动作前， 滑台停留在死挡铁限定的位 置上。
燕山大学
动画演示
(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 动换向阀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→油路4 →换向阀5的P口到 B口→油路20 →缸19的右腔。 •回 油 路 ： 缸 19 的 左 腔 → 油 路 18 →单向阀 16 →油路 11 →电液动 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。 燕山大学 动画演示
表7.1 YT4543型组合机床 动力滑台液压系统电 磁铁和行程阀动作表
1YA 2YA 3YA 17
快进 一工进 二工进 死挡铁 停留 快退 原位停 止
+ + + + － －
－ － － － + －
－ － + + － －
－ + + + － －
燕山大学
动画演示
7.2.4 YT4543型动力滑台液压系统性能分析
(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，电液动换向阀 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。 • 表 7.1 是这个液压系统的电 磁铁和行程阀的动作表。
燕山大学
动画演示
燕山大学
7.2.4 YT4543型动力滑台液压系统性能分析
•（2）限压式变量泵加上差动连接式快动回路使能量利用经济合理。 •YT4543型液压动力滑台快速运动速度约为最大工进速度的10倍，这里如 只采用差动连接式快动回路，或流量能自动匹配的变量泵式供油回路， 问题不能得到解决。限压式变量泵供油回路在快动时能输出最大流量， 工进时只输出与液压缸需要相适应的流量，在死挡块停留时只输出补偿 系统泄漏所需的流量，没有溢流损失，故能量损耗小。 •这个系统在滑台停止时由于变量泵要输出一些流量来补偿泄漏，仍须损 耗一部分功率，因此采用了换向阀式低压卸荷回路来减少这种损耗。 •（3）采用行程阀与远控顺序阀实现快进转工进的换接，不仅能简化机床 电路，而且动作可靠，转换精度也比电气控制式的高。至于一次工作进 给与二次工作进给之间的转换，则由于工进速度都较低，通过调速阀6的 流量很小，转换过程中调速阀7动作滞后和滑台惯性等的影响都很小，采 用电磁阀式换接完全能保证所需的转换精度。 •采用了由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。它既满足系 统调速范围大，低速稳定性好的要求，又提高了系统的效率。
行程结束时，滑台上的挡铁压下 行程阀17，行程阀上位工作，使油路11和 18断开。电磁铁1YA继续通电，电液动换 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 →电液动换向阀5的P口到A口→油路10 → 调速阀12 →二位二通电磁换向阀14 →油 路18 →液压缸19左腔。 •回油路：缸19右腔→油路20 →电液动换 向阀5的B口到T口→管路8 →顺序阀7 → 背压阀6 →油箱。 •因工作进给时油压升高，则变量泵2的流 量自动减小，动力滑台向前做第一次工作 燕山大学 进给，进给量的大小可以用调速阀12调节。
第7章 典型液压传动系统实例分析
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 YT4543型动力滑台液压系统 M1432A型万能外圆磨床液压系统 3150kN型液压机液压系统 SZ—250A型塑料注射成型机液压系统 Q2—8型汽车起重机液压系统 液压伺服恒功率控制系统 JS01型工业机械手液压系统
• YT4543型液压动力滑台的液压系统主要由下列一些回路组成：“限压 式变量叶片泵－调速阀－背压阀”式调速回路，差动连接式快速运动 回路，电液换向阀式换向回路，行程阀和电磁阀式速度换接回路，三 位换向阀式换向回路。系统的性能主要是由这些基本回路决定的，具 体特点如下： • （1）“限压式变量泵－调速阀－背压阀”式调速回路能保证稳定的低 速运动，较好的速度刚性和较大的调速范围。 • YT4543型液压动力滑台的最小进给速度较低（6.6 mm/min），进给调 速范围较大（约100），单纯容积调速回路由于存在泄漏，低速运动时 稳定性较差，而且普通变量泵调速范围也不够宽；调速阀式节流调速 回路虽然速度刚性较好，调速范围也能满足要求，但由于有溢流损失， 功率损耗很大（低速进给和死挡块停留时尤其严重），发热也大。 • 由此可见，这里采用“限压式变量泵－调速阀”式容积节流调速回路 是比较合理的。进给时，在回油路上增加了一个背压阀，这样做一方 面是为了改善速度稳定性（避免空气渗入系统，提高传动刚度），另 一方面是为了使滑台能承受一定的与运动方向一致的切削力。因而这 燕山大学 个调速回路中增加一个背压阀亦是十分必要的。
7.2.4 YT4543型动力滑台液压系统性能分析
• 此外，滑台液压系统采用进口节流式的调速还有以下一些优 点： • （a）起动时、快进转工进时前冲量都较小；
• （b）死挡块停留时便于利用压力继电器发出信号；
• （c）在液压缸中不致出现过大的压力（在出口节流系统中， 当油腔面积比A1 / A2 = 2，且负载和速度同向时，液压缸回油 腔中压力会比泵的供油压力大一二倍）。
•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 液动换向阀5的B口到T口→油路8 → 单向阀9 →油路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 以经阀17直通油缸左腔，系统中压 燕山大学 力较低，所以变量泵2输出流量大，
燕山大学
阅读一个较复杂的液压系统图，大致可按以下步骤进 行： (1)了解设备的工艺对液压系统的动作要求； (2)初步浏览整个系统，了解系统中包含哪些元件，并 以各个执行元件为中心，将系统分解为若干块(以下 称为子系统)； (3)对每一子系统进行分析，搞清楚其中含有哪些基本 回路，然后根据执行元件的动作要求，参照动作循环 表读懂这一子系统； (4)根据液压设备中各执行元件间互锁、同步、防干扰 等要求，分析各子系统之间的联系； (5)在全面读懂系统的7.2.3 YT4543型动力滑台液压系 统的工作原理 基础上，归纳总结整个系统有哪些特点，以加深对系统 的理解。 燕山大学
7.2.2 M1432A型万能外圆磨床液压系统的功能
• 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，实现液压自动润滑。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）传动系统具有以下必要的联锁动作： • 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 燕山大学 时，头架与冷却泵电机停转。