经典液压系统设计实例
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
实例二液压专用铣床液压系统设计
实例二液压专用铣床液压系统设计设计要求：设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。
工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。
机床的工作循环为：手工上料→工件自动夹紧→工作台快进→铣削进给(工进) →工作台快退→夹具松开→手动卸料。
参数要求：运动部件总重力G=25000N切削力F w=18000N快进行程l1=300mm工进行程l2=80mm快进、快退速度v1=v3=5m/min工进速度v2=100～600mm/min启动时间△t=0.5s夹紧力F j=30000N行程l j=15mm夹紧时间△t j=1s工作台采用平导轨，导轨间静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数f d=0.1，要求工作台能在任意位置上停留一.分析工况及主机工作要求，拟订液压系统方案1.确定执行元件类型夹紧工件，由液压缸完成。
因要求同时安装、加工两只工件，故设置两个并联的、缸筒固定的单活塞杆液压缸。
其动作为：工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。
其动作为：2. 确定执行元件的负载、速度变化范围(1)夹紧缸 惯性力和摩擦力可以忽略不计，夹紧力F =300000N 。
(2)工作缸 工作负载F w =18000N 运动部件惯性负载)(2.4245.006058.925000N t v g G F a =-⨯=∆∆⨯=导轨静摩擦阻力F fs =f s G =0.2×25000N=5000N 导轨动摩擦阻力F fd =f d G =0.1×25000N=2500N根据已知条件计算出执行元件各工作阶段的负载及速度要求，列入下表：表2 工作循环各阶段的负载及速度要求二 1.初定系统压力根据机器类型和负载大小，参考，初定系统压力p 1=3MPa 。
2.计算液压缸的主要尺寸(1)夹紧缸按工作要求，夹紧力由两并联的液压缸提供，则m p F D 0798.010314.323000042461=⨯⨯⨯⨯==π根据国标，取夹紧缸内径D =80mm ，活塞杆直径d =0.6D =50mm 。
叉车工作装置液压系统设计(液压系统经典设计实例)[仅供借鉴]
![叉车工作装置液压系统设计(液压系统经典设计实例)[仅供借鉴]](https://img.taocdn.com/s3/m/e10ee96e227916888586d74a.png)
3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
根据叉车用途不同， 叉车可分为普通叉车和 特种叉车两类。
普通叉车如下图所 示。
几种典型的特种叉 车如右侧图所示，分别 是集装箱堆高车、伸缩 臂叉车、高速越野叉车。
3
3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
根据叉车的结构特点，可分为平衡重式叉车、叉腿式叉车、 前移式叉车、侧面式叉车，其中，平衡重式叉车最常用。
3.1.5.2 倾斜装置液压系 统设计参数及技术要求
倾斜装置示意图如图 3-7 所 示 ， 该 装 置 由 倾 斜 液压缸驱动门架绕一铰接 点做摆动式旋转。技术参 数如下表所示。
导轨(门架) 重物
叉架 铰接点
倾斜液压缸
38
3.2 初组步合例中叉车工作装置液压系统包括起升液压 系统和倾斜液压系统两个子系统，分别确定两个子系统 的设计方案和主要技术参数。
11
3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
(4) 满载最大起 升速度，是指叉车在 停止状态下，将发动 机油门开到最大时， 起升大小为额定起重 量的货物所能达到的 平均起升速度。
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3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
(5) 满载爬坡度，是 指货叉上载有额定起重量 的货物时，叉车以最低稳 定速度行驶所能爬上的长 度为规定值的最陡坡道的 坡度值。
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3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
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3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
双向安全阀3保证液压回路双向工作的安全。
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3.1 叉组车合液机压床系动统力的滑设台计液要压求系统
叉车转向频繁，为减轻驾驶员劳动强度，现在起重量2t以上的叉车 多采用助力转向-液压助力转向或全液压转向。某型号叉车液压助力转 向系统原理如图3-5所示。
双头车床液压系统设计[1]
![双头车床液压系统设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b49685dae009581b6ad9eb07.png)
某厂要设计制造一台双头车床，加工压缩机拖车上一根长轴两端的轴颈。
由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式。
其加工动作循环是快进(Fast Feed)一工进(Working Feed)—快退(Fast Return)—停止(Stop)。
同时要求各个车削头能单独调整。
其最大切削力在导轨中心线方向估计为12kN，所要移动的总重量估计为15kN，工作进给要求能在0.020～1.2m/min范围内进行无级调速，快速进、退速度一致，为 4 m/min，试设计该液压传动系统。
图10.1为该机床的外形示意图。
图10.1双头车床外形示意图10.2.1 确定对液压系统的工作要求Define the Work Requirement of the Hydraulic System根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现；主轴头沿导轨中心线方向的“快进(Fast Feed)一工进(Working Feed)—快退(Fast Return)—停止(Stop)”工作循环拟采用液压传动方式来实现。
故拟选定液压缸作执行机构。
考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工时负载有较大变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的容积节流调速方式。
为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度（该长度并无过高的精度要求），拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。
10.2.2 拟定液压系统工作原理图Draw up the Work Schematic Circuit of Hydraulic System该系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同。
为了保证快速进、退速度相等，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。
在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀。
使速度转换平稳，且工作安全可靠。
工进终了时。
压下电器行程开关返回。
快退到终点，压下电器行程开关，运动停止。
快进转工进后，因系统压力升高，遥控顺序阀打开，回油经背压阀回油箱，系统不再为差动连接。
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。
液压系统设计计算实例5
6. 液压元件的选择9.2.6 液压元件的选择9.2.6 液压元件的选择一、液压泵液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为4.054 MPa，如取进油路上的压力损失为0.8 MPa，压力继电器调整压力高出系统最大工作压力之值为0.5 MPa，则小流量泵的最大工作压力应为:p Pl＝（4.054＋0.8＋0.5） MPa＝5.354 MPa大流量泵是在快速运动时才向液压缸输油的，由图9.2.2可知，快退时液压缸中的工作压力比快进时大，如取进油路上的压力损失为0.5 MPa，则大流量泵的最高工作压力为: p P2＝（1.305＋0.5）MPa＝1.805 MPa两个液压泵应向液压缸提供的最大流量为35.19L／min（见图9.2.2）。
若回路中的泄漏按液压缸输入流量的10％估计，则两个泵的总流量应为q P＝1.1×35.19L/min＝38.71L ／min。
由于溢流阀的最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入流压缸的流量为0.5L/mln，所以小流量泵的流量规格最少应为3.5L/mln。
根据以上压力和流量的数值查阅产品目录，最后确定选取PV2R12型双联叶片泵。
由于液压缸在快退时输入功率最大，这相当于液压泵输出压力1.805 MPa、流量40L/min时的情况。
如取双联叶片泵的总效率为ηP＝0.75，则液压泵驱动电机所需的功率为:P＝p P V P/ηP＝1.805×（40/60×10-3）/（0.75×103）kW＝1.6kW根据此数值查阅电机产品目录，最后选定JO2－32－6型电动机，其额定功率为2.2kW。
二、阀类元件及辅助元件根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的实际流量，可选出这些元件的型号及规格。
表9.2.3所示为选出的一种方案。
三、油管各元件间连接管道的规格按元件接口处尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排出的最大流量计算。
由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以要重新计算，如表9．2．4所示。
地表岩心钻机动力头液压系统设计(液压系统经典设计实例)讲解学习
4.1 地组表合岩机心床钻动机力动滑力台头液液压压系系统统设计要求
4.1.2 全液压 动力头式地表 岩心结构
CS-1000 型全液压顶驱 动力头式地表 岩心钻机的主 要工作部件包 括给进机构、 动力头(回转 机构)、升降 机构(提升绞 车和取心绞 车)、滑架变 幅机构液压夹 盘(钻杆夹持 机构)以及控 制器和辅助装 置等，如图42所示。
4.1 地组表合岩机心床钻动机力动滑力台头液液压压系系统统设计要求
由于岩心钻机主轴转速高，安装在输入轴侧的液压马达通常选择高速小扭矩 马达。
输入端变速箱用于手动变速，能够可靠锁定在确定档位。 主变速箱用于驱动动力头主轴回转。
4.1 地组表合岩机心床钻动机力动滑力台头液液压压系系统统设计要求
液压夹盘与动力头主轴刚性相连，在夹持钻杆的状态下，其内套可在动力头 主轴驱动下随同钻杆一同回转。夹盘通过动力头主轴上的推力调心滚子轴承克 服轴向载荷。
国外多数发达国家的岩心钻机行业经过几十年发展， 已进入全液压钻机时代，部分发展中国家也开始大力推 广应用全液压岩心钻机，国外主要的岩心钻机生产厂商 已全面生产全液压岩心钻机，不再生产机械立轴式岩心 钻机，但在一些发展中国家，机械立轴式岩心钻机还有 着广泛的应用。
目前，地表岩心钻机有机械驱动式、电驱动式和全液压式驱动三种。 机械驱动式立轴岩心钻机的外观和结构如下图所示。
4.1 地组表合岩机心床钻动机力动滑力台头液液压压系系统统设计要求
其中，钻机 的给进机构、 回转机构和 升降机构是 实施钻进动 作的主要执 行器，而变 幅、夹持、 卸扣等执行 机构实现辅 助动作。全 液压动力头 式地表岩心 钻机所有功 能模块均由 液压系统驱 动和实施。
4.1 地组表合岩机心床钻动机力动滑力台头液液压压系系统统设计要求
液压系统设计计算实例
ηP
＝27.313 kW 考虑到注射时间较短，不过 3s， 而电动机一般允许短时间超载 25%， 这样电动机功率还可降低一些。 P＝27.313×100/125 ＝21.85 kW 验算其他工况时，液压泵的驱动 功率均小于或近于此值。 查产品样本， 选用 22kW 的电动机。 5.3 液压阀的选择 选择液压阀主要根据阀的工作压 力和通过阀的流量。本系统工作压力 在 7MPa 左右， 所以液压阀都选用中、 高压阀。所选阀的规格型号见表 5。 5.4 液压马达的选择 在 3.3 节已求得液压马达的排量 为 0.8L／ r，正常工作时，输出转矩 769N.m，系统工作压力为 7MPa。 选 SZM0.9 双斜盘轴向柱塞式液 压马达。其理论排量为 0.873L/r，额定压力为 20 MPa，额定转速为 8～l00r/min， 最高转矩为 3057N·m，机械效率大于 0.90。 5.5 油管内径计算 本系统管路较为复杂，取其主要几条(其余略)，有关参数及计算结果列于表 6。
2
性力和导轨的摩擦力。 锁模时，动模停止运动，其外载荷就是给定的锁模力。 开模时，液压缸除要克服给定的开模力外，还克服运动部件的摩擦阻力。 ⑵注射座移动缸的载荷力 座移缸在推进和退回注射座的过程中， 同样要克服摩擦阻力和惯性力， 只有当 喷嘴接触模具时，才须满足注射座最大推力。 ⑶注射缸载荷力 注射缸的载荷力在整个注射过程中是变化的，计算时，只须求出最大载荷力。
v=
4q 4 × 2.7 × 10 −3 = = 3.36m / s πd 2 π × 0.032 2 vd
1
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/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.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
液压系统设计计算实例4A
4. 液压回路的选择9.2.4 液压回路的选择9.2.4 液压回路的选择首先选择调速回路。
由图9.2.2中的一些曲线得知，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，可采用进口节流的调速形式。
为了解决进口节流调速回路在孔钻通时的滑台突然前冲现象，回油路上要设置背压阀。
由于液压系统选用了节流调速的方式，系统中油液的循环必然是开式的。
从工况图中可以清楚地看到，在这个液压系统的工作循环内，液压缸交替地要求油源提供低压大流量和高压小流量的油液。
最大流量与最小流量之比约为70，而快进快退所需的时间t l 和工进所需的时间t 2分别为：t 1＝（l 1/υ1）＋（l 2/υ3）＝[（60×100）/7×1000＋（60×150）/（7×1000）] s＝2.14st 2＝l 2/υ2＝（60×50）/（0.053×1000）s ＝56.6s亦即是t 2/t 1≈26。
因此从提高系统效率、节省能量的角度上来看，采用单个定量泵作为油源显然是不合适的，宜选用国内比较成熟的产品——双联式定量叶片泵作为油源，如图9.2.3（a ）所示。
其次是选择快速运动和换向回路。
系统中采用节流调速回路后，不管采用什么油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。
在本系统中，单杆液压缸要作差动连接，所以它的快进快退换向回路应采用图9．2．3（b ）所示的形式。
再次是选择速度换接回路。
由工况图（图9．2．2）中的q －l 曲线得知，当滑台从快进转为工进时，输入液压缸的流量由35.19L/min 降为0.5L/min ，滑台的速度变化较大，宜选用行程阀来控制速度的换接，以减少液压冲击，如图9．2．3（c ）。
当滑台由工进转为快退时，回路中通过的流量很大——进油路中通过31.34L/min ，回油路中通过31.34×（95/44.77）L ／min ＝66．50L/min 。
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。
《液压系统的设计计算案例综述1600字》
液压系统的设计计算案例综述1.1系统压力的初步确定液压缸的有效工作压力可以根据下表确定：表5-1液压缸牵引力与工作压力之间的关系由于该液压缸的推力即牵引力为10KN ，根据上表，可以初步确定液压缸的工作压力为：p=2 MPa 。
1.2液压执行元件的主要参数1.2.1液压缸的作用力液压缸的作用力及时液压缸的工作是的推力或拉力，该举升台工作时液压缸产生向上的推力，因此计算时只取液压油进入无杆腔时产生的推力：F=p π4D 2ηcm式中： p —液压缸的工作压力，Pa 取p=(20-3)×105Pa ； D —活塞内径；N —液压缸的效率，0.95m 。
代入数据：F = π4×(90×10−3)2×(20−3)×105×0.95 F = 10.3KN 即液压缸工作时产生的推力为10.3KN 。
表5-2系统被压经验数据1.2.2 缸筒内径的确定该液压缸宜按照推力要求来计算缸筒内经，计算式如下： 要求活塞无杆腔的推力为F 时，其内径为： D =√4Fπpηcm式中： D —活塞杆直径 缸筒内经m ； F —无杆腔推力N ； P —工作压力MPa ； η—液压缸机械效率0.95。
代入数据：D= √4×10×1032×10×0.95=0.083mD= 83mm 取圆整值为 D=90mm液压缸的内径，活塞的的外径要取标注值是因为活塞和活塞杆还要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而这些零件已经标准化，有专门的生产厂家，故活塞和液压缸的内径也应该标准化，以便选用标准件。
1.2.3活塞杆直径的确定（1）活塞杆直径根据受力情况和液压缸的结构形式来确定 受拉时： d =(0.3−0.5)D受压时： p ≤5MPa d =(0.3−0.5)D 5≤p ≤7MPa d =(0.5−0.7)D p ≥7MPa d =0.7D 该液压缸的工作压力为为：p=2 MPa <5MPa ,取 d =0.5D,d =45cm 。
液压系统的设计与应用实例PPT课件
动力滑台有机械滑台、液压滑台，属高效专用机 床，成批大量生产。 用途：钻、扩、铰、镗、铣、倒角、攻丝 运动：“快进工进停留快退停止”
第9页/共25页
8.2 典型液压系统应用实例 2. 组合机床动力滑台液压系统 (一) 机床概述
----所以用限压式变量泵+调速阀
➢ 变速范围大。
➢ 能量利用合理，效率高，发热小。
第12页/共25页
8.2 典型液压系统应用实例 2. 机床滑台液压系统
(二) 工作循环分析
YT4543型液压动力滑台 先看图或书P184 自学5分钟
注意观察图中有哪些换向阀、流 量控制阀、压力控制阀？ 其中各种控制阀是分析系统的关键
回油路：液压缸7右腔换向阀12
左位单向阀3 行程阀8右位液 压缸7左腔；
以差动回路实现快进
第14页/共25页
3、一工进：快进到位，挡块压 下行程阀8，则开始一工进。 进油路：变量泵14 单向阀13 换向阀12左位调速阀4 电磁阀9右位 液压缸7左腔； 行程阀处于左位，该油路切断。 回油路：液压缸7右腔换向阀 12左位顺序阀2 背压阀1 油箱； 泵出口压力增高，顺序阀2打开。
在快退阶段，因活塞缸左腔 已卸荷，压力继电器复位。
6) 停止： 挡块压力终点开关，使各电
磁铁断电，阀复位，泵卸荷。
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电磁铁动作（其它液压元件状态）顺序表
1YA 2YA 3YA 电液换向阀
快进 + - +
左位
一工进 + - -
左位
停留 + - -
左位
快退 - + -
第八章 液压系统实例
液压系统实例
8-1
Z6312D型抛砂机液压传动系统
抛砂机使造大型砂型的最常用机械。图5-68为Z6312D型抛砂机的 传动系统图。
图5-68 Z6312D型抛砂机传动示意图
当型砂从供砂系统送来后，通过大臂送砂皮带3、小臂送砂皮带2进入抛头1，然后 抛头把型砂高速抛向砂箱。为使抛头能把型砂均匀 地抛向砂箱的各 个部分并得到 均 匀的紧实度，抛 头必须作前、后、 左、右及上、下 运动，这些运动 是依靠 液压传动 来进行的。从 图5-68中可看出， 抛砂机的液压传动 系统有三个油缸。 升降油缸7负责驱动抛头的上、下运动。大臂摆动油缸4驱动大臂6作小于270°的摆动、 小臂摆动油缸9驱动小臂8作小于300°的摆动。通过大、小臂的合成运动操纵抛头在水 平方向上的运动。图5-69为该机的液压系统图。
8-3 注塑机液压系统工作原理 （P265，图8－6）
顺 序 1
动 合 模
作 快速合模 低压合模 高压合模
元件开闭 7YA＋、5YA－ 7YA＋、E1的压力为0 7YA＋、E1的压力为0 7YA＋、3YA＋ 3YA－、1YA＋ 1YA－ 1YA－、3YA＋
2 3 4 5
注射座前进 注射 保压 预塑
6
图5-69 Z6312D型抛砂机液压系统图
来自油泵的油液分三路供给三个油缸。利用电磁换向阀4、5、6分别 控制三个油缸的运动方向。在进入升降油缸的电磁换向阀5之前，装有 一单向阀8，用以保证抛头上升遇到断电能停止在任意位置上。防止油 液反流。只有当电磁换向阀5右端电磁铁通电时，升降油缸才可以在大、 小臂及抛头等自重的作用下，压迫缸内油液流回油箱而下降。为了使油 缸的下降能缓慢进行，在升降油缸的进油口上装一节流阀7。此外，为 了调节大、小臂的摆动速度，在两个摆动油缸的回油路上装一节流阀9 和17，以实现回油节流降速。由于采用了多缸卸荷回路，当三个油缸都 停止工作时，微型电磁阀10通电，使溢流阀11全部打开，油泵卸荷，只 要其中一个主换向阀通电，电磁阀10即断电，油泵正常工作。 综上所述，本液压系统采用了如下基本回路：回油节流调速回路、 锁紧回路、多缸卸荷回路等。
液压设计方案例
9.2 液压系统设计举例【 设计任务 】 设计一台钻、镗两用组合机床的液压系统。
要求:液压系统完成快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止的工作循环，并完成工件的定位与夹紧。
机床的快进速度为 5 m/min ，快退速度与快进速度相等。
工进要求是能在20～100 mm/min 范围内无级调速。
最大行程为500 mm ，工进行程为300 mm 。
最大切削力为12000 N ，运动部件自重为20000 N 。
导轨水平放置。
工件所需夹紧力不得超过6500 N ，最小不低于4000 N 。
夹紧缸的行程为50 mm ，由松开到夹紧的时间Δt 1=1 s ，启动换向时间Δt 2=0.2 s 。
9.2.1 工况分析 1.运动参数分析根据主机要求画出动作循环图，如图9-1所示;然后根据动作循环图和速度要求画出速度v 与 行程s 的工况图，如图9-2（ a ）所示。
图9-1 动作循环图图9-2 工况图2.动力参数分析（1）计算各阶段的负载①启动和加速阶段的负载F q 从静止到快速的启动时间很短，故以加速过程进行计算，但摩擦阻力仍按静摩擦阻力考虑。
F q =F j +F g +F m式中 F j ———静摩擦阻力，计算时，其摩擦系数可取0.16～0.2;F g ———惯性阻力，可按牛顿第二定律求出:N 47.8492.081.960/5200002g ≈⨯⨯=∆∆==t g v G ma F F m ———密封产生的阻力。
按经验可取F m =0.1F q ，所以F q = F j +F g +F m =0.16×20000+849.47+0.1 F q故 N 41.44999.047.8493200q ≈+=F②快速阶段的负载F kF k =F dm +F m式中 F dm ———动摩擦阻力，取其摩擦系数为0.1;F m ———密封阻力，取F m =0.1 F k ，所以F k =F dm +F m =0.1×20000+0.1 F k故 F k =2000/0.9≈2222.22 N③工进阶段的负载F gjF gj = F dm + F qx + F m式中 F dm ———动摩擦阻力，取其摩擦系数为0.1;F qx ———切削力;F m ———密封阻力，取F m =0.1F gj ，所以F gj = F dm + F qx + F m =0.1×20000+12000+0.1 F gj 故 N 56.155559.0120002000gj ≈+=F其余制动负载及快退负载等也可按上面类似的方法计算，这里不再一一计算。
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• 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。
8.4.2 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，不仅可换向动作，还 可通过手柄实现节流调速。 3 换向阀串联组合，各机构的动作既可独立进行。 4 各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功率 损耗，适于间歇性工作。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原理 1、差动快进
1Y得电，电液换向阀处于左 位，主油路经泵－单向阀 13－液动阀12左位－行程 阀8常位－液压缸左腔。 回油路从液压缸右腔－阀 12左位－单向阀3－阀8－ 液压缸左腔。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原理
• 2、一工进 快进到一定位置时，滑台上 的行程挡块压下行程阀6，油 路切断。此时阀9电磁铁3YA 处于断电状态，调速阀11接 入系统进油路。
经典液压系统设计实例
主讲人：XXX
第8章 典型液压系统实例及设计
• 本章要点和教学要求
1 2 3 4 熟悉液压传动系统中包含的元件、基本回路 逐步掌握阅读液压传动系统图的能力 熟悉液压传动系统设计步骤和方法 了解液压技术在国民经济各行各业中的应用
阅读液压系统图的一般步骤
1 首先了解设备对液压系统的动作要求； 2 浏览整个系统，了解系统中包含的元件，并 以各个执行元件为中心，将整个系统分解为多 个子系统； 3 对每一子系统分析含有的基本回路，参照动 作循环表看懂这一子系统； 4 根据液压设备中各执行元件间要求，分析各 子系统之间的联系，归纳特点。
• 4、死挡铁停留 当滑台工进到碰上死挡铁后， 滑台停止运动。液压缸左腔 压力升高，压力继电器5 给时 间继电器发出信号，使滑台 在死挡铁上停留一定时间后 再开始下一动作。此时泵的 供油压力升高，流量减少， 直到限压式变量泵流量减小 到仅能满足补偿泵和系统的 泄漏为止，系统处于需要保 压的流量卸载状态。
8.2
数控车床液压系统
• 数控机床容易实现柔性自动化，近年来得 到了高速发展和应用。数控机床对控制的 自动化程度要求很高，液压与气动能方便 地实现电气控制与自动化，在数控机床中 广为采用。
数控车床
• 主要承担卡盘、回转 刀架与刀盘及尾架套 筒的驱动与控制。液 压系统的所有电磁铁 的通、断均由数控系 统用PLC来控制。以一 变量液压泵为动力源。 系统的压力值调定为 4MPa。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原 理
• 5、快退 当滑台在死挡铁上停留一定 时间后，时间继电器发出使 滑台快退的信号。1Y失电， 2Y得电，阀11、12处于右位。 进油路由泵14－阀13－阀12 右位－液压缸右腔；回油路 由缸左腔－阀6－阀12右位－ 油箱。此时空载，泵输出的 流量很大，滑台向右快退。
1 卡盘 2 自动换刀
3 尾架套筒分
8.4 汽车起重机液压系统
• 液压技术已广泛应 用于起重机、挖掘 机、推土机、装载 机、筑路机、压路 机、打桩机、混凝 土泵车、叉车、消 防车、撒盐车等工 程机械。所谓全液 压。
8.4.1
Q2—8型汽车起重机液压系统原理
• 整个系统由支腿收放、转台回转、吊臂伸 缩、吊臂变幅和吊重起升五个工作支路所 组成，各部分都有相对的独立性。其中前、 后支腿收放支路的换向阀A、B组成—个双 联多路阀组1，其余四支路的换向阀C、D、 E、F组成—个四联阀组2。各换向阀均为M 型中位机能三位四通手动阀，相互串联组 合，可实现多缸卸荷。
8.5 压力机液压系统
三 梁 四 柱 式 压 力 机
压力机液压系统概述
• 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。
• 上液压缸驱动上滑块完成快速下行－慢速加压－保压－泄压－ 快速回程－原位停止的动作循环。 下液压缸 驱动下滑块完成向上顶出－向下退回－停止的动作循环；在作 薄板拉伸时，下液压缸驱动下滑块完成浮动压边下行－停止－ 顶出的动作循环。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原理
6、原位停止
挡块压下原位行程开 关，1Y、2Y、3Y都失 电，阀 11、12 处于 中位，滑台停止运动， 泵通过阀12中位 卸 载。
ห้องสมุดไป่ตู้
电磁铁动作顺序表
1Y 2Y 3Y YJ 行程阀 快进 一工进 二工进 死挡铁停留 快退 + + + + + + + ++ 导通 切断 切断 切断 断—通
8.1
YT4543组合机床液压系统
• YT4543型动力滑台动作循环： “快进→工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位 停止的半自动循环”。 • YT4543型动力滑台液压系统组成 – 由限压式变量叶片泵供油， – 用电液换向阀换向， – 用行程阀实现快进速度和工进速度的切换， – 用电磁阀实现两种工进速度的切换， – 用调速阀使进给速度稳定。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原 理
• 3、二工进 当滑台前进到一定位置时， 挡块压下行程开关时3Y 得电， 经阀9 的通路被切断，压力 油须经阀4 和阀10 才能进入 缸的左腔。由于阀10 的开口 比阀4 小，滑台速度减小， 速度大小由调速阀10的开口 决定。
8.3.1 YT4543型动力滑台液压系统工作原 理
原位停止
-
-
-
- 导通
8.3.2 YT4543型动力滑台液压系统特点
• 1 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 • 2 采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快 进 • 3 采用行程阀和液控顺序阀使快进转换为工进 • 动作平稳可靠，转换的位置精度比较高。至于两 个工进之间的换接则由于两者速度都较低，采用 电磁阀能保证换接精度，转换平稳。
8.1
YT4543组合机床液压系统
• 组合机床是由通用部件和部 分专用部件组成的高效、专 用、自动化程度较高的机床。 它能完成钻、扩、铰、镗、 铣、攻丝等工序和工作台转 位、定位、夹紧、输送等辅 助动作。动力滑台上常安装 着各种旋转着的刀具，其液 压系统的功用是使这些刀具 作轴向进给运动，并完成一 定的动作循环。