第7章 典型的液压传动系统

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(2)自动换向 在以上速度范围内应能进行频繁换向,并且 过程平稳、制动和反向起动迅速。
(3)换向精度高 在同一速度下,换向点变动量(同速换 向精度)应小于0.02mm; 在不同速度下,换向点的变动量 (异速换向精度)应小于0.2mm。
(4)端点停留 外圆磨削时砂轮一般不超越工件,为避免 工件两端由于磨削时间短而出现尺寸偏大的情况,要求工作 台在换向点能做短暂停留,停留时间应在0~5s范围内可调。 ( 5)工作台抖动 切入磨削或砂轮磨削宽度与工件长度 相近时,为提高生产率和减小加工面表面粗糙度值, 工作
6.液压压力机下滑块(顶出缸) 的顶出和返回
下滑块向上顶出时,电磁 铁4YA通电, 这时有: 进油路:液压泵1→阀7→阀6 (中位)→下缸换向阀14(右 位)→下液压缸下腔。 回油路:下液压缸上腔→下缸 换向阀14(右位)→油箱。
下滑块向上移动至下液压缸中活塞碰上缸盖时,便停留在这个位置上。 向下退回是在电磁铁4YA断电、3YA通电时发生的,这时有: 进油路:液压泵1→阀7→阀6(中位)→下缸换向阀14(左位)→下液压缸 上腔。 回油路:下液压缸下腔→下缸换向阀14(右位)→油箱。
该系统的各电磁铁及行程阀动作顺序见表7-2。
三、YT4543型动力滑台液压系统的特点
1)系统采用了限压式变量叶片泵⁃调速阀⁃背压阀式的调速 回路,能保证稳定的低速运动(进给速度最小可达 6.6mm/min)、较好的速度刚性和较大的调速范围(R=100)。 2)系统采用了限压式变量泵和差动连接式液压缸来实现快 进,能源利用比较合理。滑台停止运动时,换向阀使液压泵 在低压下卸荷,减少了能量损耗。
组合机床 1--床身 2--动力滑台 3--动力头 4--主轴箱 5--刀具 6--工件 7--夹具
8--工作台 9--底座
左图为YT4543型动力滑台的液 压系统原理图,该系统采用限压式 变量泵供油、电液动换向阀换向、 快进由液压缸差动连接来实现。用 行程阀实现快进与工进的转换、二 位二通电磁换向阀用来进行两个工 进速度之间的转换,为了保证进给 的尺寸精度,采用了止挡块停留来 限位。
3.第二次工作进给
第一次工进结束后, 行 程挡块压下行程开关使3YA 通电, 二位二通换向阀将通 路切断,进油必须经调速阀7、 8才能进入液压缸, 此时由 于调速阀8的开口量小于阀7, 所以进给速度再次降低, 其 他油路情况同一工进。
4. 止挡块停留
当滑台工作进给完毕 之后,碰上止挡块的滑台 不再前进, 停留在止挡块 处,同时系统压力升高, 当升高到压力继电器9的调 整值时,压力继电器动作, 经过时间继电器的延时, 再发出信号使滑台返回, 滑台的停留时间可由时间 继电器在一定范围内调整。
通常实现的工作循环为; 快进 第一次工作进给 第二次工 作进给 止挡块停留 快退 原位停 止。
滑台技术参数: 工作压力 4~5 MPa 最大进给力 4.5×104 N 进给速度 6.6~660 mm/min
二、YT4543型动力滑台液压系统的工作原理
1、快进
按下起动按钮, 电磁铁 1YA得电, 电液动换向阀6的先 导阀阀芯向右移动从而引起主 阀芯向右移, 使其左位接入系 统, 其主油路为: 进油路: 液压泵1→单向阀2→ 换向阀6(左位)→行程阀11 (下位)→液压缸左腔。 回油路: 液压缸的右腔→换向 阀6(左位)→单向阀5→行程 阀11(下位)→液压缸左腔, 形成差动连接。
图7-3所示为M1432A型万能外圆磨床的液压系统。由图可 见,这个系统利用工作台挡块和先导阀拨杆可以连续地实现工 作台的往复运动和砂轮架的间隙自动进给运动, 其工作情况如 下。
1.工作台往复运动
当开停阀处于右位时,先导阀都处于右端位置,工作台向右运 动。当工作台向右移动到预定位置时,工作台上的左挡板拨动先导 阀阀芯,并使它的最终处于左端位置上。
台需做短行程(1~3mm)、频率为100~150 次/min 的往复 运动(又称抖动)。
从以上分析可知, 在外圆磨床液压系统中, 如何合理 地选择换向回路的形式, 是液压系统的核心问题。
由于外圆磨床工作台的换向性能要求较高,一般的手动 换向(不能实现自动往复运动)、机动换向(低速时会出现 死点)和电磁铁换向(换向时间短、冲击大)均不符合其换 向性能的要求,它常采用机液联合换向的方式来满足换向要 求。这种回路可按制动原理分成时间控制式和行程控制式两 种。
一、液压压力机概述
液压压力机的英文名称是hydraulic and oil press液压压力机又称液 压成形压力机,是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、 粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺,如:锻压、冲 压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉伸、粉末冶金、压装等等。
液压压力机主要是有机架、液压系统、冷却系统、加压油缸、上模及下模, 加压油缸装在机架上端,并与上模联接,冷却系统与上模、下模联接。其特 征在于机架下端装有移动工作台及与移动工作台联接的移动油缸,下模安放 在移动工作台的上面。
2.第一次工作进给
当滑台快速运动到预定位 置时,滑台上的行程挡块压下 了行程阀11的阀芯,切断了该 通道,使压力油须经调速阀7 进入液压缸的左腔。由于油液 流经调速阀,系统压力上升, 打开液控顺序阀4,此时单向 阀5的上部压力大于下部压力, 所以单向阀5关闭,切断了液 压缸的差动回路,回油经液控 顺序阀4和背压阀3流回油箱使 滑台转换为第一次工作进给。
8.压力的测量
系统中的压力可通过压力表开关由压力表测定,如:在压力表 开关处于左位时测出的是系统的工作压力,而在右位时则可测出润 滑系统的压力。
1)该液压系统采用了活塞杆固定式双杆液压缸,保证了左、 右两个方向运动速度一致, 又减少了机床的占地面积。 2)系统采用了结构简单的节流阀式调速回路,功率损失小, 这对调速范围不大、负载较小且基本恒定的磨床来说是合适 的。此外,由于采用了回油节流调速回路,液压缸回油中有 背压力,可以防止空气渗入液压系统,且有助于工作稳定和 加速工作台的制动。 3)系统采用了HYY21/3P-25T型快跳操纵箱,结构紧凑,操 纵方便,换向精度和换向平稳性都较高。此外,这种操纵箱 使工作台能做很短距离的高频抖动,有利于提高切入式磨削 和阶梯轴(孔)磨削的加工质量。
5.工作台液动和手动的互锁
工作台液动和手动的互锁由互锁缸来实现。
6.尾架顶尖的退出
尾架顶尖的退出由一个脚踏式的尾架阀操纵,由尾架缸来实现。 尾架顶尖只在砂轮架快速退出时才能后退以确保安全,因为这时系 统中的压力油须在快动阀左位接入时才能通向尾架阀处。
7.机床的润滑
液压泵输出的油液有一部分经精过滤器到达润滑稳定器, 经 稳定器进行压力调节及分流后,送至导轨、丝杠螺母、轴承等处进 行润滑。
液压系统的工作原理。其中 液压机的上滑块的工作情况 为:
1.快速下行
电磁铁1YA通电,作先导 阀用的换向阀5和上缸主换向 阀(液控)6左位接入系统, 液控单向阀11被打开,这时系 统中油液进入液压缸上腔,因 上滑块在自重作用下迅速下降, 而液压泵的流量较小,所以液 压机顶部充液筒中的油液经液 控单向阀12也流入液压缸上腔。
2.换向动作
当图7-3中先导阀被拨杆推着向左移动时,它的右制动锥逐渐将通向节 流阀的通道关小,使工作台逐渐减速,实现预制动。
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3.砂轮架的快进快退运动
在图7-3所示状态下,快动阀右位接入系统,砂轮架快速前进 到其最前端位置,快进的终点位置是靠活塞与缸盖的接触来保证 的。
4.砂轮架的周期进给运动
砂轮架的周期进给运动由进给阀操纵,由砂轮架进给缸通过 其活塞上的拨爪棘轮、齿轮、丝杠螺母等传动副来实现。
4.泄压快速返回
保压时间结束后, 时间继
电器发出信号,使电磁铁2YA通 电。由于液控单向阀13可以在控 制压力低于其主油路压力下打开, 所以有:上液压缸上腔→液控单 向阀13→预泄换向阀组8(上位) →油箱。
5.原位停止
原位停止是上滑块上升至 预定高度,挡块压下行程开关, 电磁铁2YA失电,先导阀和上 缸换向阀均处于中位时得到的, 这时上缸停止运动,液压泵在 较低压力下卸荷,由于阀11和 安全阀13的支承作用,上滑块 悬空停止。
5. 快退
时间继电器经延时发出
信号, 2YA通电, 1YA、 3YA断电, 主油路为: 进油路: 液压泵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
当滑台退回到原位时, 行程挡块压下行程开关, 发 出信号, 使2YA断电, 换向 阀6处于中位, 液压缸失去液 压动力源, 滑台停止运动。 液压泵输出的油液经换向阀6 直接回油箱, 液压泵卸荷。
在时间控制式换向回路中, 主换向阀切换油口使工作台 制动的时间为一调定数值,因此工作台速度大时,其制动过 程的冲击量就大,换向点的位置精度较低。因而它只适用于 对换向精度要求不高的机床,如平面磨床等,对于外圆和内 圆磨床,为使工作台运动获得较高的换向精度,通常采用行 程控制式换向回路。
图7-2所示为行程控制制动式换 向回路。它主要由起先导作用的机 动阀和主液动阀组成,其特点是先 导阀不仅对操纵主阀的控制压力油 起控制作用,还直接参与工作台换 向制动过程的控制,当图示位置的 先导阀在换向过程中向左移动时, 先导阀阀芯的右制动锥T将液压缸 右腔的回油通道逐渐关小,使活塞 速度逐渐减慢,这是对活塞进行预 制动。当回油通道被关得很小、活 塞速度变得很慢时,换向阀的控制 油路才开始切换,换向阀阀芯向左 移动,切断主油路通道,使活塞停 止运动,并随即使它在相反的方向 起动。
液压与气压传动(第5版)
第一节 组合机床动力滑台液压系统 第二节 万能外圆磨床液压系统 第三节 液压压力机液压系统 第四节 装卸堆码机液压系统
一、概述
液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成 滑台运动所需的机械能。它对液压系统性能的主要要求是速度 换接平稳,进给速度稳定,功率利用合理,效率高,发热少。
工作循环:
工作缸:快进(下行)→加压→保压→泄压→快退→停 止 顶出缸:顶出→退回→停止
二、YB32-200型液压压力机液压系统的工作原理
图7-5所示为YB32-200 型液压压力机的液压系统。 该系统由一高压泵供油,控 制油路的压力油是经主油路 由减压阀4减压后所得到的, 现以一般的定压成形压制工 艺为例, 说明该液压压力机
2.慢速加压
当上滑块下行到接触工件后, 因受阻力而减速,液控单向阀 12关闭,液压缸上腔压力升高 实现慢速加压,加压速度由液 压泵 流量来决定,这时的油路 走向与快速下行时相同。
3.保压延时
保压延时是当系统中压力 升高到使压力继电器9起作用, 电磁铁1YA 断电,先导阀5和 上液压缸换向阀6都处于中位时 出现的,保压时间由时间继电 器控制,可在0~24min内调节。 保压时除了液压泵在较低压力 下卸荷外,系统中没有油液流 动。
3)系统采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接,不仅 简化了电器回路,而且使动作可靠,换接精度也比电气控制 高,至于两个工进之间的换接则由于两者速度都较低,采用 电磁阀完全能保证换接精度。
一、概述
万能外圆磨床是一种可以磨削外圆,加上附件又可磨削内
圆的机床。这种磨床具有砂轮旋转、工件旋转、工作台带动工 件的往复运动和砂轮架的周期切入运动,此外砂轮架还可快速 进退,尾架顶尖可以伸缩。在这些运动中,除了砂轮与工件的 旋转由电动机驱动外,其余的运动均由液压传动来实现。在所 有的运动中,以工作台往复运动要求最高,它不仅要保证机床 有尽可能高的生产率, 还应保证换向过程平稳, 换向精度高。 一般工作台的往复运动应满足以下要求: (1) 较宽的调速范围 能在0.05~4m/min范围内无级调速, 高精度的外圆磨床在修整砂轮时要达到10~30mm/ min的最低稳 定速度。
该液压机完成上述动作的电磁铁及预泄阀动作顺序见表7-3。
三、YB32-200型液压压力机液压系统的特点
1)系统中使用一个轴向柱塞式高压变量泵供油,系统工作压力由远程调 压阀3调定。 2)系统中的顺序阀7调定压力为2.5Mpa,从而保证了液压泵的卸荷压力 不致太低,也使控制油路具有一定的工作压力(大于2.0Mpa)。 3)系统中采用了专用的预泄换向阀组8来实现上滑块快速返回前的泄压, 保证动作平稳,防止换向时的液压冲击和噪声。 4)系统利用管道和油液的弹性变形来保压,方法简单,但对液控单向阀 和液压缸等元件密封性能要求较高。 5)系统中上、下两缸的动作协调由两换向阀6和14的互锁来保证,一个缸 必须在另一个缸静止时才能动作。但是,在拉深操作中,为了实现“压边” 这个工步,上液压缸活塞必须推着下液压缸活塞移动,这时上液压缸下腔 的液压油进入下液压缸的上腔,而下液压缸下腔中的液压油则经下缸溢流 阀排回油箱,这时虽两缸同时动作,但不存在动作不协调的问题。 6)系统中的两个液压缸各有一个安全阀进行过载保护。
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