典型液压系统

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液压机的类型很多，其中四柱式最为典型，应用最广泛。这种液压机在其四个立柱之间安置着上、下两个液压缸。本节以YA32-200四柱万能液压机为例，该液压机主缸的最大压力为2000kN。图7-1所示为液压机的典型工作循环图。液压机要求液压系统完成的主要动作是:
主缸(上液压缸)驱动上滑块实现“快速下行-慢速加压-保压泄压-快速回程-原位停止”的工作循环(图Baidu Nhomakorabea的曲线①)。
图7-3所示为该系统的原理图。机床中由液压系统实现的动作有:卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与反转、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统中各电磁阀的电磁铁动作是由数控系统的PLC控制实现，各电磁铁动作如表7 -2所示。
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7.2 数控车床液压系统
二、液压系统的工作原理
机床的液压系统采用单向变量泵供油，系统压力调至4 MPa ，压力由压力计15显示。泵输出的压力油经过单向阀进入系统，其工作原理如下:
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
当主缸上腔压力降低到卸荷阀11关闭时，主泵1输出的油液压力进一步升高并推开液控单向阀9的主阀芯，此时压力油经液控单向阀9至主缸16的下腔，使活塞快速回程。充液箱 15中的油液达到一定高度时，由溢流管溢回主油箱。
(5)停止当主缸滑块上的挡铁压下行程开关SA1时，电磁铁 2YA断电，主缸被中位为M型机能的换向阀6锁紧，主缸活塞停止运动，回程结束。此时。泵1的油液经阀6、阀21的中位回油箱而处于卸荷状态。在使用过程中，主缸可停留在任意位置。
作循环。初步阅读液压系统图，了解系统中包含哪些元件，以执行元
件为中心，将系统分解为若干个子系统，如主系统、进给系统等。逐步分析各个子系统，了解系统由哪些基本回路组成，各个元件的功用及其相互间的关系。根据工作循环和动作要求，参照电磁铁动作表和有关资料等，读懂液压系统，搞清液流的流动路线。
(4)泄压并快速回程保压结束时，压力继电器12控制的时间继电器发出信号，使电磁铁2YA通电(当定程压制成型时.则由行程开关SA3发信号)，主缸处于回程状态。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
但由于液压机压力高，而主缸的直径大、行程长，缸内液体在加压过程中受到压缩而储存的能量相当大)为了防止上腔与回油路瞬间接通而产生液压冲击现象，造成机械设备和管路的剧烈振动，发出巨大的噪声，保压后回程时采用了先泄压然后再回程的措施。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
根据系统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。
在全面读懂液压系统图的基础上，对系统作出综合分析，总结出液压系统的特点，以加深对液压系统的理解，为液压系统的调整、维护、使用打下基础。
(2)慢速接近工件并加压当主缸滑块上的挡铁压下行程开关 SA2时，电磁铁5YA断电，阀8处于常态位置，阀9关闭。主缸回油经平衡阀10、阀6右位、阀21中位至油箱。
由于回油路上有背压力，滑块单靠自重不能下降，这时主缸上腔压力升高，充液阀14关闭，压力油推动活塞使滑块慢速接近工件。
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7.3 数控加工中心液压传动系统
2.液压平衡装置由溢流减压阀7,溢流阀8、手动换向阀9、平衡缸10组成平
衡装置，蓄能器11用于吸收液压冲击。平衡缸10为支撑加工中心立柱丝杠的液压缸，为减小丝杠与螺母间的摩擦。并保持摩擦力均衡，保证主轴精度，用溢流减压阀7维持平衡缸10下腔的压力，使丝杠在正、反向工作状态下处于稳定状态。当平衡缸上行时，液压源和蓄能器向平衡缸下腔充油，当平衡缸在滚珠丝杠带动而下行时，缸下腔的油又挤回蓄能器或经过溢流减压阀7回油箱，因而起到平衡作用。调节溢流减压阀7可使平衡缸10处于最佳工作状态，这可用测量Y 轴伺服电动机的电流来判断。手动换向阀9用于卸载。
1.卡盘的夹紧与松开当卡盘处于正卡(或称外卡)且在高压夹紧状态下，夹紧力的
大小由减压阀8来调整，夹紧压力由压力计14来显示。当 1YA通电时，阀3左位工作，系统压力油经阀8、阀4、阀3 到液压缸右腔，液压缸左腔的油液经阀3直接回油箱。这时，活塞杆左移，卡盘夹紧。
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7.2 数控车床液压系统
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
(3)停止按下停止按钮，电磁阀21的电磁铁3YA,4YA断电，顶出缸停止运动
(4)浮动压边在进行薄板拉深压边时，要求顶出缸下腔既保持一定压力，又能跟随主缸滑块的下压而下降。这时应先使 3YA通电，使顶出缸停止在顶出位置上，然后又断电，
当换向阀6切换至左位时，主缸上腔还未泄压，压力很高，卸荷阀11(带阻尼孔)呈开启状态，由泵1输出的压力油经阀 6后由阀11中的阻尼孔回油，这时泵1在低压下运转，此压力不足以使主缸活塞回程，但能够打开液控单向阀14的卸荷阀芯，使主缸上腔的高压油经卸荷阀芯的开口而泄回充液油箱15，使上腔压力降低，这就是泄压。
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7.2 数控车床液压系统
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计16显示。反之，当SYA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。
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7.3 数控加工中心液压传动系统
二、数控加工中心液压系统工作原理
图7-4所示为某卧式锁铣加工中心液压系统原理图，各部分组成及工作原理如下:
1.液压源该系统采用变量叶片泵和蓄能器联合供油的方式，液压泵2
为限压式变量叶片泵，由电动机1带动，溢流阀4作安全阀用，手动换向阀5用于卸荷，单向节流阀3控制向蓄能器充液的速度，过滤器6用于回油过滤，当回油压力超过0. 3 MPa时系统报警，此时应更换过滤器的滤芯。
第7章典型液压系统
7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
7.2 数控车床液压系统 7.3 数控加工中心液压传动系统 7.4 机-电-液联合控制技术
7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
本章概述：机械设备的液压系统，是根据该设备的工作要求采用各种不同功能的基本回路构成的。液压系统图表示了系统内所有各类液压元件的连接和控制情况以及执行元件实现各种运动的工作原理。本章介绍几个典型的液压系统，通过对它们的学习和分析，进一步加深对各种液压元件和回路的理解，增强综合应用能力，掌握阅读液压系统图的方法。
顶出缸下腔的油液被阀21封住。主缸滑块下压时，顶出缸活塞被迫随之下行，顶出缸下腔回油经节流阀19和背压阀20 流回油箱，从而建立起所需的压边力。图7-2中的溢流阀18 是当节流器19阻塞时起安全保护作用的。
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7.2 数控车床液压系统
一、概述
装有程序控制系统的车床简称为数控车床。在数控车床上进行车削加工时，其自动化程度高，能获得较高的加工质量。目前，在数控车床上，大多都应用了液压传动技术。下面介绍MJ-50型数控车床的液压系统。
教学目标 1.了解YA32-200型四柱万能液压机液压系统 2.熟悉数控车床液压系统。 3.掌握数控加工中心液压传动系统。 4.掌握机-电-液联合控制技术。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
一、概述
1.阅读系统图的主要步骤了解机械设备的功用、工况对液压系统的要求以及设备的工
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7.3 数控加工中心液压传动系统
一、概述
数控加工中心是由计算机数字控制(CNC)，可在一次装夹中完成钻、扩、铰、锁、铣、锪、攻螺纹、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。
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7.2 数控车床液压系统
2.回转刀架的回转回转刀架换刀的过程是“刀架松开-刀架转位-刀架复位-夹紧
”，当4YA通电时，阀6右位工作，刀架松开。当8YA通电时，液压电动机带动刀架正转，转速由单向调速阀11控制。若7YA通电，则液压电动机带动刀架反转，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。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
2.顶出缸运动顶出缸17是在主缸停止运动时才能动作。由于系统压力油经
过电液换向阀6后才进入控制顶出缸运动的电液换向阀21，也即电液换向阀6处于中位时，才能使泵的压力油通向顶出缸，在电器配合下实现主缸和顶出缸的协调运动 (1)顶出按下启动按钮，3YA通电，换向阀21左位接入系统，泵1输出的压力油经阀6中位、阀21左位进入顶出缸下腔，上腔的油液经阀21回油，活塞上升。 (2)退回按下退回按钮，3YA断电，4YA通电，换向阀21 右位接入系统，上腔进油，下腔回油，顶出缸活塞下降。
1.主缸运动 (1)快速下行按下启动按钮,电磁铁1YA,5YA通电。低压控
制油使电液阀6切换至右位,同时经阀8将液控单向阀9打开。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
泵1输出的油液经阀6右位、单向阀13向主缸16上腔供油，主缸下腔的油液经液控单向阀9、阀6右位、阀21中位回油。因此，主缸滑块在自重作用下快速下降，但泵1的全部流量还不足以补充主缸上腔空出的容积，在上腔形成局部真空，充液箱15的油液经液控单向阀14(充液阀)进入主缸上腔。
顶出缸活塞的顶出、退回(图中的曲线②)。在作薄板拉深时，有时还需要利用顶出缸将坯料压紧，实现
浮动压边(图中的曲线③)。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
二、YA32-200型四柱万能液压机液压系统工作原理
图7 -2所示为液压系统原理图。泵1是一个高压、大流量恒功率(压力补偿)变量泵，最高工作压力为32MPa，由远程调压阀5调定，阀4用以防止系统过载。泵2是一个低压、小流量定量泵，主要用以供给控制系统油液，其压力由溢流阀 3调整。该液压机完成动作的电磁铁动作顺序见表7-1 ,
2.液压机要求液压系统完成的主要动作液压机可以用来完成各种锻压工艺过程及加压成形过程。例
如，钢材的锻压，金属结构件的成形以及塑料、橡胶的压制等。液压机可以任意改变加压的压力和各行程的速度，因而能很好地满足各种压力加工工艺的要求。
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7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
反之，当2YA通电时，阀3右位工作，系统压力油经阀8、阀4、阀3到液压缸左腔，液压缸右腔的油液经阀3直接回油箱，活塞杆右移，卡盘松开。
当卡盘处于正卡且在低压夹紧状态下，夹紧力的大小由减压阀9来调整。这时，3YA通电，阀4右位工作。夹紧的过程与高夹紧时相同。卡盘反卡(或称内卡)时的工作情况与正卡相似，不再赘述。
7.1 YA32-200型四柱万能液压机液压系统
当主缸活塞的滑块抵住工件后，阻力急剧上升，上腔油液压力进一步提高，变量泵1的输出流量减小，主缸活塞的速度变得更慢，此时滑块对工件加压。
(3)保压当主缸上腔的油液压力达到压力继电器12的调整值时，压力继电器发出信号使电磁铁1YA断电，阀6回到中位，将主缸上、下油腔封闭。此时，泵1的流量经阀6,阀21的中位卸荷。由于单向阀13的作用，使主缸上腔保持高压。保压时间可由压力继电器12控制的时间继电器调整。