液压与气压传动 第八章 液压系统实例

Q2- 8型汽车起重机液压系统结构 Q2- 8型汽车起重机液压系统是一个单泵、开 式、串联液压系统。该系统由支腿收放、转台回 转、吊臂伸缩、吊臂变幅和吊重起升五个工作支 路组成，分上车和下车两部分布置。液压泵、安 全阀、阀组A及支腿部分装在下车部分，其余液 压元件都装在可回转的上车部分。上、下车部分 的油路通过中心回转接头连通。
解：错误之处共五处：
① 行程阀应选用常开式；
重物起升时油路为：
进油路：泵1→滤油器2→阀3右位→阀24中位→
阀21中位→阀20中位 阀19左位→阀18中单向阀→起升马达 → 阀15中节流阀→制动缸16下腔(松闸) 回油路：起升马达→阀19左位→油箱。 重物下降时，手动换向阀 19 切换至右位工作， 液压马达反转，回油经平衡阀18的外控顺序阀、阀 19右位回油箱。
好的要求，又提高了系统的效率。
采用行程阀和顺序阀实现快进转工进的换接，
换接平稳可靠。
应用电液换向阀实现换向，工作平稳、可靠。
三 The hydraulic system of 8-ton hydraulic
truck crane
汽车起重机液压系统
1. 对汽车起重机液压系统的要求 汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一 种起重运输设备。对于汽车起重机的液压系统，一 般要求输出力大，动作要平稳，耐冲击，操作要灵 活、方便、可靠、安全。
停 挡块压 下行程 止 开关
【例2】图示系统是一个双缸顺序自动动作回路。试分
析当油泵启动后，两液压缸的动作顺序。假设 油泵启动前，两液压缸活塞杆均处于缩回到头 的位置。
缸1
缸2
A
B
C
D
解:
两液压缸的动作顺序为：
缸1外伸→到头后（顺序阀 D 打开）缸2伸
→到头后（顺序阀 A 打开）缸1回缩 →到头后（顺序阀 C 打开）缸2缩
工作原理
下车系统（支腿收放回路）
在起重作业前必须放下前、后支腿，使汽
车轮胎架空，用支腿承重。在行驶时又必须将
支腿收起，轮胎着地支承。 每一个油缸上都配有一个双向液压锁，以 保证支腿可靠地锁住，防止在起重作业过程中 发生“软腿”现象（液压缸上腔油路泄漏引起） 或行车过程中液压支腿自行下落（液压缸下腔 油路泄漏引起）。
1YA
2YA 3
1
2
解：1）各标号元件的名称和功用：
元件的名称和功用
标号 元 件 名 称 1 2 溢流阀 单向阀 功 用
调定系统工作压力。 使系统卸荷时控制油路保 持一定的压力。
3
4
电液换向阀
顺序阀
使压力机压块实现换向。
实现快进与慢进的速度换接。
标号 元 件 名 称 5 6 压力继电器
功
用
发出保压阶段终止的信号。 快进时使辅助油箱中油液充入
本回路，然后参照动作循环表，根据执行元件的 动作要求读懂这一子系统；
根据各动作之间的配合要求，分析各子系统之间
的联系； 归纳总结系统的优缺点。
二
Hydraulic system of power-slipway for combined machine tools 组合机床动力滑台液压系统
能实现一定的自动工作循环，如快进→工进→ 快退→停止等； 变速范围大，能适应较大的负载变化； 运动较平稳，速度换接无冲击且换接精度高； 进给行程终点的位置重复精度要求较高； 能实现严格的顺序动作（如先定位后夹紧等）。
换向阀换向回路。
电磁铁和行程阀动作顺序表 电磁铁和 行程阀 1YA 滑台动作 快 进 + I 工 进 + II 工 进 + 死 挡 停 + 快 退 原 位 停 2YA + 3YA 行程阀11 + + + + + -
（“+”表示通电或压下行程块）
Characteristics 系统特点
采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快 进，提高了快进速度，又不致使系统效率过低。 采用了由限压式变量泵和调速阀组成的联合调 速回路，既满足系统调速范围大、低速稳定性
→缩到头后（顺序阀 B 打开）缸1伸…
循环动作，直至按下停机按钮。
【例3】下图所示液压系统要求实现“快进→工进→ 快 退→原位停、泵卸荷”工作循环。液压缸活塞
杆外伸时为进给工况，其快慢速度的换接由
行程阀实现，背压阀用来提高工进速度的平稳 性，设置压力继电器的目的是为了控制活塞的 自动换向。试问图中有哪些错误？应如何改正？
End block dwell 死挡铁停留
碰上死挡块后，II 工进停止，系统压力升高
到压力继电器 12 的调定值，经延时后使 2YA 通
电。
Quick retract Байду номын сангаас退 2YA 通电。
Quick retract 快退 2YA 通电。 进油路
泵1→ 2 → 3右位→缸右腔
回油路
缸左腔→ 13 → 3右位→油箱
1. 对机床液压系统的一般要求
2. 组合机床简介
组合机床外形结构
1. 床身 5. 刀具 2. 动力滑台 6. 工件 3. 动力头 4. 主轴箱 9. 底座 7. 夹具 8. 工作台
3. YT 4543 型动力滑台液压系统 Fig. 8-1
要求实现的工作循环
快进 → I 工进 → II 工进 → 死挡块停留 → 快退 → 停止。 系统结构 YT 4543 型动力滑台液压系统采用限压式变 量泵供油，电液换向阀换向，液压缸差动连接实 现快进动作，行程阀及外控顺序阀使快进变换成
油路与吊臂伸缩油路类同。
回转油路 回转机构要求吊臂能在任意方位起吊。该机构 采用液压马达作为执行元件，操作换向阀20，可使 回转马达正、反转或停止。 由于转台回转速度小(1～3 r/min)，马达的转 速也小，因此不设缓冲装置。 起升回路
起升回路是起重机系统中的主要工作回路，
重物的提升和落下由一个大扭矩液压马达带动卷 扬机来完成。换向阀 19 控制起升马达的正、反 转，平衡阀 18 用来防止重物超速下降。
停止作业时，阀 19 处于中位，泵卸荷。
制动缸 16 在弹簧力作用下使液压马达制动。 单向节流阀15的作用是使液压马达停转时
制动缸迅速制动；而在起升机构工作时，制动
缸缓慢松闸，避免因重物自重使马达反转，造 成瞬时的滑降现象。
系统特点
系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回
路，保证起重机工作可靠，操作安全。 手动换向阀既可控制换向动作又能实现节流
为提高系统平稳性，并使系统可承受一定 的负值负载，在油路上加入背压阀5。
Working feed 2 II 工进 3YA 通电。
Working feed 2 II 工进 3YA 通电。 阀 10 的通路被切断，进油流经阀 8 后到阀 9 进入缸左腔。 （阀 9 调定流量应小于阀 8 调定流量）
2. Q2 - 8型汽车起重机液压系统 起重机的组成
Q2- 8型汽车起重机主要由车体、伸缩臂、起
升机构等组成。该起重机采用液压传动，最大起 重量为80kN（幅度为3 m时），最大起重高度为 11.5m，起重装置可连续回转。
Q2- 8型汽车起重机外形简图
1.载重汽车 2.回转机构 3.支腿 4.变幅油缸 5.吊臂伸缩缸 6.起升机构 7.基本臂
Chapter 8 Examples of Hydraulic Systems
液压系统实例
一 General ways to read and analysis a complex hydraulic system 阅读和分析复杂液压系统的一般方法 二 Hydraulic system of power-slipway for combined machine tools 组合机床动力滑台液压系统 三 The hydraulic system of 8-ton hydraulic truck crane 汽车起重机液压系统
（形成差动连接）
Working feed 1 I 工进 阀11的行程块被压下。
Working feed 1 I 工进 阀11的行程块被压下。 进油路
泵1→ 2 →3左位→ 8 →10右位→缸左腔
此时限压式变量泵输出的流量随系统压力 的升高而自动减少，与调速阀8控制的流量相 适应。 回油路
缸右腔→ 3左位→6 → 5 →油箱
当阀组A中阀7在右位工作时，前支腿放下，其 油路为：
进油路：液压泵1→换向阀3左位→换向阀7右位→ 双向液压锁5 →前支腿液压缸无杆腔。 回油路：前支腿有杆腔→双向液压锁5→换向阀7
右位→换向阀8中位→油箱。
当阀7在左位工作时，前支腿收回，油路基本上 与前支腿放下相同，只不过压力油进入前支腿液压 缸有杆腔。 后支腿液压缸收、放用换向阀8控制，其油路路
一 General ways to read and analysis a complex hydraulic system 阅读和分析复杂液压系统的一般方法
了解设备对液压系统的动作要求；
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，将系统分解为若干个 子系统；
对每一子系统进行分析，搞清楚其中含有哪些基
进油路：泵 → 2 →3（左位） → 9（大腔）
起动
进 按钮
＋
－
回油路：9(小腔)→ 3(左位) → 油箱
辅助油路：7 → 6→ 8
动 信 号 电磁铁状态 作 来 源 1YA 2YA
压块碰 慢 上工件
油液流动情况
进油路：泵→ 2→ 3（左位） 4→ 8
＋
进 压力升 高。 保 压块停 压 止不动 ＋
－
→
9（大腔） 回油路： 9(小腔)→ 3(左位) → 油箱
－
泵→ 1→ 油箱
动
信 号 电磁铁状态
作 快
退
来源 压力继
电器发 出电信 号
油液流动情况
1YA 2YA
进油路：泵→ 2→ 3（右位）
→ 9（小腔）
－
＋
回油路：9 (大腔)→ 3 (右位)
→ 油箱
辅助油路：8 → 6 → 7 － － 泵 → 2 → 3 (中位)→ 油箱
线与前支腿回路类同。
上车系统
吊臂伸缩回路 吊臂由基本臂和伸缩臂组成，伸缩臂套装在基 本臂中。吊臂的伸缩运动是由伸缩液压缸来驱动的。 换向阀 24 可控制伸缩臂的伸出、缩回和停止。
当阀 24 在左位工作时，吊臂伸出，其油路为：
进油路：泵1→滤油器2→阀3右位→阀24左位→
平衡阀25中单向阀→伸缩缸12下腔；
滑台处于原位停止状态，液压泵卸荷。
【课堂练习】
本系统中采用了哪些基本回路？
【课堂练习】
本系统中采用了
哪些基本回路？
答：速度控制回路：
差动连接增速回路、限压式变量泵增速回路， 行程控制快慢速换接回路， 联合调速回路， 调速阀串联两种慢速换接回路； 压力控制回路： 换向阀中位机能卸荷回路；
方向控制回路：
回油路：伸缩缸上腔→阀24左位→阀21中位→阀
20中位→阀19中位→油箱。
吊臂缩回时，因液压力与负载力的方向一 致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在伸 缩缸的下腔回油腔设置了平衡阀 25，提高收缩 运动的可靠性。
变幅回路
吊臂变幅机构用于改变作业高度，要求能 带载变幅，动作要平稳。本机采用两个液压缸 并联，提高了变幅机构承载能力。其要求以及
调速。
串联油路使各机构可以单独动作，轻载作业 时可实现起升和回转联合动作，还能使油泵 卸荷。
例
题
【例1】如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，读
懂此系统图，并写出： 1）各标号元件的名称和功用；
2）包括油液流动情况的动作循环表。
7 5 6 8 4
9
压 力 机 压 块
Stop at the start position 原位停止
滑台快退至终点时，压下电器行程开关， 2YA断电，阀4、3在弹簧力作用下回到中位， 滑台处于原位停止状态，液压泵卸荷。
Stop at the start position 原位停止 滑台快退至终点时，压下电器行程开关，
2YA断电，阀4、3在弹簧力作用下回到中位，
液控单向阀 柱塞缸，快退时使柱塞缸中的油返 回辅助油箱。 辅助油箱 快进时向柱塞缸供油。
7
8 9
主柱塞缸 辅助活塞缸
产生较大的作用力并使压力机
压块传递压力。
使压力机压块实现快进、快退。
2）包括油液流动情况的动作循环表如下： 动作循环及液流情况
动 信号 电磁铁状态
作 来源 1YA 快 按下 2YA
油液流动情况
工进，用二位二通电磁阀实现 I 工进和 II 工进之
间的速度换接。
工作原理
Quick feed 快进
按下启动按钮，1YA 通电。
工作原理 Quick feed 快进
按下启动按钮，1YA 通电。
进油路
泵1→ 2 →液控换向阀3左位→11下位→
缸左腔
回油路
缸右腔→3左位→ 7 →11下位→缸左腔。