本章提要

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本章以机床液压系统、锻压机械液压系统、冶金机械液压系统及起重运输机械液压系统为例，介绍实际的液压系统及其基本回路，分析它们的工作原理和特点。

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9.1 组合机床动力滑台液压系统 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。YT4543 型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的

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→死挡铁停留→快退→停止。

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使液压缸差动联接以实现快速运动；

系统中采用限压式变量叶片泵供油；

用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；

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电液换向阀

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使液压缸差动联接和变量泵以实现快速运动；

（ 1）快进

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。

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用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（ 2 ）第一次工进

在快进行程结束，滑台上的挡铁压下行程阀。

用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换；

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用二位二通电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。

（（ 33 ）第二次工作进）第二次工作进给 给

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为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。

（（ 44 ） 死） 死挡 铁 停 留挡 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，使滑台退回。在时间继电器延时动作前，滑台停留在死挡块限定的位置上。

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（（ 55 ）快退）快退

时间继电器发出电信号后，电液换向阀右位工作。

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。

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（ 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，电液换向阀处于中位，动力滑台停止运动，变量泵卸荷。

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表 9.1 液压系统的电磁铁和行程阀的动作表。

  1YA（ 1DT ）

2YA（ 2DT ）

3YA（ 3DT ）

行程阀

快进 导通

一工进 + 切断

二工进 + + 切断

死 挡 铁 停留

+ + 切断

快退 + 切断 - 导通

原位停止 导通

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系统特点： ① 调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀的调速回路，调速阀放在进油路上，回油经过背压阀； ② 快速运动回路：采用限压式变量泵在低压时输出的流量大的特点，并采用差动连接来实现快速前进； ③换向回路：采用电液动换向阀实现换向，并由压力继电器与时间继电器发出的电信号控制换向信号； ④快速运动与工作进给的换接回路：采用行程换向阀实现速度的换接。同时利用换向后系统中的压力升高使液控顺序阀接通，系统由快速运动的差动联接转换为使回油直接排回油箱； ⑤两种工作进给的换接回路：采用了两个调速阀串联的回路结构。

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9.2 9.2 液压机液压系液压机液压系统统 液压机是用于调直、压装、冷冲压、冷挤压和弯曲等

工艺的压力加工机械，它是最早应用液压传动的机械之一。

液压机工作循环中 ， 主 缸 要 求 有“快进→减速接近工件及加压→保压延时→泄压快速回程及保持活塞停留在 行 程 的 任 意 位置”等基本动作。

图 9.2 液压机的典型工艺循环图

t

快 进 减 速及 加 压 保 压

快 速 回 程 停 止主

液压

缸L

O

tO

辅助

液压

缸L

顶 出 工 艺 动 作 线

浮 动 压 边 工 艺 动 作 线

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本机最大工作压力为 450KN ，用于薄板的拉伸成形等冲压工艺。

双动薄板冲压机液压机液压系统

顶出缸系统

调压与卸荷压边缸 主缸

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1- 滤油器 ; 2- 变量泵 ; 3 、 42- 远程调压阀 ; 4- 电磁溢流阀； 9-节流阀； 10- 电磁换向阀； 11- 电液动换向阀； 17-压力继电器； 18、44- 二位三通电液换向阀； 20- 高位油箱； 28- 安全阀； 34- 压边缸； 35- 拉伸缸； 36- 拉伸滑块； 37- 压边滑块； 38- 顶出块； 39-顶出缸； 41- 先导溢流阀； 43-

手动换向阀

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(1) (1) 启动启动

按启动按钮，电磁铁全部处于失电状态，恒功率变量泵输出的油以很低的压力经电磁溢流阀的溢流回油箱，泵空载启动。

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(2) 拉伸滑 块 和 压边 滑 块 快速下行

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电液动换向阀 11 的左位工作，主缸 35 上腔进油，下腔回油箱，拉伸滑块快速下行，同时带动压边缸 34 快速下行。电磁铁 1YA 和 3YA 、6YA 得电，电磁溢流阀 4 通电，切断泵的卸荷通路。

压边缸从高位油箱 20补油

主缸上腔充液

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(3) 减速、加压

滑块与板料接触之前 , 首先碰到一个行程开关 ` 发出电信号 ,使电磁铁 6YA失电 , 主缸回油须经节流阀 9 回油箱 ,实现慢进 .

当压边滑块接触工件后 , 又一个行程开关发信号 , 使 5YA 得 电 , 泵向压边缸 34加压 .

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滑块接触工件后 ,主缸 35 中的压力由于负载阻力的增加而增加 ,单向阀 23关闭 , 泵输出的流量也自动减小 . 主缸继续下行 , 完成拉延工艺 .

(4) 拉伸、压紧

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(5) 保压

当主缸压力达到预定值时，压力继电器17 发 出 信号，使电磁铁 1YA 、 3YA 、 5YA均失电，阀11 回 到 中位，主缸及压边缸封闭，主缸上腔短时保压。泵 2经电磁溢流阀 4卸荷

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(6) 快 速 回程

压力油进入主缸下腔，同时控制油路打开液控单向阀 21 、22 、 23 、 24 ，主缸上腔的油回到高位油箱 20

电磁铁 1YA 、 4YA 得电，阀 11 右位工作

主缸 35 回程的同时，带动压边缸快速回程。

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(7) 原 位 停止 当主缸滑块上升到触动行程开关时，电磁铁4YA 失电，阀 11 中 位工作，使主缸 35 下 腔封闭，主缸停止不动。

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(8) 顶出缸上升

在行程开关 1S 发出信 号 使 4YA失电的同时也 使 2YA 得电，压力油阀 44 、手动换向阀 43 进入顶出缸 39 ，顶出缸上行完成顶出工作。

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(9) 顶出缸下降 顶出缸顶出工件后，行程开关 4S 发出信号，使 1YA 、 2YA 均失电、泵 2 卸荷，阀 44 左位工作。阀 43 右位工作，顶出缸在自重作用下下降。 该系统采用高压大流量恒功率变量泵供油和利用拉延滑块自动充油的快速运动回路，既符合工艺要求，又节省了能量。

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表 9.2 双动薄板冲压机液压系统电磁铁动作顺序表

拉伸滑块

压边滑块

顶出缸

电磁铁 手动换向阀

1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y

快速下降

快速下降

  + + +  

减速 减速   + + +  

拉伸 压紧工件

  + + + +  

快退返回

快退返回

  + +  

    上升 + + 左位

    下降 + 右位

液压泵卸荷    

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9.3 汽车起重机液压系统

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。它主要由起升、回转、变幅、伸缩和支腿等工作机构组成，这些动作的完成由液压系统来实现。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。

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图 9.4 是 Q2-8型汽车起重机外形图

支腿液压缸

大臂变幅

大臂伸缩

回转

起升回路

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支腿液压缸

(1) 支腿回路

起吊时，须由支腿液压缸来承受负载

作业结束后，先收前支腿，再收后支腿。

缸 9锁紧后桥板簧，同时缸 8放下后支腿到所需位置，再由缸 10 放下前支腿。

双向液压锁防止 “软腿现象”

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起升回路

(2) 起升回路

采用柱塞马达带动重物升降，用液控单向顺序阀 19来限制重物超速下降。缸 20是制动缸，单向节流阀 21 是保证液压油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动。

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起升回路

(2) 起升回路

重物下降时，手动换向阀 18切换至右位工作，液压马达反转，回油经阀 19的液控顺序阀，阀18右位回油箱。

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起升回路

(2) 起升回路

当停止作业时，阀 18处于中位，泵卸荷。制动缸 20上的制动瓦在弹簧作用下使液压马达制动。

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大臂伸缩

(3) 大臂伸缩回路

大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。大臂缩回时液压力与负载力方向一致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在收缩缸的下

腔回油腔安置了平衡阀 14。

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大臂变幅

(3) 变幅回路

大臂变幅机构是用于改变作业高度。本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相同。

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回转

(4) 回转油路

回转机构要求大臂能在任意方位起吊。本机采用 ZMD40柱塞液压马达。

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该液压系统的特点是： ① 因重物在下降时以及大臂收缩和变幅时，负载与液压力方向相同，执行元件会失控，为此，在其回油路上必须设置平衡阀。

②采用手动弹簧复位的多路换向阀来控制各动作。换向阀常用 M型中位机能。当换向阀处于中位时，各执行元件的进油路均被切断，液压泵出口通油箱使泵卸荷，减少了功率损失。