本章提要：本章以工具機液壓系統、鍛壓機械液壓系統、冶金機械液壓系統及起重運輸機械液壓系統為例，介紹實際的液壓系統及其基本迴路，分析它們的工作原理和特點。
教學內容：
本章介紹了組合工具機液壓系統、液壓機液壓系統、電弧煉鋼爐液壓系統及汽車起重運輸機械液壓系統的基本迴路，分析它們的工作原理和特點。
教學重點：
1．組合工具機動力滑台液壓系統；
2．汽車起重運輸機械液壓系統；
3．電弧煉鋼爐液壓系統。
教學難點：
1．組合工具機動力滑台液壓系統；
2．電弧煉鋼爐液壓系統。
教學方法：
課堂教學為主，充分利用網路課程中的多**素材來表示系統原理。
教學要求：
掌握各液壓元件在系統中的作用和各種基本迴路的組成，並掌握分析液壓系統的方法和步驟。
近年來，液壓傳動技術已廣泛應用於工程機械、起重運輸機械、機械製造業、冶金機械、礦山機械、建築機械、農業機械、輕工機械、航空航天等領域。由於液壓系統所服務的主機的工作迴圈、動作特點等各不相同，相應的各液壓系統的組成、作用和特點也不盡相同。本章通過對四個典型液壓系統的分析，進一步熟悉各液壓元件在系統中的作用和各種基本迴路的組成，並掌握分析液壓系統的方法和步驟。
組合工具機是由通用部件和某些專用部件所組成的高效率和自動化程度較高的專用工具機。它能完成鑽、鏜、銑、刮端麵、倒角、攻螺紋等加工和工件的轉位、定位、夾緊、輸送等動作。
動力滑台是組合工具機的一種通用部件。在滑台上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如安裝動力箱和主軸箱、鑽削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端麵等。yt4543型組合工具機液壓動力滑台可以實現多種不同的工作迴圈，其中一種比較典型的工作迴圈是：
快進一工進二工進死擋鐵停留快退停止。完成這一動作迴圈的動力滑台液壓系統工作原理圖如圖9.1所示。
系統中採用限壓式變數葉片幫浦供油，並使液壓缸差動聯接以實現快速運動。由電液換向閥換向，用行程閥、液控順序閥實現快進與工進的轉換，用二位二通電磁換向閥實現一工進和二工進之間的速度換接。為保證進給的尺寸精度，採用了死擋鐵停留來限位。
實現工作迴圈的工作原理如下：
（1）快進
按下啟動按鈕，三位五通電液動換向閥5的先導電磁換向閥1ya得電，使之閥芯右移，左位進入工作狀態，這時的主油路是：
進油路：濾油器1變數幫浦2單向閥3管路4電液換向閥5的p口到a口管路10，11行程閥17管路18液壓缸19左腔；
回油路：缸19右腔管路20電液換向閥5 的b口到t口油路8單向閥9油路11行程閥17管路18缸19左腔；
這時形成差動連線迴路。因為快進時，滑台的載荷較小，同時進油可以經閥17直通油缸左腔，系統中壓力較低，所以變數幫浦2輸出流量大，動力滑台快速前進，實現快進。
（2）第一次工進
在快進行程結束，滑台上的擋鐵壓下行程閥17，行程閥上位工作，使油路11和18斷開。電磁鐵1ya繼續通電，電液動換向閥5左位仍在工作，電磁換向閥14的電磁鐵處於斷電狀態。進油路必須經調速閥12進入液壓缸左腔，與此同時，系統壓力公升高，將液控順序閥7開啟，並關閉單向閥9，使液壓缸實現差動連線的油路切斷。
回油經順序閥7和背壓閥6回到油箱。這時的主油路是：
進油路：。
回油路：缸19右腔油路20電液換向閥5的b口到t2口管路8順序閥7背壓閥6油箱。
因為工作進給時油壓公升高，所以變數幫浦2的流量自動減小，動力滑台向前作第一次工作進給，進給量的大小可以用調速閥12調節。
（3）第二次工作進給
圖9.1 yt4543型組合工具機動力滑台液壓系統原理圖
1-濾油器; 2-變數幫浦; 3、9、16-單向閥; 4、8、10、11、18、20-管路; 5-電液動換向閥;
6-背壓閥 ;7-順序閥;12、13-調速閥; 14-電磁閥; 15-壓力繼電器; 17-行程閥; 19-液壓缸
在第一次工作進給結束時，滑台上的擋鐵壓下行程開關，使電磁閥14的電磁鐵3ya得電，閥14右位接入工作，切斷了該閥所在的油路，經調速閥12的油液必須經過調速閥13進入液壓缸的右腔，其他油路不變。由於調速閥13的開口量小於閥12，進給速度降低，進給量的大小可由調速閥13來調節。
（4）死擋鐵停留
當動力滑台第二次工作進給終了碰上死擋鐵後，液壓缸停止不動，系統的壓力進一步公升高，達到壓力繼電器15的調定值時，經過時間繼電器的延時，再發出電訊號，使滑台退回。在時間繼電器延時動作前，滑台停留在死擋塊限定的位置上。
（5）快退
時間繼電器發出電訊號後，2ya得電，1ya失電，3ya斷電，電液換向閥5右位工作，這時的主油路是：
進油路：濾油器1變數幫浦2單向閥3油路4換向閥5的p口到b口油路20缸19的右腔；
回油路：缸19的左腔油路18單向閥16油路11電液換向閥5的a口到t口油箱。
這時系統的壓力較低，變數幫浦2輸出流量大，動力滑台快速退回。由於活塞桿的面積大約為活塞的一半，所以動力滑台快進、快退的速度大致相等。
（6）原位停止
當動力滑台退回到原始位置時，擋塊壓下行程開關，這時電磁鐵1y、2y、3y都失電，電液換向閥5處於中位，動力滑台停止運動，變數幫浦2輸出油液的壓力公升高，使幫浦的流量自動減至最小。
表9.1是這個液壓系統的電磁鐵和行程閥的動作表。
表9.1 yt14543型組合工具機動力滑台液壓系統電磁鐵和行程閥的動作表
通過以上分析可以看出，為了實現自動工作迴圈，該液壓系統應用了下列一些基本迴路：
①調速迴路：採用了由限壓式變數幫浦和調速閥的調速迴路，調速閥放在進油路上，回油經過背壓閥；
②快速運動迴路：應用限壓式變數幫浦在低壓時輸出的流量大的特點，並採用差動連線來實現快速前進；
③換向迴路：應用電液動換向閥實現換向，工作平穩、可靠，並由壓力繼電器與時間繼電器發出的電訊號控制換向訊號；
④快速運動與工作進給的換接迴路：採用行程換向閥實現速度的換接，換接的效能較好。同時利用換向後，系統中的壓力公升高使液控順序閥接通，系統由快速運動的差動聯接轉換為使回油排回油箱；
⑤兩種工作進給的換接迴路：採用了兩個調速閥串聯的迴路結構。
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液壓機是用於調直、壓裝、冷衝壓、冷擠壓和彎曲等工藝的壓力加工機械，它是最早應用液壓傳動的機械之一。液壓機液壓系統是用於機器的主傳動，以壓力控制為主，系統壓力高、流量大、功率大，應該特別注意如何提高系統效率和防止液壓衝擊。
液壓機的典型工作迴圈如圖9.2所示。一般主缸的工作迴圈要求有「快進減速接近工件及加壓保壓延時洩壓快速回程及保持活塞停留在行程的任意位置」等基本動作，當有輔助缸時，如需頂料，頂料缸的動作迴圈一般是「活塞上公升停止向下退回」；薄板拉伸則要求有「液壓墊上公升停止和壓力回程」等動作；有時還需要壓邊缸將料壓緊。
圖9.3是雙動薄板沖壓機液壓機液壓系統原理圖，本機最大工作壓力為450kn，用於薄板的拉伸成形等沖壓工藝。
系統採用恆功率變數柱塞幫浦供油，以滿足低壓快速行程和高壓慢速行程的要求，最高工作壓力由電磁溢流閥4的遠端調壓閥3調定，其工作原理如下：
圖9.2 液壓機的典型工藝迴圈圖
（1） 啟動
按啟動按鈕，電磁鐵全部處於失電狀態，恆功率變數幫浦輸出的油以很低的壓力經電磁溢流閥的溢流回油箱，幫浦空載啟動。
（2） （2） 伸滑塊和壓邊滑塊快速下行
使電磁鐵1ya和3ya、6ya得電，電磁溢流閥4的二位二通電磁鐵右位工作，切斷幫浦的卸荷通路。同時三位四通電液動換向閥11的左位接入工作，幫浦向拉伸滑塊液壓缸35上腔供油。因閥10的電磁鐵6ya得電，其右位接入工作，所以回油經閥11和閥10回油箱，使其快速下行。
同時帶動壓邊缸34快速下行，壓邊缸從高位油箱20補油。這時的主油路是：
進油路：；
回油路：缸35下腔管路13電液換向閥11的b口到t口換向閥10油箱。
拉伸滑塊液壓缸快速下行時幫浦始終處於最大流量狀態，但仍不能滿足其需要，因而其上腔形成負壓，高位油箱20中的油液經單向閥23向主缸上腔充液。
（3） （3） 減速、加壓
在拉伸滑塊和壓邊滑塊與板料接觸之前，首先碰到乙個行程開關（圖中未畫出）、發出乙個電訊號，使閥10的電磁鐵6ya失電，左位工作，主缸回油須經節流閥9回油箱，實現慢進。當壓邊滑塊接觸工件後，又乙個行程開關（圖中未畫出）發訊號，使5ya得電，閥18右位接入工作，幫浦2打出的油經閥18向壓邊缸34加壓
（4）拉伸、壓緊
當拉伸滑塊接觸工件後，主缸35中的壓力由於負載阻力的增加而增加，單向閥23關閉，幫浦輸出的流量也自動減小。主缸繼續下行，完成拉延工藝。在拉延過程中，幫浦2輸出的最高壓力由遠端調壓閥3調定，主缸進油路同上。
回油路為：缸35下腔管路13電液換向閥11的b口到t口節流閥9油箱。
（5）保壓
當主缸35上腔壓力達到預定值時，壓力繼電器17發出訊號，使電磁鐵1ya、3ya、5ya均失電，閥11回到中位，主缸上、下腔以及壓力缸上腔均封閉，主缸上腔短時保壓，此時幫浦2經電磁溢流閥4卸荷。保壓時間由壓力繼電器17控制的時間繼電器調整。
（6）快速回程
使電磁鐵1ya、4ya得電，閥11右位工作，幫浦打出的油進入主缸下腔，同時控制油路開啟液控單向閥21、22、23、24，主缸上腔的油經閥23回到高位油箱20，主缸35回程的同時，帶動壓邊缸快速回程。這時主缸的油路是：
進油路：濾油器1幫浦2管路5單向閥8閥11右位的p口到b口管路13主缸35下腔。
回油路：主缸35上腔閥23高位油箱20。
（7）原位停止
當主缸滑塊上公升到觸動行程開關1s時(圖中未畫出)，電磁鐵4ya失電，閥11中位工作，使主缸35下腔封閉，主缸停止不動。
（8）頂出缸上公升
在行程開關1s發出訊號使4ya失電的同時也使2ya得電，使閥44右位接入工作，幫浦2打出的油經管路6閥44手動換向閥43左位管路40, 進入頂出缸39，頂出缸上行完成頂出工作、頂出壓力由遠端調壓閥42設定。
（9）頂出缸下降
在頂出缸頂出工件後，行程開關4s(圖中未畫出)發出訊號，使1ya、2ya均失電、幫浦2卸荷，閥44右位工作。閥43左位工作，頂出缸在自重作用下下降，回油經閥43、44回油箱。
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