项目七 YB32-200 型压力机液压系统分析与回路组建

项目七 YB32-200型压力机液压系统分析与回路组建 2008 年 4 月机械工程系

通过典型液压系统（如压力机液压系统）的回路组建，能够分析液压系统中所有液压元件之间的联系，各元件的类型、原理、性能和功用；分析出各执行元件的动作循环、控制方式和相应的油液所经路线。通过典型液压系统（如压力机液压系统）的回路组建，能够分析液压系统中所有液压元件之间的联系，各元件的类型、原理、性能和功用；分析出各执行元件的动作循环、控制方式和相应的油液所经路线。教学要求重点难点目录

教学要求 • 掌握压力机液压系统的原理分析方法 • 了解压力机液压系统的性能特点 • 了解液压系统的设计步骤及液压系统的安装、调试、使用与维护、常见故障的分析和排除方法

重点难点 • 典型液压系统的分析方法和步骤 • 压力机液压系统中各元件的作用 • 压力机液压系统所使用的基本回路 • 压力机液压系统的工作原理分析 • 压力机液压系统的主要特点

目录 7.1 典型液压传动系统分析 7.2 液压传动系统设计 7.3 液压系统安装、调试、使用和维护 7.4 液压传动常见故障的分析和排除方法

7.1典型液压传动系统分析 7.1.1 液压系统的分析和阅读方法 7.1.2 压力机液压系统

7.1.1液压系统的分析和阅读方法 阅读液压系统图步骤 • 全面了解设备的功能、工作循环和对液压系统提出的各种要求。 • 仔细研究液压系统中所有液压元件及它们之间的联系，弄清各个液压元件的类型、原理、性能和功用。 • 仔细分析并写出各执行元件的动作循环和相应的油液所经过的路线。

液压系统图的分析应注意: • 液压基本回路的确定是否符合主机的动作要求； • 各主油路之间、主油路与控制油路之间有无矛盾和干涉现象； • 液压元件的代用、变换和合并是否合理、可行； • 液压系统性能的改进方向。

7.1.2液压压力机液压系统 压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。常用的为四柱式。压力机液压系统以压力控制为主，压力高，流量大，且压力、流量变化大。在满足系统对压力要求的条件下，要注意提高系统效率和防止产生液压冲击。

压力机液压系统组成 • YB32—200型万能液压机的液压系统组成：上滑块、下滑快、底座、模具、工作缸、顶出缸。 • 参数：最大总压力 200t，压力32MPa

压力机液压系统工作原理 液压泵为恒功率式变量轴向柱塞泵，用来供给系统以高压油，其压力由远程调压阀调定。工作循环主油缸：快进、加压、保压、快退顶出缸：顶出、退回；顶出、浮动

上图所示为该压力机液压系统图。该系统由恒功上图所示为该压力机液压系统图。该系统由恒功率式变量轴向柱塞泵给系统提供高压油，压力由远程调压阀调定。 1.快速下行按下启动按钮，电磁铁1YA通电，先导阀和上缸换向阀左位接入系统，液控单向阀被打开，这时系统中压力油进入液压缸上腔，活塞连同滑块在自重作用下快速下行，尽管泵在此时输出最大流量，但主缸上腔仍因油液不足而形成负压，吸开液控单向阀，冲液筒内的油便补入主缸上腔，这时主油路为：

进油路：液压泵顺序阀 上缸换向阀（左位）单向阀上缸上腔回油路：上缸下腔液控单向阀2 上缸换向阀（左位）下缸换向阀（中位）油箱

2. 慢速加压 上滑块在运行过程中接触到工件，这时上液压缸上腔压力升高，液控单向阀1关闭，变量泵通过压力反馈，输出流量自动减小，此时上滑块转入慢速加压。 3. 保压延时当系统压力升高到压力继电器调定值时，压力继电器发出信号使1YA断电，先导阀和上缸换向阀恢复到中位。液压泵通过换向阀中位机能卸荷，保压时间由时间继电器控制，可在0～24分钟内调节。

4. 卸压快速返回 保压结束后，时间继电器发出信号使电磁铁2YA通电，先导阀右位接入系统，为上缸回程创造条件。但是，由于上缸上腔油压高、直径大、行程长，缸内油液在加压过程中储存了较多能量，为此，上缸先释压后再回程。先导阀右位接入系统后，控制油路中压力油打开液控单向阀6内的卸荷小阀芯，使上缸上腔的油液开始释压。压力降低后预泄换向阀阀芯向上移动，其下位接入系统，上缸换向阀右位处于工作状态，从而实现上滑块迅速返回。其主油路为：

进油路：液压泵顺序阀 上缸换向阀（右位）液控单向阀2 上缸下腔回油路：上缸上腔液控单向阀1 充液筒

上滑块迅速返回时，从回油路进入充液筒的油液上滑块迅速返回时，从回油路进入充液筒的油液若超过预定位置，多余油液就由溢流阀流回油箱。单向阀4用于上缸换向阀由左位回到中位时补油；单向阀5用于上缸换向阀由右位回到中位时排油。 5. 原位停止上滑块上升至预定高度，挡块压下行程开关，电磁铁2YA断电，先导阀和上缸换向阀均处于中位，这时上滑块停止运动，即原位停止。

6. 下滑块的顶出和返回和原位停止 下滑块向上顶出时，电磁铁4YA通电，这时主油路为：进油路：液压泵顺序阀上缸换向阀下缸换向阀下缸回油路：下缸上腔下缸换向阀油箱

下滑块向上移动至下缸中活塞碰上缸盖时，便停留在这个位置上。当4YA断电、3YA通电时油路换向，下缸活塞向下退回。当3YA断电后，下缸处于中位，下缸活塞原位停止。下滑块向上移动至下缸中活塞碰上缸盖时，便停留在这个位置上。当4YA断电、3YA通电时油路换向，下缸活塞向下退回。当3YA断电后，下缸处于中位，下缸活塞原位停止。

压力机液压系统特点 • 系统采用高压、大流量恒功率变量泵供油，并利用滑块自重冲液回路实现快速下行，能源利用合理，系统效率高充。 • 利用远程调压阀控制的调压回路、使控制油路获得稳定低压的减压回路、高压泵的低压卸荷回路、利用单向阀的保压回路，采用液控单向阀的平衡回路； • 采用电液换向阀，适合高压大流量液压系统的要求； • 两个液压缸各有一个安全阀进行过载保护

7.2 液压传动系统设计 设计计算步骤 • 明确设计要求，进行工况分析； • 拟订液压系统原理图； • 计算和选择液压元件； • 液压系统工作性能分析； • 绘制工作图，编制技术文件。

一、明确设计要求，进行工况分析 1、明确设计要求明确液压系统的动作和性能要求及工作环境。 2、工况分析（ 1）负载分析包括工作负载、摩擦阻力负载、惯性负载、背压负载等组成。液压缸在各工作阶段中负载可按表7—2中表达式来计算。

液压缸各工作阶段负载计算

（2）运动分析 按各执行元件在工作中速度以及位移或经历的时间绘制速度循环图。（3）确定执行元件参数 • 选定工作压力当负载确定后，工作压力就决定系统的经济性和合理性，所以应根据实际情况选取合适的工作压力。 • 确定执行元件的几何参数液压缸的几何参数是有效工作面积A，液压马达的几何参数是排量V。由外负载和工作压力确定。（4）绘制液压执行元件的工况图在执行元件主要结构参数确定后，就可以由负载循环图和速度循环图绘制执行元件的工况图。

二、拟定液压系统原理图 • 确定所选液压执行元件的类型 • 确定油路类型 • 选择液压回路 • 液压回路的综合

三、计算和选择液压元件 1、液压泵的选择 2、阀类零件的选择 3、液压辅助元件的选择四、液压系统工作性能分析对系统的性能进行验算，以便判断系统的设计质量或确定最好的设计方案。

7.3 液压系统安装、调试、使用和维护 一、液压系统安装、调试 1、液压装置的配置形式 2、阀类元件的连接方式 3、液压系统的安装 4、液压系统的调试二、液压系统的使用和维护保养 1、液压系统的使用 2、液压系统的维护保养

7.4 液压传动常见故障分析和排除方法 一、液压传动常见故障的分析方法熟悉液压系统工作原理、基本回路的功能和液压元件的结构，且具有一定的实践经验，采用一定的方法才能迅速查明故障原因，准确判断故障部位，并及时排除。二、液压传动常见故障及排除方法液压系统常见的故障主要有噪声和振动、爬行、液压冲击、油温过高及泄漏等，对照课本所列故障原因及排除方法自己掌握。

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