液壓系統(tǒng)圖識圖攻略

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. 液壓系統(tǒng)圖試圖攻略 現(xiàn)在用液壓傳動的設(shè)備很多，型號也很雜。但是，每一臺設(shè)備上都有一本說明書，每一本說明書中都有一份該設(shè)備的液壓系統(tǒng)圖。我們不但通過說明書要了解該設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、技術(shù)規(guī)范、使用和操作要點。而且通過液壓系統(tǒng)圖，還應(yīng)該了解該設(shè)備液壓傳動的動作原理，了解使用、操作和調(diào)整的方法。因此學(xué)會看懂液壓系統(tǒng)圖，對一個操作和修理液壓設(shè)備的工人、技術(shù)人員來說，是非常重要的，下面我們介紹閱讀液壓系統(tǒng)圖的要求、方法和步驟。 液壓系統(tǒng)圖是表示該系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)所實現(xiàn)的動作的工作原理。 在此圖中，各個液壓元件及它們之間的連接或控制方式，均按規(guī)定的符號-----職能符號（或結(jié)構(gòu)形式符號）----畫出。在使用一臺液壓設(shè)備時，首先要閱讀該設(shè)備的液壓系統(tǒng)圖，以求較透徹的了解它的工作原理，正確使用它。在調(diào)整或檢修一臺液壓設(shè)備時，可根據(jù)液壓系統(tǒng)圖分析各種元件應(yīng)有的作用或參數(shù)，及應(yīng)有的合理數(shù)值，從而推論出產(chǎn)生某種故障的可能原因，或確定進(jìn)一步試調(diào)的方案。可見，正確閱讀液壓系統(tǒng)圖，無論對于液壓設(shè)備的使用、檢修、調(diào)整、排除故障，都有重要作用。下面介紹閱讀液壓系統(tǒng)圖的要點和步驟，并進(jìn)行實例分析，較系統(tǒng)地復(fù)習(xí)本篇所述的基本內(nèi)容，和掌握閱讀系統(tǒng)圖的方法和步驟。 一、閱讀液壓系統(tǒng)圖的要求 1．應(yīng)很好的掌握液壓傳動的基礎(chǔ)知識，了解液壓系統(tǒng)的基本組成部分、液壓傳動的基本參數(shù)等。 2．熟悉各種液壓元件（特別是各種閥和變量機(jī)構(gòu)）的工作原理和特性。 3．熟悉油路的一些基本性質(zhì)及液壓系統(tǒng)中的一些基本回路。 4．熟悉液壓系統(tǒng)中的各種控制方式及液壓圖形符號的含義與標(biāo)準(zhǔn)。 除以上所述的基本要求以外，還要多讀多練，特別要多讀各種典型設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)圖，了解其各自的特點，這樣就可以起到“觸類旁通” 、 “舉一反三”和“熟能生巧”的作用。 二、閱讀液壓系統(tǒng)圖的方法和步驟 1．盡可能了解或估計該液壓系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，需要完成的工作循環(huán)，及為完成工作所需要具備的特性。 根據(jù)系統(tǒng)圖的標(biāo)題名稱， 或液壓系統(tǒng)圖上所附的循環(huán)圖及電磁鐵工作表，可以估計該系統(tǒng)實現(xiàn)的運動循環(huán)、所要具有的特性或應(yīng)滿足的要求，當(dāng)然這種估計不會是全部準(zhǔn)確的，但它往往能為進(jìn)一步分析找出一些頭緒， 作一些思想準(zhǔn)備， 為下面進(jìn)一步讀圖打下一定的基礎(chǔ)。 2．查閱系統(tǒng)圖中所有的液壓元件及它們的連接關(guān)系，并弄清楚各個液壓元件的類型、性能和規(guī)格，估計它們的作用。查閱和分析元件，就是要了解系統(tǒng)中用的是一些什么元件，要特 別弄清它們的工作原理和性能。 在查閱元件時，首先找出液壓泵，然后找出執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸或液壓馬達(dá)） 。其次是各種控制操縱裝置及變量機(jī)構(gòu)。再其次是輔助裝置。在查閱和分析元件時，要特別注意各種控制操縱裝置（尤其是換向閥、順序閥等元件）和變量機(jī)構(gòu)的工作原理、控制方式及各種發(fā)信號元件（如擋鐵、行程開關(guān)、壓力繼電器等）的內(nèi)在關(guān)系。 3．仔細(xì)分析實現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)各種動作的油路，并寫出其進(jìn)油和回油路線。 對于復(fù)雜的系統(tǒng)圖，最好從液壓泵開始直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將各元件及各條油路分別編碼表示。以便于用簡要的方法寫出油路路線。 在分析油路走向時。應(yīng)首先從液壓泵開始，并要求將每一個液壓泵的各條輸油路的“來龍去脈”弄清楚，其中要著重分析清楚驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油路----主油路及控制油路。寫油路時，要按每一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)來寫。從液壓泵開始，到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再回到油箱，成一個循環(huán)。 液壓系統(tǒng)有各種工作狀態(tài)。在分析油路路線時，可先按圖面所示狀態(tài)進(jìn)行分析，然后再看它的工作狀態(tài)。在分析每一工作狀態(tài)時，首先要分析換向閥和其它一些控制操縱元件（開停閥、順序閥、先導(dǎo)閥等） 的通路狀態(tài)和控制油路的通路情況， 然后再分別分析各個主油路。要特別注意系統(tǒng)中的一個工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個工作狀態(tài)。是由那些發(fā)信號元件發(fā)出信號的，是使那些換向閥或其它操縱控制元件動作，改變通路狀態(tài)而實現(xiàn)的。對于一個工作循環(huán)，應(yīng)在一個動作的油路分析完以后，接著做下一個油路動作的分析，直至全部動作的油路分析依次做完為止。 以上所介紹的閱讀液壓系統(tǒng)圖的要求、方法和步驟，只是一些原則性的提法，在遇到具體問題時還要作仔細(xì)推敲和具體分析。下面結(jié)合一個例子來進(jìn)一步談?wù)勯喿x液壓系統(tǒng)圖。 三、閱讀液壓系統(tǒng)圖實例分析 如下圖所示的液壓系統(tǒng)圖。若只有一張系統(tǒng)圖，沒有任何說明。 要求我們分析一下它的工作原理。那么，一般應(yīng)： 1．估計液壓系統(tǒng)的任務(wù) 從上圖可知，這是一張液壓缸順序控制系統(tǒng)圖，這個系統(tǒng)能實現(xiàn)A、B 兩液壓缸按某個順序進(jìn)行動作。但究竟這個順序是什么，暫時還不知道，這就要通過分析這個系統(tǒng)的油路來解決。 2．熟悉元件、編碼、分析元件作用 我們先將各元件及各油路加以編碼，如上圖所示。此系統(tǒng)是液壓泵 1供油，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是單桿液壓缸 A、B。閥 2是溢流閥。閥 3 裝置在主油路的回路上，估計起背壓閥的作用。 電液換向閥 4起控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)換向的作用， 從元件符號圖可知，它是一個三位四通電磁換向閥。5、6是單向順序閥。它們各由一個單向閥和一個順序閥組成，可使 A、B 兩液壓缸按壓力不同進(jìn)行順序動作。7 是單向行程節(jié)流閥，由一個節(jié)流閥、一個單向閥、一個行程閥組成；由 B 缸活塞桿下方固定的擋塊來控制其動作。因此可使液壓缸 B的速度按行程控制的辦法實現(xiàn)換接的作用。 8是壓力表用以測定油液的壓力。 3．進(jìn)行動作程序的油路分析 （1）在圖示狀態(tài)時 液壓泵 1→管路①→換向閥 4→管路○ 7 →背壓閥 3→油箱。液壓泵 1 卸荷。 由于沒有壓力油進(jìn)入液壓缸 A、B，所以它們都處于停止?fàn)顟B(tài)。 液壓泵 1的卸荷壓力由壓力表 8 測出。由于卸荷壓力很低，因此溢流閥 2 處于封閉狀態(tài)。 （2）令 1YA通電、2YA 斷電時 液壓泵 1→管路①→換向閥 4→管路②→液壓缸 A 左腔。缸 A右腔的油液→管路⑤→閥 6 的單向閥→閥 7 的行程閥（少量油流經(jīng)節(jié)流閥）→管路③→換向閥 4→管路○ 7 →背壓閥 3→油箱。于是液壓缸 A 的活塞被壓力油推動快速右行。 此時，油路③壓力較低，閥 5的順序閥關(guān)閉，沒有壓力油進(jìn)入油缸，故 B 缸活塞仍保持停止。 當(dāng)液壓缸 A 的活塞右行到右端盡頭， 或行至不能再右行的位置時（如夾緊工作等） ，油路②的壓力升高，打開閥 5 中的順序閥，壓力油便經(jīng)管路③進(jìn)入液壓缸 B的左腔。而缸 B 右腔的油液→管路④→閥7 中的行程閥（少量油流經(jīng)節(jié)流閥）→管路③→換向閥 4→背壓閥 3→油箱；液壓缸 B的活塞便快速右行。 當(dāng)液壓缸 B 的活塞右行到了預(yù)定位置時， 固定連接在活塞桿上的檔塊壓下行程閥，截斷此閥的道路，液壓缸 B右腔的油液便只能經(jīng)閥7 中的節(jié)流閥→管路③→換向閥 4→背壓閥 3→油箱。而活塞變成較 慢的速度運動。 （3）當(dāng)液壓缸 B 的活塞右行到預(yù)定位置時，固定在活塞桿上的擋塊碰到行程開關(guān)，使 1YA斷電，2YA通電，管路①、③相通及○ 2 、○ 7 相通。 此時的油路是：液壓泵 1→管路①→換向閥 4→管路③→閥 7 中的單向閥（少量油流經(jīng)節(jié)流閥）→管路④→液壓缸 B的右腔。缸 B 左腔的油液→管路○ 6 →閥5中的單向閥→管路②→換向閥 4→管路○ 7 →背壓閥 3→油箱，于是液壓缸 B 的活塞便快速左行。此時，管路中④的壓力較低，不足以打開閥 6 中的順序閥，所以沒有壓力油進(jìn)入液壓缸 A的右腔。液壓缸 A的活塞就仍保持停止。 當(dāng)液壓缸 B 的活塞左行到盡頭時，管路④的壓力升高，打開閥 6的順序閥。壓力油便經(jīng)管路⑤進(jìn)入液壓缸 A的右腔。而左腔的油液可經(jīng)管路③→換向閥 4→管路○ 7 →背壓閥 3→油箱，所以液壓缸 A 的活塞便快速左行。 （4）當(dāng)液壓缸 A的活塞左行到盡頭時，固定在活塞桿上撞塊碰行程開關(guān)，使 2YA 斷電，整個系統(tǒng)便回復(fù)到圖面所示的停止工作狀態(tài)。 這樣，此系統(tǒng)便自動完成了一個工作循環(huán)。 如果液壓缸 A的活塞左行到盡頭時， 固定在此活塞桿上的撞塊碰行程開關(guān)，使 2YA 斷電，1YA 通電，系統(tǒng)便可自動重復(fù)上述工作循環(huán)。 根據(jù)以上的分析，此液壓系統(tǒng) A、B兩個液壓缸的動作順序，可用順序動作圖（如下圖）來表示。 液壓電控原理圖設(shè)計實例 設(shè)計液壓傳動設(shè)備電控原理圖， 首先要有電氣設(shè)計和液壓控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識， 并且還要有一定的經(jīng)驗設(shè)計和邏輯設(shè)計方法的實際應(yīng)用能力，才有可能順利的設(shè)計出液壓電控原理圖。下面我們進(jìn)行一些設(shè)計實例的講解。 1、有一臺由兩把刀具組成，在同一平面可同時工作，而加工方向不同的機(jī)床。 其控制線路的設(shè)計要求為：甲、 乙兩動力頭同時啟動。從不同方向?qū)ぜ庸ぁC(jī)械設(shè)計指定甲動力頭于指定地點（SQ3 處 為危險區(qū)）停止；待乙動力頭加工完畢返回原位后，甲動力頭再次自行啟動進(jìn)入危險區(qū)加工完畢。 注：設(shè)計時只考慮甲乙兩動力頭運動軌跡，刀具的伸出和收回不考慮； 但必須考慮防止兩把刀具在工件加工過程中的危險區(qū)內(nèi)相碰的可能性。 上圖為其工作循環(huán)圖。圖中注明了以行程開關(guān)（SQ1、SQ2）的方框標(biāo)志為初始安裝定點； 甲動力頭在 SQ3 處所畫圓圈表示其停止等待狀態(tài)（SQ3處為危險區(qū)） 。其中各行程開關(guān)作用說明如下： SQ1----甲動力頭原位壓下行程開關(guān)； SQ2----乙動力頭原位壓下行程開關(guān)； SQ3----甲動力頭進(jìn)入‘危險區(qū)’行程開關(guān)； KM1、KM2----分別為甲、乙動力頭的控制用接觸器。 要求：控制線路最簡單，可靠性高，初投資費用較少；操作、維護(hù)、調(diào)整最方便，并且最安全可靠，接線點數(shù)較少；常設(shè)保護(hù)功能齊全，使用元件個數(shù)最少；線路投入正常運行后控制能耗最低，最適合于實際應(yīng)用；設(shè)計電路如下圖所示： 按下 SB2（SQ1、SQ2的常開觸點在起點被動力頭甲、乙壓合，常閉觸點在起點被動力頭甲、乙壓斷）交流接觸器 KM1、KM2 得電吸合，甲動力頭電機(jī) M1、乙動力頭電機(jī) M2正常運轉(zhuǎn)（當(dāng)動力頭甲、乙離開起點其常開、常閉觸頭恢復(fù)原狀， 為甲、 乙兩動力頭以下工作作準(zhǔn)備） ，接觸器 KM1、KM2的常開輔助觸點閉合自鎖，常閉輔助觸點斷開互鎖，當(dāng)甲動力頭運行到 SQ3 處并壓下，SQ3 的常閉觸頭斷開 KM1失電釋放M1 電機(jī)停轉(zhuǎn)，SQ3 常開觸頭閉合為 KM1 再次起動作準(zhǔn)備；M2 電機(jī)循環(huán)一周后回到起點壓下 SQ2，KM2 失電釋放 M2自動停止，KM2 常閉輔助觸點閉合 KM1 得電再次起動，M1 電機(jī)繼續(xù)運轉(zhuǎn)直到循環(huán)一周后回到起點壓下 SQ1，KM1 失電釋放 M1自動停止，完成了所要求的工藝過程。 2、有一液壓控制系統(tǒng)其工藝和設(shè)計控制要求為：按合 SB 后，二位四通閥 YA 得電，油缸作前進(jìn)運動，使長擋塊壓合 SQ 直至完全經(jīng)過SQ 后，二位四通閥 YA 失電，油缸作后退運動，又壓合 SQ 直至經(jīng) SQ返回原位；其后，油缸再進(jìn)、退一次完成一個工作循環(huán)。油缸未完成第二次進(jìn)、退運動之前按合 SB 應(yīng)不起作用。 控制線路最簡單，可靠性高，初投資費用較少；操作、維護(hù)、調(diào)整最方便，并且最安全可靠，接線點數(shù)較少；常設(shè)保護(hù)功能齊全，使用元件個數(shù)最少；線路投入正常運行后控制能耗最低，最適合于實際應(yīng)用； 這個控制要求的特殊之點在于：它只允許用一個行程開關(guān) SQ 控制其油缸的伸出、縮回轉(zhuǎn)換，作為伸出、縮回運動轉(zhuǎn)換的檢測元件；它沒有使用行程開關(guān)來反映油缸的原始位置。根據(jù)上述要求，其工作循環(huán)圖如下： 注：可以發(fā)現(xiàn)這個線路和“區(qū)分動作次數(shù)奇偶”的線路在本質(zhì)上十分相似；兩次前進(jìn)程序和兩次后退程序中檢測元件 SQ 的伸出和縮回轉(zhuǎn)換都必須加以記憶區(qū)分。另外：當(dāng)油缸失電縮回并在 SQ 處于原始狀態(tài)時，作為工作循環(huán)完畢，且允許按合 SB 再次啟動線路工作。設(shè)計電路如下圖所示： 按下 SB 中間繼電器 KA1 得電吸合，輔助常開觸頭閉合自鎖，而二位 四通閥 YA 也得電，油缸作前進(jìn)運動，使長擋塊壓合 SQ 中間繼電器KA 得電吸合，并且中間繼電器 KA2 也得電吸合自鎖，直至完全經(jīng)過SQ 后中間繼電器 KA3 也得電吸合，二位四通閥 YA 失電，油缸作后退運動，又壓合 SQ中間繼電器又 KA得電吸合，并且中間繼電器 KA4 也得電吸合自鎖直至經(jīng) SQ 返回原位，中間繼電器 KA5也得電吸合自鎖；油缸再進(jìn)、退一次完成一個工作循環(huán)。油缸未完成第二次進(jìn)、退運動之前按合 SB 應(yīng)不起作用，最后直至經(jīng) SQ 返回原位，中間繼電器 KA失電釋放，中間繼電器 KA8得電吸合， 同時中間繼電器 KA1失電釋放，完成了所要求的工藝過程并自動停止。 3、請解答如圖所示液壓系統(tǒng)的下列問題： （1）將實現(xiàn)“快進(jìn)→Ⅰ工進(jìn)→Ⅱ工進(jìn)→快退→停止及卸荷”的工序，填寫電磁鐵動作情況（通電為“＋” ，斷電為“－” ）于表中。并說明其液壓圖的優(yōu)缺點和適應(yīng)的工況。 （2）按動作順序“用繼電接觸方式以位置控制原則設(shè)計”一套自動循環(huán)的電控線路。油泵拖動電機(jī)為交流三相 380V，P=4.5KW。電磁鐵線圈每只其電壓為直流 110V，功率為 36W。設(shè)計要求為：控制線路最簡單，可靠性高，初投資費用最少；操作、維護(hù)、調(diào)整最方便，并且最安全可靠，接線點數(shù)較少；常設(shè)保護(hù)功能齊全，使用元件個數(shù)較少；電機(jī)投入正常運行后控制能耗最低，最適合于實際應(yīng)用。并填寫元器件表。 （3）按動作順序“用 PLC 控制”設(shè)計有八個循環(huán)就自動停車的電控線路， 并畫出梯形圖 （計數(shù)采用減計數(shù)器， 并要有必要的故障報警、自診斷功能、WinCC 界面顯示等）和 I/O 接線圖及外部控制電源圖。并填寫電氣元器件表。 用多軸盤同步的回路 本回路可使四個液壓缸實現(xiàn)快速上升、慢速同步上升、快速下降的工作循環(huán)。當(dāng) 1YA 通電，電磁換向閥 C、D、E、F 均斷電時，大流量低壓泵 A 與小流量高壓泵 B 同時供油至各液壓缸下腔，上腔的油分別經(jīng)閥 C、D、E、F 后再經(jīng)閥 N 流回油箱，各缸活塞快速上升。當(dāng)其中某一液壓缸活塞。例如缸 I 活塞快速行程結(jié)束時，撞塊壓下行程開關(guān)，使閥 C通電，缸 I 上腔即與多軸盤 M 中相應(yīng)的小油腔相通，由于閥 H調(diào)節(jié)壓力較低，而多軸盤下腔回油路上有調(diào)速閥 G 與背壓閥，因此多軸盤活塞不會下移，缸 I 活塞停止不動。當(dāng)四個缸快速行程都結(jié)束后，閥 C、D、E、F 均通電，四個缸上腔分別與多軸盤 M 相應(yīng)油腔相通，四個缸的活塞轉(zhuǎn)為同步慢速上升，其速度由閥 G 調(diào)節(jié)，此時閥H 打開泵 A 卸荷。當(dāng) 2YA 通電，閥 C、D、E、F 均斷電，各液壓缸活塞快速下降，多軸盤 M 活塞亦向上退回。 用雙泵供油防干擾的回路 夾緊缸Ⅰ活塞快進(jìn)時， 由低壓大流量泵A與高壓小流量泵B同時供油，工件夾緊后，壓力繼電器發(fā)出信號。使閥 C與 D 切換至右位，缸Ⅱ與Ⅲ由泵 A 供油．活塞快進(jìn)，缸Ⅰ由泵 B保壓。當(dāng)缸Ⅱ與缸Ⅲ活塞上的撞塊碰到行程節(jié)流閥轉(zhuǎn)為慢速時， 行程開關(guān)發(fā)出信號使閥E或F通電。于是由泵 B 供油至慢進(jìn)的液壓缸，另一個缸可繼續(xù)由泵 A供油快進(jìn)，使各缸之間快進(jìn)與慢進(jìn)互不干擾。 泵 B 的流量必須大于各缸同時慢進(jìn)的最大流量之和。 行程控制的周期運動回路 工作缸Ⅰ每一個單行程使 3YA 動作一次（通電或斷電）定容液壓缸Ⅲ將容積為 f l u = 的油壓入進(jìn)給缸Ⅱ上腔，使活塞進(jìn)給。容積u的大小可用螺釘調(diào)節(jié)行程l來決定 4YA 通電，可使缸Ⅱ活塞快進(jìn)，5YA 通電，可使缸Ⅱ活塞快退， 進(jìn)給精度取決于定容積液壓缸Ⅲ電磁換向閥的泄漏。 .