图8.1 YT4543型动力滑台液压系统图1—背压阀;2—顺序阀;3、6、13、15—单向阀;4、16—节流阀;5—压力继电器;7—液压缸;
液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定
了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后, 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调
律,小活塞将这一压力通过液体的压强传递给大活塞,将大活塞顶上去。设小活塞的横截面积是S1,加在小活塞上的向下的压力是F1。于是,小活塞对液体的压强为P=F1/SI,能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于P。若大活塞的横截面积是S2,压强P在大活塞上所产生的向上的压力F2=PxS2截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知,在小活塞上加一较小的力,则在大活塞上会得到很大的力,为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。
6、很容易实现直线、很容易实现机器的自动化,当采用电液联合控制后,不仅可实现更高程度的自动控制过程,而且可以实现遥控。
组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和
工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作,可用来组成自动线。这里只介绍组合机床动力滑台液压系统。动力滑台上常安装着各种旋转着的刀具,其液压系统的功能是使这些刀具作轴向进给运动,并完成一定的动作循环。
图8.1和表8.1分别表示YT4543型组合机床动力滑台液压系统原理图和动作循环表。这个系统用限压式变量叶片泵供油,用电液换向阀换向,用行程阀实现快进和工进速度的切换,用电磁阀实现两种工进速度的切换,用调速阀使进给速度稳定。在机械和电气的配合下,能够实现“快进→一工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止”
按下起动按钮,电磁铁1YA通电吸合,控制油路由泵14经电磁先导阀11左位、单向阀15,进入液动阀12的左端油腔,液动阀12左位接系统,液动阀12的右端油腔回油经节流器16和阀11的左位回油箱,液动阀处于左位。主油路:泵14→单向阀13→液动阀12左位→行程阀8(常态位)→液压缸左腔(无杆腔)。回油路:液压缸右腔→阀12左位→单向阀3→阀8→液压缸左腔。由于动力滑台空载,系统压力低,液控顺序阀关闭,液压缸成差动连接,且变量泵14有最大的输出流量,滑台向左快进(活塞杆固定,滑台随缸体向左运动)。
快进到一定位置,滑台上的行程挡块压下行程阀8,使原来通过阀8进入液压缸无杆腔的油路切断。此时阀9的电磁铁3YA处于断
电状态,调速阀4接入系统进油路,系统压力升高。压力的升高,一方面使液控顺序阀2打开,另一方面使限压式变量泵的流量减小,直到与经过调速阀4后的流量相同为止。这时进入液压缸无杆腔的流量由调速阀4的开口大小决定。液压缸有杆腔的油液则通过液动阀12
后经液控顺序阀2和背压阀1回油箱(两侧的压力差使单向阀3关闭)。液压缸以第一种工进速度向左运动。
当滑台以一工进速度行进到一定位置时,挡块压下行程开关,使电磁铁3YA通电,经阀9的通路被切断。此时油液需经调速阀4与
10才能进入液压缸无杆腔。由于阀10的开口比阀4小,滑台的速度减小,速度大小由调速阀10的开口决定。
当滑台以二工进速度行进到碰上死挡铁后,滑台停止运动。液压缸无杆腔压力升高,压力继电器5发出信号给时间继电器(图中未表示),使滑台在死挡铁上停留一定时间后再开始下一动作。滑台在死
挡铁上停留,主要是为了满足加工端面或台肩孔的需要,使其轴向尺寸精度和表面粗糙度达到一定要求。当滑台在死挡铁上停留时,泵的供油压力升高,流量减少,直到限压式变量泵流量减小到仅能满足补偿泵和系统的泄漏量为止,系统这时处于需要保压的流量卸荷状态。
当滑台在死挡铁上停留一定时间(由时间继电器调整)后,时间继电器发出使滑台快退的信号。此时电磁铁1YA断电,2YA通电,阀11和阀12处于右位。进油路:泵14→阀13→液动阀12右位→液压缸右腔;回油路:液压缸左腔→单向阀6→阀12右位→油箱。由于此时为空载,系统压力很低,泵14输出的流量最大,滑台向右快退。
当滑台快退到原位时,挡块压下原位行程开关,使电磁铁1YA、2YA和3YA都断电,阀11和阀12处于中位,滑台停止运动,泵14通过阀12的中位卸荷(这时系统处于压力卸荷状态)。
YT4543型组合机床动力滑台液压系统包括以下一些基本回路:由限压式变量叶片泵和进油路调速阀组成的容积节流调速回路,差动连接快速运动回路,电液换向阀的换向回路,由行程阀、电磁阀和液控顺序阀等联合控制的速度切换回路以及中位为M型机能的电液换向阀的卸荷回路等。液压系统的性能就由这些基本回路所决定。该系统有以下几个特点:
①采用了由限压式变量叶片泵和进油路调速阀组成的容积节流调速回路。它既能满足系统调速范围大,低速稳定性好的要求,又
提高了系统的效率。进给时,在回油路上增加了一个背压阀,这样一方面可改善速度稳定性,另一方面可使滑台能承受一定的与运动方向一致的切削力(负值负载)。
②采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快进,既能得到较高的快进速度,又不致使系统效率过低。动力滑台快进和快退均为最大工作进给速度的倍,泵的流量自动变化,系统无溢流损失,效率高。
③采用行程阀和液控顺序阀使快进转换为工进时,动作平稳可靠,转换的位置精度比较高。至于两个工进之间的换接则由于两者速度都较低,采用电磁阀完全能保证换接精度。
故障原因:a、旋转方向相反;b、吸入或排出阀关闭; c、入口无料或压力过低; d、粘度过高,泵无法咬料
对策: a、确认旋转方向; b、确认阀门是否关闭; c、检查阀门和压力表; d、检查液体粘度,以低速运转时按转速比例的流量是否出现,若有流量,则流入不足、
故障原因:a、吸入或排出阀关闭; b、入口压力低; c、出口管线堵塞; d、填料箱泄漏;e、转速过低
对策:a、确认阀门是否关闭;b、检查阀门是否打开;c、确认排出量是否正常; d、紧固;大量泄露漏影响生产时,应停止运转,拆卸检查; e、检查泵轴实际转速;
故障原因:a、联轴节偏心大或润滑不良 b、电动机故障; c、减速机异常; d、轴封处安装不良; e、轴变形或磨损对策:a、找正或充填润滑脂; b、检查电动机; c、检查轴承和齿轮; d、检查轴封; e、停车解体检查
故障原因:a、出口压力过高; b、熔体粘度过大;c、轴封装配不良; d、轴或轴承磨损; e、电动机故障
对策:a、检查下游设备及管线;b、检验粘度; c、检查轴封,适当调整; d、停车后检查,用手盘车是否过重; e、检查电动机
对策:a、检查电源;b、检查电动机;c、打开安全罩,盘车检查;d、检查仪表联锁系统;e、停车后,正反转盘车确认; f、盘车确认
泵发生故障系统就不能正常工作。而液压系统大量使用柱塞泵,因此掌握柱塞泵的故障对以后液压维护是很必要的。柱塞泵故障的表现形式有以下几种:
(1)油泵内存有空气。这个故障一般是在安装了一台新泵的时候出现,在开起一台新泵时,应先向泵内加入油液,对泵的轴承、柱塞与缸体起到润滑作用。
(2)油箱的油面过低,吸油管堵塞使得泵吸油阻力变大造成泵吸空或进油管段有漏气,泵吸入了空气。
(2)如果是轴向柱塞变量泵,可能是由于变量机构的变量角过小,造成流量过小,内泄漏相对增大。因此,不能连续供油而使压力不稳。
处理方法:进油管堵塞,液流阻力大,可疏通油路管道洗进口滤清器,检查并紧固进油管段的连接螺钉,排除漏气。
处理方法:检查油箱油面高度。不足时应添加。油管、滤清器堵塞应疏通和清洗。检查并紧固各连接处的螺钉,排除漏气。
(2)配油盘与缸体或柱塞与合同工体之间磨损过大,引起回油管外泄漏增加,也会杨起油泵没低压油腔之间的内泄漏。
根据经验,泵的故障一般是因为系统油液不清洁引起泵的损坏,泵内进入空气也是造成泵使用寿命降低的原因之一。要对油液做好维护。
3)液压油缸内油液温升太高、粘度下降,使泄漏增加;或是由于杂质过多,卡死活塞和活塞杆。应采取散热降温等措施,更换油液。
4)液压油缸的端盖处密封圈压得太紧或太松,应调整密封圈使之有适当的松紧度,保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。
原因:(1)轴端漏油:由于马达在日常时间的使用中油封与输出轴处于不停的摩擦状态下,必然导致油封与轴接触面的磨损,超过一定限度将使油封失去密封效果,导致漏油。处理办法:需更换油封,如果输出轴磨损严重的话需同时更换输出轴。
子体,或定子体与后侧板之间的“O”型圈发生老化或者压坏的情况,如果发生该情况只需更换该“O”型圈即可。
原因:(1)定子体配对太松:由于马达在运行中,马达内各零部件都处于相互摩擦的状态下,如果系统中的液压油油质过差,则会加速马达内部零件的磨损。当定子体内针柱磨损超过一定限度后,将会使定子体配对内部间隙变大,无法达到正常的封油效果,就会造成马达内泄过大。表现出的症状就是马达在无负载情况下运行正常,但是声音会比正常的稍大,在负载
油不纯,含杂质,导致壳体内部磨出凹槽,导致马达内泄增大,从而导致马达无力。解决的办法是更换壳体或者整个配对。。。 3.马达外泄漏大
原因:(1)定子体配对平面配合间隙过大:BMR系列马达的定子体平面间隙应大致控制在0.03mm-0.04mm的范围内(根据排量不同略有差别。