機(jī)床工作臺的液壓傳動系統(tǒng)

圖 1-2（a）所示為機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理。它由油箱 l、過濾器 2、液壓泵 3、溢

流閥 4、換向閥 5、節(jié)流閥 6、換向閥 7、液壓缸 8 以及連接這些元件的油管、接頭等組成。

該系統(tǒng)的工作原理是：電動機(jī)驅(qū)動液壓泵旋轉(zhuǎn)，從油箱經(jīng)過濾器吸油，泵輸出的壓力油

→換向閥 5→節(jié)流閥 6→換向閥 7→液壓缸左腔，推動活塞而使工作臺 9 向右運(yùn)動。這時液

壓缸8 右腔的油液→換向閥7→回油管③→油箱。如果將換向閥手柄轉(zhuǎn)換成圖 1-2（b）所

示狀態(tài)，則壓力油→換向閥 7→液壓缸右腔，推動活塞而使工作臺向左運(yùn)動并使液壓缸左

腔油液→換向閥 7→回油管③→油箱。

工作臺的運(yùn)動速度是由節(jié)流閥 6 來調(diào)節(jié)的。改變節(jié)流閥的開口大小，可以改變進(jìn)入

液壓缸的流量，從而控制液壓缸活塞的運(yùn)動速度

       為了克服推動工作臺時受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)生一個足夠大的推力，而這個推力是由液壓缸中的油液壓力所產(chǎn)生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力就越高；阻力小，壓力就低。這就說明了液壓傳

動的一個基本原理，即壓力取決于負(fù)載。

圖 1-2 機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，l—油箱 2—過濾器 3—液壓泵 4—溢流閥，5—換向閥 6—節(jié)流閥 7—換向閥 8—液壓缸

溢流閥 4 的作用是調(diào)節(jié)和穩(wěn)定系統(tǒng)的最大工作壓力，并溢出定量泵多余的油液。當(dāng)工作臺工作進(jìn)給時，液壓缸活塞需要克服大的負(fù)載并作慢速運(yùn)動。因此，進(jìn)入液壓缸的壓力油必須有足夠的穩(wěn)定壓力才能推動活塞帶動工作臺運(yùn)動。調(diào)節(jié)溢流閥的彈簧力，使之與液壓缸最大負(fù)載力相平衡。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到稍大于溢流閥的彈簧力時，溢流閥便打開，將定量泵輸出的部分油液經(jīng)油管②溢回油箱。這時系統(tǒng)壓力不再升高，工作臺保持穩(wěn)定的低速運(yùn)動。當(dāng)工作臺快速退回時，因負(fù)載小所需壓力低，溢流閥關(guān)閉，泵的流量全部進(jìn)入液壓缸，工作臺則實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。

如果將換向閥 5 手柄轉(zhuǎn)換成圖 1-2（c）所示狀態(tài)，則液壓泵輸出的壓力油→換向閥5→回油管①→油箱。這時工作臺停止運(yùn)動，系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。圖 1-3 所示為該液壓系統(tǒng)的圖形符號圖。結(jié)構(gòu)式原理圖直觀性好，容易理解，但圖形復(fù)雜，繪制困難。為了簡化系統(tǒng)圖，目前各國均用元件的圖形符號來繪

液壓與氣壓系統(tǒng)圖采用附錄中所規(guī)定的圖形符號繪制。

圖 1-3 機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)圖形符號圖

1.2.1氣壓傳動的工作原理

圖 1-4 所示為氣動剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖及圖形符號。圖示位置為剪切前的預(yù)備狀態(tài)，

空氣壓縮機(jī) 1 輸出的壓縮空氣→冷卻器 2→油水分離器 3（降溫及初步凈化）→貯氣罐 4（備

用）→分水濾氣器 5（再次凈化）→減壓閥 6→油霧器 7→換向閥 9→氣缸 10。此時換向閥

A 腔的壓縮空氣將閥芯推到上位，使氣缸上腔充壓，活塞處于下位，剪切機(jī)的剪口張開，

處于預(yù)備工作狀態(tài)。

當(dāng)送料機(jī)構(gòu)將工料 11 送入剪切機(jī)并到達(dá)規(guī)定位置時，工料將行程閥 8 的閥芯向右推動，

換向閥 A 腔經(jīng)行程閥 8 與大氣相通，換向閥閥芯在彈簧的作用下移到下位，將氣缸上腔與

大氣連通，下腔與壓縮空氣連通。此時活塞帶動剪刀快速向上運(yùn)動將工料切下。工料被切

下后，即與行程閥脫開，行程閥閥芯在彈簧作用下復(fù)位，將排氣口封死，換向閥 A 腔壓力

上升，閥芯上移，使氣路換向。氣缸上腔進(jìn)壓縮空氣，下腔排氣，活塞帶動剪刀向下運(yùn)動，

系統(tǒng)又恢復(fù)到圖示預(yù)備狀態(tài)，待第二次進(jìn)料剪切。

從上面例子可以看到：氣泵（壓縮機(jī)）將電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體的壓力能，然后通過液壓缸或氣壓馬達(dá)（氣缸或氣馬達(dá)）將流體的壓力能再轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以推動負(fù)載運(yùn)動。

1.2.1液壓與氣壓系統(tǒng)的主要組成

由上述可知，液壓與氣壓系統(tǒng)是由若干具有特定功能的液壓或氣壓元件（部件）組成 并完成某種具體任務(wù)的一個整體。通常一個完整的液壓系統(tǒng)由以下 5 個部分組成。 （1）動力元件。如液壓泵等。將原動機(jī)的機(jī)械能（ Fυ 或 Mω ）轉(zhuǎn)換成液壓能（ pQ ）。

（2）執(zhí)行元件。如液壓缸、液壓馬達(dá)等。將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

（3）控制元件。如各種控制閥。利用這些元件對系統(tǒng)中的液體壓力、流量及方向進(jìn)行

控制或調(diào)節(jié)，以滿足工作裝置對傳動的要求。

（4）輔助元件。起輔助作用，如油箱、濾油器、管路、管接頭及各種控制、檢測儀表

等。其作用是儲存、輸送、凈化工作液及監(jiān)控系統(tǒng)等。在有些系統(tǒng)中，為了進(jìn)一步改善系

統(tǒng)性能，還采用了蓄能器、加熱器及散熱器等輔助元件。

（5）工作介質(zhì)。液壓液，是動力傳遞的載體。