【文章內(nèi)容簡介】 流道； 11手柄； 13外腔口； 14主閥復(fù)位彈簧； 15閥體 ③ 順序閥 順序閥主要用于控制多個執(zhí)行元件的順序動作，也可以用作背壓閥、平衡閥或卸荷閥等。 圖 所示為直動式內(nèi)控外泄順序閥的工作原理。閥的進(jìn)口壓力油，通過閥內(nèi)部流道，作用于閥芯下部柱塞 A上，產(chǎn)生一個向上的液壓推力。當(dāng)液壓泵啟動后，壓力油首先克服液壓缸 I 的負(fù)載使其先行運(yùn)動 。當(dāng)液壓缸 I運(yùn)動到位后，壓力油 p1 上升到作用于柱塞面積 A 上的液壓力超過彈簧預(yù)緊力時，閥芯上移，接通 p1 和 p2 口。壓力油經(jīng)順序閥口后克服液壓缸 II 的負(fù)載使活塞運(yùn)動。這樣利用順序閥實現(xiàn)了液壓缸I 和液壓缸 II 的順序動作。若將順序閥 下部的閥蓋轉(zhuǎn)動 180 度，并將外腔口 K 的螺堵卸去，便成壓力盡可能接近，該閥采用了截面積較小的柱塞面積 A。閥芯中間加工流道，以使泄漏油經(jīng)彈簧腔外泄。 圖 順序閥工作原理 圖 節(jié)流閥 1螺母； 2閥體； 3閥芯 15 （ 3）流量控制閥通過在一定的壓差下，依靠改變通流截面積的大小來改變進(jìn)入執(zhí)行元件流量的大小，從而控制執(zhí)行元件云佛那個速度的大小。通常使用的有普通節(jié)流閥、調(diào)速閥等。 ①節(jié)流閥 普通節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理如圖 所示，該節(jié)流閥時通過調(diào)節(jié)閥芯上的三角槽與閥體間構(gòu)成的節(jié)流面積的大小實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯 3 時，閥芯將在螺母 1 中上下移動，便可改變閥芯上的三角槽與閥 體 2構(gòu)成的節(jié)流口 面積的大小，從而調(diào)節(jié)流過閥的流量的大小。采用三角槽結(jié)構(gòu)的閥口可提高分辨率，即減小節(jié)流口面積對閥芯位移的變化率，提高調(diào)節(jié)的精確性。 ②調(diào)速閥 普通節(jié)流閥在工作時，若作用于執(zhí)行元件上的負(fù)載發(fā)生變化，將會引起節(jié)流閥兩端的壓差發(fā)生變化，從而導(dǎo)致流過節(jié)流閥的流量隨之變化，最終引起執(zhí)行元件的速度不隨負(fù)載而變，就需要 采取措施，使流量閥節(jié)流口兩端的壓差不隨負(fù)載而變。調(diào)速閥即是一種常用的可保持流量基本恒定的流量控制閥。 圖 所示為用調(diào)速閥進(jìn)性調(diào)速的工作原理。它在節(jié)流閥前面串聯(lián)了一個定差式減壓閥， 當(dāng)壓力油進(jìn)入調(diào)速閥時，壓力油首先經(jīng)減壓閥產(chǎn)生一次壓力降，將壓力降到pm。該壓力同時引到減壓閥閥芯 的無彈簧腔，作用于閥芯的下端面上，產(chǎn)生一個向上的液壓推力。壓力油經(jīng)過節(jié)流口后，其壓力由 pm 再降至負(fù)載壓力 p2，該負(fù)載壓力同時引到減壓閥閥芯的彈簧腔，產(chǎn)生一個向下的液壓推力。所以，作用于減壓閥閥芯兩端面的壓力差即為節(jié)流口前后的壓力差 ，該壓力差產(chǎn)生的液壓推力與減壓閥彈簧力相平衡。當(dāng)負(fù)載變化而引起負(fù)載壓力 p2 變化時，作用于減壓閥閥芯上的液壓力與彈簧力的平衡被破壞 ，減壓閥閥芯產(chǎn)生一定的位移，以調(diào)節(jié)減壓口的開口大小，使減 壓口后的壓力 pm 隨之發(fā)生變化，直到其液壓力與彈簧力達(dá)到新的平衡為止。由于減壓閥的彈簧 較軟，且減壓閥芯的位移量較小，所以，由減壓閥芯的位移所引起的彈簧力的變化較小，減壓閥芯兩端的壓力差基本保持恒定。調(diào)速閥利用減壓閥閥芯的自動調(diào)節(jié)作用，使節(jié)流口前后的壓差△ p=pmp2 基本保持不變，從而使流過調(diào)速閥的流量與節(jié)流口開口面積成比例，而不隨負(fù)載壓力變化 。 由于當(dāng)整個調(diào)速閥兩端的壓差 p1p2 還較小時，作用于減壓閥閥芯兩端的壓力差也較小，還不足以克服彈簧力推動閥芯起調(diào)節(jié)作用，只有當(dāng)調(diào)速閥兩端的壓差達(dá)到一定值以后，減 壓閥才開始起調(diào)節(jié)作用。所以調(diào)速閥工作時有一最小壓差要求，只有當(dāng)調(diào)速閥兩端的壓差大于最小壓差時，才能保持流量恒定。調(diào)速閥的最小壓差一般為 16 圖 調(diào)速閥 1定差減壓閥； 2節(jié)流閥； 3流量調(diào)節(jié)桿 2 機(jī)床液壓系統(tǒng)分析 機(jī)床典型液壓系統(tǒng)分析 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng) 隨著機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)床設(shè)備的自動化程度和精度越來越高，使適合于電控和自控的液壓與氣動技術(shù)得到了充分應(yīng)用。無論是一般數(shù)控機(jī)床還是加工中心，液壓與氣動都是其有效的傳動與控制方式 。 （ 1） 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng) MJ50 數(shù)控車床卡盤加緊與松動、卡盤夾緊力的高低壓轉(zhuǎn)換、回轉(zhuǎn)刀架的松開與夾緊、刀架刀盤的正傳和反轉(zhuǎn)、尾座套筒的伸出與退回，都是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動的。丫丫系統(tǒng)中各電磁閥電磁鐵的動作 是由數(shù)控系統(tǒng)的 PLC 控制實現(xiàn)的。 MJ50 數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)原理如圖 所示。 該機(jī)床的液壓系統(tǒng)采用單向變量液壓泵供油，系統(tǒng)壓力調(diào)至 4Mpa，由壓力計 14顯示。液壓泵出口的壓力油經(jīng)過單向閥進(jìn)入系統(tǒng)，以防止壓力油回流，卡盤油缸和套筒油缸經(jīng)減壓閥供油，已獲得較系統(tǒng)壓力低而穩(wěn)定油液壓力，刀架轉(zhuǎn)位速度和套筒退回速度 由單向調(diào)速閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 17 圖 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)原理 15電磁換向閥； 68減壓閥； 911單向調(diào)速閥； 1214壓力表 （ 2）液壓系統(tǒng)的工作原理 該液壓系統(tǒng)主要完成卡盤的夾緊與松開、刀架的回轉(zhuǎn)、刀架刀盤的夾緊與松開和套筒的伸縮等動作。 ① 卡盤的夾緊與松開 卡盤的夾緊根據(jù)加工的需要有高壓夾緊和低壓夾緊兩種狀態(tài)。 a 卡盤正卡 高壓夾緊 當(dāng)卡盤處于正卡且高壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由減壓閥6 來調(diào)整，由壓力計 12 顯示卡盤壓力。卡盤夾緊時，電磁鐵 3DT 失電、 1DT 得電，換向閥 2和換向閥 1的左位接入 系統(tǒng)，壓力油進(jìn)入液壓缸右腔，活塞桿左移，卡盤夾緊，其油路為： 進(jìn)油路 液壓泵→單向閥→減壓閥 6→換向閥→換向閥 1→液壓缸右腔； 回油路 液壓缸座腔→ 換向閥 1→油箱。 卡盤松開時，電磁鐵 3DT 和 1DT 失電、 2DT 得電，換向閥 2 的左位和換向閥 1 的右位接入系統(tǒng)，壓力油進(jìn)入液壓缸左腔，活塞桿右移，卡盤松開，其油路為： 進(jìn)油路 液壓泵→單向閥→減壓閥 6→換向閥 2→換向閥 1→液壓缸左腔； 回油路 液壓缸右腔→換向閥 1→油箱。 b 卡盤正卡低壓夾緊 當(dāng)卡盤 處于正卡且在低壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由 減壓 18 閥 7 調(diào)整。此時使電磁鐵 3DT 得電，換向閥 2 置換為右位，將減壓閥 7接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)減壓閥 7 接入液壓缸，其夾緊力即由減壓閥 7進(jìn)行調(diào)整。除此之外，卡盤夾緊和松開的油路，與高壓夾緊狀態(tài)的油路相同。 ②刀架的回轉(zhuǎn) 回轉(zhuǎn)刀架換刀時的動作過程時：刀盤松開→刀盤轉(zhuǎn)到指定的刀位→刀盤復(fù)位夾緊。 二位四通電磁換向閥 4控制刀盤的夾緊與松開。三位四通電磁換向閥 3 控制刀盤的正傳和反轉(zhuǎn)，單向調(diào)速閥 9 和 10控制刀盤旋轉(zhuǎn)速度。 a 刀盤的夾緊與松開 當(dāng)電磁鐵 4DT 得電時，換向閥 4的右位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)換向閥 4 進(jìn)入刀盤液 壓缸下腔，刀盤松開；當(dāng)電磁鐵 4DT 失電時，換向閥 4進(jìn)入刀盤液壓缸下腔，刀盤松開；當(dāng)電磁鐵 4DT 失電時，換向閥 4 復(fù)位，壓力油經(jīng)換向閥 4進(jìn)入刀盤液壓缸上腔，刀盤夾緊。 b 刀架的轉(zhuǎn)位 當(dāng)電磁鐵 8DT 得電時，換向閥 3 的左位接入系統(tǒng)，壓力有經(jīng)換向閥3 和單向 調(diào)速閥 9進(jìn)入刀架轉(zhuǎn)位液壓馬達(dá)，刀架正轉(zhuǎn)；當(dāng)電磁鐵 7DT 得電時，換向閥3 的右位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥 3 和單向調(diào)速閥 10 進(jìn)入刀架回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，刀架反轉(zhuǎn)。單向調(diào)速閥 9和 10 在刀架正、反轉(zhuǎn)時均構(gòu)成進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。 ③尾座套筒伸縮動作 尾座套筒的伸縮與縮回由三位四通電磁 換向閥 5 控制。當(dāng)電磁鐵 6DT 得電、 5DT 失電時，換向閥 5 的左位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)減壓閥 8和換向閥5 進(jìn)入套筒伸縮液壓缸左腔，液壓缸右腔的油液經(jīng)單向調(diào)速閥 11 中的調(diào)速閥和換向閥 5 回油箱，套筒伸出。當(dāng)電磁鐵 6DT 失電。 5DT 得電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)減壓閥 換向閥 單向調(diào)速閥 11 中的單向閥進(jìn)入液壓缸右腔；液壓缸左腔的油液經(jīng)換向閥 5直接回油箱，套筒縮回。 套筒伸出時的工作預(yù)緊力大小通過減壓閥 8 來調(diào)整，并由壓力計 13 顯示；伸出速度由單向調(diào)速閥 11 控制，該調(diào)速閥在回路中構(gòu)成回油調(diào)速，使套筒伸出時 液壓缸 中具有一定的背壓，以提高套筒伸出運(yùn)動的穩(wěn)定性。 （ 2） 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) ①系統(tǒng)采用單向變量液壓泵供油，泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)工作壓力的大小自動調(diào)節(jié)，既保證了系統(tǒng)對工作壓力的要求，又可減小功率損失，提高系統(tǒng)效率； ②卡盤夾緊力的大小可根據(jù)被加工零件的粗要分別由減壓閥 6 和減壓閥 7 調(diào)節(jié)，以滿足高壓夾緊和低壓夾緊兩種工況的要求； ③采用單向調(diào)速閥 9 和 、反轉(zhuǎn)方向均構(gòu)成進(jìn)油調(diào)速回路， 19 使刀架正、反轉(zhuǎn)位速度均分別可調(diào)； ④采用單向調(diào)速閥 11 與套筒伸縮油缸在套筒伸出時構(gòu)成出口節(jié)流調(diào)速回路，不 僅使套筒伸出速度可調(diào)，而且使套筒伸出運(yùn)動平穩(wěn)；套筒退回時，壓力油經(jīng)單向閥進(jìn)入油缸，使套筒快速退回。 3 機(jī)床液壓系統(tǒng)故障 特征 機(jī)床液壓系統(tǒng)故障特征 液壓系統(tǒng)故障的特點(diǎn) 液壓系統(tǒng)在運(yùn)行的不同階段，其故障分別具有不同的特征，液壓系統(tǒng)不同運(yùn)行階段的故障特征如表 所示。 表 液壓系統(tǒng)故障的特征 不同的階段的故障 故 障 特 征 故 障 現(xiàn) 象 新試制液壓設(shè)備 故障率較高，存在的問題液比較復(fù)雜，其特征時設(shè)計、制造、安裝、管理等問題 交織在一起 接頭或連接處泄漏嚴(yán)重；速度不穩(wěn) 定；污物卡死閥芯等使執(zhí)行 結(jié)構(gòu)動作失靈；閥類元件泄漏裝彈簧或密封件或管道接錯造成動作混亂；阻尼孔被堵造成壓力不穩(wěn)定或無壓力；系統(tǒng)發(fā)熱量大、同步動作不協(xié)調(diào)或位置精度達(dá)不到要求等 定型設(shè)備調(diào)試階段 故障率較低，主要由管理不善、安裝不當(dāng)、運(yùn)輸中損壞而引起 有外泄漏、壓力不穩(wěn)定或動作不靈活、有污物進(jìn)入系統(tǒng)。裝配時泄漏或錯裝彈簧等零件、加工質(zhì)量或安裝質(zhì)量差造成精度達(dá)不到要求等 設(shè)備運(yùn)行初期 故障率最低，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)最佳 接頭振動松脫、少數(shù)密封件損壞造成泄漏，由于堵塞造成壓力不穩(wěn)定和工作速度變化，由于油溫升高而引起泄 漏、工作壓力和速度不穩(wěn)定 等 設(shè)備運(yùn)行中期 元件芯工作頻率和負(fù)荷條件不同，各易損元件先后開始正常性的超常磨損故障率較高泄漏量增加系統(tǒng)效率降低 注意控制油液污染 20 設(shè)備運(yùn)行后期 元件殷工作頻率和負(fù)荷條件不同，各易損元件先后開始正常性的超差磨損，故障率較高，泄漏量增加，系統(tǒng)效率降低 對液壓系統(tǒng)和元件進(jìn)行全面檢查，對有嚴(yán)重缺陷和已失效的元件進(jìn)行修理或更換，對系統(tǒng)進(jìn)行全面修復(fù)，以防止液壓設(shè)備不能運(yùn)行被迫停產(chǎn) 突發(fā)性故障 突發(fā)性，故障發(fā)生區(qū)域和產(chǎn)生原因明顯 發(fā)生碰撞、彈簧突然折斷、管道破裂、異物堵塞、密封件損壞等， 與設(shè)備 安裝不當(dāng)、維護(hù)不良有關(guān)。加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，加強(qiáng)人員素質(zhì)培育 診斷故障的步驟 診斷液壓系統(tǒng)的故障，需按一定的步驟進(jìn)行，一遍準(zhǔn)確判斷出故障并予以排除，診