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多 缸 动 作 回 路


一、顺序动作回路
在多缸液压系统中,往往需要按照一定的要求顺序动作。例如,自动车床中刀架的纵横向运动,夹紧机构的定位和夹紧等。
顺序动作回路按其控制方式不同,分为压力控制、行程控制和时间控制三类,其中前两类用得较多。

图7-26压力继电器控制的顺序回路

1.用压力控制的顺序动作回路 压力控制就是利用油路本身的压力变化来控制液压缸的先后动作顺序,它主要利用压力继电器和顺序阀来控制顺序动作。
(1)用压力继电器控制的顺序回路。图7-26是机床的夹紧、进给系统,要求的动作顺序是:先将工件夹紧,然后动力滑台进行切削加工,动作循环开始时,二位四通电磁阀处于图示位置,液压泵输出的压力油进入夹紧缸的右腔,左腔回油,活塞向左移动,将工件夹紧。夹紧后,液压缸右腔的压力升高,当油压超过压力继电器的调定值时,压力继电器发出讯号,指令电磁阀的电磁铁2DT、4DT通电,进给液压缸动作(其动作原理详见速度换接回路)。油路中要求先夹紧后进给,工件没有夹紧则不能进给,这一严格的顺序是由压力继电器保证的。压力继电器的调整压力应比减压阀的调整压力低3×105~5×105Pa.


图7-27顺序阀控制的顺序回路

(2)用顺序阀控制的顺序动作回路。图7-27是采用两个单向顺序阀的压力控制顺序动作回路。其中单向顺序阀4控制两液压缸前进时的先后顺序,单向顺序阀3控制两液压缸后退时的先后顺序。当电磁换向阀通电时,压力油进入液压缸1的左腔,右腔经阀3中的单向阀回油,此时由于压力较低,顺序阀4关闭,缸1的活塞先动。当液压缸1的活塞运动至终点时,油压升高,达到单向顺序阀4的调定压力时,顺序阀开启,压力油进入液压缸2的左腔,右腔直接回油,缸2的活塞向右移动。当液压缸2的活塞右移达到终点后,电磁换向阀断电复位,此时压力油进入液压缸2的右腔,左腔经阀4中的单向阀回油,使缸2的活塞向左返回,到达终点时,压力油升高打开顺序阀3再使液压缸1的活塞返回。
这种顺序动作回路的可靠性,在很大程度上取决于顺序阀的性能及其压力调整值。顺序阀的调整压力应比先动作的液压缸的工作压力高8×105~10×105Pa,以免在系统压力波动时,发生误动作。
2.用行程控制的顺序动作回路 ?行程控制顺序动作回路是利用工作部件到达一定位置时,发出讯号来控制液压缸的先后动作顺序,它可以利用行程开关、行程阀或顺序缸来实现。
图7-28是利用电气行程开关发讯来控制电磁阀先后换向的顺序动作回路。其动作顺序是:按起动按钮,电磁铁1DT通电,缸1活塞右行;当挡铁触动行程开关2XK,使2DT通电,缸2活塞右行;缸2活塞右行至行程终点,触动3XK,使1DT断电,缸1活塞左行;而后触动1XK,使2DT断电,缸2活塞左行。至此完成了缸1、缸2的全部顺序动作的自动循环。采用电气行程开关控制的顺序回路,调整行程大小和改变动作顺序均甚方便,且可利用电气互锁使动作顺序可靠。
二、同步回路
使两个或两个以上的液压缸,在运动中保持相同位移或相同速度的回路称为同步回路。在一泵多缸的系统中,尽管液压缸的有效工作面积相等,但是由于运动中所受负载不均衡,摩擦阻力也不相等,泄漏量的不同以及制造上的误差等,不能使液压缸同步动作。同步回路的作用就是为了克服这些影响,补偿它们在流量上所造成的变化。

图7-28行程开关控制的顺序回路 图7-29串联液压缸的同步回路
1.串联液压缸的同步回路 图7-29是串联液压缸的同步回路。图中第一个液压缸回油腔排出的油液,被送入第二个液压缸的进油腔。如果串联油腔活塞的有效面积相等,便可实现同步运动。这种回路两缸能承受不同的负载,但泵的供油压力要大于两缸工作压力之和。
由于泄漏和制造误差,影响了串联液压缸的同步精度,当活塞往复多次后,会产生严重的失调现象,为此要采取补偿措施。图7-30是两个单作用缸串联,并带有补偿装置的同步回路。为了达到同步运动,缸1有杆腔A的有效面积应与缸2无杆腔B的有效面积相等。在活塞下行的过程中,如液压缸1的活塞先运动到底,触动行程开关1XK发讯,使电磁铁1DT通电,此时压力油便经过二位三通电磁阀3、液控单向阀5,向液压缸2的B腔补油,使缸2的活塞继续运动到底。如果液压缸2的活塞先运动到底,触动行程开关2XK,使电磁铁2DT通电,此时压力油便经二位三通电磁阀4进入液控单向阀的控制油口,液控单向阀5反向导通,使缸1能通过液控单向阀5和二位三通电磁阀3回油,使缸1的活塞继续运动到底,对失调现象进行补偿。

图7-30采用补偿措施的串联液压缸同步回路图7-31调速阀控制的同步回路
2.流量控制式同步回路
(1)用调速阀控制的同步回路。图7-31是两个并联的液压缸,分别用调速阀控制的同步回路。两个调速阀分别调节两缸活塞的运动速度,当两缸有效面积相等时,则流量也调整得相同;?? 若两缸面积不等时,则改变调速阀的流量也能达到同步的运动。
用调速阀控制的同步回路,结构简单,并且可以调速,但是由于受到油温变化以及调速阀性能差异等影响,同步精度较低,一般在5%~7%左右。
(2)用电液比例调速阀控制的同步回路。图7-32所示为用电液比例调整阀实现同步运动的回路。回路中使用了一个普通调速阀1和一个比例调速阀2,它们装在由多个单向阀组成的桥式回路中,并分别控制着液压缸3和4的运动。当两个活塞出现位置误差时,检测装置就会发出讯号,调节比例调速阀的开度,使缸4的活塞跟上缸3活塞的运动而实现同步。
这种回路的同步精度较高,位置精度可达0.5mm,已能满足大多数工作部件所要求的同步精度。比例阀性能虽然比不上伺服阀,但费用低,系统对环境适应性强,因此,用它来实现同步控制被认为是一个新的发展方向。

图7-32电液比例调整阀控制式同步回路 图7-33防干扰回路
三、多缸快慢速互不干涉回路
在一泵多缸的液压系统中,往往由于其中一个液压缸快速运动时,会造成系统的压力下降,影响其他液压缸工作进给的稳定性。因此,在工作进给要求比较稳定的多缸液压系统中,必须采用快慢速互不干涉回路。
在图7-33所示的回路中,各液压缸分别要完成快进、工作进给和快速退回的自动循环。回路采用双泵的供油系统,泵1为高压小流量泵,供给各缸工作进给所需的压力油;泵2为低压大流量泵,为各缸快进或快退时输送低压油,它们的压力分别由溢流阀3和4调定。
当开始工作时,电磁阀1DT、2DT和3DT、4DT同时通电,液压泵2输出的压力油经单向阀6和8进入液压缸的左腔,此时两泵供油使各活塞快速前进。当电磁铁3DT、4DT断电后,由快进转换成工作进给,单向阀6和8关闭,工进所需压力油由液压泵1供给。如果其中某一液压缸(例如缸A)先转换成快速退回,即换向阀9失电换向,泵2输出的油液经单向阀6、换向阀9和阀11的单向元件进入液压缸A的右腔,左腔经换向阀回油,使活塞快速退回。

而其他液压缸仍由泵1供油,继续进行工作进给。这时,调速阀5(或7)使泵1仍然保持溢流阀3的调整压力,不受快退的影响,防止了相互干扰。在回路中调速阀5和7的调整流量应适当大于单向调速阀11和13的调整流量,这样,工作进给的速度由阀11和13来决定,这种回路可以用在具有多个工作部件各自分别运动的机床液压系统中。换向阀10用来控制B缸换向,换向阀12、14分别控制A、B缸快速进给。

 

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