(1)主機(jī)功能結(jié)構(gòu)
BF1010單臂仿形刨床用于汽輪機(jī)的曲面葉片或其他曲面的切削加工。該機(jī)床的主機(jī)由工作臺(tái)、觸頭、刨刀、立柱、刀架臂和仿形刀架等組成（見(jiàn)圖2-7）。工作時(shí)，要加工的工件由相應(yīng)的夾具夾緊在工作臺(tái)1上，刀架臂5帶動(dòng)仿形刀架6下降至l件待加工部位，觸頭2與樣件（靠模）緊密接觸，通過(guò)工作臺(tái)的往復(fù)直線主運(yùn)動(dòng)（切削）和仿形刀架的仿形運(yùn)動(dòng)加工出與樣件曲面形狀相同的工件。工作臺(tái)和仿形刀架均由液壓驅(qū)動(dòng)。 

圖2-7液壓仿形刨床的主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
1-工作臺(tái)；2一觸頭；3-刨刀；4-立柱；5-架臂；6-仿形刀架
(2)液壓系統(tǒng)及其工作原理
圖2-8所示為該刨床的液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)為雙凹路油路結(jié)構(gòu)，左側(cè)為工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)同路，右側(cè)為仿形刀架回路。前者由定量泵（葉片泵）1與2組合供油，后者由變量泵（葉片泵）31供油并兼作液動(dòng)換向閥的控制油源。
         1)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路該回路的執(zhí)行器為驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)29的雙柱塞液壓缸27、28.缸28驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)29進(jìn)給切削，缸27驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)快退；三位五通液動(dòng)換向閥11為控制柱塞缸27和28運(yùn)動(dòng)方向的主換向閥，該閥兩端設(shè)有快跳孔，閥心快跳和慢速移動(dòng)的速度通過(guò)可調(diào)節(jié)流器12、14及15. 17調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)換向時(shí)間并提高換向平穩(wěn)性；換向閥11的導(dǎo)閥為三位四通電磁換向閥36;單向節(jié)流閥18及溢流閥20和單向節(jié)流閥19及溢流閥21構(gòu)成兩個(gè)溢流節(jié)流閥，分別用于缸27和28的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速；單向閥22～25與溢流閥26組成交叉緩沖補(bǔ)油回路，用于工作臺(tái)的換向緩沖并防止吸空；單向閥9和10用作兩缸的背壓閥。該回路采用兩臺(tái)定量液壓泵（葉片泵）l和2組合供油（兩泵同時(shí)供油時(shí)，切削缸28快速運(yùn)動(dòng)；單獨(dú)供油時(shí)，切削缸28低速或中速運(yùn)動(dòng)），最高工作力由先導(dǎo)式溢流閥6設(shè)定；遠(yuǎn)程調(diào)壓閥8由主換向閥11的外露操縱桿操縱，實(shí)現(xiàn)換向時(shí)自動(dòng)減壓；與閥6遠(yuǎn)程控制口相接的二位二通電磁換向閥7用于液壓泵的卸荷與升壓控制；單向閥3、4用于防止系統(tǒng)油液倒灌。 工作原理如下。
       ①切削運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制油路首先工作。電磁鐵1YA通電使換向閥36切換至左位，變量泵31的壓力油經(jīng)閥32、過(guò)濾器34、閥36和單向閥16進(jìn)入液動(dòng)換向閥11的左控制腔，右控制腔先后經(jīng)節(jié)流器12、14和閥36回油，使換向閥11經(jīng)快跳、慢移切換至左位。此時(shí)主油路可以工作（設(shè)單泵l開(kāi)機(jī)供油），泵1的壓力油經(jīng)換向閥11的左位、閥19的節(jié)流閥進(jìn)入切削缸28的油腔，其柱塞驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)29開(kāi)始進(jìn)行切削，切削速度由閥19的節(jié)流閥開(kāi)度決定，返回缸27隨工作臺(tái)右移，缸27的油腔經(jīng)閥18的單向閥和換向閥11左位、背壓?jiǎn)蜗蜷y10向油箱排油。 

圖2-8仿形刨床液班系統(tǒng)原理圖
1、2一定量液壓泵（葉片泵）；3、4.9、10. 13，1 6、22. 23. 24、25. 32. 40單向閥； 5一壓力表及其開(kāi)關(guān)；6-先導(dǎo)式溢流閥；7-二位二通電磁換向閥；8-遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)壓閥； 11-三位五通液動(dòng)換向閥；12. 14. 15、17-節(jié)流器；18. 19-單向節(jié)流閥；20、21-溢流閥；26緩沖溢流閥；27. Z8柱塞液壓缸；29-1作臺(tái)；30-冷卻器；31-變量葉片泵； 3-安全溢流閥；34-精過(guò)濾器；35-蓄能器．36-三位四通電磁換向閥；37-坻力繼電器； 38-樣件（靠模）；39-觸頭；41-伺服閥；42-彈簧; 43-仿形刀架；14-仿形液壓缸； 45-夾緊液壓缸； 46二位三通電磁換向閥, 47-工件；48-刨刀

                       ②切削完成后發(fā)出返回信號(hào)，電磁鐵2YA通電使換向閥36切換至右位，變量泵31的壓力油經(jīng)閥32.過(guò)濾器34.閥36和單向閥13進(jìn)入液動(dòng)換向閥11的右控制腔，而左控制腔先后經(jīng)節(jié)流器15. 17和閥36心油，使換向閥11經(jīng)快跳、慢移切換至右位，完成主油路的換向。換向過(guò)程中，換向閥11的閥心連帶的操縱桿使溢流閥8的調(diào)壓彈簧放松，泵1的壓力降低，使高速換向平穩(wěn)完成。換向完成后，泵1的壓力油經(jīng)換向閥11的右位、閥18進(jìn)入返回缸27的油腔，其柱塞驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)開(kāi)始快速返回，返回速度由閥18的開(kāi)度決定，返回缸28隨工作臺(tái)左移，缸28的油腔經(jīng)閥19和換向閥11右位、背壓?jiǎn)蜗蜷y9向油箱排油。 2)仿形刀架回路
         潑回路的執(zhí)行器為驅(qū)動(dòng)仿形刀架43的閥控缸。仿形刀架43和仿形液壓缸44的活塞桿、伺服閥41的閥套以及刨刀 48連成整體，伺服閥41的閥心和觸頭39連為一體，彈簧42使觸頭和樣件（俗稱靠模）38緊密接觸。二位三通電磁換向閥46用于控制夾緊液壓缸45的動(dòng)作方向，夾緊缸與仿形刀架油路成互鎖關(guān)系，即只有在缸45松開(kāi)時(shí)，仿形油路才能工作。仿形刀架回路由變量泵31供油，其最高壓力由溢流閥33設(shè)定，單向閩32用于防止油液倒灌；精過(guò)濾器用于提高油液的清潔度；蓄能器35用于吸收壓力沖擊和補(bǔ)油。
         回路的工作原理如下：工作時(shí)，仿形指令由觸頭給出；液壓泵31的壓力油經(jīng)單向閥32、過(guò)濾器34后分為三路，第一路到換向閥46，第二路到伺服閥41的油口a，第三路進(jìn)入仿形缸44的有桿腔；進(jìn)入a口的壓力油經(jīng)閥心和閥套的開(kāi)口x1之后又分為兩路，一路經(jīng)油口b減壓后進(jìn)入缸44的無(wú)桿腔（壓力為戶．），一路經(jīng)開(kāi)口zz壓力降為P2之后，經(jīng)油口c和單向閥40排回油箱。缸44有桿腔中的壓力與泵31的出口壓力ps相同，且為定值。當(dāng)開(kāi)口x1與x2相等時(shí)，缸44兩腔壓力產(chǎn)生的力相等，活塞及活塞桿停止不動(dòng)。
由于樣件38對(duì)觸頭39的作用，伺服閥41的閻心上移時(shí)，開(kāi)口z，減小，打破缸44的平衡狀態(tài)，活塞帶動(dòng)整個(gè)刀架上移，使開(kāi)口zt又逐漸增大，直到z，重新等于x2，缸4的活塞受力重新平衡為止。這樣，仿形刀架隨伺服的閥心移動(dòng)了一個(gè)位移，刨刀48相對(duì)于工件47也移動(dòng)同一位移。從而加工出與樣件曲面形狀一致的工件。觸頭下移接觸工件和刀架下移時(shí)的壓力沖擊由蓄能器35吸收，而刀架快速上移可由蓄能器向有桿腔補(bǔ)油。
綜上可知，該回路實(shí)際上為一個(gè)液壓伺服位置反饋控制系統(tǒng)。其原理框圖如圖2—9所示。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
       1)與機(jī)械仿形裝置相比，液壓仿形的觸頭和樣件（靠模）間的接觸壓力小得多，所以樣件的磨損小、壽命長(zhǎng)；此外，液壓仿形還允許使用尺寸較小的仿形觸頭和較陡的靠模曲線，從而擴(kuò)大了仿形加工的范圍。2)該仿形刨床的液壓系統(tǒng)采用雙回路油路結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路與仿形刀架回路相互獨(dú)立，互不干擾。 3)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路采用雙泵組合供油，并利用遠(yuǎn)程控制原理實(shí)現(xiàn)液壓泵的工作壓力變化與卸荷。采用一對(duì)大小不同的柱塞缸分別實(shí)現(xiàn)切削和返回運(yùn)動(dòng)；采用電磁換向閥做導(dǎo)閥的液壓動(dòng)換向主閥換向，導(dǎo)閥控制壓力油取自仿形刀架回路的變量泵，主換向閥帶有快跳孔及單向節(jié)流器（類似于萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)的液壓操縱箱），可以節(jié)省、調(diào)整換向時(shí)間，減小換向沖擊，通過(guò)柱換向閥的操縱桿驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥降低系統(tǒng)在換向過(guò)程中的壓力；兩缸均采用單向節(jié)流閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速方式，但不利于散熱。 4)仿形刀架回路采用閥控缸實(shí)現(xiàn)刀架的仿形運(yùn)動(dòng)，用夾緊缸實(shí)現(xiàn)仿形回路的互鎖，安全可靠。 5)為了提高伺服閥乃至系統(tǒng)的工作可靠性和控制品質(zhì)，變量平面磨床的微機(jī)電液比例調(diào)速系統(tǒng)
(1)主機(jī)功能結(jié)構(gòu)
緩進(jìn)給成型磨削（銑磨），是一種生產(chǎn)效率高、砂輪磨損小、加工費(fèi)用低，特別適合于加工復(fù)雜型面及溝槽的先進(jìn)加工工藝。工件成型加工時(shí)，通常要求磨床工作臺(tái)的工作速度較低(10～300mm/min)而切削深度較大（幾毫米至幾十毫米），因此要求工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置平穩(wěn)地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，且在極低的工作速度下無(wú)爬行；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有更大的剛度以適應(yīng)較大切削阻力。本電液比例容積調(diào)速系統(tǒng)用于緩進(jìn)給平面磨床工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)，并由微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)磨床驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制。
(2)電液比例調(diào)速系統(tǒng)及其工作原理
平面磨床電液比例調(diào)速系統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)回路原理圖如圖2-10所示。系統(tǒng)的油源為限壓式變量泵1；其最高工作壓力由溢流閥2設(shè)定，以防系統(tǒng)過(guò)載；單向閥3用于防止油液倒灌；系統(tǒng)的執(zhí)行器為驅(qū)動(dòng)磨床工作臺(tái)8左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)的雙桿液壓缸7，缸的運(yùn)動(dòng)方向由三位四通電液換向閥6控制（可調(diào)節(jié)換向時(shí)間）；溢流閥5作背壓閥使用，以使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)前沖；電液比例調(diào)速閥4用于液壓缸亦即磨床工作臺(tái)的速度控制。工作臺(tái)8上設(shè)有感應(yīng)同步器9，用以檢測(cè)工作臺(tái)的位移和速度。
液壓驅(qū)動(dòng)回路的工作原理如下：當(dāng)電磁鐵1YA通電使換向閥6切換至左位時(shí)，此時(shí)若比例調(diào)速閥4輸入電流有一定的流量輸出，則泵1的壓力油經(jīng)單向閥3、比例調(diào)速閥4、換向閥6進(jìn)入液壓缸7的右腔．活塞桿驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)左進(jìn)，工作臺(tái)的運(yùn)行速度由比例調(diào)速閥4的流量決定。同理當(dāng)電磁鐵2YA通電使換向閥6切換至右位時(shí)，工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)碰到左換向開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入換向狀態(tài)，在一定控制方式下，使調(diào)速閥4輸出的流量減小至關(guān)閉，工作臺(tái)減速至停止，電磁鐵1YA斷電，電磁鐵2YA通電，比例調(diào)速閥4逐漸增大輸出流量，使工作臺(tái)平穩(wěn)啟動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電磁鐵1YA和2YA均不通電時(shí)，換向閥6處于中位切斷缸的進(jìn)回油路，電液比例調(diào)速閥無(wú)輸入電流，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。 

圖2-10平面磨床液壓驅(qū)動(dòng)回路原理圖
1-限壓式變量液壓泵．2、5一溢流閥；3-單向閥4-電液比例調(diào)速閥； 6一三位四通電液換向閥7-液壓缸；8一磨床工作臺(tái)；9-感應(yīng)閘步器

圖2-11所示為微機(jī)控制磨床調(diào)速系統(tǒng)的原理方框圖。其工作原理為：?jiǎn)纹C(jī)的速度設(shè)定信號(hào)與感應(yīng)同步器、檢測(cè)儀表的反饋信號(hào)相比較得出的誤差信號(hào)經(jīng)控制算法將控制信號(hào)由D/A轉(zhuǎn)換器輸出，功率放大器進(jìn)行V/l轉(zhuǎn)換后，通過(guò)控制比例調(diào)速閥開(kāi)度大小，使液壓泵的壓力油進(jìn)入液壓缸推動(dòng)磨床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)同步器再將工作臺(tái)速度（或位移）信號(hào)反饋給微機(jī)系統(tǒng)，從而成一個(gè)閉環(huán)控制周期。而工作臺(tái)的換向由微機(jī)I/0控制電液換向閥實(shí)現(xiàn)，與速度閉環(huán)控制回路相配合，通過(guò)感應(yīng)同步器對(duì)工作臺(tái)行程的同步檢測(cè)，設(shè)定適當(dāng)?shù)膿Q向提前量，可很好地實(shí)現(xiàn)換向效果。兩者相配合，也可很好地實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的柔性停機(jī)。 

【圖2-11微機(jī)控制磨床調(diào)速系統(tǒng)原理方框圖】

(3)計(jì)算機(jī)測(cè)控操縱系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)測(cè)控操縱系統(tǒng)以8098單片機(jī)為核心，圍繞系統(tǒng)測(cè)控與操作者使用兩方面展開(kāi)。主要由8098主板，位移檢測(cè)電路，速度檢測(cè)電路，鍵盤顯示器電路，功率放大電路及相應(yīng)的軟件等組成。圖2-12所示為系統(tǒng)的硬件框圖，軟件采用8098匯編語(yǔ)言編寫，采用模塊化結(jié)構(gòu)（主要包括初始化、位移采樣、行程控制、換向程序、數(shù)據(jù)顯示、速度采樣及PID算法等模塊）。

【圖2-12計(jì)算機(jī)測(cè)控操縱系統(tǒng)方框圖】
(4)技術(shù)特點(diǎn)
1)通過(guò)電液換向閥和電液比例調(diào)速閥組合，控制磨床工作臺(tái)的換向和運(yùn)動(dòng)速度，簡(jiǎn)化了磨床的液壓系統(tǒng)，其加速和減速、制動(dòng)過(guò)程、運(yùn)動(dòng)速度都由微機(jī)精確控制。
2)該電液比例調(diào)速系統(tǒng)利用了液壓系統(tǒng)剛度大、功率重量比高、響應(yīng)快的特點(diǎn)，又將電液比例微機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)上，自動(dòng)化程度及控制精度高；能量利用合理，減少了系統(tǒng)發(fā)熱對(duì)機(jī)床熱變形和加工精度的影響。
(5)技術(shù)參數(shù)（見(jiàn)表2-5）
表2—5磨床工作臺(tái)及其電液比例調(diào)速驅(qū)動(dòng)回路部分技術(shù)參數(shù)
項(xiàng) 目 參數(shù) 單位
液壓缸 缸筒內(nèi)徑 60 mm
活塞桿直徑 25
最高速度 1280 mm/min
最低穩(wěn)定速度 8.6

電液比例調(diào)速閥 額定流量 3 L/min
最小穩(wěn)定流量 20 mL/min
磨床工作臺(tái) 行程沖擊量 <5 mm
重復(fù)性誤差 <1.2%

2.2.5軸承鋼球磨床液壓站系統(tǒng)
(1)功能結(jié)構(gòu)
本液壓站是軸承鋼球磨床的專用液壓站，其主要功能是完成3MSA4630磨床的磨削保壓和修整磨削砂輪兩種工作。
(2)液壓系統(tǒng)及其工作原理
磨床液壓站系統(tǒng)（見(jiàn)圖2-13）采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙聯(lián)齒輪泵2供油，其中左泵的工壓力通過(guò)先導(dǎo)式溢流閥（安全閥）的遙控日由電液比例溢流閥6進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，右泵的壓力由溢流閥10設(shè)定，壓力表13和11分別用于顯示左泵回路的壓力和右泵回路的壓力。
系統(tǒng)的執(zhí)行器為驅(qū)動(dòng)磨削砂輪運(yùn)動(dòng)的主液壓缸15和砂輪修整液壓缸16，兩缸的運(yùn)動(dòng)方向由三位四通電磁換向閥8和9控制；缸16的運(yùn)動(dòng)速度由節(jié)流閥12調(diào)節(jié)；左泵的出口設(shè)有精過(guò)濾器4，以保證電液比例壓力控制閥的可靠性；系統(tǒng)總的回油路上設(shè)有冷卻器5和過(guò)濾器3，用于系統(tǒng)散熱和回油過(guò)濾。 

圖2一I3磨床液壓站系統(tǒng)原理圖

1,3，4-過(guò)濾器；2一雙聯(lián)齒輪泵；5一冷卻器; 6一電液比例壓力閥；7一先導(dǎo)式溢流閥 8、9-三位四通電磁換向閥； 10-溢流閥；11、13，14-壓力表；12-節(jié)流閥； 15-主液壓缸；16-修整液壓缸
主缸15為桿固定活塞缸，具有前進(jìn)、后退和浮動(dòng)三種工作狀態(tài)。電磁鐵2YA通電時(shí)，換向閥8切換至右位，雙聯(lián)泵2的左泵的壓力油經(jīng)過(guò)濾器4、換向閥8進(jìn)入主缸15的左腔，主缸前進(jìn)（左行）；當(dāng)砂輪接觸被磨削鋼球時(shí)，壓力自動(dòng)逐步上升到電液比例壓力閥1設(shè)定的壓力。當(dāng)需要更換砂輪或工作狀況改變時(shí)，電磁鐵1YA通電，換向閥8切換至左位，左泵的壓力油經(jīng)過(guò)濾器4、換向閥8進(jìn)入主缸的右腔，主缸自動(dòng)后退。當(dāng)后退到主機(jī)制動(dòng)擋塊時(shí)，電磁鐵1YA斷電，主缸停止后退。也可由操作人員視具體情況使1YA隨時(shí)斷電，使主缸停在任何位置。當(dāng)換向閥8的兩塊電磁鐵均不通電時(shí)，換向閥處在中位（圖示狀態(tài)），主缸浮動(dòng)，雙聯(lián)泵的左泵排出的油液全部通過(guò)溢流閥7溢流。此時(shí)，比例閥6的壓力調(diào)至最小值，以便減小溢流功率損失。
修整缸16的主要功能是保證砂輪的幾何精度。在主缸保壓磨削鋼球時(shí)修整缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)修磨砂輪。電磁鐵4YA通電時(shí)，換向閥9切換至左位，雙聯(lián)齒輪泵2的右泵的壓力油經(jīng)閥9進(jìn)入修整缸16的無(wú)桿腔，修整缸前進(jìn)，修磨速度取決于節(jié)流閥12的開(kāi)度；當(dāng)電磁鐵3YA通電使閥9切換至右位時(shí)，右泵的壓力油進(jìn)入修整缸的有桿腔使其后退。
圖2 14所示為圖2 -13電液比例壓力閥6所使用的比例放大器的電氣原理圖，該放大器由顫振信號(hào)發(fā)生器和功率放大器組成。顫振信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生頻率為數(shù)百赫茲、振幅在15V以內(nèi)、頻率和振幅均可連續(xù)調(diào)整的方波，用以克服電磁鐵的靜摩擦力。功率放大器可輸出1A、10V以內(nèi)的信號(hào)，用以將輸入的控制信號(hào)放大，去驅(qū)動(dòng)比例電磁鐵工作。 

圖2-14電液比例壓力閥的比例放大器電氣原理圖

(3)技術(shù)特點(diǎn)
1)該液壓站系統(tǒng)采用雙聯(lián)泵雙回路系統(tǒng)。兩個(gè)回路各用一只泵供油，相互獨(dú)立，互不干擾。 2)修整回路采用節(jié)流閥無(wú)級(jí)調(diào)速。缸前進(jìn)時(shí)，為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，缸后退時(shí)為回油節(jié)流調(diào)速。 3)磨削保壓進(jìn)給回路采用電液比例壓力控制技術(shù)，保壓性能穩(wěn)定、工作可靠、調(diào)節(jié)靈活方便、結(jié)構(gòu)緊湊。

本文標(biāo)題：液壓系統(tǒng)在單臂液壓刨床系統(tǒng)中的液壓馬達(dá)

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分類：液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)