機床工作臺的液壓傳動系統

圖 1-2（a）所示為機床工作臺液壓系統結構原理。它由油箱 l、過濾器 2、液壓泵 3、溢

流閥 4、換向閥 5、節流閥 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。

該系統的工作原理是：電動機驅動液壓泵旋轉，從油箱經過濾器吸油，泵輸出的壓力油

→換向閥 5→節流閥 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換成圖 1-2（b）所

示狀態，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。

工作臺的運動速度是由節流閥 6 來調節的。改變節流閥的開口大小，可以改變進入

液壓缸的流量，從而控制液壓缸活塞的運動速度

       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，即壓力取決于負載。

圖 1-2 機床工作臺液壓系統結構原理，l—油箱 2—過濾器 3—液壓泵 4—溢流閥，5—換向閥 6—節流閥 7—換向閥 8—液壓缸

溢流閥 4 的作用是調節和穩定系統的最大工作壓力，并溢出定量泵多余的油液。當工作臺工作進給時，液壓缸活塞需要克服大的負載并作慢速運動。因此，進入液壓缸的壓力油必須有足夠的穩定壓力才能推動活塞帶動工作臺運動。調節溢流閥的彈簧力，使之與液壓缸最大負載力相平衡。當系統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油管②溢回油箱。這時系統壓力不再升高，工作臺保持穩定的低速運動。當工作臺快速退回時，因負載小所需壓力低，溢流閥關閉，泵的流量全部進入液壓缸，工作臺則實現快速運動。

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

液壓與氣壓系統圖采用附錄中所規定的圖形符號繪制。

圖 1-3 機床工作臺液壓系統圖形符號圖

1.2.1氣壓傳動的工作原理

圖 1-4 所示為氣動剪切機的結構原理圖及圖形符號。圖示位置為剪切前的預備狀態，

空氣壓縮機 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，剪切機的剪口張開，

處于預備工作狀態。

當送料機構將工料 11 送入剪切機并到達規定位置時，工料將行程閥 8 的閥芯向右推動，

換向閥 A 腔經行程閥 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。氣缸上腔進壓縮空氣，下腔排氣，活塞帶動剪刀向下運動，

系統又恢復到圖示預備狀態，待第二次進料剪切。

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

1.2.1液壓與氣壓系統的主要組成

由上述可知，液壓與氣壓系統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的一個整體。通常一個完整的液壓系統由以下 5 個部分組成。 （1）動力元件。如液壓泵等。將原動機的機械能（ Fυ 或 Mω ）轉換成液壓能（ pQ ）。

（2）執行元件。如液壓缸、液壓馬達等。將液壓能轉換成機械能。

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

控制或調節，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、凈化工作液及監控系統等。在有些系統中，為了進一步改善系

統性能，還采用了蓄能器、加熱器及散熱器等輔助元件。

（5）工作介質。液壓液，是動力傳遞的載體。