模块5 任务2 半自动车床进给控制回路设计(课件）--2022-2023学年高二劳动版液压传动与气动技术

教学目标 1.认识调速阀与节流阀的区别 2.掌握调速阀的结构及工作原理 3.掌握调速阀在回路中的正确应用 任务2 半自动车床进给控制回路设计 4.认识速度换接回路 CB3463型半自动车床是一种生产效率比较高的设备。它可以完成产品的钻孔、扩孔、挖内槽以及车削内、外圆等多道工序。半自动车床进给装置在加工工件的过程中起到输送工件到加工位置的作用。它的工作过程是：快进→第一次工进→第二次工进→第三次工进→快退。 本任务要求设计半自动车床进给装置的液压控制回路。 CB3463型半自动车床 从半自动车床的工作过程中可以看出，它需要完成快进，第一次工进之间、第二次工进与第三次工进之间的速度换接，并要求换接过程中油路平稳，这样才能保证工件加工时平稳，实现安全操作。 任务1中已经学习过节流阀可以调节速度，但是节流阀的进、出油口压力会随着负载变化而变化，影响节流阀流量的均匀性，使执行机构速度不稳定。那么，如何使进、出油口压力差保持不变呢，这时就要使用另一种流量控制阀——调速阀来完成。 一、调速阀 根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀称为调速阀。 作 用： 调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。节流阀适用于一般的节流调速系统，而调速阀适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中，也可用于容积节流调速回路中。 分类： 根据“串联减压式”和“并联溢流式”之差别 调速阀 溢流节流阀 普通调速阀 温度补偿型调速阀 一、调速阀 1.串联减压式调速阀的工作原理 采用“压差法”测量流量的串联减压式调速阀是由定差减压阀2和节流阀4串联而成的组合阀，其工作原理及职能符号如下图所示。 调速阀 a)实物图 b）结构原理图 c）符号 d）简化符号 e）反馈原理 1、3－调速阀 2－定差减压阀 4－节流阀 一、调速阀 2.温度补偿调速阀 为了减小温度对流量的影响，常采用带温度补偿的调速阀。温度补偿调速阀也是由减压阀和节流阀两部分组成。减压阀部分的原理和普通调速阀相同。 调速阀 1-手柄 2－温度补偿杆 3－节流口 4－节流阀芯 节流阀部分在结构上采取了温度补偿措施，如图所示，其特点是节流阀的芯杆（即温度补偿杆）2由热膨胀系数较大的材料（如聚氯乙烯塑料）制成，当油温升高时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，正好能抵消由于黏性降低使流量增加的影响。 一、调速阀 3.溢流节流阀 溢流节流阀与负载相并联，采用并联溢流式流量负反馈，可以认为它是由定差溢流阀和节流阀并联组成的组合阀。 溢流节流阀 a）结构图b）详细符号 c）简化符号d）反馈原理图 1－安全阀 2－节流阀 3－溢流阀 左图为溢流节流阀的工作原理图和图形符号。溢流节流阀有一个进口P1、一个出口P2和一个溢流口T，因而有时也称之为三通流量控制阀。来自液压泵的压力油P1，一部分经节流阀进入执行元件，另一部分则经溢流阀回油箱。节流阀的出口压力为P2，P1和P2分别作用于溢流阀阀芯的两端，与上端的弹簧力相平衡。节流阀口前后压差即为溢流阀阀芯两端的压差，溢流阀阀芯在液压作用力和弹簧力的作用下处于某一平衡位置。当执行元件负载增大时，溢流节流阀的出口压力P2增加，于是作用在溢流阀阀芯上端的液压力增大，使阀芯下移，溢流口减小，溢流阻力增大，导致液压泵出口压力P1增大，即作用于溢流阀阀芯下端的液压力随之增大，从而使溢流阀阀芯两端受力恢复平衡，节流阀口前后压差（P1-P2）基本保持不变，通过节流阀进入执行元件的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响。这种溢流节流阀上还附有安全阀，以免系统过载。 二、速度换接回路 速度换接回路用来实现运动速度的变换，即在原来设计或调节好的几种运动速度中，从一种速度换成另一种速度。对这种回路的要求是速度换接要平稳，即不允许在速度变换的过程中有前冲（速度突然增加）现象。下面介绍几种回路的换接方法及特点。 1.快速运动和工作进给运动的换接回路 右图是用单向行程节流阀换接快速运动（简称快进）和工作进给运动（简称工进）的速度换接回路。 因为行程阀的通油路是由液压缸活塞的行程控制阀芯移动而逐渐关闭的，所以换接时的位置精度高，冲出量小，运动速度的变换也比较平稳。这种回路在机床液压系统中应用较多。 利用单向行程节流阀的速度换接回路 1－液压泵 2－换向阀 3－液压缸 4－行程阀 5－单向阀 6－调速阀 7－溢流阀 二、速度换接回路 1.快速运动和工作进给运动的换接回路 利用液压缸自身结构的速度换接回路 1－油路 2－单向阀 3－节流阀 4－液压泵 右图是利用液压缸本身的管路连接实现的速度换接回路。在图示位置时