《液压与气压传动技术》组合机床动力滑台液压系统分析（二）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《液压与气压传动技术》组合机床动力滑台液压系统分析（二）-讲义 知识点一 组合机床动力滑台液压系统工作原理 —— 二次工作进给 一、触发条件： 一次工作进给结束时，动力滑台的挡铁压下电气行程开关，发出信号使电磁铁3YA通电，触发二次工作进给。 二、油路切换原理： 1.电磁换向阀14动作：3YA通电后，电磁换向阀14左位接入系统，切断原调速阀12→电磁换向阀14→液压缸的油路，迫使压力油必须经过串联的调速阀12和13才能进入液压缸19无杆腔。 2.调速阀串联作用： （1）调速阀13的开口面积小于调速阀12，导致系统流量进一步减小。 （2）二次工作进给速度由调速阀13的开度决定，实现更低进给速度（如精加工需求）。 三、主油路通路： 主油路通路情况如图1所示。 1.进油路：过滤器1 → 限压式变量泵2 → 单向阀3 → 电液换向阀5左位 → 调速阀12 → 调速阀13 → 液压缸19无杆腔。 2.回油路：液压缸19有杆腔 → 电液换向阀5左位 → 液控顺序阀7 → 背压阀6 → 油箱。 图1 二次工作进给主油路通路情况 四、关键元件作用： 1.限压式变量泵2：系统压力因调速阀13节流升高，泵自动减小输出流量，与调速阀13的流量匹配，保持稳定进给。 2.液控顺序阀7：系统压力升高后开启，允许液压缸有杆腔油液经背压阀6回油箱，避免背压过高。 3.背压阀6：维持回油路一定压力，保证运动平稳性，防止负载突然变化引起冲击。 五、控制油路状态： 如图2所示，电液换向阀5的先导阀和主阀仍保持左位接入，确保动力滑台持续前进，仅调整进给速度。 六、核心特点： 1.速度阶梯式降低：通过调速阀串联实现二次减速，满足多工序加工需求。 2.压力自适应：限压式变量泵根据负载自动调整流量，兼顾效率与稳定性。 图2 二次工作进给控制油路通路情况 二次工作进给时，系统流量由哪个调速阀决定（ ） A.调速阀12 B. 调速阀13 C. 调速阀12和13同时决定 D. 限压式变量泵2 【答案】B 【解析】调速阀13的开口面积小于调速阀12，二次进给时油液需流经两个调速阀，但最终流量由开口更小的调速阀13决定，故B正确。A错误，调速阀12仅限制初始流量；D错误，泵仅匹配调速阀流量，不决定速度。 1.二次工作进给的触发条件是（ ） A. 1YA断电 B. 挡铁压下电气行程开关，3YA通电 C. 液控顺序阀7关闭 D. 调速阀12被移除 【答案】B 【解析】一次工进结束时，挡铁压下电气行程开关，触发3YA通电，电磁换向阀14左位接入，故B正确。A错误，1YA仍保持通电；C错误，液控顺序阀7在工进时打开；D错误，调速阀12未被移除。 2.二次工进时，调速阀12和13的连接方式是（ ） A. 并联 B. 独立工作 C. 串联 D. 反向连接 【答案】C 【解析】油液需依次通过调速阀12和13，形成串联结构，流量由开口更小的调速阀13决定。 3. 二次工进的进给速度由哪个调速阀决定（ ） A. 调速阀12 B. 调速阀13 C. 两者共同决定 D. 背压阀6 【答案】B 【解析】调速阀13开口面积更小，最终流量由其限制，故B正确。A错误，调速阀12仅限制初始流量；C错误，流量由最小开口决定。 1.二次工进时，电磁换向阀14的状态是（ ） A. 左位接入 B. 右位接入 C. 中位接入 D. 不确定 【答案】A 【解析】3YA通电后，电磁换向阀14左位接入，迫使油液流经调速阀13。 2.二次工进时，限压式变量泵2的输出流量如何变化（ ） A. 增大至最大值 B. 减小至与调速阀13流量匹配 C. 保持不变 D. 随机波动 【答案】B 【解析】系统压力因调速阀13节流升高，泵自动减小流量以匹配调速阀需求。 3.若电磁铁3YA未通电，可能导致（ ） A. 二次工进正常启动 B. 背压阀6失效 C. 液控顺序阀7关闭 D. 调速阀13无法接入系统 【答案】D 【解析】3YA未通电时，电磁换向阀14无法左位接入，调速阀13不参与油路。 · 触发条件：一次工进结束时，挡铁压下电气行程开关，3YA通电，电磁换向阀14左位接入。 · 调速阀12、13串联，系统流量进一步减小，速度由调速阀13控制。 · 液控顺序阀7维持回油通畅，背压阀6保证平稳性，限压式变量泵2自适应流量。 · 速度阶梯式降低（二次减速），压力自适应匹配负载需求。 知识点二 组合机床动力滑台液压系统工作原理 —— 快速返回 一、触发条件： 固定挡铁停留结束后，时间继电器延时信号触发： （1）电磁铁1YA、3YA断电，2YA通电。 （2）电液换向阀5的先导阀右位接入压力油，主阀右位切换至主油路。 二、控制油路通路： 快速返回控制油路通路情况如图3所示。 1.进油路： 过滤器1 → 限压式变量泵2 → 电液换向阀5的先导阀右位 → 单向节流阀的单向阀 → 电液换向阀5的主阀右控制腔。 2.回油路： 电液换向阀5的主阀左控制腔 → 单向节流阀的节流阀 → 电液换向阀5的先导阀右位 → 油箱。 3.作用：推动主阀阀芯左移，使其右位接入系统，切换主油路方向。 图3 快速返回控制油路通路情况 三、主油路通路： 快速返回主油路通路情况如图4所示。 1.进油路： 过滤器1 → 限压式变量泵2 → 单向阀3 → 电液换向阀5的主阀右位 → 液压缸19有杆腔。 2.回油路： 液压缸19无杆腔 → 单向阀16 → 电液换向阀5的主阀右位 → 油箱。 四、系统响应与原理： 1.负载与压力特性： （1）动力滑台返回时负载小，系统压力较低。 （2）限压式变量泵2在低压下自动输出最大流量，实现快速返回。 2.关键元件作用： （1）单向阀16：允许液压缸无杆腔油液快速回流，避免背压。 （2）单向节流阀：控制主阀换向速度，减少冲击。 （3）节能机制： - 变量泵根据负载自动调整流量，快速返回时流量最大，提升效率。 五、核心特点： 1.快速切换：通过电液换向阀右位直接切换油路，响应迅速。 2.高效节能：变量泵与低压负载匹配，最大化流量输出。 3.安全保护：单向阀3防止系统卸荷时泵反向冲击，单向阀16确保回油畅通。 图4 快速返回主油路通路情况 动力滑台快速返回时，电磁铁的通断状态是（ ） A. 1YA通电，2YA断电 B. 1YA断电，2YA通电 C. 1YA、3YA通电 D. 2YA、3YA断电 【答案】B 【解析】快速返回触发条件为1YA、3YA断电，2YA通电。A错误，1YA需断电；C错误，3YA断电；D错误，2YA需通电。 1.动力滑台快速返回的触发条件是（ ） A. 1YA、2YA、3YA都通电 B. 1YA、3YA断电，2YA通电 C. 1YA通电，2YA、3YA断电 D. 1YA、2YA、3YA都断电 【答案】B 【解析】固定挡铁停留结束后，时间继电器延时信号触发电磁铁1YA、3YA断电，2YA通电，从而使电液换向阀5的先导阀右位接入压力油，主阀右位切换至主油路，进入快速返回状态。 2.快速返回时，电液换向阀5的先导阀处于（ ） A. 左位 B. 中位 C. 右位 D. 不确定位置 【答案】C 【解析】当满足快速返回触发条件，即1YA、3YA断电，2YA通电时，电液换向阀5的先导阀右位接入压力油。 3.快速返回时，电液换向阀5的主阀阀芯移动方向是（ ） A. 左移 B. 右移 C. 不动 D. 先右移后左移 【答案】A 【解析】控制油路推动电液换向阀5的主阀阀芯左移，使其右位接入系统，从而切换主油路方向。 1.快速返回主油路的回油路中，液压缸19无杆腔的油液经过（ ）流回油箱 A. 单向阀9 B. 单向阀16 C. 液控顺序阀7 D. 背压阀6 【答案】B 【解析】快速返回主油路回油路为：液压缸19无杆腔→单向阀16→电液换向阀5的主阀右位→油箱。 2.动力滑台快速返回时，系统压力（ ） A. 较高 B. 较低 C. 不变 D. 先高后低 【答案】B 【解析】动力滑台返回时负载小，系统压力较低，限压式变量泵2在低压下自动输出最大流量，实现快速返回。 3.快速返回时，限压式变量泵2的输出流量（ ） A. 最大 B. 最小 C. 不变 D. 随机变化 【答案】A 【解析】由于返回时系统压力低，限压式变量泵2在低压下自动输出最大流量，以满足快速返回的需求。 · 触发条件：固定挡铁停留结束，时间继电器触发1YA、3YA断电，2YA通电，电液换向阀5右位接入。 · 主阀右位切换，进油路改至有杆腔，无杆腔油液经单向阀16快速回油箱。 · 返回时负载小，系统压力低，限压式变量泵输出最大流量。 · 单向阀16确保回油畅通，单向节流阀控制换向速度，变量泵节能高效。 知识点三 固定挡铁停留、原位停止与液压系统主要特点 一、固定挡铁停留： 1.触发条件：二次工作进给结束，动力滑台碰撞固定挡铁，停止运动。 2.系统响应： （1）压力升高：液压缸受阻导致系统压力骤升，限压式变量泵2进入保压卸荷状态（减少流量输出，维持压力）。 （2）压力继电器15动作：压力达调定值时，压力继电器触发时间继电器开始计时，停留时间由时间继电器控制。 （3）控制逻辑：延时结束后，时间继电器发出信号，触发动力滑台返回。 二、原位停止： 原位状态通路情况如图5所示。 1.触发条件：动力滑台快退至初始位置，行程挡铁压下行程开关。 2.系统响应： （1）2YA断电，电液换向阀5切换至中位，液压缸19左、右两腔封闭，滑台停止。 （2）泵卸荷：限压式变量泵2输出的油液经单向阀3、电液换向阀5中位流回油箱，减少能量损耗。 3. 关键元件作用： （1）单向阀3：保护泵免受液压冲击，同时维持电液换向阀5先导阀控制油路的压力，确保换向动作可靠。 （2）单向阀9：工进时隔离进油路与回油路，防止油液反向流动。 三、液压系统主要特点： 1. 容积节流调速与背压阀： （1）进油路采用限压式变量泵+调速阀，回油路设背压阀，实现低速稳定进给和良好的速度-负载特性。 （2）背压阀作用：改善运动平稳性，承受负值负载。 2. 差动连接与节能设计： 快进时采用液压缸差动连接，配合变量泵低压大流量输出，提高快速运动效率；滑台停止时泵卸荷（电液换向阀中位），减少能量损耗。 3.行程阀与液控顺序阀切换： （1）快进→工进通过行程阀和液控顺序阀切换，简化电路，动作可靠，速度切换平稳。 （2）调速阀预加载：刀具接触工件前降低进给速度，避免冲击。 4.固定挡铁停留高精度定位： 滑台碰撞固定挡铁后停止，停留位置精度高，适用于镗孔、锪面等工序。 5.调速阀串联控制二次工进： 调速阀与串联，实现更低进给速度，启动和速度转换时前冲量小，便于压力继电器自动控制。 图5 原位状态通路情况 固定挡铁停留时，限压式变量泵2的工作状态是（ ） A. 高压大流量输出 B. 保压卸荷（低压小流量输出） C. 完全停止供油 D. 中压中等流量输出 【答案】B 【解析】滑台碰撞固定挡铁后系统压力骤升，限压式变量泵进入保压卸荷状态，输出流量减小但维持系统压力，故B正确。A错误，高压时泵流量应减小；C错误，泵仍在工作；D错误，泵在高压下流量自适应减小。 1.组合机床动力滑台二次工作进给结束后，触发固定挡铁停留的直接原因是（ ） A. 电磁铁通电状态改变 B. 动力滑台碰撞固定挡铁 C. 压力继电器动作 D. 时间继电器计时结束 【答案】B 【解析】固定挡铁停留的触发条件是二次工作进给结束，动力滑台碰撞固定挡铁后停止运动。 2.固定挡铁停留时，压力继电器15动作后会（ ） A. 直接触发动力滑台返回 B. 使电磁铁状态改变 C. 触发时间继电器开始计时 D. 让限压式变量泵停止工作 【答案】C 【解析】当系统压力达到压力继电器15的调定值时，压力继电器触发时间继电器开始计时，停留时间由时间继电器控制。 3.动力滑台快退至初始位置，触发原位停止的关键是（ ） A. 2YA通电 B. 行程挡铁压下行程开关 C. 压力继电器动作 D. 时间继电器计时结束 【答案】B 【解析】原位停止的触发条件是动力滑台快退至初始位置，行程挡铁压下行程开关。A选项2YA断电才会使电液换向阀5切换至中位实现原位停止，而不是通电；C选项压力继电器在固定挡铁停留时起作用，不是原位停止的触发关键；D选项时间继电器计时结束是触发动力滑台返回的相关条件，与原位停止触发无关。 1.原位停止时，2YA断电后，电液换向阀5切换至中位，此时液压缸19的状态是（ ） A. 有杆腔进油，无杆腔回油 B. 无杆腔进油，有杆腔回油 C. 左、右两腔封闭 D. 左、右两腔与油箱连通 【答案】C 【解析】2YA断电，电液换向阀5切换至中位，液压缸19左、右两腔封闭，滑台停止。A和B选项描述的是滑台运动时的进回油情况，不是原位停止时的状态；D选项不符合电液换向阀5中位时的油路情况。 2.原位停止时，限压式变量泵2输出的油液流向是 ( ) A. 直接进入液压缸有杆腔 B. 经单向阀3、电液换向阀5中位流回油箱 C. 经调速阀进入液压缸无杆腔 D. 经液控顺序阀回油箱 【答案】B 【解析】原位停止时，限压式变量泵2输出的油液经单向阀3、电液换向阀5中位流回油箱，实现泵卸荷，减少能量损耗。A选项不符合原位停止时的油路；C选项调速阀在工进时起作用，原位停止时不是这样的油路；D选项液控顺序阀在原位停止时不是油液主要的流经元件。 3.单向阀3在原位停止中的作用是（ ） A. 调节系统压力 B. 控制流量大小 C. 保护泵免受液压冲击，维持电液换向阀5先导阀控制油路压力 D. 防止液压缸有杆腔油液倒流 【答案】C 【解析】单向阀3可保护泵免受液压冲击，同时维持电液换向阀5先导阀控制油路的压力，确保换向动作可靠。 · 固定挡铁停留触发：二次工进结束，滑台碰撞固定挡铁，系统压力骤升，泵保压卸荷。 · 原位停止条件：滑台快退至初始位置压下行程开关，2YA断电，电液换向阀5切换至中位。 · 单向阀3保护泵并维持控制油路压力；压力继电器15触发延时信号。 · 容积节流调速+背压阀保证低速平稳性；滑台停止时泵卸荷节能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$