1．三级调压回路软管突然破裂
三级调压回路如图9－6所示，该回路使用不久便出现软管突然破裂。
图9－6 三级调压回路
1、2—溢流阀；3、4—电磁换向阀；5—液压缸
（1）存在问题 系统运行不久，在正常运转条件下，软管发生破裂。
（2）问题分析 首先检查软管，软管的质量不存在问题。回路中溢流阀的调整压力均正常。
经对管路和各液压阀结构、机能的综合分析及检测知道电磁换向阀3的过渡状态如图9－7所示。不难看出，电磁换向阀3在由一个工位向另一个工位切换时，由于液压泵输油口无出路，造成回路的压力瞬间增大，当压力达到一定值时，就会使软管受压力冲击而破裂。
图9－7 电磁换向阀3的过渡状态
（3）解决方法 上述问题不是使用、维护不当引起的，而是由于设计时考虑不周造成的。改进后的液压回路如图9－8所示。
图9－8 改进后的三级调压回路
1、2—溢流阀；3、4—电磁换向阀；5—液压缸
滑阀的过渡状态（位置），往往是设计者不注意的问题，因而会出现意想不到的设计失误。此例告诫我们，要搞好液压系统的设计，不但要正确掌握、选用滑阀的机能，而且对滑阀的过渡状态机能（有些产品样本已标出）也要心中有数，从而设计出合理可行的回路，保证液压系统在各种工况下都能可靠地工作。
2．40型成型磨床横向进给液压系统有冲击
40型成型磨床横向进给液压系统如图9－9所示。系统在使用不久后改用国产导轨油，造成加工精度不够，增加元件1可以满足要求。
3．成型机液压系统减压压力不稳定
成型机液压系统如图9－10所示。
问题：阀7的减压压力不能稳定在1．5MPa。
原因：
（1）阀7进油口压力低于阀7的调定值；
（2）缸11的负载小；
（3）缸11内外泄露大；
（4）阀7污物多，可清洗排除；
（5）阀7的外泄口有背压，受阀3、阀5、阀4、阀6的波动影响大。
解决方法：单独回油。
图9－9 40型成型磨床横向进给液压系统
1—单向节流阀；2、4、8—换向阀；3—可调节流阀；5—液压缸；6—管道；7—工作台
图9－10 成型机液压系统
1—液压泵；2、3、5—溢流阀；4、6—三位四通电液阀；7—减压阀；
8—电磁换向阀；9、10、11—液压缸；12、13—压力表
习题9
9－1 试设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床的驱动动力滑台的液压系统。
设计要求滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。已知：机床上有主轴16个，加工φ13．9mm的孔14个、φ8．5mm的孔2个。刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS。
液压系统中各参数要求如下：
（1）机床工作部件总质量m＝1 000kg；
（2）快进、快退v1＝v3均为5．5m/min；
（3）快进行程长度l1＝100mm；
（4）工进行程长度l2＝500mm；
（5）往复运动的加速、减速时间不希望超过0．157s；
（6）动力滑台采用平导轨，其静摩擦因数fs＝0．2，动摩擦因数fd＝0．1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
9－2 试设计一台上料机的液压系统，上料机结构示意图如图9－11所示。
要求驱动它的液压传动系统完成“快速上升→慢速上升→停留斗→快速下降”的工作循环。液压系统中各参数要求如下：
图9－11 上料机结构示意图
（1）其垂直上升工件的重力为5 000N；
（2）滑台的总重力G＝1 000N；
（3）快速上升行程350mm；
（4）速度要求≥45mm/s；
（5）慢速上升行程为100mm，其最小速度为8mm/s；
（6）快速下降行程为450mm，速度要求≥55mm/s；
（7）滑台采用V形导轨，其导轨面的夹角为90°；
（8）滑台与导轨的最大间隙为2mm；
（9）启动加速和减速时间均为0．5s；
（10）液压缸的机械效率（考虑密封阻力）为0．91。
9－3 试设计一台成型铣刀专用铣床液压系统。要求机床工作台上安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。
机床的工作循环是：手工上料→工件自动夹紧→工作台快进→铣削进给（工进）→工作台快退→原位→夹具松开→手工卸料。
对机床液压系统具体参数要求如下：
（1）运动部件总重力G＝25 000N；
（2）切削力F＝18 000N；
（3）快进行程l1＝300mm；
（4）工进行程l2＝80mm；
（5）快进、快退速度v1＝v3＝5m/min；
（6）工进速度v2＝100～600mm/min；
（7）启动时间Δt＝0．5s；
（8）夹紧力Fj＝30 000N；
（9）行程lj＝15mm；
（10）夹紧时间Δtj＝1s；
（11）工作台采用平导轨，导轨间静摩擦系数fs＝0．2，动摩擦系数fd＝0．1；
（12）要求工作台能在任意位置停留。
9－4 试设计一台塑料注射成型机（注塑机）液压系统。要求最大注射量为250cm3/次，实现的工作循环具体如下。
（1）准备工作 料斗加料，螺旋机构将一定数量的物料送入料筒，由筒外电加热器加热预塑，合上安全门。
（2）工作循环 合模→注射→保压→冷却、预塑→注射座后退→开模→顶出制品→顶出缸后退→合模。
在合模时，合模缸先驱动动模板慢速启动，然后快速前移，接近定模板时转为低压慢速前移，在低速合模确认模具无异物存在后，转为高压合模（锁模）。
设计参数如下：
（1）螺杆直径d＝40mm；
（2）螺杆行程s1＝200mm；
（3）最大注射压力p＝153MPa；
（4）注射速度vw＝0．07m/s；
（5）螺杆转速n＝60r/min；
（6）螺杆驱动功率PMZ＝5kW；
（7）注射座最大推力FZ＝3×104N；
（8）注射座行程s2＝230mm；
（9）注射座前进速度vz1＝0．06m/s；
（10）注射座后退速度vz2＝0．08m/s；
（11）最大合模力（锁模力）Fh＝90×104N；
（12）开模力Fk＝4．9×104N；
（13）动模板（合模缸）最大行程s3＝350mm；
（14）快速合模速度vhG＝0．1m/s；
（15）慢速合模速度vhm＝0．02m/s；
（16）快速开模速度vkG＝0．13m/s；
（17）慢速开模速度vkm＝0．03m/s。
9－5 试设计一压光机的压辊移动液压控制系统，其系统如图9－12所示。在纸张生产工艺流程中，烘干工序完成后必须用压光机对纸张进行压光处理。它的实际设计过程如下：该机上、下两压光辊的门幅宽度为5．5m，通过左、右两液压缸使下压辊升、降。下压辊自重G＝23 000kg，要求上升速度为v＝0．007m/s，左、右两缸要基本满足大致同步要求。工艺要求在下压辊上升到与上压辊接触时需暂停运动，直到上、下两压辊转速相同及纸张进入两辊辊缝中间后才继续上升对纸张进行加压。
图9－12 压光机液压系统示意图
加压时两辊间的线压力为L＝60N/mm，最大线压为Lmax＝110N/mm。
为防止上、下两辊表面损伤，在高速转动时不允许它们直接接触。因此，在断纸后，下辊必须立即退回。同时，要求系统既能自动控制，也能手动操作。自动时采用电器控制并具有保压功能。
9－6 试设计一专用铣床液压系统。要求专用铣床完成“快进→工进→快退”工作循环，中位停止运动油泵可卸荷。
铣床驱动电动机的功率为7．85kW，铣刀直径为100mm，转速为300r/min。工作台质量为500kg，工件和夹具的最大质量为150kg。工作台总行程为300mm，其中，工进为100mm。工作台快进退速度5m/min，工进时间为15s。工作台用平导轨，静摩擦系数为0．2，动摩擦系数为0．1。启动加速和制动减速时间为0．05s。
（1）设计专用铣床液压系统原理图。
（2）计算液压缸内径、活塞杆直径和液压缸两腔有效面积。
（3）计算液压缸工作压力、流量和功率。
（4）选择液压元件的型号。
9－7 试设计一中型履带式液压挖掘机液压系统，已知：
液压挖掘机整机重力G＝22×103×9．81N＝2．16×105N；
行走速度v＝1．5km/h或v＝3km/h（两级速度）；
驱动轮节圆直径D0＝752．7mm；
最大爬坡能力α＝25°；
最大爬坡负载力Fmax＝Gsinα；
回转平台转速n0＝0～8r/min；
工作缸最大负载：
动臂缸R1＝440N，斗杆缸R2＝440N，铲斗缸R3＝345N。
参考WY100液压系统图，确定各执行元件的几何尺寸、液压泵的型号及规格等。
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