机床工作台的液压传动系统

图 1-2（a）所示为机床工作台液压系统结构原理。它由油箱 l、过滤器 2、液压泵 3、溢

流阀 4、换向阀 5、节流阀 6、换向阀 7、液压缸 8 以及连接这些元件的油管、接头等组成。

该系统的工作原理是：电动机驱动液压泵旋转，从油箱经过滤器吸油，泵输出的压力油

→换向阀 5→节流阀 6→换向阀 7→液压缸左腔，推动活塞而使工作台 9 向右运动。这时液

压缸8 右腔的油液→换向阀7→回油管③→油箱。如果将换向阀手柄转换成图 1-2（b）所

示状态，则压力油→换向阀 7→液压缸右腔，推动活塞而使工作台向左运动并使液压缸左

腔油液→换向阀 7→回油管③→油箱。

工作台的运动速度是由节流阀 6 来调节的。改变节流阀的开口大小，可以改变进入

液压缸的流量，从而控制液压缸活塞的运动速度

       为了克服推动工作台时受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，而这个推力是由液压缸中的油液压力所产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力就越高；阻力小，压力就低。这就说明了液压传

动的一个基本原理，即压力取决于负载。

图 1-2 机床工作台液压系统结构原理，l—油箱 2—过滤器 3—液压泵 4—溢流阀，5—换向阀 6—节流阀 7—换向阀 8—液压缸

溢流阀 4 的作用是调节和稳定系统的最大工作压力，并溢出定量泵多余的油液。当工作台工作进给时，液压缸活塞需要克服大的负载并作慢速运动。因此，进入液压缸的压力油必须有足够的稳定压力才能推动活塞带动工作台运动。调节溢流阀的弹簧力，使之与液压缸最大负载力相平衡。当系统压力升高到稍大于溢流阀的弹簧力时，溢流阀便打开，将定量泵输出的部分油液经油管②溢回油箱。这时系统压力不再升高，工作台保持稳定的低速运动。当工作台快速退回时，因负载小所需压力低，溢流阀关闭，泵的流量全部进入液压缸，工作台则实现快速运动。

如果将换向阀 5 手柄转换成图 1-2（c）所示状态，则液压泵输出的压力油→换向阀5→回油管①→油箱。这时工作台停止运动，系统处于卸荷状态。图 1-3 所示为该液压系统的图形符号图。结构式原理图直观性好，容易理解，但图形复杂，绘制困难。为了简化系统图，目前各国均用元件的图形符号来绘

液压与气压系统图采用附录中所规定的图形符号绘制。

图 1-3 机床工作台液压系统图形符号图

1.2.1气压传动的工作原理

图 1-4 所示为气动剪切机的结构原理图及图形符号。图示位置为剪切前的预备状态，

空气压缩机 1 输出的压缩空气→冷却器 2→油水分离器 3（降温及初步净化）→贮气罐 4（备

用）→分水滤气器 5（再次净化）→减压阀 6→油雾器 7→换向阀 9→气缸 10。此时换向阀

A 腔的压缩空气将阀芯推到上位，使气缸上腔充压，活塞处于下位，剪切机的剪口张开，

处于预备工作状态。

当送料机构将工料 11 送入剪切机并到达规定位置时，工料将行程阀 8 的阀芯向右推动，

换向阀 A 腔经行程阀 8 与大气相通，换向阀阀芯在弹簧的作用下移到下位，将气缸上腔与

大气连通，下腔与压缩空气连通。此时活塞带动剪刀快速向上运动将工料切下。工料被切

下后，即与行程阀脱开，行程阀阀芯在弹簧作用下复位，将排气口封死，换向阀 A 腔压力

上升，阀芯上移，使气路换向。气缸上腔进压缩空气，下腔排气，活塞带动剪刀向下运动，

系统又恢复到图示预备状态，待第二次进料剪切。

从上面例子可以看到：气泵（压缩机）将电动机的机械能转换为流体的压力能，然后通过液压缸或气压马达（气缸或气马达）将流体的压力能再转换为机械能以推动负载运动。

1.2.1液压与气压系统的主要组成

由上述可知，液压与气压系统是由若干具有特定功能的液压或气压元件（部件）组成 并完成某种具体任务的一个整体。通常一个完整的液压系统由以下 5 个部分组成。 （1）动力元件。如液压泵等。将原动机的机械能（ Fυ 或 Mω ）转换成液压能（ pQ ）。

（2）执行元件。如液压缸、液压马达等。将液压能转换成机械能。

（3）控制元件。如各种控制阀。利用这些元件对系统中的液体压力、流量及方向进行

控制或调节，以满足工作装置对传动的要求。

（4）辅助元件。起辅助作用，如油箱、滤油器、管路、管接头及各种控制、检测仪表

等。其作用是储存、输送、净化工作液及监控系统等。在有些系统中，为了进一步改善系

统性能，还采用了蓄能器、加热器及散热器等辅助元件。

（5）工作介质。液压液，是动力传递的载体。