拉床液压系统

(l)主机功能结构

某L5240/1型立式拉床是一台旧机床，用于工件的表面拉削加工。由于原液压系统中液压元件结构陈旧、故障环节多，故障排除和修理困难、冲击振动大、系统工作不稳定、噪声大、维修费用高，因此在满足原机床性能参数的基础上，用轴向变量柱塞泵和插装阀对原系统进行了改造，构成了新的液压系统，并采用了微机控制。

(2)液压系统及其工作原理

图2-20所示为该拉床新的液压系统原理图。系统的油源为双向变量轴向柱塞泵1，该泵的控制油源为辅助泵，通过电磁换向阀1-1控制变量缸1-2的移位方向，实现泵1的斜盘倾向和倾角的改变；单向阀2和3用作泵1的双向吸油阀；泵在零偏心空运转时通过专用阀组合装置4保证泵的滑靴和斜盘间有足够的静压油膜，使主泵正常运转；主泵正向（向下）供油的压力分别由先导调压阀14和插装阀V5构成的溢流阀设定(16MPa)，反向（向上）供油的压力分别由先导调压阀10和插装阀V4构成的溢流阀设定(16MPa)。液压缸7是系统唯一的执行器，带动拉刀完成下行拉削、下端点停止、上行返回、上端点停止的工作循环；下行时有杆腔的最高压力即为阀9的设定值，无杆腔的回油压力由调压阀9设定(6. 3MPa)；上行时无杆腔的最高压力即为阀10的设定值，上行中，液压缸有杆腔和无杆腔通过插装阀V2、V3实现插动连接。

液压系统的工作原理如下。

①下行拉削 工件装夹好后，电磁铁IYA、2YA、3YA，4YA、5YA通电，换向阀1—1切换至上位，辅助泵的压力油经阀I-I进入主泵1变量缸1-2的上腔，变量头带动泵的斜盘变向并达到所需的倾角。主泵1通过单向阀2从油箱吸油，输出的高压油经插装阀VI和管路B进入缸7的有杆腔，活塞杆带动拉刀下行切削工件。当切削中由于负载增加使系统压力超过插装阀V5的先导调压阀14的设定值时，V5打开溢流，防止系统过载。而缸7无杆腔的油液经管路A和插装阀V3 -分为二，一部分进入主泵1的吸油口形成闭环油路，剩余的另一部分经换向阀8进入插装阀V4中的调压阀9，当管路中的压力超过调压阀9的设定值时，油液经插装阀V4溢流回油箱。

②下端点停止和卸下工件活塞杆到达下端点后，所有电磁铁断电，全部插装阀闭死，电磁换向阀1-1复至中位，变量缸1-2在弹簧力的作用下，使斜盘处于零偏心，主泵零位运转，故系统既不供油也不排油，活塞杆可靠地停止在下端点（此时可把拉削完毕的工件取出）。此时，辅助泵的油液进入专用阀组合装置4，控制主泵1处于零偏心，使主泵的滑靴和斜盘之间具有足够的静压油膜，使泵1能在较长时间内维持空运转。

③上行返回 卸下工件后，电磁铁2YA、3YA、6YA通电，换向阀1-1切换至下位，辅助泵的油液经换向阀1-1进入变量缸1-2的下腔，使泵1换向并达到所需的倾角。主泵1经单向阀3吸油，输出的压力油经插装阀V3和管路A进入缸7的无杆腔，有杆腔排出的油液经管路B和插装阀V2、V3与泵1的压力油汇合后一并进入缸7的无杆腔，形成插动连接，使活塞杆快速上行返回。当工作压力超过插装阀V4中的调压阀10的设定值时，V4打开，油液经此阀溢流回油箱，实现过载保护。

④上端点停止和装夹工件液压缸退回到上端点后的系统工况与②完全相同，此时可装夹待加工工件。等待下一循环开始。

(3)技术特点与推广

①拉床液压系统采用变量泵供油的容积调速方式，功率损失和发热少。变量泵的供油方向和排量通过辅助泵及主泵附设的变量缸和电磁换向阀控制，主泵在零位工作时通过辅助泵和专用阀组合装置保证滑靴与斜盘摩擦副之间的静压油膜，有利于保证泵的工作正常和寿命延长。

②系统采用插装阀进行综合控制，结构简单、启闭动作快、通油能力大、密封性好、阻力小，并便于使用维护。

③液压缸空载上行返回时为差动连接，在不增加流量的情况下，加快了缸的运行速度，缩短了辅助时间，有利于提高生产率。缸升降均有起安全保护作用的调压阀限定最高压力，

可靠性好。