探析8-2M7120A型平面磨床液压系统的特点

答：M7120A型平面磨床是一台卧轴矩台平面磨床，利用砂轮外圆磨削工件。最大磨削宽度为200mm，最大磨削长度为630mm，平面磨床主要技术性能参数见表8-2。

液压系统的主要特点：

1）工作台纵向往复运动为双作用双出杆液压缸，采用进回油节流、无级调速。

2）进给阀与换向阀为异步运动。

3）磨头进给为双作用单出杆液压缸，采用进油节流调速，可连续、断续进给。

表8-2 M7120A型平面磨床主要技术性能参数

4）主轴轴承的润滑，由一个独立的双联齿轮泵系统供油。

5）系统不工作时，可以卸荷。

6）导轨采用卸荷润滑。

液压系统的工作原理：

M7120A型平面磨床液压系统如图8-1所示，其工作情况如下。

（1）工作台往复运动

1）工作台纵向移动速度的调节。平磨工作台一般以较高速度工作以提高磨削效率，但有时要磨T形槽、台阶等，若速度过高，因冷却不充分容易“烧伤”工件，所以要求在1～18m/min内无级调节。系统采用进出口双重节流，但出口节流三角槽（见截面A—A）比进口节流三角槽（见截面C—C）短，即以出口节流为主，使得运动平稳。进口节流三角槽的作用是在工作台开停时，即使操纵太快，也不致引起液压缸中的压力突然变化造成开车冲击。

进油路：压力油经油路①→开停节流阀7截面C—C的节流三角槽→油路②→液动换向阀6→油路④→液压缸20左腔，使工作台向右运动。

回油路：由液压缸20右腔→油路③→液动换向阀6→油路⑤→开停节流阀7截面A—A的节流三角槽→回油箱。

2）工作台自动换向。系统采用了二位四通液动换向阀6换向，中间位置为H型，换向过程的制动是时间控制制动。用先导阀5防止换向死点，并采用单向节流阀8、10以及在换向阀的四个控制边上增加四个制动锥来防止换向冲击。当工作台右行，撞块碰先导阀杠杆后，先导阀5向左运动，控制油换向。

进油路：压力油由油路①→先导阀5→油路⑦→磨头进给阀9→单向节流阀10→油路⑦→油路⑨→换向阀6右端。

回油路：从换向阀左端→油路⑥→先导阀5→油箱。(www.xing528.com)

此时换向阀6在控制油推动下快速左移（即阀芯第一次快跳），直到遮住快跳孔为止，阀芯转为慢速移动，此时左端的回油路变为由油路⑾0l→单向节流阀8→油路⑥→先导阀5→回油箱。换向阀到达中间位置后，因为换向阀是H型，所以液压缸两腔与进回油都相通，工作台仅靠惯性运动。换向阀再向左移动逐步关闭②、④和③、⑤油路，同时又逐渐打开②、③和④、⑤油路，使工作台换向。由于平磨换向精度要求不高，换向过程中，阀芯由单向节流阀调定的慢速移动时间可以长些，这样制动行程较长，但不易产生换向冲击。工作台的反向升速过程较快，所以这里也不必采用阀芯“第二次快跳”来调整反向升速的时间。

图8-1 M712OA型平面磨床液压系统图

1—主液压泵 2—溢流阀 3—压力表开关 4—润滑油稳定器 5—先导阀 6—工作台液动换向阀 7—工作台开停节流阀 8、1O、28—单向节流阀 9—（磨头）进给阀 11—磨头进刀（开、停）节流阀 12—磨头液动换向阀 13—磨头先导阀 14—换向杠杆 15—互通阀 16—手柄式操纵阀 17、21、22、23—过滤器18—磨头液压缸 19—双联齿轮泵 2O—工作台液压缸 24—节流阀 25—磨头 26—轴承 27—砂轮 29—磨头撞块 3O—磨头导轨润滑 31—磨头手摇机构液压缸 32—水银开关装置 33—跳动阻尼阀

3）工作台停止。工作台停止时，液压泵还有压力油输出，其他动作仍可进行，如磨头（砂轮架）可移动，还有润滑系统也在工作。同时要求工作台停止时可以手摇移动工作台，并要求工作台手动与液动互锁。将开停节流阀7逆时针转动120°，关闭回油路⑤便可使工作台停止运动。工作台液动时要求手摇工作台的齿轮脱开，以免手轮回转妨碍操作。液动切断时，要求手摇机构齿轮啮合，同时工作台液压缸两腔都通压力油，以便手摇工作台。液动与手动的互锁是通过在开停节流阀7上增加一个截面B—B来实现的。

手摇工作台时的油路是：开停节流阀7逆时针转动120°（即工作台“停止”位置），截面B—B油路⑧通过开停节流阀7中心孔接通油箱，工作台手摇机构的齿轮在弹簧作用下合上；同时工作台液压缸两腔互通压力油：液压缸右腔通油路③→液动换向阀6→油路⑤→开停节流阀7截面A—A→开停节流阀7纵向槽至截面C—C→油路②→液动换向阀6→油路④→液压缸左腔，使液压缸两腔互通，同时通压力油，可以手摇工作台以及避免开车时工作台冲击。

4）液压系统卸荷。因平磨速度高，故系统流量较大，为减少发热，不工作时希望系统卸荷。M7120A的卸荷就在开停节流阀上解决。该阀逆时针转180°，液压泵出口压力油经开停节流阀7截面A—A的中心孔到油箱。此时液压泵压力仅仅由这段回油路的背压构成，不超过0.2～0.3MPa。此时液压缸两腔互通卸荷的压力油，手摇机构仍通回油，可以手摇工作台移动。

（2）磨头（砂轮架）的进刀运动

1）磨头的横向连续进刀。磨头的横向连续进刀，在修整砂轮和调整机床的过程中，又要求砂轮架作横向连续运动。系统是一个进口节流调速回路，可保证连续进刀速度在0.3～3.0m/min范围内无级调节。其中先导阀13防止磨头的换向死点，而单向节流阀可防止磨头的换向冲击。当连续进刀节流阀11逆时针转动45°时，进油路：压力油由油路①→进刀节流阀11截面F—F→油路⑾2l→阀11截面E—E→油路⑾2l（实线表示）→换向阀12→油路4⑾l→磨头液压缸⑾8l左腔。

而回油路：液压缸右腔→油路⑾5l→换向阀12→先导阀13→油路⓪→互通阀15→油箱。由于阀11逆时针转45°，压力油由油路①经阀11截面G—G到油路⑾3l，打开互通阀15。而当撞块碰换向杠杆14时，先导阀13换向，液动换向阀12换向，切换磨头进刀主油路，使磨头反向连续进刀。连续进刀动作除修整砂轮外，还可用来调整砂轮与工件的位置。

2）磨头的横向断续进刀。磨头断续进刀采用定时进给控制，断续进给阀9在中间位置的过渡时间（由单向节流阀10调节）决定磨头断续进给量的大小，并可在2～12mm/次范围内无级调节。虽然定时进给的进给量受单向节流阀的堵塞和流量稳定性的影响，但是定时进给方法简单。断续进刀的时间，如果是在工作台换向完毕反方起动以后，就会造成齿轮在换向端的轨迹为斜线，会影响磨削效率和平面的表面粗糙度。为此，要求断续进给阀⑨先动作，工作台换向阀后动作，系统内是采用两个阀串联的方法保证这个顺序动作。从工作台先导阀5经管路⑦的压力油，先推动断续进给阀9，直到接通⑦时，工作台换向阀才动作。每当先导阀动作一次，进给阀便动作一次，实现断续进刀。如果两个阀并联，即使两个阀同时动作，但由于工作台液压缸近，磨头液压缸远，仍会造成工作台先换向，磨头后进刀的交叉进刀情况。

断续进刀时进油路：压力油由油路①→进给阀9→油路⑾lᣢ（在工作台换向瞬间接通）→节流阀11→油路⑾2l（此时阀11处在断续进刀位置）→换向阀12→油路⑾l4→液压缸18左腔；

回油路：由液压缸18右腔→油路⑾5l→换向阀12→先导阀13的油路⓪→阀15→油箱。

进刀停止时油路为：油路⑾3l→进刀节流阀11通油箱。磨头手摇机构液压缸在弹簧作用下合上齿轮，同时互通阀15在弹簧作用下使液压缸两腔互通，再通过节流阀11接回油，磨头就可以手摇移动。在系统中为防止液压缸停止时油液向下流出，空气侵入，造成开车冲击，将液压缸两腔的回油与溢流阀的回油连起来，利用管路的背压保持缸内充满油。同时节流阀置于进口上也可以防止开车冲击。

（3）机床的润滑系统

1）床身导轨润滑。床身导轨润滑采用润滑油稳定器4，压力为0.08～0.15MPa，由调压螺钉调节，流量由带节流槽的螺钉调节。内部阻尼孔起减压作用，压力过高时油可从单向球阀溢流回油箱。

2）磨头轴承润滑。磨头轴承润滑由双联泵完成。带动主液压泵1的电动机的另一输出轴，经V带，拖动双联齿轮泵19，其中一个泵将油送入轴承内，另一泵将油抽到水银开关装置⑾23的底部，使其浮筒上升，通过杠杆使开关接通，为磨头主轴的起动作好准备。如浮筒不能使水银开关接通，证明轴承无油或润滑油不足，则主轴无法起动；如送入轴承的油太多，可由旁路节流阀24回油箱。

3）磨头导轨润滑。磨头导轨润滑，是采用手柄式操纵阀（二位二通阀）16在开车前手动实现导轨润滑。