一、概述

    液壓機是一種可用于加工金屬、塑料、木材、皮革、橡膠等各種材料的壓力加工機床，能完成鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、成形、打包等多種工藝，具有壓力和速度可大范圍無級調整，可在任意位置輸出全部功率和保持所需壓力等許多優點，因而用途十分廣泛。

    液壓機按其所用的工作介質不同，可分為油壓機和水壓機兩種；按機體的結構不同，有單臂式、柱式和框架式等。其中以柱式液壓機應用較廣泛。如圖C所示，這種壓力機由四個導向立柱，上、下橫粱和滑塊組成，在上、下橫梁中安置著上、下兩個液壓缸，上缸為主液壓缸，下缸為頂出缸。

這里介紹一種以油為介質的YB32-200型四柱液壓機。該液壓機主液壓缸zui大壓制力為2000kN。液壓機要求液壓系統完成的主要動作是：主液壓缸驅動滑塊快速下行、慢速加壓、保壓延時、快速返回及在任意點停止；頂出活塞缸的頂出、退回等。在作薄板拉伸時，有時還需要利用頂出液壓缸將坯料壓緊，以防止周邊起皺。這時頂出液壓缸下腔需保持一定的壓力并隨主缸一起下行。

    二、YB32-200型四柱液壓機液壓系統的工作原理

    圖D所示為YB32-200型四柱液壓機的液壓系統原理圖。

    1．主缸的運動

    (1)快速下行快速下行時，電磁鐵IYA通電，先導閥3（電磁換向閥）和主缸換向閥7（液動換向閥）左位接入系統，液控單向閥I2被打開。在主缸5快速下行的起初階段，尚未觸及工件時，主缸活塞在自重作用下迅速下行。這時液壓泵的流量較小，還不足以補充主缸上腔空出的體積，因而上腔形成真空。處于液壓機頂部的充液箱6在大氣壓作用下，打開液控單向閥ii向主缸上腔加油，使之充滿油液，以便主缸活塞下行到接觸工件時，能立即進行加壓。這時系統中油液流動的情況為：

進油路：液壓泵→順序閥10→主缸換向閥7（左位）→單向閥I3→主缸5上腔

回油路：主缸5下腔→液控單向閥I2→主缸換向閥7（左位）→下缸電液換向閥2(中位) →油箱

(2)接觸工件，慢速加壓在滑塊16接觸到工件后，阻力增加，這時主缸5上腔壓力迅速升高，關閉液控單向閥I1，這時只有液壓泵繼續向主缸上腔提供高壓油，推動活塞慢速下行，對工件加壓。加壓速度僅由液壓泵的流量來決定，油液流動情況與快速下行相同。

(3)保壓延時當主缸上腔的油壓達到預定數值時，壓力繼電器8發出信號，使電磁鐵IYA斷電，主缸先導閥3和主缸換向閥7都回復中位，主缸上、下油腔封閉。液壓泵處于卸荷狀態，系統中沒有油液流動。而單向閥I3被高壓油自動關閉，主缸上腔進入保壓狀態。保壓時間由壓力繼電器8控制的時間繼電器（圖中未畫出）控制，能在0～24min內調節。這時的油液流動情況為：

液壓泵→順序閥10→主缸換向閥7（中位）→下缸電液換向閥2（中位）→油箱

(4)泄壓、快速返回保壓結束（到了預定的保壓時間）后，時間繼電器發出信號，使電磁鐵2YA通電，主缸先導閥3右位接入系統，釋壓閥9使主缸換向閥7也以右位接入系統。這時液控單向閥I1被打開，使主缸上腔的排油全部排回充液箱6，當充液箱6內液面超過預定位置時，多余油液由溢流管（圖中未畫出）排回主油箱。油液流動情況為：

進油路：液壓泵→順序閥10→主缸換向閥7（右位）→液控單向閥I2→主缸5下腔

回油路：主缸5上腔→液控單向閥工1→充液箱6

液壓機中的釋壓閥9是為了防止保壓狀態向快速返回狀態轉變過快，在系統中引起壓力沖擊而設置的。因為若此時主缸上腔立即與回油相通，則系統內液體積蓄的彈性能將突然釋放出來，產生液壓沖擊，造成機器和管路的劇烈振動，發出很大的噪聲，所以保壓后必須先泄壓然后再返回。故系統中設置了釋壓閥9。它的主要功用是使主缸5上腔釋壓之后，壓力油才能通入該缸下腔，從而實現由保壓狀態向快速返回狀態的平穩轉換。其工作原理如下：

在保壓階段，釋壓閥9以上位接入系統；當電磁鐵2YA通電，主缸先導閥3右位接入系統時，控制油路中的壓力油雖已進入釋壓閥閥芯的下端，但由于其上端的高壓未曾釋放，閥芯不動。而液控單向閥I6（閥芯中帶有小型卸荷閥芯）是可以在控制壓力低于其主油路壓力下打開的，因此泄壓油路路線為：

主缸5上腔→液控單向閥I6→釋壓閥9（上位）→油箱

于是主缸5上腔的壓力經液控單向閥I6逐漸釋放，釋壓閥9的閥芯逐漸向上移動，zui終以其下位接入系統，它一方面切斷主缸5上腔通向油箱的通道，一方面使控制油路中的壓力油進入主缸換向閥7閥芯的右端，使其右位接人系統，實現滑塊的快速返回。另外，主缸換向閥7在由左位轉換到中位時，閥芯右端由油箱經單向閥I4補油；在由右位轉換到中位時，閥芯右端的油液經單向閥is排回油箱。

(5)原位停止當返回到預定位置時，滑塊上的擋塊17觸動行程開關18，使電磁鐵2YA斷電，主缸先導閥3和主缸換向閥7都回復到中位。主缸被閥7鎖緊，活塞停止運動，此時液壓泵在低壓下卸荷。

2．頂出缸的運動

頂出缸1的動作是在主缸停止運動后進行的。因為進入頂出缸的壓力油必須先經過主缸換向閥7的中位（即主缸停止運動的位置），然后再進入控制頂出缸運動的換向閥2，從而實現了主缸和頂出缸運動的互鎖。

(1)預出缸頂出頂出缸的初始位置是活塞處于zui下端。執行向上頂出動作時，電磁閥3 YA通電，主缸先導閥3和主缸換向閥7都處于中位，其油流路線為：威斯特

進油路：液壓泵→順序閥10 →主缸換向閥7（中位）→下缸電液換向閥2（右位）→下缸1下腔

回油路：下缸1上腔→下缸電液換向閥2（右位）→油箱

頂出缸活塞上升、頂出，以便取出壓制成型的工件。

(2)頂出缸退回  頂出缸向下退回時，電磁鐵3YA斷電、4YA通電，這時油流路線為：

進油路：液壓泵→順序閥10→主缸換向閥7（中位）→下缸電液換向閥2(左位) →下缸1上腔

回油路：下缸1下腔→下缸電液換向閥2(左位) →油箱

(3)頂出缸停止電磁鐵3YA、4YA都斷電，下缸電液換向閥2處于中位，頂出缸停止運動。

下表為該系統電磁鐵的動作順序。

電磁鐵動作順序表

三、YB32-200型四柱液壓機液壓系統的主要特點

①系統是利用主缸活塞、滑塊自重的作用實現快速下行，并利用充液箱和液控單向閥I1對主缸充液，從而減小泵的流量，簡化油路結構。

②系統中采用了釋壓閥來實現主缸滑塊快速返回時主缸換向閥的延時換向（先卸壓后換向），保證液壓機動作平穩，不會在換向時產生液壓沖擊和噪聲。

③系統利用管道和密封油液的彈性變形來實現保壓，方法簡單，但對液控單向閥和液壓缸等元件的密封性能要求較高。

④主缸與下缸的運動互鎖，以確保操作安全。

⑤系統中的兩個液壓缸各有一個安全閥進行過載保護。