液压系统-快进工进回路

快进工进回路是一种常见的液压系统设计，用于提升设备的工作效率。其设计特点是通过快进阶段快速接近工作目标位置，并在工进阶段切换至低速高力的状态完成加工、切削、夹紧等实际工作。该回路通过流量的切换与控制，兼顾了动作速度和工作力量需求，广泛应用于液压压力机、液压剪切机等设备。

---

快进工进回路的特点

1. 具备快进功能：
   • 在设备非工作阶段，通过快进动作以最大速度靠近目标位置，节省工作循环时间。
2. 具备工进功能：
   • 在需要进行工作（如机加工、压装、切断等）时，切换到低速高力状态，通过更大的液压力完成作业需求。
3. 流量切换：
   • 回路通过切换大流量（快进）和小流量（工进）两个阶段，实现速度和力量的合理分配。
4. 高效节能：
   • 快进阶段利用高流量泵快速响应，而工进阶段仅少量流量用于持续工作，降低能源消耗。

---

快进工进回路的工作过程

典型快进工进回路的工作分为以下几个阶段：

1. 快进阶段

• 系统利用大流量低压工作回路，驱动执行元件以较高速度向目标位置接近。此阶段重视速度，因此液压泵的输出大流量直接驱动执行元件（通常是液压缸）。

2. 工进阶段

• 当执行元件接近工作位置时，系统切换至小流量高压模式。此时低流量能够输出更大推力（或夹紧力），执行机械加工、切削、成形等需要较高工作力的操作。

3. 回程阶段

• 在完成工进后，换向阀切换方向，执行元件回程至初始位置，并准备下一个循环。此时根据需要也可采用快回模式（高速返回）。

---

快进工进回路的组成

一个典型的快进工进回路的液压系统主要由以下组件组成：

1. 液压泵：
   • 提供系统压力。通常系统会有两个泵：
     • 高流量低压泵用于快进阶段。
     • 低流量高压泵用于工进阶段。
2. 执行元件（如液压缸）：
   • 完成位移或工作任务，例如推动、夹紧、切削等。
3. 换向阀：
   • 控制液压缸油路方向，切换液压缸的快进或工进方向。
4. 顺序阀或压力继电器：
   • 自动检测液压系统的压力，并根据压力条件切换快进和工进状态。
5. 单向阀：
   • 在回路中，用于防止液流逆向流动。
6. 溢流阀：
   • 保护液压系统安全，防止压力过高。
7. 油箱与管路：
   • 储存与输送液压油液，维持系统回路的流通。

---

快进工进回路的工作原理

1. 快进阶段的原理：
   • 液压泵提供大流量低压油液，通过换向阀直接进入液压缸无杆腔，液压缸以最快速率向目标位置运动。
   • 此时执行元件未接触负载，液压系统主要消耗泵的流量用于快速动作。
2. 工进阶段的原理：
   • 当液压缸接触负载时，压力上升，顺序阀（或压力继电器）感应到压力变化后，切换流向，将液压系统接入低流量高压泵。
   • 高压泵输出较小流量，但提供了足够的压力，满足执行元件进行高负载工作，如压装、成形等操作。
3. 回程阶段的原理：
   • 换向阀改变油路方向，液压缸返回初始位置。此时可使用快回功能，液压缸无负载快速复位，减少空行程时间。

---

快进工进回路的优缺点

优点：

1. 效率高：
   • 快进阶段使用大流量油迅速完成非工作部分的运动，提高工作效率。
2. 节能效果好：
   • 工进阶段只需小流量高压回路供油，减少大流量泵长时间工作造成的能量浪费。
3. 动作平稳：
   • 工进阶段采用高压低流量，确保负载运动平稳可靠。
4. 功能灵活：
   • 快进和工进模式的结合适用于多种不同负载和场景。

缺点：

1. 回路复杂：
   • 需要多个泵、阀和控制元件，系统设计和维护成本较高。
2. 故障点多：
   • 顺序阀、换向阀等多个元件增加系统故障风险。
3. 调试要求高：
   • 需要对快进到工进的切换压力和阀门动作时间进行精确调整，确保切换稳定。

---

快进工进回路的应用场景

1. 液压压力机：
   • 快进阶段用于压头快速接近模具，工进阶段完成金属成形、模压等高压操作。
2. 液压切割机：
   • 快进阶段推动刀架接近工件，工进阶段以缓慢高压完成切削。
3. 注塑机：
   • 快进阶段用于模具的快速闭合，工进阶段完成塑料注射。
4. 液压夹具：
   • 快进阶段夹紧工作，工进阶段用低流量高压力实现精确定位或夹持力。
5. 液压冲床：
   • 快速接近工件后，切换至高压工进完成冲裁工作。

---

使用快进工进回路时的注意事项

1. 合理选择泵：
   • 快进泵需保证大流量输出能力，工进泵需确保高压力输出，两者需要流量和压力合理匹配。
2. 正确调整切换点：
   • 顺序阀或压力继电器的切换压力必须精确调整，确保快进与工进切换顺畅，无冲击。
3. 保持系统清洁：
   • 液压油的清洁度需符合要求，防止阀芯、管路堵塞或磨损。
4. 考虑系统散热：
   • 快进阶段液压泵长时间处于大流量状态，系统容易发热，需配备冷却装置。
5. 避免超压损坏：
   • 工进高压回路需设置安全溢流阀，防止压力超过元件承受能力。

---

总结

快进工进回路是一种通过控制液压系统中流量与压力分配的智能化设计，既能满足设备的快速响应需求，又可以有效输出所需的高工作压力，达到高效、高精度的操作效果。这种回路广泛应用于需要高速度、高负载切换的工业设备中，是液压系统设计中的重要方式之一。