典型液压系统的基本回路.pptx

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1、1液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱系统组成：动力元件动力元件执行元件执行元件传动介质传动介质控制元件控制元件辅助元件辅助元件液压与气压传动是以流体（液压油液压与气压传动是以流体（液压油或压缩空气）为工作介质，进行能或压缩空气）为工作介质，进行能量传递和控制的一种传动形式。量传递和控制的一种传动形式。课程复习第1页/共103页2第2页/共103页3本章提要本章提要回路是液压系统的基本组成单元，是为了完成某种特定功能而由液压元件组成的油路结构。本章是以后分析和设计液压系统的重要基础。重点1.调压回路和卸荷回路；2.节流调速回路的基本原理；3.容积调速回路的特性；4.快速运动

2、回路、速度换接回路和顺序动作回路的工作原理难点节流调速回路和容积调速回路的原理和计算第3页/共103页44方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路第4页/共103页5 在液压系统中，通过使用换向阀控制执行元件的启动、在液压系统中，通过使用换向阀控制执行元件的启动、停止和换向功能。停止和换向功能。7.1 方向控制回路方向控制回路手动换向阀：换向精度和平稳性不高，常用换向不频繁且无需自动化的场合；机动换向阀：可进行频繁换向，且换向可靠性较好，这种换向回路中执行元件的换向过程，是通过工作台侧面固定的挡块和杠杆直接作用

3、使换向阀来实现换向的；电磁换向阀：需要通过电气行程开关、继电器和电磁铁等中间环节。但机动换向阀必须安装在执行元件附近，不如电磁换向阀安装灵活；电液动换向阀：用于流量大、换向精度和平稳性要求较高的场合。1.1.换向回路换向回路换向回路换向回路第5页/共103页67.1 方向控制回路方向控制回路1.1.换向回路换向回路换向回路换向回路第6页/共103页77.1 方向控制回路方向控制回路1.1.换向回路换向回路换向回路换向回路行程换向阀控制的顺序运动回路第7页/共103页87.1 方向控制回路方向控制回路2.2.锁紧回路锁紧回路锁紧回路锁紧回路防止执行元件在停止运动时，因外界因素而发生漂移或串动；采

4、用液控单向阀组成的锁紧回路；为确保可靠锁紧，换向阀采用H或Y型中位机能。如起重机支腿。第8页/共103页97.1 方向控制回路方向控制回路2.2.锁紧回路锁紧回路锁紧回路锁紧回路换向阀中位：H型，油油箱，液控单向阀关闭；换向阀左位：压力油同时打开两个单元阀，即开锁，活塞右移；换向阀右位：活塞左移。液控单向阀的阀芯为锥面，密封性高。第9页/共103页104方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路第10页/共103页117.2 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路是通过控制液压系统（或系统中某一部分）的是通过控制

5、液压系统（或系统中某一部分）的压力，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。压力，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。主要有主要有调压调压、保压保压、增压增压、减压减压、背压背压、卸荷卸荷和和平衡平衡等多种功能的基本液等多种功能的基本液压回路压回路。第11页/共103页12 调压回路的功用调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力是使液压系统整体或部分的压力与负载相适应并保持恒定或不超过某个数值。与负载相适应并保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中流阀来调节。在变量泵系统中,用安全阀来限定系用安全阀来

6、限定系统的最高压力，防止系统过载。统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。种以上的压力，则可采用多级调压回路。7.2 压力控制回路压力控制回路1.1.调压回路调压回路调压回路调压回路第12页/共103页 调节溢流阀便可调调节溢流阀便可调节泵的供油压力。节泵的供油压力。单级调压回路单级调压回路 溢流阀调压弹簧溢流阀调压弹簧压力表压力表 为了便于调压和观察，溢流阀为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。旁一般要就近安装压力表。7.2 压力控制回路压力控制回路1.1.调压回路调压回路调压回路调压回路第13页/共103页14双向调压7.2

7、压力控制回路压力控制回路1.1.调压回路调压回路调压回路调压回路当执行元件正反向运动需当执行元件正反向运动需要不同的供油压力时，可要不同的供油压力时，可采用双向调压回路。采用双向调压回路。双向调压回路双向调压回路 高压溢流阀高压溢流阀10MPa开启开启低压溢流阀低压溢流阀4MPa左位:高压阀工作，低压阀不工作；右位：低压阀工作，高压阀不工作。第14页/共103页15二级调压三级调压1.1.调压回路调压回路调压回路调压回路7.2 压力控制回路压力控制回路远程溢流阀调定压力一定要低于压主溢流阀的调定压力。多级调压回路多级调压回路 第15页/共103页16 功能是使液压系统中某一支路具有较主油路低的

8、稳定压力。当液压系统中，某功能是使液压系统中某一支路具有较主油路低的稳定压力。当液压系统中，某一支路在不同工作阶段需要两种以上大小不同的工作压力时，可采用多级减一支路在不同工作阶段需要两种以上大小不同的工作压力时，可采用多级减压回路。压回路。常见的减压回路有：常见的减压回路有：单向减压回路单向减压回路；二级减压回路二级减压回路；多级减压回路多级减压回路。2.2.减压回路减压回路减压回路减压回路7.2 压力控制回路压力控制回路第16页/共103页177.2 压力控制回路压力控制回路2.2.减压回路减压回路减压回路减压回路单向减压回路单向减压回路在需要减压的支路上串接减压阀第17页/共103页18

9、7.2 压力控制回路压力控制回路2.2.减压回路减压回路减压回路减压回路二级减压回路二级减压回路远程溢流阀调定压力一定要低于压主溢流阀的调定压力。第18页/共103页197.2 压力控制回路压力控制回路3.3.卸荷回路卸荷回路卸荷回路卸荷回路 卸荷回路的功能卸荷回路的功能是在液压泵不停止转动的情况下，使是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或很低压力下运转，以减小功率损耗，液压泵在零压或很低压力下运转，以减小功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和驱动电动机的使用寿命。降低系统发热，延长液压泵和驱动电动机的使用寿命。压力卸荷：使泵在接近零压下运转流量卸荷：使变量泵为补偿泄漏而以最小流量运转液

10、压泵卸荷执行元件不需要保压 执行元件仍保持压力第19页/共103页20用换向阀中位机能的卸荷回路 当换向阀处于中位时，液压泵出口直通油箱，泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵执行元件，故在泵出口安装单向阀。图7.21 用换向阀中位机能的卸荷回路 1、三位阀中位机能的卸荷回路第20页/共103页217.2 压力控制回路压力控制回路二位二通阀的卸荷回路利用换向阀的卸荷回路第21页/共103页22用电磁溢流阀的卸荷回路 图7.22 用电磁溢流阀的卸荷回路 电磁溢流阀是带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油

11、液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。第22页/共103页237.2 压力控制回路压力控制回路电磁溢流阀的卸荷回路利用溢流阀远程控制口的卸荷回路第23页/共103页247.2 压力控制回路压力控制回路二通插装阀卸荷回路工作时，泵由溢流阀调定压力决定；通电后，主阀上腔接油箱，主阀口打开，泵卸荷。第24页/共103页25用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路 当电磁铁1YA得电时，泵和蓄能器同时向液压缸左腔供油，推动活塞右移，接触工件后，系统压力升高。当系统压力升高到卸荷阀1的调定值时，卸荷阀打开，液压泵通过卸荷阀卸荷，而系统压力用蓄能器保持。图中的溢流阀2是

12、当安全阀用。图8.24 用卸荷阀的卸荷回路蓄能器保压卸荷阀使泵卸荷第25页/共103页267.2 压力控制回路压力控制回路 平衡回路的功能平衡回路的功能是使执行是使执行元件保持一定背压力（即元件保持一定背压力（即回油路上的压力），以便回油路上的压力），以便与重力负载相平衡。立式与重力负载相平衡。立式液压缸的垂直运动部件因液压缸的垂直运动部件因自重作用而自行下滑，或自重作用而自行下滑，或在下行过程中因自重而造在下行过程中因自重而造成超速运动时，都有必要成超速运动时，都有必要采用平衡回路。采用平衡回路。4.4.平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路第26页/共103页277.2 压力控制回路压力控制回路

13、4.4.平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路第27页/共103页287.2 压力控制回路压力控制回路5.5.保压回路保压回路保压回路保压回路 液压缸在工作循环的某一阶段，如果需要保持一液压缸在工作循环的某一阶段，如果需要保持一定的工作压力，就应采用保压回路。在保压阶段，定的工作压力，就应采用保压回路。在保压阶段，液压缸没有运动，最简单的方法是用一个密封性液压缸没有运动，最简单的方法是用一个密封性能好的单向阀来保压。但是这种办法保压的时间能好的单向阀来保压。但是这种办法保压的时间短，压力稳定性不高。由于此时液压泵处于卸荷短，压力稳定性不高。由于此时液压泵处于卸荷状态（为了节能）或给其他的液压缸供应一

14、定压状态（为了节能）或给其他的液压缸供应一定压力的液压油，为补偿保压缸的泄漏和保持工作压力的液压油，为补偿保压缸的泄漏和保持工作压力，可在回路中设置蓄能器。力，可在回路中设置蓄能器。第28页/共103页29 液压泵卸荷的保压回路7.2 压力控制回路压力控制回路5.5.保压回路保压回路保压回路保压回路第29页/共103页30多缸系统多缸系统保压回路保压回路7.2 压力控制回路压力控制回路5.5.保压回路保压回路保压回路保压回路第30页/共103页314方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路第31页/共103页3

15、27.3 速度控制回路速度控制回路包括调节执行元件速度的调速回路、获得快进、工进、快退的快速运动回路以及获得不同工进的速度换接回路。速度控制回路调速回路快速运动回路速度换接回路液压缸差动连接采用蓄能器双泵供油快速慢速换接两种不同慢速换接节流调速：包括进油、回路和旁路调速容积调速容积节流调速限压式变量泵和调速阀差压式变量泵和节流阀变量泵定量马达变量泵变量马达定量泵变量马达第32页/共103页337.3 速度控制回路节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达的运动速度

16、，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的液压缸和液压马达的液压缸和液压马达的液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量。液压缸的速度为：液压马达的转速:式中 q 输入液压缸或液压马达的流量；A 液压缸的有效面积（相当于排量）；VM 液压马达的每转排量。第33页/共103页34 由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量来实现。对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只能用改变流量的方法来调速。对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变

17、马达排量。第34页/共103页35目前常用的调速回路主要有以下几种：(1)(1)节流调速回路节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。(2)(2)容积调速回路容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。(3)容积节流调速回路（联合调速）容积节流调速回路（联合调速）下面主要讨论节流调速回路节流调速回路和容积调速回路容积调速回路。采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路 节流调速回路有进油路节流调速进油路节流调速进油路节流调速进油路节流调速，回油节路回油节路回油节路回油

18、节路以及流调流调流调流调速速速速，旁路节流调速旁路节流调速旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。第35页/共103页36进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路节流阀串联在泵和缸之间液压泵输出的油一部分 经节流阀进入液压缸工 作腔，推动活塞运动；液压泵多余的油液经溢 流阀排会油箱；进油路节流调速回路中 溢流阀有溢流第36页/共103页37进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路图7.3进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。注意注意 节流阀串联在泵和缸之间第37页/共103页3

19、8（1 1）速度负载特性）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：活塞受力方程为：缸的流量方程为：=p2 液压缸回油腔压力，p20。F 外负载力；式中：第38页/共103页39 于是(8.4)式中C 与油液种类等有关的系数；AT 节流阀的开口面积；节流阀前后的压差m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m=0.5。第39页/共103页40(7.4)式(7.4)为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,F为横坐标，将式(7.4)按不同节流阀通流面积AT作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。第40页/共103页41图7.4 进油路节流调速回路速度负载特

20、性曲线 无级调速范围：负载速度与节流阀同流面积成正比第41页/共103页42（2 2）功率特性）功率特性 图7.3中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为：回路的功率损失为：=而缸的输出功率为：第42页/共103页43 式中 溢流阀的溢流量,。进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：溢流功率损失 和节流功率损失(7.6)第43页/共103页44回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 采用同样的分析方采用同样的分析方法可以得到与进油法可以得到与进油路节流调速回路相路节流调速回路相似的速度负载特性似的速度负载特性.节流阀串联在液压节流阀串联在液压缸的回油路上缸的

21、回油路上，第44页/共103页45回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路（1 1）速度负载特性）速度负载特性 力平衡方程：图7.5回油节流调速回路节流阀前后压差：节流阀流量：缸的速度：第45页/共103页46（2 2）功率特性）功率特性 回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 图7.5回油节流调速回路泵功率：缸功率：功率损失：回路效率：第46页/共103页47进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 (1)(1)(1)(1)承受负值负载的能力承受负值负载的能力承受负值负载的能力承受负值负载的能力 回油节流调速能

22、承受一定的负值负载 (2)(2)(2)(2)运动平稳性运动平稳性运动平稳性运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。(3)(3)(3)(3)油液发热对回路的影响油液发热对回路的影响油液发热对回路的影响油液发热对回路的影响 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加；(4)(4)(4)(4)启动性能启动性能启动性能启动性能 回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。第47页/共103页48 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节

23、流调速回路 图7.6 旁油路节流调速回路 节流阀装在节流阀装在与液压缸并联的与液压缸并联的支路上，利用节支路上，利用节流阀把液压泵供流阀把液压泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱实现速度调油箱实现速度调节节溢流阀作安全阀用，溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力液压泵的供油压力P Pp p取决于负载取决于负载。第48页/共103页49旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路节流阀装在与液压缸并节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调分排回油箱实现速度调节节 溢流阀作为安全阀，溢流阀作为安

24、全阀，常态时关闭，过载时常态时关闭，过载时打开，其开启压力为打开，其开启压力为最大工作压力的最大工作压力的1.11.2倍，故泵工作倍，故泵工作压力完全取决于负载压力完全取决于负载而不恒定而不恒定第49页/共103页50（1 1）速度负载特性）速度负载特性 考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qp应计入泵的泄漏量随压力的变化 ,采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为：式中 qpt泵理论流量；k泵的泄漏系数，其余符号意义同前。(8.8)第50页/共103页51（2 2）功率特性）功率特性 回路的输入功率 回路的输出功率回路的功率损失 回路效率 旁路节流调速只有节旁路节流调速只有节流损失，无

25、溢流损失流损失，无溢流损失，功率损失较小。注意注意:节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合第51页/共103页52旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路第52页/共103页53容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 容积调速回路是利用变量泵或变量液压马达，通过改变泵或马达的流量来实现调速。节流调速：效率低、发热大，适用于对发热量限制不大的液压系统。容积调速回路：没有溢流损失和节流损失，回路效率取决于泵和马达的效率，回路效率高，发热小，适用于

26、大功率液压系统，但系统结构复杂，制造精度高，价格较贵。第53页/共103页54容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 按油液循环方式的不同开式回路：泵从油箱吸油后输入执行元件，执行元件排出的油液 直接回油箱。闭式回路：泵将油液输入执行元件的吸油腔，而后又从执行元件的 回油腔处吸油。优点：回路简单，油液在油箱中冷却，沉淀杂质；缺点：油箱体积大，空气易侵入油液，使运动不平稳。优点：结构紧凑，油液与空气隔绝，减少了空气进入回路的机会；缺点：需设计补油装置，如辅助泵、溢流阀、蓄能器或单向阀。功能：补偿泄漏、冷却和补油，小油箱中的冷油与系统中的热油进行一定程度的热交换。补油泵的流量一般为主泵流

27、量的10%15%，压力通常为0.31MPa左右。第54页/共103页55容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 按所用元件的不同 容积调速回路有泵泵-缸式回路缸式回路和泵泵-马达式回路马达式回路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。变量泵变量泵-定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路 定量泵定量泵-变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路 变量泵变量泵-变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路泵泵-马达式回路马达式回路第55页/共103页56容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 变量泵变量泵变量泵变量泵-定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路定量马达式

28、容积调速回路定量马达式容积调速回路 马达为定量马达为定量,改变泵排量改变泵排量V VP P可使可使马达转速马达转速n nM M随之成比例地变化。随之成比例地变化。变量泵3：改变排量即可改变速度。安全阀4：限定系统最高工作压力补油泵1：补偿泄漏和冷却的功能第56页/共103页57 图7.7变量泵-定量马达容积调速回路 防止回路过载 补偿泵3和马达5的泄漏 调定油泵1的供油压力辅助泵使低压辅助泵使低压管路始终保持管路始终保持一定压力一定压力,改改善了主泵的吸善了主泵的吸油条件油条件,且可且可置换部分发热置换部分发热油液油液,降低系降低系统温升。统温升。第57页/共103页58 图7.7变量泵-定量

29、马达容积调速回路 图7.8变量泵-定量马达容积调速回路 工作特性曲线 防止回路过载 补偿泵3和马达5的泄漏 调定油泵1的供油压力第58页/共103页59定量泵定量泵定量泵定量泵-变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路调速范围比较小，不能使马达反向，常应用于造纸、纺织等行业中的卷取装置中。第59页/共103页60 变量泵变量泵变量泵变量泵-变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路。n双向变量泵和双向变量 马达组成；n回路中各元件对称布置；n变量泵正反向供油，马达 即正反向旋转。单向阀4和5使辅助泵3

30、能 够双向补油；单向阀6和7使安全阀在 正反两向都能起过载保 护作用。第60页/共103页61 变量泵变量泵变量泵变量泵-变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路。此回路的工作特性对一般机械负载要求很适应；大部分机械在低速时有较大转矩，在高速时有较小转矩；此回路的调速范围大，应用广泛。第61页/共103页62容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度。特点 没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。分类 （1）限压式变量泵和

31、调速阀的调速回路 （2）差压式变量泵和节流阀的调速回路第62页/共103页63容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路（1）限压式变量泵和调速阀的调速回路工作原理：工作原理：调速阀不仅能保证进入液压缸调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可以使泵的流量的流量稳定，而且可以使泵的流量自动地和液压缸所需的流量相适应，自动地和液压缸所需的流量相适应，因而也可使泵的供油压力基本恒定因而也可使泵的供油压力基本恒定（该调速回路也称定压式容积节流（该调速回路也称定压式容积节流调速回路）。调速回路）。这种回路中的调速阀也可装在回油路上，这种回路中的调速阀也可装在回油路上，它的承载能

32、力、运动平稳性、速度刚性它的承载能力、运动平稳性、速度刚性等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。第63页/共103页64容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 回路调速特性 曲线曲线ABC是限压式变量泵是限压式变量泵的压力流量特性，曲线的压力流量特性，曲线CDE是调速阀在某一开度时是调速阀在某一开度时的压差流量特性，点的压差流量特性，点F是泵是泵的工作点。这种回路无溢流损的工作点。这种回路无溢流损失，但有节流损失，其大小与失，但有节流损失，其大小与液压缸的工作压力有关。液压缸的工作压力有关。回路效率：回路效率：p1q1/ppqp=

33、p1/pp第64页/共103页65容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路（2）差压式变量泵和节流阀的调速回路工作原理工作原理 节流阀节流阀2 2控制进入液压缸控制进入液压缸3 3的流量的流量q q1 1，并使变量泵，并使变量泵1 1输出输出流量流量q qp p自动和自动和q q1 1相适应。当相适应。当q qp pq q1 1时，泵的供油压力上升，时，泵的供油压力上升，泵内左、右两个控制柱塞便进泵内左、右两个控制柱塞便进一步压缩弹簧，推动定子向右一步压缩弹簧，推动定子向右移动，减小泵的偏心，使泵的移动，减小泵的偏心，使泵的流量减小到流量减小到q qp p=q q1 1

34、。反之亦然。反之亦然。第65页/共103页66容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 特点：特点：调速范围只受节流阀调节范围的限制；调速范围只受节流阀调节范围的限制；p由变量泵控制柱塞上的弹簧力来确定，进入油缸的由变量泵控制柱塞上的弹簧力来确定，进入油缸的 流量不受负载的影响；流量不受负载的影响；能补偿由负载变化引起的泵的泄漏变化；能补偿由负载变化引起的泵的泄漏变化；没有溢流损失，泵的供油压力随负载而变化，回路中的没有溢流损失，泵的供油压力随负载而变化，回路中的 功率损失也只有节流阀处压降功率损失也只有节流阀处压降p所造成的节流损失一所造成的节流损失一 项，因而它的效

35、率较前一种调速回路高，且发热少项，因而它的效率较前一种调速回路高，且发热少。第66页/共103页67674方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路第67页/共103页6868 快速运动回路快速运动回路的功用使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。7.3 快速运动回路快速运动回路几种常用的快速运动回路（1）液压缸差动连接回路（2）双液压泵供油回路（3）采用蓄能器的快速运动回路（4）用增速缸的快速运动回路第68页/共103页6969液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运

36、动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压由于液压缸无杆腔的有效面积缸无杆腔的有效面积A1A1大大于有杆腔的有效面积于有杆腔的有效面积A2A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运动。图图7.0 7.0 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路第69页/共103页70707.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路 于是无杆腔排出的油

37、液与泵1输出的油液合流进入无杆腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量，使活塞快速向右运动。图图7.0 7.0 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路第70页/共103页7171 这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度加快有限，差动连接与非差动连接的速度之比为:有时仍不能满足快速运动的要求，常常要求和其它方法（如限压式变量泵）联合使用。图图7.1 7.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路第71页/共103页7272液压缸差动连

38、接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路一种差动连接的快速运动回路一种差动连接的快速运动回路第72页/共103页7373 当换向阀6处于图示位置，并且由于外负载很小，使系统压力低于顺序阀3的调定压力时，两个泵同时向系统供油，活塞快速向右运动；图图7.2双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 设设定定双双泵泵供供油油时时系系统统的的最最高高工工作作压力压力低低压压大大流流量量泵泵1 1和和高高压压小小流流量量泵泵2 2组组成成的的双双联联泵作为系统的动力源。泵作为系统的动力源。双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路双泵供油的

39、快速运动回路双泵供油的快速运动回路 第73页/共103页7474 换向阀6的电磁铁通电后,缸有杆腔经节流阀7回油箱，系系系系统压力升高，统压力升高，统压力升高，统压力升高，达到顺达到顺序阀序阀3 3的调定压力后的调定压力后,大流量泵大流量泵1 1通过阀通过阀3 3卸卸荷荷,单向阀单向阀4 4自动关闭自动关闭,只有小流量泵只有小流量泵2 2单独单独向系统供油向系统供油,活塞慢速向右运动.设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意：顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。第74页/共10

40、3页7575 设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意：顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。大流量泵1的卸荷减少了动力消耗，回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合，特别是在机床中得到了广泛的应用。第75页/共103页7676高压小流量泵的流量按执行元件最大工作进给速度的需要来确定，工作压力的大小由溢流阀调定，低压大流量泵主要起增速作用，它和泵的流量加在一起应满足执行元件快速运动时所需的流量要求。第76页/共103页7777采用蓄能器的快速运动回路采用蓄

41、能器的快速运动回路第77页/共103页7878用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路第78页/共103页7979换速回路换速回路快速慢速切换回路第79页/共103页8080换速回路换速回路第80页/共103页8181换速回路换速回路第81页/共103页82824方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路第82页/共103页83831.1.顺序回路顺序回路顺序回路顺序回路 顺序动作回路，根据其控制方式的不同，分为行程控制行程控制行程控制行程控制、压力控压力控压力控压力控制制制制和时间控制时间控制时间控制时间控

42、制三类，这里只对前两种进行介绍。7.4 其它控制回路其它控制回路第83页/共103页8484行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路图7.17 用行程开关和电磁阀配合的顺序回路 首先按动启动按钮，使电磁铁1YA得电，压力油进入油缸3的左腔,使活塞按箭头1所示方向向右运动。动作动作1第84页/共103页8585 活塞杆上的挡块压下行程开关6S后,通过电气上的连锁使1YA断电，3YA得电.油缸3的活塞停止运动，压力油进入油缸4的左腔,使其按箭头2所示的方向向右运动;动作动作2第85页/共103页8686当活塞杆上的挡块压下行程开关8S,使 3YA断 电,2Y

43、A得电，压力油进入缸 3的 右 腔,使其活塞按箭头3所示的方向向左运动；动作动作3第86页/共103页8787 当活塞杆上的挡块压下行程开关5,使2YA断电,4YA得电,压力油进入油缸4右腔,使其活塞按箭头4的方向返回.当挡块压下行程开关7S时,4YA断电,活塞停止运动,至此完成一个工作循环。动作4第87页/共103页8888压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路按启动按钮，1YA得电，阀1左位工作，液压缸7的活塞向右移动，实现动作顺序1;动作动作1第88页/共103页8989到右端后，缸7左腔压力上升，达到压力继电器3的调定压力时发讯，1YA 断电，

44、3YA得电，阀2左位工作，压力油进入缸8的左腔，其活塞右移，实现动作顺序2；动作动作2第89页/共103页9090 到 行 程 端点后，缸8左腔压力上升，达到压力继电器5的调定压力时发讯，3YA断电，4YA得电,阀2右位工作，压力油进入缸8的右腔，其活塞左移，实现动作顺序3;动作动作3第90页/共103页9191到行程端点后，缸8右腔压力上升，达到压力继电器6的调定压力时发讯，4YA断电，2YA得 电,阀 1右位工作，缸7的活塞向左退回，实现动作顺序4。动作动作4第91页/共103页9292到左端后，缸7右端压力上升，达到压力继电器4的调定压力时发讯，2YA断电，1YA得电，阀1左位工作，压力

45、油进入缸7左腔，自动重复上述动作循环，直到按下停止按钮为止。循环至动作循环至动作1第92页/共103页9393 同步运动包括速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相同；而位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。7.4 其它控制回路其它控制回路第93页/共103页9494液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路 图7.13用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造，安装上的误差，同步精度不高。同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。这这种种同同步步回回路路是是用用刚刚性性梁梁齿齿轮轮齿齿条条

46、等等机机械械零零件件在在两两个个液液压压缸缸的的活活塞塞杆杆间间实实现现刚刚性性联联结结以便来实现位移的同步。以便来实现位移的同步。第94页/共103页9595采用调速阀的同步采用调速阀的同步采用调速阀的同步采用调速阀的同步回路回路回路回路 这这种种同同步步回回路路结结构构简简单单，但但是是两两个个调调速速阀阀的的调调节节比比较较麻麻烦烦,而而且且还还受受油油温温 泄泄漏漏等等的的影影响响故故同同步步精精度度不不高高,不不宜宜用用在在偏偏载载或或负负载变化频繁的场合。载变化频繁的场合。图7.14 用调速阀的同步回路 第95页/共103页9696第96页/共103页9797 用串联液压缸的同步回

47、路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路此图为普通串联液压缸的同步回路，由于制造误差和泄露等因素的影响，同步精度较低。第97页/共103页9898 用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路 图7.15用串联液压缸的同步回路 当两缸同时下行时当两缸同时下行时,若缸若缸5 5活塞先到达行程端点活塞先到达行程端点,则挡块则挡块压下行程开关压下行程开关1S1S，电磁铁，电磁铁3YA3YA得电得电,换向阀换向阀3 3左位投入工作左位投入工作,压力油经换向阀压力油经换向阀3 3和液控单向和液控单向阀阀4 4进入缸进入缸6 6上腔上

48、腔,进行补油进行补油,使使其活塞继续下行到达行程端点，其活塞继续下行到达行程端点，从而消除累积误差。从而消除累积误差。这种回路同步精度较高,回路效率也较高.注意:回路中泵的供油压力至少 是两个液压缸工作压力之和。第98页/共103页9999（2）同步回路带补偿措施的串联液压缸同步回路.swf带补偿措施的串联液压缸同步回路第99页/共103页100100用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路图7.16 用同步马达的同步回路 两两个个马马达达轴轴刚刚性性连连接接，把把等等量量的的油油分分别别输输入入两两个个尺尺寸寸相相同同的的液液压压油油缸缸中中，使使两两液压缸实现同步液压缸实现同步。消除行程端点两缸的位置误差第100页/共103页101101（3）互不干扰回路互不干扰回路的功能是使几个液压缸在完成各自的循环动作过程中彼此互不影响。在多缸液压系统中，往往由于其中一个液压缸快速运动，而造成系统压力下降，影响其他液压缸慢速运动的稳定性。因此，对于慢速要求比较稳定的多缸液压系统，需采用互不干扰回路，使各自液压缸的工作压力互不影响。第101页/共103页102102（3）互不干扰回路互不干扰回路.swf第102页/共103页103感谢您的观看！第103页/共103页