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1、第六章 基本回路 6.2 速度控制回路,速度调节(连续变化) 速度切换,6.2 速度控制回路 本节内容,6.2.1 调速回路 6.2.2快速运动回路 6.2.3速度换接回路,6.2.1 调速回路,执行机构的调速的基本原理: 液压缸: V=q/A 液压马达: n=q/VM 主要调节手段: 改变流量 改变马达排量,调速回路的三种调速方法,节流调速(定量泵+流量阀) 容积调速(变量泵/变量马达) 容积节流调速(变量泵+流量阀),A 节流调速回路,原理: 通过流量控制元件通流面积大小的改变来控制执行元件流出或流入的流量,以调节运动速度 分类(子形式): 进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁油路节流调
2、速回路 采用调速阀的节流调速回路,进油节流调速回路,图6-8 动画7.1.1 油泵输出压力pp;工作压力 p1=F/A1(令P2=0);活塞面积A1;节流阀面积AT 运动速度计算：,特性,负载特性：重载时，v-F 如图b,速度不容易调节，刚性差；速度高时，刚性差适合低速轻载的场合 最大承载能力：MAXpp*A1 效率=功率比： p1q1/(ppqp) 其中，qp=q1+qy (qy :溢流损失）,回油节流调速回路,如图6-9,动画7.1.2 回路分析 特性:刚性最大承载能力效率 和进油节流调速回路 相同,两种回路不同之处:p144,负负载 停车前冲大小比较问题 压力控制的方便性 发热及泄漏 运
3、动平稳性,旁油路节流调速回路,如图6-10,动画7.1.3 速度负载特性:适合高速重载的场合 承载能力:随通流面积增加而减小,低速承载差 效率:无溢流损失,效率高,采用调速阀的节流调速回路,图6-8B,6-10B 调速阀的作用:在负载变化的条件下保证节流阀进出油口的压差不变负载特性变硬 工作压差要大:0.51.MPa,PS_调速阀:由定差减压阀和节流阀组成,B 容积调速回路,主要器件? 优点:没有节流损失-效率高温升小,适合高速大功率调速 缺点:变量泵/马达复杂,成本高 分类(按油路循环方式):开式回路(容易进污),闭式回路(需加小的补油泵),容积调速回路的三大基本形式,变量泵和定量液压执行元
4、件组成 定量泵和变量马达组成 变量泵和变量马达组成,至少有一变量,变量泵和定量液压执行元件 组成调速回路,如图6-11(7.1.5)图6-12 图6-11 a针对液压缸(PRE) 图6-11 b中，对马达有,恒转矩调速,定量泵和变量马达组成,如图6-13(7.1.7) 定量泵的输出压力为恒定,由阀2决定p2;定量泵的排量是恒定的V1： P3=P1= p2q1 （恒定） 马达输出转矩和转速成反比 不足:不能在反向时克服摩擦,调节不变,很少单独使用.p147,恒功率调速,确定q1,变量泵和变量马达组成,如图6-14 先用变量泵驱动变量马达(因马达排量最大，力矩大/好-加速启动。设定马达排量最大则变
5、为定量马达，回路特性等效变量泵和定量马达特性) ,力矩最大的恒力矩调速 再变量泵(当变量泵达到最大排量时达到最大功率成为定量泵,恒功率：回路特性等效定量泵和变量泵特性)驱动变量马达,恒功率加速 （但力矩减小、再加速） 优点：可以正反转且启动性能好。,C 容积节流调速回路,工作原理: 采用压力补偿变量泵供油,加流量控制阀. 适合：速度范围大（双变量），中小功率 主要形式: 限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路 差压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路,限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路,图6-15，1限压式变量泵，3调速阀 限压式变量泵原理复习(图2-19) 图6-15a,调速原理 图6-1
6、5b,调速特性： P1=（P2A2+F）/A1 P2（A2/A1） P1（PP- P） 效率= （式6-10） 结论：速度小、负载小时效率较低。,差压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路,图6-16,工作原理(动画7.1.13) 当节流阀调小,q1qp则(活塞右p1小,活塞右移,泵的偏心量减小,流量qp变小,直到等于q1 其中：活塞的受力 p1pp 回路的效率： 效率较高 适用：负载变化大，速度低，中小功率如组合机床的进给系统,6.2.2快速运动回路,快速运动回路又称增速回路 功用：使液压执行元件获得所需的高速，以提高系统的工作效率和充分利用功率 常见回路形式： 液压缸差动连接回路 采用蓄能器的
7、快速回路 双泵供油回路 用增速缸的快速回路,液压缸差动连接快速回路,图6-17， 工作原理：V=q/A，实际面积A减小，速度增加。 动画7.1.14 动画过程： 快进慢进（速度可调）快退,采用蓄能器的快速回路,图6-18（7。1。17） 原理：用小流量泵把大蓄能器注满，再利用蓄能器来供油推动 动画动作过程： 进给到底增压蓄能 反向快推（蓄能器起作用补油）,双泵供油回路,图6-19 工作原理与过程(7.1.15) 动作过程： 快进（1，2）增压！慢进（1）快退（1，2） 此回路优点：功率损耗小，系统效率高,用增速缸的快速回路,图6-20 工作原理和过程（7。1。16）： 内部小面快速推进内外面积压力慢速推进回退 推力：随面积变大/速度变慢增大推力 此回路常用于压力机,6.2.3 速度换接回路,功用：从一个速度变换到另一个速度 主要形式：快-慢；慢-慢,快-慢 速度换接,图6-21，原理： 接触换向阀换接回路（直通节流），从而改变速度 注意：回退时为不受换向阀影响，要单向阀 优点：换接平稳，位置准确 缺点：不能随意变动，管路复杂 另外此种形式的动画7.1.18,慢-慢 速度换接,并联调速阀式(图6-22a) 动画并联两次进给7.1.21a,b 各自控制，互不影响；由于阀口常开，有前冲 串联调速阀式(图6-22b)，动画7.1.20 速度换接平稳，但能量损失较大,
