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1、第六章 基 本 回 路,任何一个液压或气动系统都是由一个或几个基本回路组成的。 基本回路，是指那些为了实现某种特定功能而把一些液压或气动元件和管道按一定方式组合起来的通路结构。 着重掌握各种基本回路所具有的功能，功能的实现方法，以及回路的元件组成。,第一节 液压基本回路,一、压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。 （1）调压回路 调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 1、 单级调压回路,（1）调压回路,一、压力控制回路 （续1）,（1）调压回路 （续）2、二级调压回路 阀5的调定压力一定
2、要低于阀1的调定压力。当系统压力由阀5调定时 ，液压泵的溢流流量经主阀流回油箱。 3、多级调压回路 阀2和阀3的调定压力要低于阀1的调定压力，而阀2和阀3的调定压力之间没有一定的关系。4、 比例调压回路,（二）减压回路,减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。 减压阀的最低调整压力应不小于 0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力低 0.5MPa。 调速元件应放在减压阀的后面,减压回路,（三）增压回路,当液压系统中的某一支路需要压力较高但流量不大的压力油，若采用高压泵又不经济，或者根本就没有这样高压力的液压泵时，可以采用增压回路。 1、 单作用增压缸的增压回路2、双作用增压
3、缸的增压回路,增压回路,（四）卸荷回路,卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。 1、换向阀卸荷回路 2、先导式溢流阀卸荷回路 3、二通插装阀卸荷回路,卸荷回路,（五）保压回路,所谓保压回路，就是在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。 最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路 。1、利用液压泵的保压回路采用定量泵 采用限压式变量泵 2利用蓄能器的保压回路 3、 自动补油保压回路,利用蓄能器的保压回路,（六）平衡回路,平衡回路的功用，在于执行机构不工
4、作时，不致因受负载重力作用而使执行机构自行下落。 这种回路在活塞向下快速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落；因此它只适用于工作部件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。,（七）释压回路,液压系统在保压过程中，由于油液压缩性和机械部分产生弹性变形，因而储存了相当的能量，若立即换向，则会产生压力冲击。因而对容量大的液压缸和高压系统（大于7MPa），应在保压与换向之间采取释压措施。当液压系统工作循环不频繁时，也可用手动截止阀释压。,释压回路,二、速度控制回路,调速回路 节流调速 采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量的方法 。容积调速 采用改
5、变变量泵或变量马达排量的方法。 容积节流凋速 同时用变量泵和流量阀来达到调速目的的方法。快速运动回路 速度换接回路,(一)节流调速回路,节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。 根据流量阀在回路中的位置不同分为 ：进油节流调速 回油节流调速 上述两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为定压式节流调速回路 。旁路节流调速 旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。,1、进油节流调速回路,（1）速度负载特性 （2）最大承载能力
6、 （3）功率和效率 这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失和节流损失。这种调速回路的效率较低。,速度负载特性,这组曲线表示液压缸运动速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚性越差。,2、 回油节流调速回路,（1）速度负载特性 （2）最大承载能力 （3）功率和效率 在回油节流调速回路中，液压缸工作腔和回油腔的压力都比进油节流调速回路的高，特别是在负载变化大，尤其是当F接近于零时，回油腔的背压有可能比液压泵的供油压力还要高，这样会使节流功率损失大大提高，且加大泄漏，因而其效率实际上比进油调速回路的要低。,进、回油节流调速回路的区别,1）承受负值负载的能力。 2
7、）停车后的起动性能。 3）实现压力控制的方便性。 4）发热及泄漏的影响。 5）运动平稳性。 为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼备两者的优点。,3、旁路节流调速回路,(1) 速度负载特性 （2）最大承载能力 （3）功率与效率 由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、负载变化较小、对速度平稳性要求不高而要求功率损失较小的系统中。,(1) 速度负载特性,当AT一定而负载增加时，速度显著下降，即特性很软；当AT一定时，负载越大，速度刚度越大；当负载一定时，AT越小（即活塞运动速度越高），速度刚度越大。,4、
8、采用调速阀的节流调速回路,使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较软，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。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油口间的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路的速度负载特性将得到改善。如图69b和611b所示。,（二）容积调速回路,容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。 优点 ：没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。 缺点：变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。,1变量泵和定量液压执行元件容积调速回路,2定量泵和变量马达容积调速回路,3变量泵和变量马达
9、容积调速回路,（三）容积节流调速回路,容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性也比容积调速回路好，常用在速度范围大、中小功率的场合，例如组合机床的进给系统等。,1、限压式变量泵和调速阀的调速回路,回路虽无溢流损失，但仍有节流损失，其大小与液压缸工作腔压力p1有关。液压缸工作腔压力的正常工作范围是这种调速回路的效率为,2差压式变量泵和节流阀的调速回路,（四）快速运动回路,1、液压缸差动连接回路 2、采用蓄能器的快速运动回路 3、双泵供油回路 4、
10、用增速缸的快速运动回路,（五）速度换接回路,1、快速转慢速的换接回路 2、两种慢速的换接回路,三、方向控制回路,（一）换向回路 （二）锁紧回路 （三）缓冲回路,（一）换向回路,1时间制动换向回路 2行程制动换向回路,1时间制动换向回路,这种换向回路可以按具体情况调节制动时间。如工作台速度高、质量大时，可以把制动时间调得长一些，以利于消除换向冲击；反之，则可调得短一些，以使其换向平稳又提高生产效率。故这种回路宜用于换向精度要求不高，闽换向频率高且要求换向平稳的场合，如平面磨床、牛头刨床、插床等的液压系统。,2行程制动换向回路,这种换向回路具有高的换向定位精度和良好的换向平稳性；但工作台换向前的速
11、度越高，制动时间就越短，换向平稳性就较差；此外，换向阀和先导阀的结构复杂，制造精度要求高。它主要用在外圆磨床和内圆磨床等液压系统中。,（二）锁紧回路,锁紧回路的功用是使液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。,（三）缓冲回路,当运动部件在快速运动中突然停止或换向，就会引起液压冲击和振动，这不仅会影响其定位或换向精度，而且会妨碍机器的正常工作。为了消除运动部件突然停止或换向时的液压冲击，除了在液压元件（液压缸）本身设计缓冲装置外，还可在系统中设置缓冲回路，有时则需要综合采用几种制动缓冲措施。 溢流缓冲回路 节流缓冲回路,溢流缓冲回路,节流缓冲回路,四、多执行元件控制回路,（一
12、）顺序动作回路 1、 行程控制顺序动作回路 2、压力控制顺序动作回路 （二）同步动作回路 1 、带补偿措施的串联液压缸同步回路 2、用同步缸的同步回路,（三）多执行元件互不干扰回路,多执行元件互不干扰回路的功用是防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。 双泵供油多缸快慢速互不干扰回路 采用叠加阀的互不干扰回路,采用叠加阀的互不干扰回路,第二节 气动基本回路,一、方向控制回路 二、压力与力控制回路三、速度控制回路 四、同步动作回路五、连续往复运动回路 六、其他回路,一、方向控制回路,（一）换向回路 （二）缓冲回路,（一）换向回路,单控换向阀的换向回路 双控换向阀的换
13、向回路 自锁式换向回路,单控换向阀的换向回路,双控换向阀的换向回路,自锁式换向回路,（二）缓冲回路,缓冲回路适用于气缸行程长、速度高、负载惯性大的场合，即气缸负载质量所具有的动能超出缓冲气缸所能吸收的能量时，所采用的一种气缸外部缓冲的方法。用机控阀的缓冲回路 用快速排气阀、顺序阀和节流阀组成的缓冲回路,用机控阀的缓冲回路,二、压力与力控制回路,（一）压力控制回路 （二）力控制回路,（一）压力控制回路,（二）力控制回路,三、速度控制回路,（一）单作用气缸的速度控制回路（二）排气节流调速回路 （三）气液联动调速回路,（一）单作用气缸的速度控制回路,（二）排气节流调速回路,（三）气液联动调速回路,四、同步动作回路,（一）机械联结的同步回路 （二）气液联动的同步回路,（一）机械联结的同步回路,五、连续往复运动回路,（一）单往复运动回路 （二）多往复运动回路,（一）单往复运动回路,（二）多往复运动回路,六、其他回路,（一）安全保护回路（二）操作回路,（一）安全保护回路,双手操作回路 过载保护回路 联锁回路,双手操作回路,过载保护回路,联锁回路,（二）操作回路,1、 起动停止回路2、手动与自动操作转换回路 3、急停回路,1、 起动停止回路,2、手动与自动操作转换回路,3、急停回路,结束,
