《上海浦东大学 第5章 液压基本回路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海浦东大学 第5章 液压基本回路（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章第五章 液压基本回液压基本回 路路第一节第一节 方向控制回路方向控制回路 第二节第二节 压力控制回路压力控制回路 第三节第三节 速度控制回路速度控制回路 第四节第四节 多缸工作控制回多缸工作控制回 路路1液压理论与维护课程第一节第一节 方向控制回路方向控制回路方向控制回路是用来控制液压系统各油路中液 流的接通、切断及变向，从而使执行元件按需要起动 、停止或换向。 一、换向回路 基本要求：换向可靠，灵敏、平稳、换向精度合适 。 换向过程：执行元件减速制动、短暂停留、反向起 动。 1. 时间制动换向回路换向阀心行程一定，节流控制换向速度，制动 时间基本确定，换向精度受移动件速度影响。2液压理
2、论与维护课程第一节第一节 方向控制回路方向控制回路一、换向回路 2. 行程制动换向回路换向阀心行程一定，执行元件的行程控制换向，换 向位置基本保持不变，通道的关闭过程就是执行元件的制 动过程。时间制动换向回路换向时间长、换向平稳性好、无 冲击，但换向精度不高。应用如平面磨床、牛头刨床等液 压系统中。 而行程制动换向回路换向精度高，但平稳性 较差。用于速度不高，精度较高场合。如内、外圆磨床等 。 时间制动换向回路（先导阀）和形成制动换向回路多可 以采用电磁换向阀与形成挡块组合进行控制。3液压理论与维护课程第一节第一节 方向控制回路方向控制回路二、锁紧回路功用：闭锁执行元件进、出口通道，使执行元件
3、能在任 意位置上停留，且无论负载如何变化都保持原有位置不动。 三、缓冲制动回路 1. 功用：当要使运动的执行元件突然停止或换向引起的液压 冲击、振动和负压的情况下，为使制动时间尽可能断，冲击尽 可能保证换向、定位精度及系统工作正常。 2. 常用的缓冲回路 1）溢流缓冲回路：通过溢流阀释放系统冲击压力，单向阀 向低压腔补油，以防气穴现象。 2）节流缓冲回路：执行元件接近终点时，通过节流阀节流 减速，避免高速撞击。4液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路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 转矩的要求。常用的压力控制回路有：调压、
4、减压 、增压、保压、卸荷和平衡等回路。 一、调压回路 1. 功用：使系统整体或部分压力保持恒定或不超 过某个数值。如定量泵系统的溢流阀溢流，变量泵 系统的安全阀防过载。 2. 常用调压回路1）单级调压回路2）二级调压回路3）多节调压回路4）比例调压回路 5液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路二、卸荷回路 1. 功用：当系统中只需少量的功率输出或不需功率输出时，在液 压泵无功运转或泵的出口压力很低时，使系统油液直接回油箱，以 减少功耗和噪音，降低发热量，延长元件的使用寿命。 2. 常用卸荷回路 1）换向阀卸荷回路：用中位机能为M、H和K型三位或二位中位 卸荷，也可二位换向阀直
5、接卸荷，这种回路换向冲击小，只能用于 单执行元件系统。对于有液控阀的系统必须设置减压阀以保持 0.3MPa的压力供液控阀工作。 2）溢流阀卸荷回路：用先导式溢流阀卸荷，冲击小。 3）插装阀卸荷回路：用于大流量系统卸荷。 4）顺序阀卸荷回路：双泵供油系统不需要流量太大时用顺序阀 使大流量泵卸荷，或系统保压时泵卸荷。 6液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路三、保压回路1. 功用：在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生微小位 移的情况下使工件在恒定压力下保持一段时间。 2. 常用保压回路1）利用液压泵保压回路：定量泵溢流保压，功率损失大， 发热；限压式变量泵保压，保压时几乎没有流
6、量输出，能量损 失小； 2）利用蓄能器保压回路：泵卸荷后有液控阀一般需要保持 一定压力；多缸系统泵卸荷后需保持某支路一定工作压力； 3）自动补油保压回路：7液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路四、卸压回路 1. 功用：保压回路由于存储了大量能量，对大容量缸和高压系统在保压后，以免产生压力冲击 ，需要缓慢的释 放液体的高压。 2. 常用释压回路8液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路五、增压回路 .功用：系统中的某一部分油路需要具有较高的压力而流量又不大时使用，可节省能源，工作可靠，噪音小。 在压力机液压系统中，常采用增压回路，既减小了压力 机的体积，又降低
7、了系统的能源压力 2. 常用增压回路： 1）单作用增压缸的增压回路：只能提供间断高压油，用于增压行程不大的场合。 2）双作用增压缸的增压回路：采用双作用增压缸的增 压回路，能连续输出高压油，用于增压行程不大的场合。9液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路六、减压回路1. 功用：在液压系统中需要不同恒定压力时，尤其是局部需要的压力低于系统压力，常常用减压回路使系统中的某一部分 油路具有较低的稳定压力。2. 应用：常用的回路为定值减压阀与主油路并联。为了使减压回路可靠运行，通常减压阀的最低调整压力 0.5MPa，最高压力至少应比系统压力低0.5MPa。需要安装调速元件时，应在减压
8、阀之后。3. 常用回路：单级减压回路、二级减压回路10液压理论与维护课程第二节第二节 压力控制回路压力控制回路七、平衡回路 1. 功用：执行元件不工作时不会受负载及重力影响 而自行移动。实质上是起平衡重力负载的作用。 2. 常用平衡回路： 1）单向顺序阀平衡回路：用于小负载，短时间停留 ； 2）单向节流阀或溢流阀与液控单向阀平衡回路：可 防止负负载时失控而速度太快。 .特点：对闭锁性要求、可靠性要求高，所以阀口 多用密封性好的微锥型式。11液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路速度控制回路包括调速回路（调节执行元件的速度）和 速度换接回路（工作进给速度之间转换）。 调速控制
9、方法： 节流调速：定量泵+流量控制阀 容积调速：变量泵或变量马达 容积节流调速：变量泵+流量控制阀 一、节流调速回路节流调速回路原理：通过改变回路中的流量控制元件（ 节流阀和调速阀）的通流面积的大小来控制进出执行元件的流 量，以调节其运动速度，多余的油经溢流阀回油箱。节流调速分类：进油节流调速、回油节流调速和旁油节 流调速。前两种系统压力不随负载变化定压节流调速回路 ；后一种系统压力随负载变化变压节流调速回路。12液压理论与维护课程第三节第三节 速度控制回路速度控制回路、进油口节流调速 进油口节流调速回路的流量控制元件（节流阀或调 速阀）串联在液压泵和液压缸之间，调节进入液压缸 的油量控制其运
10、行速度。泵出口压力由溢流阀调整稳 定。 1）速度负载特性 稳定工作时力平衡方程：p1A1=F+p2A2 节流阀前后压差：p=pp-p1=pp-F/A1 进入液压缸的流量：液压缸的速度负载特性方程：13液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路1）速度负载特性节流阀开口AT一定时负载越小，速度刚度越大 ，负载减小时，速度会特然增大，出现“前冲”现象。 相同负载时，开口AT越大，速度越高，速度刚度越大 。 这种回路适用于低速轻载场合。 2）最大承载能力：Fmax=ppA1 3）功率和效率： 功率损失包括两个部分：溢流损失 Py=ppqy节流损失 PT=pq1 回路效率的效率较低，效
11、率为：14液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路2. 回油节流调速回油节流调速回路的流量控制元件（节流阀或 调速阀）串联在液压缸的回油路上，调节液压缸的回 油量控制其运行速度。泵出口压力由溢流阀调整稳定 。 1）速度负载特性 p20，p=p2液压缸的速度负载特性方程：由速度负载特性方程可见：回油节流调速与进油节流 调速两种回路的速度负载特性基本相同。15液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路 2. 回油口节流调速 2）最大承载能力： Fmax=ppA1 3）功率与效率 功率损失包括两个部分：溢流损失 Py=ppqy节流损失 PT=pq2 回路效率的效率较
12、低，效率为：4）进油节流与回油节流两种调速回路的不同之处：为了提高回路的综合特性，一般采用进油节流调速回 路，并在回油路上加背压阀，这样可兼顾两种回路的优点 。性 能进油节流调速回路回油节油调速回路承受负负载 能力不能承受可以承受长期停车后 的起动特性起动前冲很小起动有前冲压力控制进油腔压力随负载变 化，控制较方便回油腔压力随负载变 化，控制较困难发热泄漏的影响油进油缸，影响大油回油箱，影响小运动平稳性无阻尼，平稳性差有阻尼，平稳性好16液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路3. 旁路节油调速回路 旁油节流调速回路的流量控制元件（节流阀或调速阀） 与液压缸并联，调节溢流流量
13、，控制其运行速度，溢流阀为安 全阀。 泵出口压力随负载而变。 1）速度负载特性泵的流量部分进液压缸，另一部分进节流阀回油箱，还 有小部分泵泄漏回油箱。 进液压缸的流量：液压缸的速度负载特性方程：17液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路1）速度负载特性 节流阀开口AT一定时负载增加，速度显著下降，速度刚度增 大；相同负载时，开口AT越小，速度越高，速度刚度越大。 2）最大承载能力：随开口At增大而减小。旁路节油调速回 路低速承载能力很差，调速范围也小。 3）功率与效率：只有节流损失，无溢流损失，且泵的输出 压力随负载变化，即节流损失和输入功率随负载变化，回路效 率较高。 4
14、）应用：只适用于高速、负载变化小、对速度要求不高， 要求功率损失较小的系统。 4. 采用调速阀的节流调速回路采用调速阀节流调速回路速度负载特性比节流阀好，变 载荷下的运动平稳性也好，旁路节流调速也不会因速度下降而 承载能力下降。代价是提高系统压力，保证调速阀工作压差 0.5MPa，高压阀1MPa。18液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路二、容积调速回路 原理：容积调速回路是通过改变变量泵或变量马达 的排量来实现执行机构不同速度的调速回路。 优点：没有节流损失和溢流损失，效率高，温升小 。 缺点：变量泵、变量马达结构复杂，成本高。 适用：高速、大功率系统。 油路循环方式：1
15、）开式回路：液压泵从油箱吸油，执行元件 的油回油箱。结构简单，油冷却充分，但油箱大，空 气、脏物易进入。2）闭式回路：执行元件的回油直接与泵的吸 油腔相连，结构紧凑，补油箱小，空气、脏物不易进 入，但需设辅助泵补油、冷却和换油。补油泵流量为主泵的1015%，压力0.31MPa。19液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路活塞速度：由于泵的泄漏，活塞速度随负载加大而减小，低速时 负载能力差。当定量马达负载恒定时，马达转矩与回路压 力恒定，输出功率与转速成正比，称为恒转矩调速回路。调速范围大，速度刚性受元件泄漏影响，输出速度和 调节变量成线性关系。二、容积调速回路1. 变量泵和定
16、量马达的容积调速回路20液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路 二、容积调速回路2. 定量泵和变量马达容积调速回路由于液压泵的转速、排量为常数，当负载功率 恒定时，马达输出功率与回路压力恒定，输出转矩与 排量VM成正比，转速与排量VM成反比，称为恒功率 调速回路。这种回路调速范围小，输出速度和调节变量成 反比关系，容积效率相同影响速度刚性且不能使马达 实现平稳反转。21液压理论与维护课程第三节、速度控制回路第三节、速度控制回路二、容积调速回路 3. 变量泵-变量液压马达的容积调速回路液压马达的速度由低向高调节时，将液压马 达的排量置于最大值上不动，调节变量泵的排量，使 泵的排量由小到大变化，直到泵的排量变到最大值为 止恒转矩调速阶段 。液压马达的速度由高向低调节时，将泵的最 大排量固定不动，而将马达的排量由大向小变化，直 到马达排量减小到允许值为止恒功率调速阶段。泵和马达的排量均可改变，增大了变速范围 。 22液压理论与维护课程第三节、速度
