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1、欢迎学习第八章1第八章 调速回路2液压基本回路指那些为了实现特定的功能而把某 些液压元件和管道按一定的方式组合起 来的油路结构。液压系统由一个或多个液压基本回路组成。前 言37-1 节流调速回路通过改变回路中流量控制元件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。按工作中回路压力是否随负载变化分 ： 定压式节流调速回路 变压式节流调速回路工作原理4一、定压式节流调速回路定压式节流调速回路的一般形式如 下：进口节流式出口节流式7 135进、出口节流式6下面以“进口节流式”为主，进行讨论（一）、回路的特点： 1、液压泵的压力经溢流阀调定后,基本上 保持不变； 2、
2、液压缸的输入流量由节流阀调节，定 量泵输出的多余油液经溢流阀排回油箱 回路正常工作的必要条件。 (二)、回路的机械特性:(v F 的关系) 1、关系式：当不考虑回路中各处摩擦力 作用时，则有下式成立：57整理(1)，(2)，(3)式，可得：82、机械特性曲线9由图可知：当溢流阀的调整压力pp和节 流阀的通流截面积AT1调定之后 1 1）、对于调速阀而言）、对于调速阀而言: : F v 不变 2 2）、对于节流阀而言）、对于节流阀而言: : 、F v 、当F=A1pp时，v = 0 即活塞停止运动 ； 、定压式节流调速回路的承载能力是不 受AT1的变化影响的。10(三)、回路速度刚性：活塞运动速
3、度受负 载影响的程度，它是回路对负载变化抗 衡能力的一种说明。某处的斜率kv机械特性越硬活塞 运动速度受负载变化的影响活塞在负载下 的运动越平稳。11影响kv的因素： 1、当AT1不变时，Fkv 2、当F不变时，AT1kv 3、pp或A1或 kv(pp，A1，的变化受其它条件的限制)12(四)、回路的功率特性：以其自身的功率损 失（不包括泵、缸、管道的功率损失）， 功率损失分配情况和效率来表达的。 1、功率损失：定压式进口节流调速回路的输入功率 PP（即定量泵的输出功率）、输出功率P1和 功率损失P分别为：5132、功率损失分配回路的功率损失包括两部分：1)1)、溢流损失：、溢流损失：P1=P
4、p q2)2)、节流损失：节流损失： P2= PT1 q1 3、效率 1)1)、当液压缸在恒载下工作时（、当液压缸在恒载下工作时（F F不变）：不变）：影响因素：、当q1qp(或q) c、当p1pp(F) c142)、当液压缸在变载下工作时：当AT1不变时，若Fp1q1 P1= p1q1 当p1= 0 或 p1= pp 时，P1= 0因此，当p1在0 pp之间变化时，P1有一 最大值，即：15整个回路的功率损失很大， 回路的效率很低。结论16（五）、回路的调速范围Rc：以其所驱 动的液压缸在某个负载下可能得到的最 大工作速度和最小工作速度之比表示。式中：RT1 节流阀的调速范围定压式进口节流调
5、速回路的调速范围只受流量控制元件调节范围的限制。结论17（六）、回路中组成元件的泄漏 1、液压泵处的泄漏较大，但只影响通过 溢流阀的流量； 2、节流阀和液压缸的泄漏很小；结论(七)、回路的优缺点结构简单，价格低，效率低，只宜用 在负载变化不大、低速、小功率的场合。泄漏对回路各项性能的影响不大18二、变压式节流调速 回路2119(一)、回路的特点 1、回路的工作压力随负载而变； 2、节流阀调节排回油箱的流量，从而间 接地控制了流入缸中的流量； 3、此回路的溢流阀起安全保护作用。 (二)、回路的机械特性变压式节流调速回路的液压泵的泄 漏对液压缸的工作速度有影响，泄漏的 大小又直接与回路的工作压力有
6、关。即 ：20式中：kl 泵的泄漏系数根据上式，按不同的AT值作图，可得 一组机械特性曲线。1921由图可知：1、对于调速阀而言F v 基本不变2、对于节流阀而言 、当 AT不变时，F v所以机械特性比定压式的“软”的多 、当F到达某一数值时，v = 0、回路的承载能力是变化的，即v(AT) 承载能力AT1AT2AT3AT1qt2qt3由图可知1)、当qt调节好后， Fv(变量泵有泄 漏)； 2)、在低速下，当F增 大至某值时，v=0； 这时qt =泄漏量，即液 压泵向系统输入的 qp=0，所以这种回路 在低速下的承载能力 很差。 333、回路的速度刚性kv影响 kv 的因素： 1) 1) 、
7、 k kv v 不受不受 F F 的影响；的影响； 2)2)、A A1 1 k kv v，或或 k kl l ( (泄漏泄漏 ） k kv v 4、回路的调速范围式中：Rp 变量泵的调节范围；qtmax 变量泵的最大理论流量。 34(二)、泵 缸式闭式容积调速回路1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀37351、双向变量泵：除了给液压缸供应所需 的油液外，还可以改变输油方向，使液 压缸运动换向(换向过程比使用换向阀 平稳，但换向时间长)。 2、两个安全阀：用以限制回路每个方向 的最高压力。 3、两个单向阀：“补油变向”辅助装置
8、 供补偿回路中泄漏和液压缸两腔流量差 额之用。一些元件在回路中的作用364、换向阀：变换工作位置时，辅助泵输 出的低压油一方面改变液动阀的工作位 置，并作用在变量泵定子的控制缸 a或 b上，使变量泵改变输油方向；另一方 面又接通变量泵的吸油路，补偿封闭油 路中的泄漏，并使吸油路保持一定压力 以改善变量泵吸油情况。 5、辅助泵：输出的多余油液经溢流阀流 回油箱。 6、变量泵：只在换向过程中通过单向阀 直接从油箱吸油。 注意：这种回路的工作特性和开式的完全 相同。3537二、泵马达式容积调速回路1、变量泵 定量马达式调速回路（恒转 矩调速回路）特点：此回路的调 速范围较大，一般 可达Rc40。当回
9、 路中泵和马达都能 双向作用时，马达 可以实现平稳的反 向。这种回路在小 型内燃机车、液压 起重机、船用绞车 等处的有关装置上 应用。382、定量泵 变量马达式调速回路（恒功 率调速回路）特点：这种回路 的调速范围很小 ，一般只有 Rc3。不能用 来使马达反向。 这种回路在造纸 、纺织等行业的 卷取装置中得到 了应用。393、变量泵 变量马达式调速回路特点：这种回 路拓宽了调速 范围 ，即Rc = RPRM 。效率 较高，适用于 大功率场合。407-3 容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制元件 确定进入液压缸或由液压缸流出的流量 来调节活塞的运动速度，并使变量泵的 输油量自动地
10、与液压缸所需的流量相适 应。工作原理没有溢流损失，效率 较高 ，速度稳定性比单纯 的容积调速回路好。回路 的 优缺 点41一、定压式容积节流调速 回路421、这种回路使用了限压式变量叶片泵和 调速阀； 2、活塞运动速度v由调速阀中节流阀的 通流截面积A T来控制； 3、变量泵输出的流量qp和进入缸中的流 量q1自相适应： 当qp q1时泵的供油压力变量泵 的流量自动 qp q1；回路的特点43 当qp q1时泵的供油压力变量泵 的流量 qpq1； 4、调速阀的作用 使进入缸中的流量保持恒定； 使泵的供油压力，供油量基本上不变， 从而使泵和缸的流量匹配； 5、回路的速度刚性，运动平稳性，承载 能
11、力和调速范围都和与它对应的节流调 速回路相同； 6、这种回路最适用于负载变化不大的中 、小功率场合。44二、变压式容积节流调速 回路451、这种回路使用稳流量泵和节流阀； 2、节流阀控制着进入液压缸的流量q1，并使 变量泵输出流量qp自动和q1相适应； 当qp q1时泵的供油压力泵内左， 右两个柱塞进一步压缩弹簧e泵的供 油量qp qp q1 ； 当qp 、溢流阀最小调定压力pY 是多少（调 压偏差不计）？ 2、负载F=0时，泵的工作压力是多少？ 3、液压缸可能达到的最高工作压力是 多少？ 51FpYppA1A2p1p252解：1） pYA1= p2A2 + F= pminA2+Fmax pY
12、 = （ pminA2 ）A1+ FmaxA 50 30000= 0.5106 + = 3.25MPa100 100 10-42) F=0时，液压泵的压力不变，仍为pp= 3.25MPa3) F=0时，液压缸的工作压力最高，即pYA1= p2max A2 p2max= pYA1/A2= 3.25 100/50=6.5MPa537-2、能否实现“夹紧缸先夹紧工件，进给缸 再移动”的要求（夹紧缸的速度须能调节 ）?为什么？该怎么办？ pxpY pp54答：1）不能实现。2） 因为节流阀的存在要求部分油液 通过溢流阀，所以pp= pY；而px pY ， 顺序阀必然打开，两缸同时动作。3）改进办法是将
13、内控顺序阀改为液 控顺序阀。55 pxpY pp567-3、附图所示的进口节 流调速系统中，液压缸 大小腔面积各为 A1=100cm2，A2=50cm2 ，Fmax=25000N 1、如果节流阀的压降在 Fmax时为30105Pa，问 液压泵的工作压力pp和 溢流阀的调整压力各为 多少？ 2、若溢流阀按上述要求 调好后，负载从 Fmax=25000N降到 15000N时，液压泵工 作压力和活塞的运动速 度各有什么变化？ pY ppA1A2 p1F57解：1） p1 A1 = F p1=F/A1=25000/10010-4 = 25 105MPapp=p1+p节=(25+30)105= 55 1
14、05MPapY = pp = 55 105 MPa 2) 液压泵工作压力不变；活塞运动速度增大。587-4、附图中，如变量泵的转速n=1000r/min ，排量V=40mL/r，泵的容积效率v=0.9 ，机械效率m=0.9,液压泵的工作压力 pp=60105Pa，进油路和回油路压力损失 p进=p回=10105Pa ，液压缸大腔面积 A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压 缸的容积效率v= 0.98，机械效率m= 0.95， 试求： 1、液压泵电机驱动功率？2、活塞推力？3、液压缸输出功率？4、系统的效率？ 59p进p回60解：1） P出p= n V pp vp=100040 10-6 60 105 0.9/60= 3600 w P电= P入p = P出p / p= 3600 / 0.9 0.9 = 4444.4 w2) (pp- p进)A1-p回A2 mg= F F = (60-10) 105 100 10-4- 10105 50 10-4 0.95= 42750 N61 P出g= (pp -p进) n V vpvgmg= (60-10) 105 1000 40 10-60.95 0.90.98/60= 2793 w 4) = P出g / P电= 2793 / 4444.4 = 0.62562调速回路的内容已全部讲完 掌握的任何？63
