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1、1,Part 9.1 概述,液压基本回路分为： 压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路 多执行元件控制回路 高效节能回路 汽车ABS系统液压回路,第九章 其他基本回路,2,Part 9.2 压力回路,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。,压力控制回路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等回路。,第九章 其他基本回路,3,图9-1 调压回路 a）单级、二级 b）多级 c）比例 1、2、3先导式溢流阀 4二位二通电磁阀 5远程调压阀 6比例电磁溢流阀,第九章 其他基本回路,4,图9-2 用变量泵调压回路 1变量泵 2安全阀,第九章 其他
2、基本回路,5,为了使减压回路工作可靠起见，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。当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度发生影响。,图9-4 无级减压回路 1比例减压阀 2溢流阀,2.减压回路,图9-3 减压回路 a）一级 b）二级 1减压阀 2溢流阀,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。最常见的减压回路采用定值减压阀与主油路相连，如图9-3a所示。回路中的单向阀用于防止主油路压力低于减压阀调整压力时油液倒流，起短时保压作用。减压回路中也
3、可以采用类似两级或多级调压的方式获得两级或多级减压。图9-3b所示为利用先导式减压阀1的远程控制口接一溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压。但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。,也可用比例减压阀组成减压回路，如图9-4所示。调节输入比例减压阀1的电流，即可使分支油路无级减压，并易实现遥控。,第九章 其他基本回路,6,3.增压回路,图9-5 增压回路 a）单作用增压缸 b）双作用增压缸 1、2、3、4单向阀 5电磁换向阀,第九章 其他基本回路,7,用液压泵增压回路,本回路多用于起重机的液压系统。液压泵2和3由液压马达4驱动，泵1与泵2或泵3串联，从而实现增压，如图9-6所示
4、。,图9-6 用液压泵增压回路 1、2、3液压泵 4液压马达,4.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。这种卸荷方式称为压力卸荷。,第九章 其他基本回路,8,图9-7 卸荷回路a）换向阀 b）插装阀 1溢流阀 2二位二通电磁阀,常见的压力卸荷方式有如下几种：,第九章 其他基本回路,9,先导式溢流阀卸荷回路,图9-10a中，若去掉远程调压阀5，使先导式溢流阀的远程控制口通过二位二通电磁阀4直接与油箱相连，便构成一种用先导式溢流阀的卸荷回路，这种卸荷回路切换时冲击小。,图9-10 调压回路 a）
5、单级、二级 b）多级 c）比例 1、2、3先导式溢流阀 4二位二通电磁阀 5远程调压阀 6比例电磁溢流阀,第九章 其他基本回路,10,多缸系统卸荷回路,图9-11 多缸系统卸荷回路,图9-11所示是由一个液压泵向两个以上液压缸供油的多缸系统的卸荷回路。该回路把四通换向阀和二通换向阀连接在一起动作，当各液压缸的换向阀都在中间位置时，泵就处于无载荷运转状态。,必须指出，在限压式变量泵供油的回路中，当执行元件不工作而不需要流量输入时，泵继续在转动，输出压力最高，但输出流量接近于零。因功率是流量和压力的乘积，所以这种情况下，驱动泵所需的功率也接近于零，就是说系统实现了卸荷。所以，确切地说，所谓卸荷意即
6、为卸功率之荷。,11,5.保压回路,保压回路：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：使用密封性能较好的液控单向阀的回路，阀类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。,常用的保压回路有：利用液压泵的保压回路利用蓄能器的保压回路自动补油保压回路,第九章 其他基本回路,12,利用液压泵的保压回路,在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作。此时，若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，发热严重，故只在小功率系统且保压时间较短的场合下使用。若采用限压式变量泵，在保压时泵的压力虽较高，但输出流量几乎等于零
7、。因而，系统的功率损失较小，且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，故其效率也较高。,第九章 其他基本回路,13,利用蓄能器的保压回路,如图9-12a所示，当三位四通电磁换向阀5左位接入工作时，液压缸6向右运动，例如压紧工件后，进油路压力升高至调定值，压力继电器3发出信号使二位二通电磁阀7通电，液压泵1即卸荷，单向阀2自动关闭，液压缸则由蓄能器4保压。缸压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。保压时间的长短取决于蓄能器容量和压力继电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间决定了缸中压力的最高和最低值。,图9-12 利用蓄能器的保压回路 a）利用蓄能器 b）多个执行元件 1液压泵 2单向阀 3压
8、力继电器 4蓄能器 5三位四通电磁换向阀 6液压缸 7二位二通电磁阀 8溢流阀,图9-12b所示为多个执行元件系统中的保压回路。这种回路的支路需保压。液压泵1通过单向阀2向支路输油，当支路压力升高达到压力继电器3的调定值时，单向阀关闭，支路由蓄能器4保压并补偿泄漏，与此同时，压力继电器发出信号，控制换向阀（图中未示），使泵向主油路输油，另一个执行元件开始动作。,第九章 其他基本回路,14,自动补油保压回路,图9-13所示为采用液控单向阀和电接点压力表的自动补油保压回路，其工作原理为：当1YA通电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力上升至电接点压力表的上限值时，压力表触点通电，使电磁铁1YA断电
9、，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由液控单向阀保压。,图9-13 自动补油的保压回路,当液压缸上腔压力下降到电接点压力表调定的下限值时，压力表又发出信号，使1YA通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，这一回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范围内。,第九章 其他基本回路,15,6.平衡回路,功用：当执行机构不工作时，不致因受负载重力作用而使执行机构自行下落。,图9-13 用顺序阀的平衡回路,图9-13所示为采用单向顺序阀的平衡回路。当1YA通电后活塞下行时，液压缸下腔的油液顶开顺序阀而回油箱，回油路上存在一定背压。如果此顺序阀调定的背压值大于活塞和与之相连的工作部件
10、自重在缸下腔产生的压力值时，则当换向阀处于中位时，活塞及工作部件就能被顺序阀锁住而停止运动。,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自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。,第九章 其他基本回路,16,图9-14 减压平衡回路,由减压阀和溢流阀组成减压平衡回路，如图9-14所示。进入液压缸的压力由减压阀调节，以平衡载荷F；液压缸的活塞杆跟随载荷作随动位移s，当活塞杆向上移动时，减压阀向液压缸供油；当活塞杆向下移动时，溢流阀溢流；保证液压缸在任何时候都保持对载荷的平衡。溢流阀的调定压力要大于减压阀的调定
11、压力。,在工程机械中常常用平衡阀（见图6-33）直接形成平衡回路。,第九章 其他基本回路,17,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。,.释压回路,图9-15所示为释压回路。,当液压系统工作循环不频繁时，也可用手动截止阀释压。,第九章 其他基本回路,18,图9-15 释压回路 a）用节流阀 b）采用节流阀、液控单向阀和换向阀 c）用溢流阀 1三位四通换向阀 2二位二通电磁阀 3、4液控单向阀 5二位三通电磁阀 6溢流阀 7节流阀 8单向阀,图
12、9-15a为采用节流阀的释压回路。当加压（保压）结束后，首先使阀2换向和将阀1切换至中位，缸上腔高压油经节流阀释压。液压泵短期卸荷后再使阀1换接至左位，并使阀2断电，左位接入，活塞向上快速回程。,图9-15所示为释压回路。,图9-15b所示为采用节流阀、液控单向阀和换向阀的释压回路。当换向阀1处于中位、换向阀5右位接入时，液控单向阀3打开，缸左腔高压油经节流阀释压；然后将换向阀1切换到右位，同时使阀5断电复位，活塞便快速退回。,图9-15c为用溢流阀释压的回路。当换向阀处于图示位置时，溢流阀6的远程控制口通过节流阀7和单向阀8回油箱。调节节流阀的开口大小就可以改变溢流阀的开启速度，也即调节缸上
13、腔高压油的释压速度。溢流阀的调节压力应大于系统中调压溢流阀（图中未表示）的压力，因此溢流阀6也起安全阀的作用。,19,.制动回路,用顺序阀制动回路,用顺序阀制动回路如图9-16所示。图示为回路应用于液压马达产生负的载荷时的工况。将三位四通换向阀切换到下位，当液压马达为正载荷时，外控顺序阀由于压力油作用而被打开；但当液压马达为负的载荷时，液压马达入口侧的油压降低，内控顺序阀起制动作用。如换向阀处于中位，液压马达停止转动。,图9-16用顺序阀制动回路,第九章 其他基本回路,20,用溢流阀制动回路,图9-17用溢流阀制动回路 1、2溢流阀,图9-17所示为用溢流阀制动回路。它采用一个电磁阀控制两个溢
14、流阀的遥控口。图示位置为电磁阀断电，溢流阀2的遥控口直接通油箱，液压泵卸荷，而溢流阀1的遥控口堵塞，此时液压马达被制动。当电磁阀通电，阀1遥控口通油箱，阀2遥控口堵塞，使液压马达运转。,第九章 其他基本回路,21,1.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，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。,几种常用的快速运动回路 液压缸差动连接回路 采用蓄能器的快速运动回路 双液压泵供油回路 用增速缸的快速运动回路,第九章 其他基本回路,Part 9.1快速运动和速度换接回路,22,液压缸差动连接回路,如图6-25a所示的回路是利用二位三通电磁换向阀实现液压缸
15、差动连接的回路。当阀3和阀5左位接入时，液压缸差动连接作快进运动。当阀5电磁铁通电，差动连接即被切断，液压缸回油经过单向调速阀6，实现工进。阀3右位接入后，缸快退。,图9-8 液压缸差动连接回路 a）回路图 b）压力计算图 1液压泵 2溢流阀 3三位四通电磁换向阀 4液压缸 5二位三通电磁换向阀 6单向调速阀,F,这种连接方式，可在不增加泵流量的情况下提高执行元件的运动速度。但是，泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过的阀和管路应按合成流量来选择，否则会使压力损失增大，泵的供油压力过高，致使泵的部分压力油从溢流阀溢回油箱而达不到差动快进的目的。,若设液压缸无杆腔的面积为A1，有杆腔的面积为A2
16、，液压泵出口至差动后合成管路前的压力损失为pi，液压缸出口至合成管路前的压力损失为p0，合成管路的压力损失为pc（见图9-8b），则液压泵差动快进时的供油压力pp可由力平衡方程求得，即：,第九章 其他基本回路,23,第六章 基本回路,液压与气压传动,图9-8 液压缸差动连接回路 a）回路图 b）压力计算图 1液压泵 2溢流阀 3 三位四通电磁换向阀 4液压缸 5二位三通电磁换向阀 6单向调速阀,式中F 差动快进时的负载,由上式可知，液压缸差动连接时其供油压力pp的计算与一般回路中压力损失的计算是不同的。,若A1=2A2，则有：,F,24,随着进入蓄能器油液的不断增多，油腔a和b中的压力亦不断升高；当压力升高到b腔的液压力能克服导阀弹簧力，将导阀打开时，P口处来的压力油便经阻尼孔14、导阀阀口、主阀中心孔13和通口T流回油箱。由于阻尼孔的作用，b腔压力小于泵压，这使主阀阀口打开，泵开始卸荷。,
