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1、轻纺职业技术学院教 案 （首页） 教师姓名 千里相会 授课班级 机电 授课形式 讲授授课日期 第 10 周 授课时数 2授课章节名称 第七章 液压基本回路7.1 方向控制回路教学目的教学目标1、了解常用的液压基本回路分类；2、掌握方向控制回路换向回路、锁紧回路的工作原理、各元件的作用和相互之间的关系；3、掌握压力控制回路调压回路、减压回路、增压回路和卸荷回路的工作原理、元件的作用和相互之间的关系；4、培养学生观察、分析及综合归纳能力教学重点难点1、方向控制回路换向回路、锁紧回路的工作原理、各元件的作用和相互之间的关系；2、压力控制回路调压回路、减压回路、增压回路和卸荷回路的工作原理、元件的作用
2、和相互之间的关系教学媒体选择 多媒体作业布置 P88 1教学后记11换向回路轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注一、新课引入第七章 液压基本回路常用的液压基本回路，按其功能可以分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。7、1 方向控制回路方向控制回路是控制液流的通、断和流动方向的回路。在液压系统中用于实现执行元件的启动、停止以及改变运动方向。方向控制回路包括换向和锁紧两种基本回路。1、换向回路换向回路的作用是改变执行元件的运动方向。液压系统中执行元件运动方向的变换一般由换向阀实现。如图所示为采用二位四通电磁换向阀的换向回路。电磁铁
3、通电时，阀心左移，压力油进入液压缸右腔，推动活塞杆向左移动（工作进给） ；电磁铁断电时，弹簧力使阀心右移复位，压力油进入液压缸左腔，推动活塞杆向右移动（快速退回） 。2、锁紧回路闭锁回路（又称锁紧回路）用以实现使执行元件在任意位置上停止，并防止其停止后蹿动。常用的闭锁回路如下：1. 采用滑阀机能为中间封闭或 PO 连接的换向阀组成的闭锁回路 图 a 为采用三位四通中间封闭机能换向阀的闭锁回路。图 b 为三位四通 PO 连接机能换向阀，具有相同的锁紧功能。不同的是前者液压泵不卸荷，并联的其他执行元件运动不受影响，后者液压泵卸荷。这种闭锁回路结构简单，但由于换向阀密封性差，存在泄漏，所以闭锁效果较
4、差。第 57 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注a 采用锁紧功能的换向阀组成的换向回路 b 采用液控单向阀的闭锁回路2. 采用液控单向阀的闭锁回路 右图所示为采用液控单向阀的闭锁回路。液控单向阀有良好的密封性，锁紧效果较好。7、2 压力控制回路利用各种压力阀控制系统或系统某一部分油液压力的回路称为压力控制回路。在系统中用来实现调压、减压、增压、卸荷和多级压力等控制，满足执行元件对力或转矩的要求。1、调压回路 根据系统负载的大小来调节系统工作压力的回路叫调压回路。调压回路主要由溢流阀组成。1）单级调压回路 a 图为由溢流阀组成的压力调定回路，用于定量液压
5、泵系统中。在液压泵出口处并联设置的溢流阀，可以控制液压系统的最高压力值。必须指出，为了使系统压力近于恒定，液压泵输出油液的流量除满足系统工作用油量和补偿系统泄漏外，还必须保证有油液经溢流阀流回油箱。所以，这种回路效率较低，一般用于流量不大的场合。2）二级调压回路 b 所示为二级调压回路，可实现两种不同的系统压力控制。由先导型溢流阀 1 和直动式溢流阀 3 各调一级。第 58 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注a 单级调压回路 b 二级调压回路3）多级调压回路 如图所示由溢流阀 1、2、3分别控制系统压力，从而组成三级压力调压回路。多级调压回路2、减压回
6、路在定量液压泵供油的液压系统中，溢流阀按主系统的工作压力进行调定。若系统中某个执行元件或某个支路所需要的工作压力低于溢流阀所调定的主系统压力（如控制系统、润滑系统等） 。这时就要采用减压回路。减压回路主要由减压阀组成。如图所示为采用减压阀组成的减压回路。减压阀出口的油液压力可以在5105Pa 以上到比溢流阀所调定的压力小 5105Pa 的范围内调节。采用减压阀的减压回路 采用单向减压阀的减压回路第 59 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注如图所示为采用单向减压阀组成的减压回路。液压泵输出的压力油液，以溢流阀调定的压力进入液压缸 2，以减压阀减压后的压力
7、进入液压缸 1。活塞返程时，油液可经单向阀直接回油箱。3、增压回路增压回路是用来使局部油路或个别执行元件得到比主系统油压高得多的压力。增压的方法很多，右图为采用增压液压缸的增压回路。当工作液压缸活塞上升（回程）时，补充油箱中的油液可以通过单向阀进入增压液压缸的 b 缸，以补充这一部分管路的泄漏。4、卸荷回路当液压系统中的执行元件停止运动或需要长时间保持压力时，卸荷回路的功用是在液压泵驱动电机不频繁启闭的情况下，使液压泵在功率损耗接近于零的情况下运转，即输出的油液以最小的压力直接流回油箱，以减小功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和电机的使用寿命。下面介绍两种常用的卸荷回路。（1）采用二位二通换向
8、阀的卸荷回路。图 a 所示当执行元件停止运动时，使二位二通换向阀电磁铁通电，其右位接入系统，这时液压泵输出的油液通过该阀流回油箱，使液压泵卸荷。应用这种卸荷回路，二位二通换向阀的流量规格应能流过液压泵的最大流量。（2）采用三位换向阀的卸荷回路 图 b 为采用三位四通换向阀的中位滑阀机能实现卸荷的回路。图示换向阀的滑阀机能为中间开启型，油口 A，B，P，O 全部连通。液压泵输出的油液经换向阀中间通道直接流回油箱，实现液压泵卸荷。此外中位滑阀机能为 PO 型或 PAO 型时也可实现液压泵卸荷。采用增压液压缸的增压回路第 60 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容
9、备注二、课后小结本章节给同学们分析了几种典型的方向控制回路和压力控制回路，通过讲述分析回路的思路和步骤，培养学生独立分析问题的能力。三、作业布置P88 1第 61 页a） b） 采用二位二通换向阀的卸荷回路 采用三位换向阀的卸荷回路教 案 （首页） 教师姓名 千里相会授课班级 机电 授课形式 讲授授课日期 第 10 周 授课时数 2授课章节名称第七章 液压基本回路7.3 速度控制回路教学目的教学目标1、了解调速回路的种类及其工作原理；2、掌握速度控制回路如进油节流调速回路、回油节流调速回路和容积调速回路的的工作参数计算及特性曲线教学重点难点 进油节流调速回路、回油节流调速回路和容积调速回路的的
10、工作参数计算及特性曲线教学媒体选择 多媒体作业布置 P88 2教学后记12轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注一、复习1、复习方向控制回路的工作原理和状态；2、复习调压、减压、增压及卸荷回路的工作原理。二、新课引入7、3 速度控制回路1、调速回路调速方法有定量泵的节流调速、变量泵的容积调速和容积节流复合调速等三种。1）节流调速回路 定量泵节流调速是在定量液压泵供油的液压系统中安装节流阀来调节进入液压缸的油液流量，从而调节执行元件工作行程速度。根据节流阀在油路中安装位置的不同，可分为进油节流调速 、回油节流调速、旁路节流调速等多种形式。常用的是进油节流调速与
11、回油节流调速两种回路。（1）进油节流调速回路 把流量控制阀装在执行元件的进油路上的调速回路称为进油节流调速回路，如图所示。回路工作时，液压泵输出的油液（压力 pB 由溢流阀调定） ，经可调节流阀进入液压缸右腔，推动活塞向左运动，左腔的油液则流回油箱。液压缸右腔的油液压力 p1 由作用在活塞上的负载阻力 F 的大小决定。液压缸左腔的油液压力 p20。进入液压缸油液的流量 qv1 由可调节流阀调节，多余的油液qv2 经溢流阀回油箱。 进油节流调速回路当活塞带动执行元件机构以速度 v 向左作匀速运动时，作用在活塞两个方向上的力互相平衡，即 p1A=F+P2A；整理得： AFp1第 62 页轻 纺 职
12、 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注设可调节流阀前后的压力差为 ，则 pAFpB1可得经可调节流阀流入液压缸右腔的流量 (取 n=0.5)KnAvq00)(1所以活塞的运动速度 FppKAvq01进油节流调速回路的特点如下：结构简单，使用方便。由于活塞运动速度 v 与可调节流口通流截面积 A0 成正比，调节 A0 即可方便地调节活塞运动的速度。液压缸回油腔和回油管路中油液压力很低（接近于零） ，当采用单活塞杆液压缸在工作进给时无活塞杆腔进油，因活塞有效作用面积较大可以获得较大的推力和较低的速度。速度稳定性差。由于回油腔没有背压力（回油路压力为零） ，当负载突然变小、
13、为零或为负值时，活塞会产生突然前冲（快进） ，因此运动平稳性差。因液压泵输出的流量和压力在系统工作时经调定后均不变，所以液压泵的输出功率为定值。进油节流调速回路一般应用于功率较小、负载变化不大的液压系统中。(2)回油节流调速回路 把流量控制阀装在执行元件的回油路上的调速回路称为回油节流调速回路，如图所示。和前面分析相同，当活塞匀速运动时，活塞上的作用力平衡方程式为 p1A = F + p2Ap1 即由溢流阀调定的液压泵出口压力，即 p1= pB所以 12BpAF可调节流阀前后的压力差 = p2- p3。因可调节流阀出口接油箱，此处压力p30，所以 AFB2活塞运动速度 AFBpKpvq001第
14、 63 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内 容 备注回油节流调速回路 变量液压泵调速回路此式与进油节流调速回路所得的公式完全相同，因此两种回路具有相似的调速特点，但回油节流调速回路有两个明显的优点：一是可调节流阀装在回油路上，回油路上有较大的背压，因此在外界负载变化时可起缓冲作用，运动的平稳性比进油节流调速回路要好。二是回油节流调速回路中，经可调节流阀后压力损耗而发热，导致温度升高的油液直接流回油箱，容易散热。回油节流调速回路广泛应用于功率不大、负载变化较大或运动平稳性要求较高的液压系统中。2）容积调速回路 如图为使用变量液压泵的调速回路，属于容积调速回路，它通
15、过改变变量液压泵的输出流量实现调节执行元件的运动速度。液压系统工作时，变量液压泵输出的压力油液全部进入液压缸，推动活塞运动。调节变量液压泵转子与定子之间的偏心距（单作用叶片泵或径向柱塞泵）或斜盘的倾斜角度（轴向柱塞泵） ，改变泵的输出流量，就可以改变活塞的运动速度，实现调速。回路中的溢流阀起安全保护作用，正常工作时常闭，当系统过载时才打开溢流，因此，溢流阀限定了系统的最高压力。与节流调速相比较，采用变量液压泵的容积调速具有压力损耗和流量损耗小的优点，因而回路发热量小，效率高，适用于功率较大的液压系统中。其缺点是变量液压泵结构复杂，价格较高，维修较困难。3）容积、节流复合调速回路 用变量液压泵和节流阀（或调速阀）相配合进行调速的方法称为容积、节流复合调速。如图所示为由限压式变量叶片泵和调速阀组成的复合调速回路。调节调速阀节流口的开口大小，就能改变进入液压缸的流量，从而改变液压缸活塞的运动速度。第 64 页轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸教 学 步 骤 与 内
