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1、第七章 液压回路 本章学习要求 掌握典型基本液压回路的组成、工作原理和性能。,第一节 方向控制回路 一、换向回路 各种操纵方式的换向阀都可组成换向回路，只是性能和适用场合不同。这些回路遍及本书第七九章有关回路或系统图中，此处不再列举图例。 二、锁紧回路 锁紧回路是使液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会在外力作用下移动位置的回路。图7-1所示为采用两个液控单向阀的锁紧回路。,图7-1 锁紧回路,第二节 压力控制回路 一、调压回路 1双向调压回路 执行元件正反行程需不同的供油压力时，可采用双向调压回路，如图7-2所示。,图7-2 双向调压回路 1-调压值较高的溢流阀 2-调压值较低的溢流阀,2多
2、级调压回路 注塑机、液压机在不同的工作阶段，液压系统需要不同的压力。图7-3a所示为二级调压回路，图7-3b所示为三级调压回路。,图7-3 多级调压回路 1-先导溢流阀 2、3-远程调压阀 4-换向阀,二、卸荷回路(卸载回路) 1.换向阀卸荷回路(见图7-4) 2.电磁溢流阀卸荷回路(见图7-5) 3.二通插装阀卸荷回路(见图7-6),图7-6 二通插装阀 卸荷回路,三、释压回路(卸压回路) 图7-7a所示为节流阀释压回路。图7-7b所示回路能使释压和换向自动完成。图7-7c所示为溢流阀释压回路。,四、保压回路 1泵卸荷的保压回路(见图7-8) 2多缸系统一缸保压的回路(见图7-9),图7-8
3、 泵卸荷的保压回路,图7-9 多缸系统一缸保压回路 1-泵 2-溢流阀 3-单向阀 4-蓄能器 5-压力继电器,五、增压回路 1单作用增压器的增压回路(见图7-10) 2双作用增压器的增压回路(见图7-11),六、减压回路(见图7-12),七、平衡回路 (见图7-13),第三节 速度控制回路 一、调速回路 (一)节流调速回路 按照流量阀安装位置的不同，有进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速三种。 1进油节流调速回路 (1)速度负载特性 如图7-14所示，缸在稳定工作时，其受力平衡方程式是：,式中 p1、p2- 分别为缸的进油腔和回油腔压力，p2可视为零； F、A - 分别为缸的负载和有效工
4、作面积。,则节流阀前后的压力差为,因通过节流阀进入液压缸的流量为,故活塞运动的速度为,将前式整理后得,上式即为本回路的速度负载特性方程。由式可见，缸速v与节流阀通流面积AT成正比；当AT调定后，v 会随负载F 的增大而减小，故这种调速回路的速度负载特性较“软”。按上式选用不同的AT值作v-F 坐标曲线图，可得速度负载特性曲线如图7-14b所示。,(2)最大承载能力 FmaxpPA (3)功率和效率 回路的功率损失为：,由上式可知，本调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失PYpPqVY和节流损失PTpqV1。 回路的效率为：,可见，进油节流调速回路的效率较低。它适用于轻载、低速、负载变化不大
5、和对速度稳定性要求不高的小功率液压系统，如机械加工设备的液压系统。,2回油节流调速回路 回路如图7-15所示。重复进油节流调速回路速度负载特性方程的推求步骤，所得结果完全相同。可见进、回油节流调速回路有相同的速度负载特性，进油节流调速回路的前述一切结论都适用于本回路。,前述两回路的不同点是： 1)回油节流调速回路能承受一定的负值负载，并提高了缸速平稳性。 2)进油节流调速回路较易实现压力继电器对液压缸运动的控制。 3)若回路使用单杆缸，进油节流调速回路能获得更低的稳定速度。 为了提高回路的综合性能，实践中常采用进油节流调速回路，并在回油路加背压阀(用溢流阀、顺序阀或装有硬弹簧的单向阀串接于回油
6、路)，因而兼具了前两回路的优点。,2旁路节流调速回路 将流量阀安放在和执行元件并联的旁油路上，即构成旁路节流调速回路。图7-16a所示为采用节流阀的旁路节流调速回路。,(1)速度负载特性 进入液压缸的流量和缸速分别为：,据上式选取不同的AT值作图，得一组速度负载特性曲线，如图7-16b所示。可见，本回路的速度负载特性很软。 (2)最大承载能力 由图7-16b可见，本回路的低速承载能力很差，调速范围也小。 (3)功率与效率 旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，且节流损失和输入功率随负载而增减，故本回路的效率较高。,旁路节流调速回路的速度负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少
7、，只用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率的系统，如牛头刨床主运动系统，输送机械液压系统等。 4采用调速阀的节流调速回路 在节流调速回路中，若用调速阀代替节流阀，速度平稳性便大为改善。采用调速阀和节流阀的速度负载特性对比见图7-14b和图7-16b。 在采用调速阀的调速回路中，虽然解决了速度稳定性问题，但由于调速阀中包含了减压阀和节羸阀的损失，并且同样存在着溢流阀损失，故此回路的功率损失比节流阀调速回路还要大些。,(二)容积调速回路 容积调速回路是采用变量泵或变量马达的调速回路。与节流调速相比较，容积调速的主要优点是压力和流量的损耗小，发热少；但缺点是难于获得较高的运动平稳性，且变量泵
8、和变量马达的结构复杂，价格较贵。容积调速回路适用于工程机械、矿山机械、农业机械和大型机床等大功率液压系统。 容积调速的油路按油液循环方式的不同，分为开式油路和闭式油路两种。开式油路的优点是油液在油箱中便于沉淀杂质和析出气体，并得到良好的冷却；主要缺点是空气易侵入油液，致使运动不平稳，并产生噪声。闭式油路无油箱这一中间环节，泵吸油口和执行元件回油口直接连接，油液在系统内封闭循环，油气隔绝，结构紧凑，运行平稳，噪声小；缺点是散热条件差。,1泵-缸式容积调速回路 回路组成及v-F 特性曲线如图7-17所示。,2泵-马达式容积调速回路 泵-马达式容积调速回路有三种形式，即变量泵-定量马达式、定量泵-变
9、量马达式和变量泵-变量马达式。 (1) 变量泵-定量马达式容积调速回路(见图7-18),(2) 定量泵-变量马达式容积调速回路(见图7-19),(3) 变量泵-变量马达式容积调速回路(见图7-20),(三)容积节流调速(联合调速)回路 容积节流调速是采用变量泵和流量控制阀联合调节执行元件的速度。 容积节流调速回路的特点是： 1)无溢流损失，效率较高，但回路有节流损失，故其效率较容积调速回路要低一些； 2)速度稳定性高； 3)回路与其它元件配合容易实现快进工进快退的动作循环。,1定压式容积节流调速回路 回路的组成及其调速特性曲线如图7-21所示。本回路速度稳定性很高，但效率低下，多用于机床进给系
10、统。,2变压式容积节流调速回路 回路的组成见图7-22。回路的速度稳定性很高，效率也较高，适用于负载变化大、速度较低的中小功率系统。,二、增速回路 增速回路又称快速运动回路，其功用在于使执行元件获得必要的高速，以提高系统的工作效率或充分利用功率。 图7-23所示为液压缸差动连接增速回路。,图7-25 二调速阀串联的两工进速度换接回路 1-主换向阀 2、3-二通换向阀,三、速度换接回路 1快速与慢速的换接回路(见图7-24) 2两种慢速的换接回路(见图7-25、图7-26),图7-26 二调速阀并联的两工进速度换接回路 1-主换向阀 2-二通电磁阀 3-三通电磁阀,a),b),第三节 多缸工作控
11、制回路 一、顺序回路 (一)行程控制的顺序动作回路 1用行程阀控制的顺序动作回路(见图7-27) 2用行程开关控制的顺序动作回路(见图7-28),(二)压力控制的顺序动作回路 图7-29所示是用压力继电器控制的顺序动作回路。,二、同步回路 1. 并联调速阀的同步回路(图7-30) 2用比例调速阀的同步回路(图7-31) 3带补偿措施的串联液压缸同步回路(图7-32),图7-32 带补偿措施的串联液压缸同步回路 1、2-单杆缸 3、4-三通阀 5-主换向阀,图7-33 多缸互不干扰回路 1-小泵 2-大泵 3、4-调速阀 5、6、7、8二位五通换向阀,三、互不干扰回路 图7-33所示为双泵供油多缸互不干扰回路。,本 章 结 束,
