典型液压系统的基本回路#高级教育

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1、 教教 师：周金柱师：周金柱 单单 位：机电工程学院位：机电工程学院 E-mail : E-mail : Tel: 13891824426 Tel: 13891824426液压与气压传动液压与气压传动1特选课件液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱系统组成：动力元件动力元件执行元件执行元件传动介质传动介质控制元件控制元件辅助元件辅助元件液液压压与与气气压压传传动动是是以以流流体体（液液压压油油或或压压缩缩空空气气）为为工工作作介介质质，进进行行能能量传递和控制的一种传动形式。量传递和控制的一种传动形式。课程复习2特选课件3特选课件本章提要回回路路是是液液压压系系统统的的基基

2、本本组组成成单单元元，是是为为了了完完成成某某种种特特定定功功能能而而由由液液压压元元件件组组成成的的油油路路结结构构。本本章章是是以以后后分分析和设计液压系统的重要基础。析和设计液压系统的重要基础。重点1.调压回路和卸荷回路；调压回路和卸荷回路；2.节流调速回路的基本原理；节流调速回路的基本原理；3.容积调速回路的特性；容积调速回路的特性；4.快快速速运运动动回回路路、速速度度换换接接回回路路和和顺顺序序动动作作回回路路的的工工作原理作原理难点节流调速回路和容积调速回路的原理和计算节流调速回路和容积调速回路的原理和计算4特选课件4方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制

3、回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路5特选课件 在液压系统中，通过使用换向阀控制执行元件的启动、在液压系统中，通过使用换向阀控制执行元件的启动、停止和换向功能。停止和换向功能。7.1 方向控制回路方向控制回路手动换向阀：换向精度和平稳性不高，常用换向不频繁且无需自动化的场合；机动换向阀：可进行频繁换向，且换向可靠性较好，这种换向回路中执行元件的换向过程，是通过工作台侧面固定的挡块和杠杆直接作用使换向阀来实现换向的； 电磁换向阀：需要通过电气行程开关、继电器和电磁铁等中间环节。但机动换向阀必须安装在执行元件附近，不如电磁换向阀安装灵活；电液动换向阀：用于流量大、换向精度

4、和平稳性要求较高的场合。1. 1. 换向回路换向回路换向回路换向回路6特选课件7.1 方向控制回路方向控制回路1. 1. 换向回路换向回路换向回路换向回路7特选课件7.1 方向控制回路方向控制回路1. 1. 换向回路换向回路换向回路换向回路行程换向阀控制的顺序运动回路8特选课件7.1 方向控制回路方向控制回路2. 2. 锁紧回路锁紧回路锁紧回路锁紧回路防防止止执执行行元元件件在在停停止止运运动动时时，因因外外界界因因素素而而发发生生漂漂移或串动；移或串动；采采用用液液控控单单向向阀阀组组成成的的锁锁紧回路；紧回路；为为确确保保可可靠靠锁锁紧紧，换换向向阀阀采采用用H或或Y型型中中位位机机能能。

5、如如起重机支腿起重机支腿。9特选课件7.1 方向控制回路方向控制回路2. 2. 锁紧回路锁紧回路锁紧回路锁紧回路换换向向阀阀中中位位：H型型，油油油油箱箱，液液控控单单向阀关闭；向阀关闭；换换向向阀阀左左位位：压压力力油油同同时时打打开开两两个个单单元元阀阀，即即开开锁锁，活活塞右移；塞右移；换换向向阀阀右右位位：活活塞塞左移。左移。液液控控单单向向阀阀的的阀阀芯芯为锥面，密封性高为锥面，密封性高。10特选课件4方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路11特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路压

6、力控制回路是通过控制液压系统（或是通过控制液压系统（或系统中某一部分）的压力，以满足执行系统中某一部分）的压力，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。元件对力或转矩要求的回路。 主要有主要有调压调压、保压保压、增压增压、减压减压、背压背压、卸荷卸荷和和平衡平衡等多种功能的基本液压回路等多种功能的基本液压回路。12特选课件 调压回路的功用调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力是使液压系统整体或部分的压力与负载相适应并保持恒定或不超过某个数值。与负载相适应并保持恒定或不超过某个数值。 在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中流

7、阀来调节。在变量泵系统中, ,用安全阀来限定系用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。种以上的压力，则可采用多级调压回路。7.2 压力控制回路压力控制回路1. 1. 调压回路调压回路调压回路调压回路13特选课件 调调节节溢溢流流阀阀便便可可调调节泵的供油压力。节泵的供油压力。单级调压回路单级调压回路 溢流阀调压弹簧溢流阀调压弹簧压力表压力表 为了便于调压和观察，溢流阀为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。旁一般要就近安装压力表。 7.2 压力控制回路压力控制回路1. 1. 调压回路调压回

8、路调压回路调压回路14特选课件双向调压7.2 压力控制回路压力控制回路1. 1. 调压回路调压回路调压回路调压回路当当执执行行元元件件正正反反向向运运动动需需要要不不同同的的供供油油压压力力时时，可可采用双向调压回路。采用双向调压回路。双向调压回路双向调压回路 高压溢流阀高压溢流阀10MPa开启开启低压溢流阀低压溢流阀4MPa左左位位:高高压压阀阀工工作作，低低压压阀阀不不工工作；作；右右位位：低低压压阀阀工工作作，高高压压阀阀不不工工作。作。15特选课件二级调压三级调压1. 1. 调压回路调压回路调压回路调压回路7.2 压力控制回路压力控制回路远远程程溢溢流流阀阀调调定定压压力力一一定定要要

9、低低于于压压主主溢溢流流阀阀的的调调定压力。定压力。多级调压回路多级调压回路 16特选课件 功能是使液压系统中某一支路具有较主油路功能是使液压系统中某一支路具有较主油路低的稳定压力。当液压系统中，某一支路低的稳定压力。当液压系统中，某一支路在不同工作阶段需要两种以上大小不同的在不同工作阶段需要两种以上大小不同的工作压力时，可采用多级减压回路。工作压力时，可采用多级减压回路。 常见的减压回路有：常见的减压回路有：单向减压回路单向减压回路；二级减二级减压回路压回路；多级减压回路多级减压回路。2. 2. 减压回路减压回路减压回路减压回路7.2 压力控制回路压力控制回路17特选课件7.2 压力控制回路

10、压力控制回路2. 2. 减压回路减压回路减压回路减压回路单向减压回路单向减压回路在需要减压的支路上串接减压阀18特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路2. 2. 减压回路减压回路减压回路减压回路二级减压回路二级减压回路远远程程溢溢流流阀阀调调定定压压力力一一定定要要低低于于压压主主溢溢流流阀阀的的调调定压力。定压力。19特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路3. 3. 卸荷回路卸荷回路卸荷回路卸荷回路 卸荷回路的功能卸荷回路的功能是在液压泵不停止转动的情况下，使是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或很低压力下运转，以减小功率损耗，液压泵在零压或很低压力下运转，以减小功率损耗，降低系

11、统发热，延长液压泵和驱动电动机的使用寿命。降低系统发热，延长液压泵和驱动电动机的使用寿命。压力卸荷： 使泵在接近零压下运转流量卸荷：使变量泵为补偿泄漏而以最小流量运转液压泵卸荷执行元件不需要保压 执行元件仍保持压力20特选课件用换向阀中位机能的卸荷回路用换向阀中位机能的卸荷回路 当换向阀处于中位时，液压泵出口直通油箱，泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵执行元件，故在泵出口安装单向阀。 图7.21 用换向阀中位机能的卸荷回路 1、三位阀中位机能三位阀中位机能的卸荷回路的卸荷回路21特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路二位二通阀二位二通阀的卸荷回路的卸荷回路利用换向阀利用换向阀的卸荷回路

12、的卸荷回路22特选课件用电磁溢流阀的卸荷回路用电磁溢流阀的卸荷回路 图7.22 用电磁溢流阀的卸荷回路 电磁溢流阀是带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。 23特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路电磁溢流阀电磁溢流阀的卸荷回路的卸荷回路利用溢流阀利用溢流阀远远程程控控制制口口的卸荷回路的卸荷回路24特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路二二通通插插装装阀阀卸荷回路卸荷回路工作时，泵由溢流阀调定压力决定；通电后，主阀上腔接油箱，主阀口打开，泵卸荷。25特选课

13、件用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路用卸荷阀的卸荷回路 当电磁铁1YA得电时，泵和蓄能器同时向液压缸左腔供油，推动活塞右移，接触工件后，系统压力升高。当系统压力升高到卸荷阀1的调定值时，卸荷阀打开，液压泵通过卸荷阀卸荷，而系统压力用蓄能器保持。 图中的溢流阀2是当安全阀用。 图8.24 用卸荷阀的卸荷回路蓄能器保压卸荷阀使泵卸荷26特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路 平衡回路的功能平衡回路的功能是使执行是使执行元件保持一定背压力（即元件保持一定背压力（即回油路上的压力），以便回油路上的压力），以便与重力负载相平衡。立式与重力负载相平衡。立式液压缸的垂直运动部件因液压缸

14、的垂直运动部件因自重作用而自行下滑，或自重作用而自行下滑，或在下行过程中因自重而造在下行过程中因自重而造成超速运动时，都有必要成超速运动时，都有必要采用平衡回路。采用平衡回路。 4. 4. 平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路27特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路4. 4. 平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路28特选课件7.2 压力控制回路压力控制回路5. 5. 保压回路保压回路保压回路保压回路 液压缸在工作循环的某一阶段，如果需要保持一液压缸在工作循环的某一阶段，如果需要保持一定的工作压力，就应采用保压回路。在保压阶段，定的工作压力，就应采用保压回路。在保压阶段，液压缸没有运动，最简单的方法

15、是用一个密封性液压缸没有运动，最简单的方法是用一个密封性能好的单向阀来保压。但是这种办法保压的时间能好的单向阀来保压。但是这种办法保压的时间短，压力稳定性不高。由于此时液压泵处于卸荷短，压力稳定性不高。由于此时液压泵处于卸荷状态（为了节能）或给其他的液压缸供应一定压状态（为了节能）或给其他的液压缸供应一定压力的液压油，为补偿保压缸的泄漏和保持工作压力的液压油，为补偿保压缸的泄漏和保持工作压力，可在回路中设置蓄能器。力，可在回路中设置蓄能器。 29特选课件 液压泵卸荷的保压回路7.2 压力控制回路压力控制回路5. 5. 保压回路保压回路保压回路保压回路30特选课件多缸系统多缸系统保压回路保压回路

16、7.2 压力控制回路压力控制回路5. 5. 保压回路保压回路保压回路保压回路31特选课件4方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路32特选课件7.3 速度控制回路速速度度控控制制回回路路包括调节执行元件速度的调调速速回回路路、获得快进、工进、快退的快快速速运运动动回回路路以及获得不同工进的速度换接回路速度换接回路。速速度度控控制制回路回路调速回路调速回路快速运快速运动回路动回路速度换速度换接回路接回路液压缸差动连接采用蓄能器双泵供油快速慢速换接两种不同慢速换接节流调速节流调速：包括进油、回路和旁路调速容积调速容

17、积调速容积节流调速容积节流调速限压式变量泵和调速阀差压式变量泵和节流阀变量泵定量马达变量泵变量马达定量泵变量马达33特选课件7.3 速度控制回路7.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述节流调速回路的原理概述 液压系统常常需要调节液液液液压压压压缸缸缸缸和和和和液液液液压压压压马马马马达达达达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。液液液液压压压压缸缸缸缸和和和和液液液液压压压压马马马马达达达达的的的的速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量速度决定于排量及输入流量。液压缸的速度为： 液压马达

18、的转速: 式中 q 输入液压缸或液压马达的流量； A 液压缸的有效面积（相当于排量）； VM 液压马达的每转排量。 34特选课件 由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量来实现。 对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只能用改变流量的方法来调速。 对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量。35特选课件目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)(1)节节流流调调速速回回路路 采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。 (2)(2)容容积积调调速速回回路路 通过改变回路中变

19、量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路（联合调速）容积节流调速回路（联合调速） 下面主要讨论节流调速回路节流调速回路和容积调速回路容积调速回路。 8.2.2 8.2.2 8.2.2 8.2.2 采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路 节流调速回路有进进进进油油油油路路路路节节节节流流流流调调调调速速速速，回回回回油油油油节节节节路路路路以及流流流流调速调速调速调速，旁路节流调速旁路节流调速旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。36特选课件7.2.2.1 7.2.2.1 进油路节流调速回路进油路节流调速回路

20、进油路节流调速回路进油路节流调速回路节流阀串联在泵和缸之间液压泵输出的油一部分液压泵输出的油一部分 经节流阀进入液压缸工经节流阀进入液压缸工 作腔，推动活塞运动；作腔，推动活塞运动；液压泵多余的油液经溢液压泵多余的油液经溢 流阀排会油箱；流阀排会油箱；进油路节流调速回路中进油路节流调速回路中 溢流阀有溢流溢流阀有溢流37特选课件7.2.2.1 7.2.2.1 进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路图7.3进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。注意注意 节流阀串联在泵和缸之间38特选课件（1 1）速度负载特

21、性）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为： 活塞受力方程为： 缸的流量方程为： =p2 液压缸回油腔压力，p20。 F 外负载力； 式中：39特选课件 于是 (8.4)式中C 与油液种类等有关的系数；AT 节流阀的开口面积；节流阀前后的压差m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。40特选课件(7.4)式 (7.4)为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,F为横坐标，将式(7.4)按不同节流阀通流面积AT作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。41特选课件图7.4 进油路节流调速回路速度负载特性曲线 无级调速范围：负载速度与节流阀同流

22、面积成正比42特选课件（2 2）功率特性）功率特性 图7.3中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为： 回路的功率损失为： =而缸的输出功率为： 43特选课件 式中 溢流阀的溢流量, 。 进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：溢流功率损失 和节流功率损失 (7.6)44特选课件7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 采采用用同同样样的的分分析析方方法法可可以以得得到到与与进进油油路路节节流流调调速速回回路路相相似的速度负载特性似的速度负载特性.节节流流阀阀串串联联在在液液压压缸的回油路上缸的回

23、油路上，45特选课件7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 （1 1）速度负载特性）速度负载特性 力平衡方程：图7.5回油节流调速回路节流阀前后压差：节流阀流量：缸的速度：46特选课件（2 2）功率特性）功率特性 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 图7.5回油节流调速回路泵功率：缸功率：功率损失：回路效率：47特选课件进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 (1) (1) (1

24、) (1) 承承承承受受受受负负负负值值值值负负负负载载载载的的的的能能能能力力力力 回油节流调速能承受一定的负值负载 (2) (2) (2) (2) 运动平稳性运动平稳性运动平稳性运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。 (3) (3) (3) (3) 油油油油液液液液发发发发热热热热对对对对回回回回路路路路的的的的影影影影响响响响 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加； (4) (4) (4) (4) 启启启启动动动动性性性性能能能能 回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。 进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，

25、低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。 48特选课件 7.2.2.3 7.2.2.3 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路 图7.6 旁油路节流调速回路 节节流流阀阀装装在在与与液液压压缸缸并并联联的的支支路路上上，利利用用节节流流阀阀把把液液压压泵泵供供油油的的一一部部分分排排回回油油箱实现速度调节箱实现速度调节溢溢流流阀阀作作安安全全阀阀用用，液液压压泵泵的的供供油油压压力力P Pp p取决于负载取决于负载。 49特选课件7.2.2.3 7.2.2.3 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路节节流流阀阀装装在在与与液

26、液压压缸缸并并联联的的支支路路上上，利利用用节节流流阀阀把把液液压压泵泵供供油油的的一一部部分分排排回回油油箱箱实实现现速速度度调调节节 溢溢流流阀阀作作为为安安全全阀阀，常常态态时时关关闭闭，过过载载时时打打开开，其其开开启启压压力力为为最最 大大 工工 作作 压压 力力 的的1.11.2倍倍，故故泵泵工工作作压压力力完完全全取取决决于于负负载载而不恒定而不恒定50特选课件（1 1）速度负载特性）速度负载特性 考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qp应计入泵的泄漏量随压力的变化 ,采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为： 式中 qpt泵理论流量； k泵的泄漏系数，其余符号意义同前。

27、(8.8)51特选课件（2 2）功率特性）功率特性 回路的输入功率 回路的输出功率回路的功率损失 回路效率 旁旁路路节节流流调调速速只只有有节节流流损损失失，无无溢溢流流损损失失，功率损失较小。 注注意意:节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。 用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合52特选课件7.2.2.3 7.2.2.3 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路53特选课件7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 容容积积调调速速

28、回回路路是是利利用用变变量量泵泵或或变变量量液液压压马马达达，通通过过改改变泵或马达的流量来实现调速。变泵或马达的流量来实现调速。节节流流调调速速：效率低、发热大，适用于对发热量限制不大的液压系统。容容积积调调速速回回路路：没有溢流损失和节流损失，回路效率取决于泵和马达的效率，回路效率高，发热小，适用于大功率液压系统，但系统结构复杂，制造精度高，价格较贵。54特选课件7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 按油液循环方式的不同按油液循环方式的不同开式回路：开式回路：泵从油箱吸油后输入执行元件，执行元件排出的油液泵从油箱吸油后输入执行元件

29、，执行元件排出的油液 直接回油箱。直接回油箱。闭式回路：闭式回路：泵将油液输入执行元件的吸油腔，而后又从执行元件的泵将油液输入执行元件的吸油腔，而后又从执行元件的 回油腔处吸油。回油腔处吸油。优点：优点： 回路简单，油液在油箱中冷却，沉淀杂质；回路简单，油液在油箱中冷却，沉淀杂质；缺点：油箱体积大，空气易侵入油液，使运动不平稳缺点：油箱体积大，空气易侵入油液，使运动不平稳。优点：优点： 结构紧凑，油液与空气隔绝，减少了空气进入回路的机会；结构紧凑，油液与空气隔绝，减少了空气进入回路的机会；缺点：需设计补油装置，如辅助泵、溢流阀、蓄能器或单向阀缺点：需设计补油装置，如辅助泵、溢流阀、蓄能器或单向

30、阀。功功能能：补补偿偿泄泄漏漏、冷冷却却和和补补油油，小小油油箱箱中中的的冷冷油油与与系系统统中中的的热热油油进进行行一一定定程程度度的的热热交交换换。补补油油泵泵的的流流量量一一般般为为主主泵泵流流量量的的10%15%，压力通常为，压力通常为0.31MPa左右。左右。55特选课件7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 按所用元件的不同按所用元件的不同 容积调速回路有泵泵- -缸缸式式回回路路和泵泵- -马马达达式式回回路路。 这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。 变量泵变量泵- -定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路 定量泵定

31、量泵- -变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路 变量泵变量泵- -变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路泵泵- -马达式回路马达式回路56特选课件7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 7.2.3.1 7.2.3.1 7.2.3.1 7.2.3.1 变量泵变量泵变量泵变量泵- - - -定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路定量马达式容积调速回路 马马达达为为定定量量, ,改改变变泵泵排排量量V VP P可可使使马达转速马达转速n nM M随之成比例地变化。随之成比例地变化。变量泵变量泵3：改变

32、排量即可改变速度。：改变排量即可改变速度。安全阀安全阀4：限定系统最高工作压力：限定系统最高工作压力补油泵补油泵1：补偿泄漏和冷却的功能：补偿泄漏和冷却的功能57特选课件 图7.7变量泵-定量马达容积调速回路 防止回路过载 补偿泵3和马达5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力辅辅助助泵泵使使低低压压管管路路始始终终保保持持一一定定压压力力, , 改改善善了了主主泵泵的的吸吸油油条条件件, ,且且可可置置换换部部分分发发热热油油液液, ,降降低低系系统温升。统温升。58特选课件 图7.7变量泵-定量马达容积调速回路 图7.8变量泵-定量马达容积调速回路 工作特性曲线 防止回路过载 补偿泵3和马达

33、5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力59特选课件7.2.3.27.2.3.27.2.3.27.2.3.2定量泵定量泵定量泵定量泵- - - -变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路调速范围比较小，不能使马达反向，常应用于造纸、纺织等行业中的卷取装置中。60特选课件 7.2.3.3 7.2.3.3 7.2.3.3 7.2.3.3 变量泵变量泵变量泵变量泵- - - -变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路 。 n双向变量泵和双向变量双向变量泵和双向变量 马达组成；马达组成；n回路中各元件对称布置

34、；回路中各元件对称布置；n变量泵正反向供油，马达变量泵正反向供油，马达 即正反向旋转。即正反向旋转。单向阀单向阀4和和5使辅助泵使辅助泵3能能 够双向补油；够双向补油；单向阀单向阀6和和7使安全阀在使安全阀在 正反两向都能起过载保正反两向都能起过载保 护作用。护作用。61特选课件 7.2.3.3 7.2.3.3 7.2.3.3 7.2.3.3 变量泵变量泵变量泵变量泵- - - -变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路变量马达式容积调速回路 。 此此回回路路的的工工作作特特性性对对一一般般机机械械负负载要求很适应；载要求很适应；大大部部分分机机械械在在低低速速时时有

35、有较较大大转转矩矩，在高速时有较小转矩；在高速时有较小转矩；此回路的调速范围大，应用广泛。此回路的调速范围大，应用广泛。62特选课件7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度。 特点特点 没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。 分类分类 （1）限压式变量泵和调速阀的调速回路）限压式变量泵和调速阀的调速回路 （2）差压式变量泵和节流阀的调速回路）差压式变量泵和节流阀的调速回路63特选课件7.2.3.4 7.

36、2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 （1）限压式变量泵和调速阀的调速回路）限压式变量泵和调速阀的调速回路工作原理：工作原理： 调速阀不仅能保证进入液压缸调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可以使泵的流量的流量稳定，而且可以使泵的流量自动地和液压缸所需的流量相适应，自动地和液压缸所需的流量相适应，因而也可使泵的供油压力基本恒定因而也可使泵的供油压力基本恒定（该调速回路也称定压式容积节流（该调速回路也称定压式容积节流调速回路）。调速回路）。这种回路中的调速阀也可装在回油路上，这种回路中的调速阀也可装在回油路上，它的承载

37、能力、运动平稳性、速度刚性它的承载能力、运动平稳性、速度刚性等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。64特选课件7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 回路调速特性回路调速特性 曲线曲线ABC是限压式变量泵是限压式变量泵的压力流量特性，曲线的压力流量特性，曲线CDE是调速阀在某一开度时是调速阀在某一开度时的压差流量特性，点的压差流量特性，点F是泵是泵的工作点。这种回路无溢流损的工作点。这种回路无溢流损失，但有节流损失，其大小与失，但有节流损失，其大小与液压缸的工作压力有

38、关。液压缸的工作压力有关。回路效率：回路效率： p1q1/ppqp=p1/pp65特选课件7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 （2）差压式变量泵和节流阀的调速回路）差压式变量泵和节流阀的调速回路工作原理工作原理 节流阀节流阀2 2控制进入液压缸控制进入液压缸3 3的流量的流量q q1 1，并使变量泵，并使变量泵1 1输出输出流量流量q qp p自动和自动和q q1 1相适应。当相适应。当q qp pq q1 1时，泵的供油压力上升，时，泵的供油压力上升，泵内左、右两个控制柱塞便进泵内左、右两个控制柱塞

39、便进一步压缩弹簧，推动定子向右一步压缩弹簧，推动定子向右移动，减小泵的偏心，使泵的移动，减小泵的偏心，使泵的流量减小到流量减小到q qp p=q q1 1。反之亦然。反之亦然。66特选课件7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 7.2.3.4 容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 特点：特点：调速范围只受节流阀调节范围的限制；调速范围只受节流阀调节范围的限制；p由变量泵控制柱塞上的弹簧力来确定，进入油缸的由变量泵控制柱塞上的弹簧力来确定，进入油缸的 流量不受负载的影响；流量不受负载的影响；能补偿由负载变化引起的泵的泄漏变化；能补偿由负载变化引起的泵的泄漏变化

40、；没有溢流损失，泵的供油压力随负载而变化，回路中的没有溢流损失，泵的供油压力随负载而变化，回路中的 功率损失也只有节流阀处压降功率损失也只有节流阀处压降p所造成的节流损失一所造成的节流损失一 项，项，因而它的效率较前一种调速回路高，且发热少因而它的效率较前一种调速回路高，且发热少。67特选课件684方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路68特选课件69 快快速速运运动动回回路路的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。7.3 快速运动回路快速运动回路几种常用的快速运动回路

41、 （1）液压缸差动连接回路 （2）双液压泵供油回路（3）采用蓄能器的快速运动回路（4）用增速缸的快速运动回路69特选课件707.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压由于液压缸无杆腔的有效面积缸无杆腔的有效面积A1A1大大于有杆腔的有效面积于有杆腔的有效面积A2A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运动。图图7.0 7.0 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接

42、的快速运动回路70特选课件717.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路 于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液合流进入无杆腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量，使活塞快速向右运动。 图图7.0 7.0 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路71特选课件72 这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度加快有限，差动连接与非差动连接的速度之比为: 有时仍不能满足快速运动的要求，常常要求和其它方法（如限压式变量泵）联合使用。 图图7.1 7.1 液压

43、缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路7.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路72特选课件737.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路一种差动连接的快速运动回路一种差动连接的快速运动回路73特选课件74 当换向阀6处于图示位置，并且由于外负载很小，使系统压力低于顺序阀3的调定压力时，两个泵同时向系统供油，活塞快速向右运动； 图图7.2双泵供油的

44、快速运动回路双泵供油的快速运动回路 设设定定双双泵泵供供油油时时系系统统的的最最高高工工作作压力压力低低压压大大流流量量泵泵1 1和和高高压压小小流流量量泵泵2 2组组成成的的双双联联泵作为系统的动力源。泵作为系统的动力源。7.3.2 7.3.2 双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 74特选课件75 换向阀6的电磁铁通电后, 缸有杆腔经节流阀7回油箱，系系系系统统统统压压压压力力力力升升升升高高高高，达达到到顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力后后, ,大大流流量量泵泵1 1通通过过阀阀3 3卸卸荷荷, ,单单向向阀阀4 4自自动动关关闭

45、闭, ,只只有有小小流流量量泵泵2 2单单独独向向系系统统供供油油,活塞慢速向右运动. 设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意：顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。 75特选课件76 设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意：顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。 大流量泵1的卸荷减少了动力消耗，回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合，

46、特别是在机床中得到了广泛的应用。76特选课件77高高压压小小流流量量泵泵的的流流量量按按执执行行元元件件最最大大工工作作进进给给速速度度的的需需要要来来确确定定，工工作作压压力力的的大大小小由由溢溢流流阀阀调调定定，低低压压大大流流量量泵泵主主要要起起增增速速作作用用，它它和和泵泵的的流流量量加加在在一一起起应应满满足足执执行行元元件件快快速速运运动动时时所所需需的流量要求。的流量要求。77特选课件787.3.3 采用蓄能器的快速运动回路采用蓄能器的快速运动回路78特选课件797.3.4 用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路79特选课件807.3.5 换速回路换速回路快速慢速切换回路8

47、0特选课件817.3.5 换速回路换速回路81特选课件827.3.5 换速回路换速回路82特选课件834方向控制回路方向控制回路132压力控制回路压力控制回路速度控制回路速度控制回路44其它控制回路其它控制回路液压与气压基本回路83特选课件841. 1. 顺序回路顺序回路顺序回路顺序回路 顺序动作回路，根据其控制方式的不同，分为行行程程控控制制、压压力力控控制制和时时间间控控制制三类，这里只对前两种进行介绍。 7.4 其它控制回路其它控制回路84特选课件857.4.1 7.4.1 行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路图7.17 用行程开关和电磁阀配合

48、的顺序回路 首先按动启动按钮，使电磁铁1YA得电，压力油进入油缸3的左腔, 使活塞按箭头1所示方向向右运动。 动作动作185特选课件86 活塞杆上的挡块压下行程开关6S后,通过电气上的连锁使1YA断电，3YA得电.油缸3的活塞停止运动，压力油进入油缸4的左腔,使其按箭头2所示的方向向右运动; 动作动作286特选课件87当活塞杆上的挡块压下行程开关8S,使 3YA断 电,2YA得电，压力油进入缸 3的 右 腔 ,使其活塞按箭头3所示的方向向左运动； 动作动作387特选课件88 当活塞杆上的挡块压下行程开关5,使2YA断电,4YA得电,压力油进入油缸4右腔,使其活塞按箭头4的方向返回. 当挡块压下

49、行程开关7S时,4YA断电,活塞停止运动,至此完成一个工作循环。 动作动作488特选课件897.4.2 7.4.2 压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路按启动按钮，1YA得电，阀1左位工作，液压缸7的活塞向右移动，实现动作顺序1;动作动作189特选课件90到右端后，缸7左腔压力上升，达到压力继电器3的调定压力时发讯，1YA 断电，3YA得电，阀2左位工作，压力油进入缸8的左腔，其活塞右移，实现动作顺序2；动作动作290特选课件91 到 行 程 端点后，缸8左腔压力上升，达到压力继电器5的调定压力时发讯，3YA断电，4YA得电, 阀2右位工作，压力油进

50、入缸8的右腔，其活塞左移，实现动作顺序3; 动作动作391特选课件92到行程端点后，缸8右腔压力上升，达到压力继电器6的调定压力时发讯，4YA断电，2YA得 电 ,阀 1右位工作，缸7的活塞向左退回，实现动作顺序4。动作动作492特选课件93到左端后，缸7右端压力上升，达到压力继电器4的调定压力时发讯，2YA断电，1YA得电，阀1左位工作，压力油进入缸7左腔，自动重复上述动作循环，直到按下停止按钮为止。循环至动作循环至动作193特选课件94 同步运动包括速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相同；而位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。 7.4 其它控制回

51、路其它控制回路94特选课件957.4.1 7.4.1 液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路 图7.13用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造，安装上的误差，同步精度不高。同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。 这这种种同同步步回回路路是是用用刚刚性性梁梁齿齿轮轮齿齿条条等等机机械械零零件件在在两两个个液液压压缸缸的的活活塞塞杆杆间间实实现现刚刚性性联联结结以便来实现位移的同步。以便来实现位移的同步。 95特选课件967.4.2 7.4.2 采采采采用用用用调调调调速速速速阀阀阀阀的的的的同步回路同步回路同步回路同步

52、回路 这这种种同同步步回回路路结结构构简简单单，但但是是两两个个调调速速阀阀的的调调节节比比较较麻麻烦烦, ,而而且且还还受受油油温温 泄泄漏漏等等的的影影响响故故同同步步精精度度不不高高, ,不不宜宜用用在在偏偏载载或或负负载变化频繁的场合。载变化频繁的场合。 图7.14 用调速阀的同步回路 96特选课件9797特选课件98 7.3.3 7.3.3 用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路此图为普通串联液压缸的同步回路，由于制造误差和泄露等因素的影响，同步精度较低。98特选课件99 7.3.3 7.3.3 用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同

53、步回路用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路 图7.15用串联液压缸的同步回路 当当两两缸缸同同时时下下行行时时, ,若若缸缸5 5活活塞塞先先到到达达行行程程端端点点, ,则则挡挡块块压压下下行行程程开开关关1S1S，电电磁磁铁铁3YA3YA得得电电, ,换换向向阀阀3 3左左位位投投入入工工作作, ,压压力力油油经经换换向向阀阀3 3和和液液控控单单向向阀阀4 4进进入入缸缸6 6上上腔腔, ,进进行行补补油油, ,使使其其活活塞塞继继续续下下行行到到达达行行程程端端点点，从而消除累积误差。从而消除累积误差。 这种回路同步精度较高,回路效率也较高.注意:回路中泵的供油压力至少 是两个

54、液压缸工作压力之和。99特选课件100（2）同步回路带补偿措施的串联液压缸同步回路.swf带补偿措施的串联液压缸同步回路100特选课件1017.3.4 7.3.4 7.3.4 7.3.4 用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路用同步马达的同步回路图7.16 用同步马达的同步回路 两两个个马马达达轴轴刚刚性性连连接接，把把等等量量的的油油分分别别输输入入两两个个尺尺寸寸相相同同的的液液压压油油缸缸中中，使使两两液压缸实现同步液压缸实现同步。消除行程端点两缸的位置误差101特选课件102（3）互不干扰回路互不干扰回路的功能是使几个液压缸在完成各自的循环动作过程中彼此互不影响。在多缸液压系统中，往往由于其中一个液压缸快速运动，而造成系统压力下降，影响其他液压缸慢速运动的稳定性。因此，对于慢速要求比较稳定的多缸液压系统，需采用互不干扰回路，使各自液压缸的工作压力互不影响。102特选课件103（3）互不干扰回路互不干扰回路.swf103特选课件