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1、8.2 调速回路8.2.1 8.2.1 8.2.1 8.2.1 调调速方法概述速方法概述速方法概述速方法概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的液压缸和液压马达的速度决定于排量速度决定于排量及及输入流量输入流量。 液压缸的速度为： 液压马达的转速: 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。 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，
2、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。目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)(1)节流流调速回路速回路 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)容容积调速回路速回路 通过改变回路中变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 采用采用采用采用节节流流流流阀阀的的的的节节流流流流调调速回路速回路速回路速回路 节流调速回路
3、有进油路节流调速进油路节流调速进油路节流调速进油路节流调速，回油节路流调速回油节路流调速回油节路流调速回油节路流调速，旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。8.2.2.1 8.2.2.1 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8.3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（1 1）速度负载特性）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为： (8.1) 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： 于是 (8.4)式中
4、C 与油液种类等有关的系数；AT 节流阀的开口面积；节流阀前后的压强差，m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。(8.4) 式 (8.4)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,FL为横坐标，将式(8.4)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。图8.4 进油路节流调速回路速度负载特性曲线 （2 2）功率特性）功率特性 图8.3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： 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 (8.6)1
5、qpqpPTpD+D=D8.2.2.2 8.2.2.2 8.2.2.2 8.2.2.2 回油路回油路回油路回油路节节流流流流调调速回路速回路速回路速回路 图8.5回油路节流调速回路采用同样的分析方采用同样的分析方法可以得到与进油法可以得到与进油路节流调速回路相路节流调速回路相似的速度负载特性似的速度负载特性. 节流阀串联在节流阀串联在液压缸的回油路上液压缸的回油路上，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) (1) 承受承受承受承受负值负载负值负载的能力的能力的能力的能力 回油节流调速能承受一定的负值负载 (2) (2) (2) (2) 运运运运动动平平
6、平平稳稳性性性性 回油节流调速回路运动平稳性好。 (3) (3) (3) (3) 油液油液油液油液发热对发热对回路的影响回路的影响回路的影响回路的影响 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) 启启启启动动性能性能性能性能 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，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。 8.2.2.3 8.2.2.3 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8.6 旁油路节流调速回路 节流阀装在与
7、节流阀装在与液压缸并联的支液压缸并联的支路上，利用节流路上，利用节流阀把液压泵供油阀把液压泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱实现速度调节箱实现速度调节溢流阀作安全阀用，溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力液压泵的供油压力P Pp p取决于负载取决于负载。 （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泵的理论流量； k泵的泄漏系数，其余符号意义同前。 (8.8)（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 旁路节流调速只有节旁路节
8、流调速只有节流损失，无溢流损失流损失，无溢流损失，功率损失较小。 注意注意: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8.2.3 8.2.3 8.2.3 8.2.3 容容容容积调积调速回路速回路速回路速回路 容积调速回路有泵泵- -缸式回路缸式回路和泵泵- -马达式回马达式回路路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。 8.2.3.1 8.2.3.1 8.2.3.1 8.2.3.1 变变量量量量泵泵- - - -定量定量定量定量马马达达达达式容积调速回路式容积调速回路式容积调速回路式容积调
9、速回路 马达为定量,改变泵排量VP可使马达转速nM随之成比例地变化. 图8.7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的供油压力辅助泵使低压辅助泵使低压管路始终保持管路始终保持一定压力一定压力, , 改改善了主泵的吸善了主泵的吸油条件油条件, ,且可且可置换部分发热置换部分发热油液油液, ,降低系降低系统温升。统温升。 图8.7变量泵-定量马达容积调速回路 图8.8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5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力8.2.3.28.2.3.28.2.3.28.2.3.2定定定定量量量量泵泵- - - -变变量量量量马马达达达达式容式容式容式容积调积调速回路速回路速回路速回路 8.2.3.3 8.2.3.3 变变量量泵泵- -变变量量马马达达式式容容积积调调速回路速回路 。
