液压传动精品课件 第26讲回路

液压传动 8 1 4容积节流式调速回路 容积调速回路虽然效率高 发热少 但仍存在速度 负载特性软的问题 调速阀式节流调速回路的速度负载特性好 但回路效率低 容积节流调速回路的效率虽然没有单纯的容积调速回路高 但它的速度负载特性好 因此 在低速稳定性要求高的机床进给系统得到了普遍地应用 容积节流调速回路是采用压力补偿型变量泵供油 通过对节流元件的调整来改变流入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度 而液压泵输出的流量自动地与液压缸所需流量相适应 这种回路虽然有节流损失 但没有溢流损失 效率较高 1 限压式变量泵 调速阀式容积节流调速回路图8 19为限压式变量叶片泵 调速阀式容积节流调速回路 它由限压式变量叶片泵 调速阀和液压缸等主要元件组成 调速阀安装在进油路 也可安装在回油路 图8 19限压式变量泵 调速阀式容积调速回路 液压缸的运动速度由调速阀调节 变量泵输出的流量qP通过调速阀与进入液压缸的流量ql相适应 其原理是 在节流阀通流截面面积AT调定后 通过调速阀的流量ql是恒定不变的 而且qP ql 因此 当AT调小 瞬时出现变量泵输出的流量qP ql时 泵的出口压力上升 通过压力反馈作用 见限压式变量叶片泵工作原理章节 使限压式变量叶片泵的流量自动减小到qP ql 反之 当AT调大 瞬时出现变量泵输出的流量qP ql时 泵的出口压力下降 压力反馈作用又会使其流量自动增大到qP ql 可见调速阀在这里的作用不仅使进入液压缸的流量保持恒定 而且还使泵的输出流量恒定 并与液压缸流量相匹配 这样 变量泵的供油压力基本恒定不变 故又称为定压式容积节流调速回路 这种调速回路的速度刚性 运动平稳性 承载能力和调速范围都和与它对应的节流调速回路类同 图8 20为这种调速回路的调速特性 由图可见 这种回路虽然没有溢流损失 但仍然有节流损失 其损失的大小与液压缸的工作腔压力p1有关 当进入液压缸的流量为q1时 液压泵的供油流量应为qp q1 供油压力为pp 很明显 液压缸工作腔压力的正常工作范围是 8 36 当p1 p1max时 回路中的节流损失最小 p1越小 节流损失越大 当液压缸回油腔 背腔 压力p2 0时 回路的效率为 8 37 当p2 0时 回路的效率为 8 38 图8 20限压式变量泵 调速阀式容积调速回路的调速特性 2 稳流量泵 节流阀式容积节流调速回路稳流量泵 节流阀式容积节流调速回路如图8 21所示 它由稳流量式变量叶片泵1 节流阀2 安全阀3和液压缸等主要元件组成 稳流量泵的定子左右侧各有一控制缸 左侧缸柱塞面积Ap1与右侧缸活塞杆的面积相等 节流阀的进油口与左侧缸和右侧缸的有杆腔相通 节流阀的出口与右侧缸的无杆腔相通 右侧缸无杆腔的面积为Ap2 由压力p1和压缩弹簧R产生的推力Fs可使定子左移 增加偏心距e 从而使液压泵的排量增大 左侧缸及右侧缸有杆腔压力产生的推力pP 可使定子右移 减小偏心距e 使液压泵的排量减小 该回路中液压缸的速度通过改变节流阀通流截面积AT 控制进入液压缸的流量q1来调节 当AT调定后 液压泵输出流量qp就自动地与通过节流阀的流量q1相匹配 比如 某时刻qp q1 泵出口压力pp升高 则控制缸作用在定子左侧的推力大于右侧的 定子右移 使泵的排量减小 直至qp q1 反之 当qp q1时 pp减小 定子左移 使泵的排量增大 直到qp q1 由此可见 qp q1的过程是一个自动调节过程 在这个自动调节过程中 为了防止控制缸左右振动 在控制油路中设有阻尼孔a 用以增加控制系统的阻尼 提高稳定性 在这种回路中 当节流阀开口量调定后 输入液压缸的流量q1基本不受负载变化的影响而保持恒定 这是因为稳流量泵的控制回路能保证节流阀的工作压差不变 并且具有自动补偿泄漏的功能 依据控制缸对定子作用力的静态平衡方程可以导出节流阀工作压差 p为 8 39 由式 8 39 可知 节流阀的工作压差 p由弹簧R的推力Fs决定 由于该弹簧刚度较小 工作中压缩量变化又很小 所以推力Fs基本恒定 且面积Ap2较大 故可保证节流阀的工作压差 p基本不变 使节流阀的工作压差不受负载变化的影响 具有调速阀的功能 其自动调节的物理过程是 当负载力变大使压力p1增大时 在液压泵的排量及输出压力pP未变的瞬间 由于节流阀的工作压差 p减小 会使通过节流阀的流量q1减小 但是 在p1增大的同时 控制缸右腔的压力也增大 推动定子左移 增大液压泵的排量 使pP随之增大 维持压差 p基本不变 在这一自动调节过程中 液压泵所增加的理论流量正好补偿了由于压力pP提高所增加的内泄漏量 因此液压泵的输出流量基本未变 反之 当负载变小从而使压力p1减小时 控制缸右腔的压力也减小 则定子右移 使排量减小 导致压力pP减小 维持压差不变 在这个调节过程中 液压泵减小的理论流量与压力pP降低所减少的泄漏量相当 因此 液压泵的输出流量基本未变 由上述可知 这种回路的速度刚性 运动平稳性和承载能力都和限压式变量叶片泵 调速阀式容积节流调速回路相当 它的调速范围也只取决于节流阀的调速范围 该回路中液压泵的输出压力跟随负载而变化 因此 又称它为变压式容积节流调速回路 在节流阀出口并联一个溢流阀 起安全保护作用 这种回路只有节流损失 无溢流损失 而且 由于泵的输出压力随负载的变化而增减 节流阀工作压差不变 故在变载情况下 节流损失比限压式变量叶片泵 调速阀式容积节流调速回路小得多 因此 回路效率高 发热少 当液压缸回油腔压力为零时 回路效率为 8 40 这种回路宜用于负载变化大 速度较低的中 小功率场合 如某些组合机床的进给系统 第九章其它基本回路 9 1概述9 2压力回路9 3快速运动和速度换接回路9 4换向回路和锁紧回路9 5多缸动作回路 9 1概述 液压系统的回路除了调速回路以外 还有一些起辅助作用的其它回路 它们同样好是使系统完成工作任务不可缺少的组成部分 这些回路的功用主要不在于传递动力 而在于实现某些特定的功能 9 2压力回路 1 调压回路 2 减压回路 3 卸荷回路 4 平衡回路 5 保压回路 一 调压回路 1 单级调压回路 a 调整系统压力并保持恒定 b 限制系统最高压力 作用 调整或限定系统压力 演示 2 二级调压回路 电磁阀断电 最高压力由A调定 电磁阀通电 系统压力由B调定 演示 3 多级调压回路 实现多级压力变换 演示 作用 使系统中某一部分获得稳定的低压 二 减压回路 演示 三 卸荷回路 作用 在工作部件暂时停止工作时 使泵在低压下工作 减少动力消耗 延长寿命 M型 H型 K型 1 利用三位换向阀中位卸荷 演示 2 利用两位两通阀卸荷 断电 泵卸荷 通电 系统压力由溢流阀调定用于小流量 演示 断电 p由溢流阀调定通电 泵卸荷可用于大流量 3 利用溢流阀卸荷 演示 4 利用卸荷阀卸荷 使大泵卸荷 四 平衡回路 作用 防止垂直工作部件因自重自由下落 利用顺序阀的平衡回路 应用 重量不大 锁紧定位要求不高的场合 演示 演示 2 利用平衡阀的平衡回路 1