专题六：液压基本回路PPT课件

1,液压与气压传动专题六：液压基本回路(Hydraulicbasiccircuit),2,液压基本回路：利用较少的元件和最简单的管路组成具有特定功能的回路。掌握基本回路的重要性：更好地阅读、分析已有的系统原理图正确、合理地设计液压传动系统,3,基本液压回路分类：方向控制回路压力控制回路速度（流量）控制回路,4,主要内容,一、方向控制回路二、压力控制回路三、速度（流量）控制回路,5,一、方向控制回路,方向控制回路：通过控制进入执行元件液流的通、断或变向来实现液压系统执行元件的启动、停止和换向的基本回路称方向控制回路。特点：有方向控制阀就有方向控制回路（一）启动、停止和换向回路各种操纵方式的换向阀都可组成换向回路。只不过不同的换向阀换向效果不同,6,手动阀：换向精度、平稳性不高，常用于换向不频繁且无需自动化场合机动阀：有一定的换向精度电磁阀：换向方便，易于实现自动化，平稳性要求不高，换向冲击大电液阀：对换向精度和平稳性都有一定要求，且可控制换向时间,7,1、换向回路,2、启停及换向回路,8,3、制动换向回路（略）,7-1,时间制动换向回路,行程制动换向回路,阻尼时间调节器,9,0,10,1,11,例1：用顺序阀控制的自动换向运动回路,前提条件：,工作原理：,溢流阀的调定压力大于两顺序阀的调定压力,1.泵换向阀左位液压缸右腔推动活塞左移回油经换向阀回油箱，完成执行元件的左运动。,2.当液压缸的活塞运动到最左端时，由于泵的持续供油，压力增大，一部分油作为控制油顺序阀2液动换向阀的阀心右端，推动阀心左移，此时换向阀变成右位工作。,3.泵换向阀右位液压缸左腔推动活塞右移回油经换向阀回油箱，完成执行元件的右运动。,4.当液压缸的活塞运动到最右端时，由于泵的持续供油，压力增大，一部分油作为控制油顺序阀1液动换向阀的阀心左端，推动阀心右移，此时换向阀又回到左位工作。如此往复，实现自动换向,12,例2：用行程阀控制的自动换向回路,13,（二）锁紧回路使液压缸能在任意位置停留，且停留后不会在外力作用下移动位置的回路。,14,还可以用换向阀的中位机能（O、M）锁紧，只能用于锁紧时间短且要求不高处。,左图是利用液控单向阀锁紧，通常液控单向阀有液压锁之称。,15,2,16,主要内容,一、方向控制回路二、压力控制回路三、速度（流量）控制回路,17,是对系统主油路或支油路的压力进行控制的回路（一）调压回路调压回路的功能在于调定或限制液压系统的最高压力，或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般由溢流阀实现这一功能。,二、压力控制回路,18,1.单级（一级）调压回路将系统的压力调定为一个稳定的值,前面讲的溢流阀的溢流稳压和远程调压回路都属于单级调压回路,A,19,2.二级调压回路：,系统被调定为两个不同的压力值。,条件：阀2的调定压力阀4的调定压力,多级调压回路,20,3,21,3.双向调压回路用在执行元件往返行程需要不同的供油压力,例1：,4,22,工作原理：,条件：阀1的调定压力高阀2的调定压力低即：p1p2,当换向阀右位工作时，泵换向阀右位液压缸右腔，溢流阀2起作用，泵被调定为较低的工作压力p2。,当换向阀左位工作时，泵换向阀左位液压缸左腔，溢流阀1起作用，泵被调定为较高的工作压力p1。,注：双向调压与二级调压的区别,23,例2：,5,例2：,24,当换向阀左位工作时，泵换向阀左位液压缸左腔，溢流阀2不起作用，泵被溢流阀1调定为较高的工作压力p1。,当换向阀右位工作时，泵换向阀右位液压缸右腔，此时，溢流阀1和溢流阀2构成远程调压，泵被溢流阀2调定为较低的工作压力p2。,工作原理：,p1p2,25,4.三级（多级）调压回路,6,26,系统压力被调定为三个不同的压力值。条件：,工作原理：略5.安全保护回路（变量泵）,27,（二）减压回路只需在减压的支路上串联一个减压阀，即可构成减压回路。,通常情况下，减压阀后要设单向阀，以防系统压力降低时油液倒流，并可短时保压。,可有单级减压、二级减压和多级减压,28,（三）增压回路提高系统主油路或某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要。增压器：单作用增压器双作用增压器1.单作用增压器的增压回路（只能单方向增压）,29,7,30,单作用增压器只有左右才增压，反向不增压，要想实现连续增压,31,2.双作用增压器的增压回路（双向增压）,结论:不论换向阀在哪位工作，能够实现连续输出高压油,图示位置，3腔接油箱，压力为0,32,8,33,（四）保压回路液压缸在工作循环的某一阶段，若需要保持一定的工作压力，就应采用保压回路。泵卸荷的保压回路,蓄能器保压,34,9,35,（五）卸压回路（释压）使高压腔中的压力在执行元件换向前缓慢释放，减小液压冲击。,高压腔,图示均为换向阀中位时，泵卸荷，系统卸压。,36,（六）卸荷回路（节能回路）卸荷：泵的输出功率接近于零的运转状态。压力卸荷和流量卸荷（流量卸荷仅用于变量泵）1.换向阀的卸荷回路2.先导式溢流阀的卸荷回路,37,电磁卸荷回路,38,（七）平衡回路在液压缸垂直安装或倾斜安装情况下，工作中经常需要活塞处于某个悬空位置停止不动，为了不因液压缸活塞的自重或负载作用而自行下滑造成事故，应设置平衡回路。方法有很多，通常单向顺序阀的平衡回路较常见。,39,10,40,（*八）缓冲回路,溢流阀缓冲突然而至的高压单向阀补油防短时间真空,41,（*九）背压回路,17,42,主要内容,一、方向控制回路二、压力控制回路三、速度（流量）控制回路,43,液压系统执行元件的速度能在一定范围内加以调节,由空载进入加工状态时速度能由快速运动稳定地转换为工进速度,为提高效率，空载快进的速度应能超越泵的流量有所增加,三、速度控制回路,44,（一）调速回路主要对执行元件的运动速度进行调节节流调速回路（流量控制阀）容积调速回路（变量泵或变量马达）容积节流联合调速回路1.节流式调速回路,45,（1）采用节流阀的节流调速回路,46,节流阀进油节流调速回路,速度负载特性（研究负载变化对速度的影响）,47,48,v与AT的关系v与F的关系,最大承载能力,速度负载特性曲线如图,49,功率和效率功率：回路的输入功率（即泵的输出功率）,回路的输出功率（即液压缸的输出功率）,50,效率：（回路中的功率损失）,流量损失溢流阀导致,压力损失节流阀导致,一般=0.20.6，由于存在两部分功率损失，故该回路的效率较低。,51,节流阀回油节流调速回路,52,速度负载特性，与进油节流调速回路完全一样，故其速度负载特性曲线、最大承载能力、功率损失和效率都与进油节流调速回路完全一样。（可自己验证）,53,功率和效率功率：回路的输入功率（即泵的输出功率）,回路的输出功率（即液压缸的输出功率）,54,回路中的功率损失：,流量损失溢流阀导致,压力损失节流阀导致,验证完全一样,55,两回路的不同点：回油节流调速回路形成一定背压，能承受一定的负值负载，并提高了缸的速度平稳性。进油节流调速回路较易实现压力控制若回路使用单杆缸，进油节流调速能获得更低的稳定速度综上，实践中常采用进油节流调速回路，并在回路加背压阀，这样就兼具了两回路的优点。,56,节流阀旁路节流调速回路,速度负载特性,57,此时，节流阀兼具节流和溢流的作用，溢流阀起安全阀作用,最大承载能力不唯一，与节流口开口AT有关,58,功率损失：,节流损失,损失小，效率高,功率和效率,59,（2）采用调速阀的节流调速回路与节流阀相比，调速阀能自动补偿负载变化对流量的影响，故负载变化对速度的影响很小，即速度刚性好。速度负载特性曲线：功率损失：节流阀的损失减压阀的损失溢流阀的损失,节流损失,溢流损失,比相应的采用节流阀的节流调速回路的功率损失大，故效率低,60,2.容积式调速回路不是靠前述用流量控制阀来调速的，而是用变量泵或变量马达来实现调速，因无节流损失或溢流损失（闭式回路），故效率高。分开式回路：执行元件的回油直接回油箱进行散热循环的油路（通常的液压回路）闭式回路：执行元件的回油通过管路与泵的吸油口连接在一起形成封闭循环油路的回路,61,容积调速回路按所用的执行元件的不同，分泵缸式泵马达式（1）泵缸式容积调速回路,速度负载特性,泵的泄漏量,安全阀的作用,泵的输出流量,62,速度负载特性曲线,变量泵的泵压不由溢流阀来稳定，而是随负载的变化而变化，不同压力下泄漏是不一样的，故变量泵的泄漏不为定值，应考虑其对速度的附加影响。,63,（2）泵马达式容积调速回路有三种形式：变量泵定量马达式容积调速回路,转速特性转矩特性功率特性,变量泵-定量马达定量泵-变量马达变量泵-变量马达,64,泵1输出的流量全部进入马达7,马达的转速,又因，定量马达，其排量VM为一定值,故，马达的转速完全由变量泵输出的流量qp来调节,65,定量泵变量马达式,66,马达的转速,又因，定量泵，qp为定值，马达排量VM可变，调节VM即可调节nM,但调节VM会影响输出转矩TM，若TM太小，则带不动负载，造成马达“自锁”现象。故很少单独使用。,67,变量泵变量马达式,68,单向阀6、8使泵1能双向补油，单向阀7、9使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用。,69,qp、VM均可调节，扩大了调速范围一般调节时不是二者一同调节，而是先固定一个调节另一个，因此在特性上是前述两种形式回路的结合。,70,3.容积节流调速（联合调速）回路（自学）（1）定压式容积节流调速回路,包含：泵缸式容积调速,调速阀的进油节流调速,71,（2）变压式容积节流调速回路,72,（二）快速运动回路又称增速回路，用以控制执行元件快速运动，缩短辅助时间，提高工作效率。不同的增速方法形成不同的增速回路，如双泵供油快速回路、蓄能器供油快速回路、变量泵供油快速回路、差动连接快速回路、增速缸快速回路等。,73,实际应用中，空载（或轻载）快进,74,75,例：液压缸差动连接的增速回路,当换向阀1左位工作，阀3左位工作，泵出油阀1左位液压缸左腔；阀3的左位液压缸的右腔；构成差动连接，实现执行元件的快速进给（增速）。,76,11,77,（三）速度换接回路执行元件在工作过程中有时需要进行速度换接，即由快速转为慢速，或由一种慢速转为另一种慢速等，实现这些功能的回路称速度换接回路。即实现快进工进快退快进一工进二工进快退工作循环,78,12,单向节流行程阀控制的快速与慢速换接回路,1.快速与慢速的换接回路,79,(1)当换向阀2右位工作，阀6下位工作时，泵出油阀2右位液压缸左腔推动活塞右移回油经阀6下位回油箱，实现执行元件的快进。,（3）当换向阀2左位工作，泵出油阀2左位单向阀4液压缸右腔推动活塞左移回油经阀2回油箱，实现执行元件由工进转换为快退。,（2）当换向阀2右位工作，阀6上位工作时，泵出油阀2右位液压缸左腔推动活塞右移回油经节流阀5回油箱，实现执行元件由快进转换为工进。,