第九章 其它基本回路

1、1 第九章 其它基本回路 2 液压系统中的回路除了调速回路外，还 有一些起辅助作用的其它回路，它们同样是 使系统完成工作任务不可缺少的组成部分。 这些回路的功能主要不在于传递动力，而在 于实现某些特定的功能。所以一般不宜从功 率、效率的角度出发去判断其优劣，应从它 们所要完成的工作出发去考虑其质量。 前前 言言 3 9-1 9-1 压力回路压力回路 压力回路是控制液压系统整体或某一部 分的压力，以使执行元件获得所需的力或转 矩或保持受力状态的回路。 这类回路包括调压、减压、卸荷、保压、 释压、平衡等回路。 4 1、使液压系统整体 或某一部分的压 力保持恒定或不 超过某个数值。 功功 用用 一、

2、调压回路一、调压回路 5 2、可以实现多级压力 的变换。 pA pB p DT 当 DTDT+ + 时，p = pp = pB B 当 DTDT- - 时，p = pp = pA A 6 使系统中的某一部分油路具有较 低的稳定压力。 二、减压回路二、减压回路 功功 用用 关于回路的几点说明： 主油路压力降低（低于减 压阀的调整压力）时防止液流倒流，起短时保压的 作用。 7 8 在液压泵驱动电机不须频繁启闭的情况 下，使液压泵在零压或很低压力下运转，以 减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电 机的使用寿命。 三、卸荷回路三、卸荷回路 功功 用用 9 1、采用、采用M（H或或K）型换向阀的卸荷回路

3、：）型换向阀的卸荷回路： 特特 点：点： 这种卸荷方式 结构简单，液压泵 在极低的压力下运 转，但切换时压力 冲击较大。只适用 于低压小流量系统。 10 2、采用、采用M（H或或K）型电液换向阀的卸荷回路：）型电液换向阀的卸荷回路： 特特 点：点： 这种回路切换 时压力冲击小，但 回路中必须设置单 向阀，以使系统保 持0.20.3MPa的 压力，供操纵油路 之用。 11 3、泵出口旁路上用二位二通阀的卸荷回路：、泵出口旁路上用二位二通阀的卸荷回路： 特特 点：点： 在低压小流量 （pp2.5 MPa， qp40 L/min）的液 压系统中采用此卸 荷回路比较简单、 有效。 至系统至系统 12

4、4、采用溢流阀的卸荷回路：、采用溢流阀的卸荷回路： 特特 点：点： 这种回路的卸荷 压力小，切换时冲击不 大；二位二通阀只须通 过很少一部分流量，规 格尺寸可以选得小些， 所以这种卸荷方式适用 于流量大的系统。 13 5、双泵的卸荷回路：、双泵的卸荷回路： 1、大流量泵 2、卸荷阀 3、单向阀 4、换向阀 5、节流阀 6、溢流阀 7、小流量泵 14 防止垂直或倾斜放置的液压 缸和与之相连的工作部件因自重而自 行下落，在活塞向下运动的回油路上串联一 个背压元件，阻止活塞因自重而下落的回路。 功功 用用 四、平衡回路四、平衡回路 15 特特 点：点： 这种回路在活塞 向下快速运动时功率 损失较大，

5、锁住时活 塞和与之相连的工作 部件会因单向顺序阀 和换向阀的泄漏而缓 慢下落；因此只适用 于工作部件重量不大、 活塞锁住时定位要求 不高的场合。 1、溢流阀 2、换向阀 3、单向顺序阀 16 使系统 在液压缸不 动或仅有极微小的 位移下稳定地维持 住压力。 五、保压回路五、保压回路 功功 用用 1、溢流阀 2、换向阀 3、液控单 向阀 4、电接触 式压力表 17 1、工作原理、工作原理 v当换向阀右位接入回路时缸上腔成为 压力腔压力到达预定上限值时电接 触式压力表发生信号换向阀切换成中 位这时液压泵卸荷液压缸由液控单 向阀保压； v当液压缸上腔压力下降到预定下限值时 压力表发出信号换向阀右位接

6、入回 路泵给缸上腔补油，使其压力上升。 2、特点：、特点： 这种回路保压时间长，压力稳定性 高，适用于保压性能较高的高压系统。 18 使高压大 容量液压缸中储 存的能量缓缓释放， 以免它突然释放时产 生很大的液压冲击。 功功 用用 六、释压回路六、释压回路 19 1、工作原理、工作原理 液压缸上腔的高压油在换向阀5处于中位 时通过节流阀6、单向阀7和换向阀5释压，释 压快慢由节流阀调节。当此腔压力降至压力继 电器4的调定压力时，换向阀切换至左位，液 控单向阀2打开，使液压缸上腔的油通过该阀 排到液压缸顶部的副油箱3中去。 2、一般缸直径、一般缸直径D25cm，p7MPa时，其油腔时，其油腔 在

7、排油前就须先释放。在排油前就须先释放。 3、特点：、特点： 使用这种释压回路无法在释压前保压，释 压前有保压要求时换向阀也可用M型，并另配 备相应的元件。 20 9-2 9-2 快速运动和速度换接回路快速运动和速度换接回路 一、快速运动回路一、快速运动回路 加快工作机 械空载运行时的 速度。 功功 用用 21 1、通过液压缸差动连接来实现快速运动的回路、通过液压缸差动连接来实现快速运动的回路 特特 点点 1)、差动连接只出现在换向阀右位 接入回路使活塞向右运动； 2)、回路比较简单，应用较多； 3)、速度加快得不多，当A A1 1=2A=2A2 2 时速度比“非差动”快一倍，所 以常和其它方法

8、联合使用。 22 2、通过双泵供油来实现快速运动的回路、通过双泵供油来实现快速运动的回路 1、大流量泵 2、卸荷阀 3、单向阀 4、换向阀 5、节流阀 6、溢流阀 7、小流量泵 23 1)、图中小流量泵的压力按系统最大所需工 作压力由溢流阀调定；大流量泵的压力按 大于快速运动时系统所需的压力由卸荷阀 调定（此压力溢流阀的调整压力）。 2)、这种回路的效率较高，且能实现比最大 工进速度大得多的快速运动。 3)、这种回路在机床上得到了广泛的应用。 特特 点点 24 3、通过增速缸来实现快速运动的回路、通过增速缸来实现快速运动的回路 1、溢流阀 2、换向阀 3、换向阀 4、副油箱 5、液控单 向阀

9、6、柱塞式 增速缸 7、活塞缸 25 进油路：进油路： 当换向阀2和3（左）增速缸6推动 活塞快速向右运动； 回油路：回油路： v活塞活塞缸7（右）换向阀2（左）油箱。 v活塞缸7（左）经液控单向阀5 自副油 箱4吸油。 工作原理工作原理 26 进油路：进油路： 换向阀3（右）、换向阀2（左） 活塞缸7（左）和增速缸活塞慢速向 右移动； 回油路：回油路：活塞活塞缸7（右）换向阀2（左） 油箱。 进油路：进油路：换向阀2（右）、换向阀3（右） 活塞缸7（右）活塞快速向左返回； 27 回油路：回油路： v增速缸6换向阀2（右）油箱； v活塞缸7（左）液控单向阀副油箱； v活塞缸7（左） 换向阀3（

10、右）换向 阀2（右）油箱。 特点特点 这种回路可以在不增加液压泵 流量的情 况下获得较快的速度， 使功率利用比较合理，但结构比较复 杂。 28 4、通过使用蓄能器来实现快速运动的回路、通过使用蓄能器来实现快速运动的回路 1、卸荷阀 2、单向阀 3、蓄能器 4、换向阀 5、柱塞 6、导阀 7、调节螺钉 8、导阀弹簧 9、主阀弹簧 10、主阀 11、中心孔 12、阻尼孔 a)、回路图b)、卸荷阀结构图 29 1）、当换向阀处于中位时，液压缸不动， 液压泵通过单向阀向蓄能器充油，使蓄 能器储存能量； 2）、当蓄能器压力升高到它的调定值时， 卸荷阀打开，液压泵卸荷，蓄能器压力 由单向阀保持住； 3）、

11、当换向阀切换成左位或右位时，液压 泵和蓄能器同时向液压缸供油，使它得 到快速运动。 工作原理工作原理 30 卸荷阀的调整压力须调得高 于系统工作压力，以便保证液压泵 的流量在工作行程期间能全部进入系统。 注意注意 特特 点点 1）、这种回路适用于短时内需要 大流量、又希望以较小流量的泵 提供较大速度的快速运动场合。 2）、系统在其整个工作循环内必 须有足够长的停歇时间，以使液 压泵能对蓄能器充分地进行充油。 31 二、速度换接回路二、速度换接回路 功功 用用 1、用行程阀（或电、用行程阀（或电 磁阀）来实现快慢磁阀）来实现快慢 速换接回路：速换接回路： 使液压执行机构在一个工作循 环中从一种运

12、动速度变换成另一种 运动速度。 1、换向阀 2、行程阀 3、节流阀 4、单向阀 5、溢流阀 32 1)、这种回路快慢速换接过程比较平稳， 换接点位置较易控制（换接精度高）。 2)、行程阀的安装位置不能任意布置，管 路连接较为复杂，这种回路较常见。 3)、若将行程阀改为电磁阀，并通过挡块 压下电气行程开关来操纵，也可以实现 上述快慢速自动换接。这样虽可以灵活 地布置电磁阀的安装位置，但换接平稳 性和换接精度都没有行程阀好。 特特 点点 33 2、用两个调速阀来实现不同工进速度的换、用两个调速阀来实现不同工进速度的换 接回路接回路 (1)、两个调速阀可以独立调 节各自的流量，互不影响。 (2)、一

13、个调速阀工作时另一个 调速阀内无油通过，它的减压阀处于最大开 口位置，速度换接时大量油液通过该处将使 工作部件产生突然前冲现象。 (3)、不宜用于加工过程中实现速度换接，只 可用在速度预选的场合。 特点特点 34 1、溢流阀 2、调速阀 3、调速阀 4、换向阀 并联 串联 35 (1)、这种回路中的调速阀2 一直处于工作状态，它在速度换 接时限制着进入调速阀3的流量。 (2)、调速阀2调节的流量调速阀3的调节流 量。 (3)、这种回路的速度换接平稳性比较好。 特点特点 36 9-3 9-3 换向回路和锁紧回路换向回路和锁紧回路 一、往复直线运动的换向回路一、往复直线运动的换向回路 功功 用用

14、使液压缸和与之相连的工 作部件在其行程终端处迅速、 平稳、准确地变换运动方向。 简单的换向回路只须采用普通换向阀即可， 换向要求高时可对换向阀进行特殊设计，这类 换向回路还可以按换向要求的不同而分成时间 控制制动式和行程控制制动式两种。 37 1、时间控制制动式：、时间控制制动式： 1)、主油路只受换 向阀控制。 2)、当节流阀J1， J2的开口大小调定 之后，换向阀移过 L所需的时（t=L/v） 就确定不变了。 特特 点点 38 2、行程控制制动式：、行程控制制动式： 1)、主油路 除了受换向 阀控制之外， 还受先导阀 控制。 2)、制动时 间不确定。 特特 点点 39 二、锁紧回路二、锁紧

15、回路 在液压执行 元件不工作时切断其 进，出油液通道，确 切地使它保持在既定 位置上。 功用功用 1、使用、使用M型或型或O型换向型换向 阀的锁紧回路阀的锁紧回路 40 2、使用液控单向阀的双向锁紧回路、使用液控单向阀的双向锁紧回路 这种回路能在液 压缸不工作时使活塞 迅速、平稳、可靠且 长时间地被锁住，不 为外力所移动。 特点特点 41 9- 4 9- 4 多缸动作回路多缸动作回路 一、顺序动作回路一、顺序动作回路 功用功用 使多缸液压系统中的各个液压缸严 格地按规定的顺序动作。 42 1、使用顺序阀的顺序回路、使用顺序阀的顺序回路 1)、这种回路顺序动作的可 靠性取决于顺序阀的性能及 其压

16、力调定值：后一个动作 的压力必须比前一个动作压 力高出0.80.81MPa1MPa。 2)、顺序阀打开和关闭的压 力差值不能过大，否则顺序 阀会在系统压力波动时造成 误动作，引起事故。 3)、顺序阀6的调定压力缸 4的最大前进压力；顺序阀3 的调定压力缸5的最大返回 压力。 特特 点点 43 2、使用电磁阀的顺序动作回路、使用电磁阀的顺序动作回路 44 信号来源信号来源 电磁铁状态电磁铁状态换向阀位置换向阀位置液压缸状态液压缸状态 1YA2YA3YA4YA阀阀1阀阀8缸缸2缸缸5 按下启动电钮+左位中位前进停止 缸2挡块压下行程开关4+中位左位停止前进 缸5挡块压下行程开关7+右位中位返回停止

17、 缸2挡块压下行程开关3+中位右位停止返回 缸5挡块压下行程开关6中位中位停止停止 动动 作作 循循 环环 表表 45 1)、这种回路以液压缸的行程位置为依据来实 现相应的顺序动作； 2)、回路的可靠性取决于电器行程开关和电磁 阀的质量； 3)、变更液压缸的动作行程和动作顺序比较方 便； 4)、适合于顺序动作的位置精度要求较高、动 作循环常要求改变的场合。 特特 点点 46 二、同步回路二、同步回路 保证系统中的两个或多个液压缸 在运动中的位移量相同或以相同的速 度运动。 功用功用 47 1)、两缸有效工作面积相 等； 2)、两缸油腔连通处有泄 漏使两个活塞产生同步 位置误差； 3)、在回路中

18、设置专门的 补正装置，在每次行程 端点处及时消除这项误 差； 4)、只适用于负载较小的 液压系统。 特特 点点 48 三、多缸快慢速互不干扰回路三、多缸快慢速互不干扰回路 防止液压系统中的几个液压缸因 速度快慢的不同（因而是工作压力 不同）而在动作上相互干扰。 功功 用用 1)、液压缸6、7各自要完成“快进工进快退”的 自动工作循环。 2)、这个回路之所以能实现快慢运动互不干扰，是由 于快速和慢速各由一个液压泵来分别供油，再通过相 应电磁阀进行控制的缘故。 特特 点点 49 1、小流量泵 2、溢流阀 3、调速阀 4、换向阀 5、换向阀 6、液压缸 7、液压缸 8、换向阀 9、换向阀 10、调速

19、阀 11、溢流阀 12、大流量泵 50 v当3YA+、4YA+且1YA、2YA 时，两个 缸作差动连接，由大流量泵12供油使活 塞快速向右运动。 v这时如某一液压缸（例如液压缸6）先完 成了快进运动，通过挡块和行程开关实 现了快慢速换接（1YA+、3YA），这个 缸就改由小流量泵1来供油，经调速阀3 获得慢速工进运动，不受液压缸7的影响。 工作原理工作原理 51 v当两缸都转成工进、都由泵1供油之后， 若某一液压缸（例如液压缸6）先完成工 进运动，通过挡块和行程开关实现了反 向换接（1YA+和3YA+），这个缸就改由 大流量泵12来供油，使活塞快速向左返 回；这时缸7仍由泵1供油继续进行工进, 不受缸6运动的影响。 v当所有电磁铁都断电时，两缸才都停止 运动。 52 四、多缸卸荷回路四、多缸卸荷回路 多缸卸荷回路的功用在于使液压 泵在各个执行元件都处于停止位置时 自动卸荷，而当任一执行元件要求工作进 又立即由卸荷状态转换成工作状态。 功功 用用 53 54 55 9-1、列表说明图示双泵供油回路输出流量 和输出压力可能的组合种