《调速回路》 (2)ppt课件

1、第八章第八章 调速回路调速回路液压根本回路液压根本回路 指那些为了实现特定的功能而把某指那些为了实现特定的功能而把某些液压元件和管道按一定的方式组合起些液压元件和管道按一定的方式组合起来的油路构造。来的油路构造。 液压系统液压系统 由一个或多个液压根本回路组成。由一个或多个液压根本回路组成。前前 言言调速回路调速回路 调速回路调速回路-调理执行元件速度，分为：调理执行元件速度，分为：节流调速、容积调速、容积节流调速节流调速、容积调速、容积节流调速 节流调速节流调速-定量泵定量泵+节流阀节流阀 容积调速容积调速-利用变量泵出口流量可调利用变量泵出口流量可调 容积节流调速容积节流调速-变量泵变量泵

2、+调速阀调速阀8-1 8-1 节流调速回路节流调速回路 经过改动回路中流量控制元 件通流截面积的大小来控制流入 执行元件或自执行元件流出的流量，以调理其运动速度。 按任务中回路压力能否随负载变化分：定压式节流调速回路变压式节流调速回路任务原理任务原理一、定压式节流调速回路一、定压式节流调速回路 定压式节流调速回路的普通方式如下：进口节流式出口节流式713进、出口节流式下面以下面以“进口节流式为主，进展讨论进口节流式为主，进展讨论一、回路的特点：一、回路的特点：1、液压泵的压力经溢流阀调定后、液压泵的压力经溢流阀调定后,根根本上坚持不变；本上坚持不变；2、液压缸的输入流量由节流阀调理，、液压缸的

3、输入流量由节流阀调理，定量泵输出的多余油液经溢流阀排定量泵输出的多余油液经溢流阀排回油箱回油箱 回路正常任务的必要条件。回路正常任务的必要条件。(二二)、回路的机械特性、回路的机械特性:(v F 的关系的关系)1、关系式：当不思索回路中各处摩擦、关系式：当不思索回路中各处摩擦力作用时，那么有下式成立：力作用时，那么有下式成立：5整理(1)，(2)，(3)式，可得：2、机械特性曲线、机械特性曲线由图可知：当溢流阀的调整压力pp和节流阀的通流截面积AT1调定之后1、对于调速阀而言: F v 不变2、对于节流阀而言: 、F v、当F=A1pp时，v = 0 即活塞停顿运动；、定压式节流调速回路的承载

4、才干是不受AT1的变化影响的。(三三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负、回路速度刚性：活塞运动速度受负载影响的程度，它是回路对负载变化抗载影响的程度，它是回路对负载变化抗衡才干的一种阐明。衡才干的一种阐明。 某处的斜率kv机械特性越硬活塞运动速度受负载变化的影响活塞在负载下的运动越平稳。 影响影响kvkv的要素：的要素：1 1、当、当AT1AT1不变时，不变时，FkvFkv2 2、当、当F F不变时，不变时，AT1kvAT1kv3 3、pppp或或A1A1或或 kv kv(pp(pp，A1A1，的变化受其它条件的限制的变化受其它条件的限制) )(四四)、回路的功率特性：以其本身的功率损失、回路

5、的功率特性：以其本身的功率损失不包括泵、缸、管道的功率损失，功率不包括泵、缸、管道的功率损失，功率损失分配情况和效率来表达的。损失分配情况和效率来表达的。1、功率损失：、功率损失： 定压式进口节流调速回路的输入功率定压式进口节流调速回路的输入功率PP即定量泵的输出功率、输出功率即定量泵的输出功率、输出功率P1和和功率损失功率损失P分别为：分别为：52、功率损失分配、功率损失分配 回路的功率损失包括两部分：回路的功率损失包括两部分：1)、溢流损失：、溢流损失：P1=Pp q2)、节流损失：、节流损失： P2= PT1 q13、效率、效率1)、当液压缸在恒载下任务时、当液压缸在恒载下任务时F不变：

6、不变：影响要素：、当q1qp(或q) c 、当p1pp(F) c P1= p1q1 当p1= 0 或 p1= pp 时，P1= 0 因此，当p1在0 pp之间变化时，P1有一最大值，即： 整个回路的功率损失很大，回 路的效率很低。结论五、回路的调速范围五、回路的调速范围Rc：以其所驱动：以其所驱动的液压缸在某个负载下能够得到的最大的液压缸在某个负载下能够得到的最大任务速度和最小任务速度之比表示。任务速度和最小任务速度之比表示。 式中：RT1 节流阀的调速范围 定压式进口节流调速回路的 调速范围只受流量控制元件调理 范围的限制。结论六、回路中组成元件的走漏六、回路中组成元件的走漏1、液压泵处的走

7、漏较大，但只影响经过溢、液压泵处的走漏较大，但只影响经过溢流阀的流量；流阀的流量；2、节流阀和液压缸的走漏很小；、节流阀和液压缸的走漏很小； 结论(七七)、回路的优缺陷、回路的优缺陷 构造简单，价钱低，效率低，只宜用构造简单，价钱低，效率低，只宜用在负载变化不大、低速、小功率的场所。在负载变化不大、低速、小功率的场所。走漏对回路各项性能的影响不大二、变压式节流调速二、变压式节流调速回路回路21(一一)、回路的特点、回路的特点1、回路的任务压力随负载而变；、回路的任务压力随负载而变；2、节流阀调理排回油箱的流量，从而间接、节流阀调理排回油箱的流量，从而间接地控制了流入缸中的流量；地控制了流入缸中

8、的流量；3、此回路的溢流阀起平安维护作用。、此回路的溢流阀起平安维护作用。(二二)、回路的机械特性、回路的机械特性 变压式节流调速回路的液压泵的走变压式节流调速回路的液压泵的走漏对液压缸的任务速度有影响，走漏的漏对液压缸的任务速度有影响，走漏的大小又直接与回路的任务压力有关。即：大小又直接与回路的任务压力有关。即：式中：kl 泵的走漏系数 根据上式，按不同的AT值作图，可得一组机械特性曲线。19 由图可知：1、对于调速阀而言 F v 根本不变2、对于节流阀而言 、当 AT不变时，F v 所以机械特性比定压式的“软的多 、当F到达某一数值时，v = 0、回路的承载才干是变化的，即v(AT) 承载

9、才干AT1AT2AT3AT1AT2qt2qt3由图可知3、回路的速度刚性、回路的速度刚性kv 影响 kv 的要素：1) 、 kv 不受 F 的影响；2)、A1 kv，或 kl (走漏 kv 4、回路的调速范围、回路的调速范围式中：Rp 变量泵的调理范围； qtmax 变量泵的最大实际流量。(二二)、泵、泵 缸式闭式容积调速回路缸式闭式容积调速回路1、辅助泵2、溢流阀3、换向阀4、液动阀5、单向阀6、平安阀7、变量泵8、平安阀9、单向阀371、双向变量泵：除了给液压缸供应所需的、双向变量泵：除了给液压缸供应所需的油液外，还可以改动输油方向，使液压油液外，还可以改动输油方向，使液压缸运动换向缸运动

10、换向(换向过程比运用换向阀平稳，换向过程比运用换向阀平稳，但换向时间长但换向时间长)。2、两个平安阀：用以限制回路每个方向的、两个平安阀：用以限制回路每个方向的最高压力。最高压力。3、两个单向阀：、两个单向阀：“补油补油变向辅助安装变向辅助安装供补偿回路中走漏和液压缸两腔流量差供补偿回路中走漏和液压缸两腔流量差额之用。额之用。一些元件在回路中的作用4、换向阀：变换任务位置时，辅助泵输出、换向阀：变换任务位置时，辅助泵输出的低压油一方面改动液动阀的任务位置，的低压油一方面改动液动阀的任务位置，并作用在变量泵定子的控制缸并作用在变量泵定子的控制缸 a或或b上，上，使变量泵改动输油方向；另一方面又接

11、使变量泵改动输油方向；另一方面又接通变量泵的吸油路，补偿封锁油路中的通变量泵的吸油路，补偿封锁油路中的走漏，并使吸油路坚持一定压力以改善走漏，并使吸油路坚持一定压力以改善变量泵吸油情况。变量泵吸油情况。5、辅助泵：输出的多余油液经溢流阀流回、辅助泵：输出的多余油液经溢流阀流回油箱。油箱。6、变量泵：只在换向过程中经过单向阀直、变量泵：只在换向过程中经过单向阀直接从油箱吸油。接从油箱吸油。留意：这种回路的任务特性和开式的完全留意：这种回路的任务特性和开式的完全一样。一样。35二、泵二、泵马达式容积调速回路马达式容积调速回路1、变量泵、变量泵 定量马达式调速回路恒转定量马达式调速回路恒转矩调速回路

12、矩调速回路特点：此回路的调速范围较大，普通可达Rc40。当回路中泵和马达都能双向作用时，马达可以实现平稳的反向。这种回路在小型内燃机车、液压起重机、船用绞车等处的有关安装上运用。2、定量泵、定量泵 变量马达式调速回路恒功变量马达式调速回路恒功率调速回路率调速回路特点：这种回路的调速范围很小，普通只需Rc3。不能用来使马达反向。这种回路在造纸、纺织等行业的卷取安装中得到了运用。3、变量泵、变量泵 变量马达式调速回路变量马达式调速回路特点：这种回路拓宽了调速范围 ，即Rc = RPRM 。效率较高，适用于大功率场所。8-3 8-3 容积节流调速回路容积节流调速回路 采用压力补偿型变量 泵供油，用流

13、量控制元件确定进入液压缸或由液压缸流出的流量来调理活塞的运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需的流量相顺应。 任务原理任务原理 没有溢流损失，效率较高 ，速度稳定性比单纯的容积调速回路好。回路的优缺陷一、定压式容积节流调速一、定压式容积节流调速回路回路1、这种回路运用了限压式变量叶片泵和调速阀；2、活塞运动速度v由调速阀中节流阀的通流截面积A T来控制；3、变量泵输出的流量qp和进入缸中的流量q1自相顺应：当qp q1时泵的供油压力变量泵的流量自动 qp q1；回路的特点 当qp q1时泵的供油压力变量泵的流量 qpq1； 4、调速阀的作用 使进入缸中的流量坚持恒定； 使泵的供油压力，

14、供油量根本上不变，从而使泵和缸的流量匹配； 5、回路的速度刚性，运动平稳性，承载才干和调速范围都和与它对应的节流调速回路一样； 6、这种回路最适用于负载变化不大的中、小功率场所。定压式容积节流调速回路定压式容积节流调速回路调速特性调速特性二、变压式容积节流调速二、变压式容积节流调速回路回路1、这种回路运用稳流量泵和节流阀；2、节流阀控制着进入液压缸的流量q1，并使变量泵输出流量qp自动和q1相顺应；当qp q1时泵的供油压力泵内左，右两个柱塞进一步紧缩弹簧e泵的供油量qp qp q1 ；当qp 、溢流阀最小调定压力pY 是多少调压偏向不计？2、负载F=0时，泵的任务压力是多少？3、液压缸能够到

15、达的最高任务压力是多少？ FpYppA1A2p1p2解：1 pYA1= p2A2 + F= pminA2+Fmax pY = pminA2 A1+ FmaxA 50 30000 = 0.5106 + = 3.25MPa 100 100 10-4 2) F=0时，液压泵的压力不变，仍为 pp= 3.25MPa 3) F=0时，液压缸的任务压力最高，即 pYA1= p2max A2 p2max= pYA1/A2= 3.25 100/50=6.5MPa8-2、能否实现“夹紧缸先夹紧工件，进给缸再挪动的要求夹紧缸的速度须能调理?为什么？该怎样办？pxpYpp答：1不能实现。 2 由于节流阀的存在要求部

16、分油液经过溢流阀，所以pp= pY；而pxpY ，顺序阀必然翻开，两缸同时动作。 3改良方法是将内控顺序阀改为液控顺序阀。pxpYpp8-3、附图所示的进口节流调速系统中，液压缸大小腔面积各为A1=100cm2，A2=50cm2，Fmax=25000N1、假设节流阀的压降在Fmax时为30105Pa，问液压泵的任务压力pp和溢流阀的调整压力各为多少？2、假设溢流阀按上述要求 调 好 后 ， 负 载 从F m a x = 2 5 0 0 0 N 降 到15000N时，液压泵任务压力和活塞的运动速度各有什么变化？ pYppA1A2p1F解：1 p1 A1 = F p1=F/A1=25000/100

17、10-4 = 25 105MPa pp=p1+p节=(25+30)105= 55 105MPa pY = pp = 55 105 MPa 2) 液压泵任务压力不变； 活塞运动速度增大。8-4、附图中，如变量泵的转速n=1000r/min，排量V=40mL/r，泵的容积效率v=0.9，机械 效 率 m = 0 . 9 , 液 压 泵 的 任 务 压 力pp=60105Pa，进油路和回油路压力损失p进=p回=10105Pa ，液压缸大腔面积A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率v= 0.98，机械效率m= 0.95，试求： 1、液压泵电机驱动功率？ 2、活塞推力？ 3、液压缸输出功率？ 4、系统的效率？ p进p回解：1 P出p= n V pp vp =100040 10-6 60 105 0.9/60 = 3600 w P