第10章液压基本回路及液压系统09

1、机机 械械 基基 础础210-1 概述概述一、基本回路一、基本回路 由一些液压件组成的、完成特定功由一些液压件组成的、完成特定功能的油路结构，称为液压基本回路。能的油路结构，称为液压基本回路。 对于一台设备的液压系统，不论多对于一台设备的液压系统，不论多么复杂或简单，都是由一些液压基本回么复杂或简单，都是由一些液压基本回路组成的。路组成的。3二、液压基本回路的类型二、液压基本回路的类型用来改变执行元件运用来改变执行元件运动方向的液压回路动方向的液压回路用来控制系统全局或用来控制系统全局或局部压力的液压回路，如局部压力的液压回路，如、和和等等用来调节执行元件（液压用来调节执行元件（液压缸或液压马

2、达）的速度缸或液压马达）的速度4510-2 方向控制回路方向控制回路一、用途一、用途 利用方向阀控制油路中液流的接利用方向阀控制油路中液流的接通、切断或改变流向，以使执行元件通、切断或改变流向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。启动、停止或变换运动方向。 包括包括回路、回路、回路、回路、回路、回路、回路等。回路等。二、类型二、类型6三、换向回路三、换向回路1、电磁换向阀换向电磁换向阀换向n作用：使执行元件变换运动方向。作用：使执行元件变换运动方向。7三、换向回路三、换向回路1、电磁换向阀换向电磁换向阀换向8三、换向回路三、换向回路1、电磁换向阀换向电磁换向阀换向n作用：使执行元件变换运动方

3、向。作用：使执行元件变换运动方向。使用方便，价格便宜使用方便，价格便宜换向冲击大换向冲击大换向精度低换向精度低不宜实现频繁换向不宜实现频繁换向工作可靠性差工作可靠性差9特点：特点：2、电液换向阀的换向回路电液换向阀的换向回路三、换向回路三、换向回路 适用于流量适用于流量大、换向平稳性大、换向平稳性要求高的场合。要求高的场合。103、手动换向阀控制液动换向阀的换向回路手动换向阀控制液动换向阀的换向回路三、换向回路三、换向回路 适用于换向适用于换向平稳性要求高，平稳性要求高，且自动化程度不且自动化程度不高的液压系统。高的液压系统。11三、换向回路三、换向回路4、用行程换向阀用行程换向阀控制液动换向

4、阀的换向回路控制液动换向阀的换向回路 换向可靠，易换向可靠，易实现自动控制。但实现自动控制。但换向性能差。换向性能差。12三、换向回路三、换向回路 换向平稳，适换向平稳，适用于大功率液压系用于大功率液压系统，如龙门刨床、统，如龙门刨床、拉床等。拉床等。5、双向叶片泵换向回路双向叶片泵换向回路13 M型、型、O型阀型阀泄漏大、锁紧精度不高泄漏大、锁紧精度不高四、锁紧回路四、锁紧回路n作用：作用：使执行元件不工作时，确切使执行元件不工作时，确切地保持在既定位置上。地保持在既定位置上。1、利用三位换向阀中位利用三位换向阀中位 锁紧锁紧14液压锁液压锁 密封好密封好 锁紧精度高锁紧精度高2、利用液控单

5、向阀锁紧利用液控单向阀锁紧15五、制动回路（刹车）五、制动回路（刹车）作用：使执行元件迅速停止运动作用：使执行元件迅速停止运动利用液压利用液压制动器制动器16六、浮动回路六、浮动回路把执行元把执行元件的进出口连通或件的进出口连通或同时接通油箱，使同时接通油箱，使之处于无约束的浮之处于无约束的浮动状态。动状态。利用利用H型或型或Y型换向阀型换向阀171810-3 压力控制回路压力控制回路一、用途一、用途 利用压力控制阀及其组合控制液压利用压力控制阀及其组合控制液压或某一分支系统的压力，以满足执行元或某一分支系统的压力，以满足执行元件所需的力或扭矩。件所需的力或扭矩。 包括包括、和和等等。等等。二

6、、类型二、类型19一、调压回路一、调压回路1、单级调压回路、单级调压回路 作用：调整或限定系统压力。作用：调整或限定系统压力。 2、二级调压回路、二级调压回路201、单级调压回路单级调压回路a. a.调整系统压力并保持恒定调整系统压力并保持恒定b.b.限制系统最高压力限制系统最高压力212、二二级调压回路级调压回路AB21pp 最高压力由最高压力由 调定调定 系统压力由系统压力由 调定调定222、二二级调压回路级调压回路3、多级调压回路多级调压回路ABpp BCppn实现多级压力变换实现多级压力变换243、多级调压回路多级调压回路AB二、减压回路二、减压回路 使系统中某一部使系统中某一部分获得

7、稳定的低压。分获得稳定的低压。26二、减压回路二、减压回路三、增压回路三、增压回路使系统中某一部分增压。使系统中某一部分增压。28三、增压回路三、增压回路使系统中某一部分增压。使系统中某一部分增压。29四、卸荷回路四、卸荷回路 在工作部件暂时停止工作时，使泵在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。低压下工作，减少动力消耗，延长寿命。1、利用三位换向阀中位卸荷利用三位换向阀中位卸荷2、利用两位两通阀卸荷利用两位两通阀卸荷301、利用三位换向阀中位机能卸荷利用三位换向阀中位机能卸荷M型、型、H型、型、K型型311、利用三位换向阀中位机能卸荷利用三位换向阀中位机能卸荷2

8、、利用两位两通换向阀卸荷利用两位两通换向阀卸荷：泵卸荷：泵卸荷：系统压力由溢流阀调定：系统压力由溢流阀调定 用于小流量用于小流量333、利用溢流阀卸荷利用溢流阀卸荷：p由溢流阀调定由溢流阀调定：泵卸荷：泵卸荷 可用于大流量可用于大流量344、利用卸荷阀卸荷利用卸荷阀卸荷w使大排量泵卸荷使大排量泵卸荷355、利用先导溢流阀卸荷利用先导溢流阀卸荷w可实现自动控制卸荷可实现自动控制卸荷365、利用先导溢流阀卸荷利用先导溢流阀卸荷w可实现自动控制卸荷可实现自动控制卸荷37五、平衡回路五、平衡回路作用：防止垂直工作作用：防止垂直工作部件因自重自由下落部件因自重自由下落1、 利用顺序阀的利用顺序阀的 平衡

9、回路平衡回路应用：应用： 重量不大、锁紧定重量不大、锁紧定 位要求不高的场合。位要求不高的场合。38五、平衡回路五、平衡回路1) 内控平衡阀内控平衡阀2、利用平衡阀的平衡回路利用平衡阀的平衡回路：重量大、锁紧定位：重量大、锁紧定位 要求高的场合。要求高的场合。402) 外控平衡阀外控平衡阀2、利用平衡阀的平衡回路利用平衡阀的平衡回路：提升重物：提升重物：泵卸荷、重物锁：泵卸荷、重物锁 在空中在空中：重物在限速下放：重物在限速下放413、利用液控单向阀利用液控单向阀-单向节流阀的平衡回路单向节流阀的平衡回路42六、保压回路六、保压回路作用：液压缸不动时，维持住系统压力。作用：液压缸不动时，维持住

10、系统压力。1 、利用单向阀保压利用单向阀保压 2、利用蓄能器保压、利用蓄能器保压431 、利用单向阀保压利用单向阀保压ABw短时保压短时保压442 、利用蓄能器利用蓄能器-压力继电器保压压力继电器保压保压时间较长保压时间较长453 、利用蓄能器利用蓄能器-卸荷阀保压卸荷阀保压可节约能源并降低油温可节约能源并降低油温46保压时间保压时间长，压力稳定性长，压力稳定性要求高的场合要求高的场合 3、自动补油的保压回路自动补油的保压回路474810-4 调速回路调速回路 在液压系统中往往需要调节液在液压系统中往往需要调节液压执行件的运动速度，以适应主机压执行件的运动速度，以适应主机的工作循环需要。的工作

11、循环需要。 液压系统中的执行元件主要是液压系统中的执行元件主要是液压缸和液压马达，其运动速度或液压缸和液压马达，其运动速度或转速与输入的流量及自身的几何参转速与输入的流量及自身的几何参数有关。数有关。49 在不考虑油液压缩和泄露的情况下在不考虑油液压缩和泄露的情况下Aqv MVqn 为：为：10-4 调速回路调速回路为：为：50 由上述公式可知，要调节或控制液由上述公式可知，要调节或控制液压缸和液压马达的工作速度：压缸和液压马达的工作速度： 1、可以通过改变进入执行元件的流、可以通过改变进入执行元件的流量来实现量来实现; ; 2、也可以通过改变执行元件的几何、也可以通过改变执行元件的几何参数来

12、实现。参数来实现。10-4 调速回路调速回路511、节流调速节流调速2、容积调速容积调速3、容积节流调速容积节流调速调速方法调速方法 对于确定的液压缸来说，通过改变对于确定的液压缸来说，通过改变其有效作用面积其有效作用面积 来调速是来调速是的。的。 一般只能用改变输入液压缸一般只能用改变输入液压缸的的方法来调节。目前常用的调速回路有：方法来调节。目前常用的调速回路有：10-4 调速回路调速回路52 。 一、节流调速回路一、节流调速回路 53（四）、进口节流调速回路（四）、进口节流调速回路1、基本要求、基本要求 当活塞承受的负载当活塞承受的负载阻力（切削力、摩擦力阻力（切削力、摩擦力等）为等）为

13、F时，压力油作时，压力油作用在活塞上的推力必须用在活塞上的推力必须克服这一负载阻力，才克服这一负载阻力，才能 使 活 塞 运 动 。能 使 活 塞 运 动 。542、 机械特性：机械特性：11Aqv 1ApCAT11PTA)pp(CA1）液压缸速度与外负载的关系）液压缸速度与外负载的关系pCAqqTT1)ppp(1PFApAp2211112, 0AFpp)AFp(ACAv1p1T55速度速度- -负载特性方程负载特性方程 v与与AT 、pP 、F有关有关，当当AT 一定，一定，F，v；当当F一定，一定，AT，v。)AFp(ACAv1p1T562、 机械特性：机械特性：11)(AAFpCAvPT

14、1）液压缸速度与外负载的关系）液压缸速度与外负载的关系 v 与与 AT 成正比成正比 软的速度软的速度负载特性负载特性 前冲和爬行现象前冲和爬行现象572) 功率特性功率特性A、功率损失、功率损失P 溢流损失：溢流损失： qpPP溢节流损失：节流损失： 1qpqpPTTT节1qpqpPTP回路功率损失：回路功率损失： B、回路效率、回路效率 。 回路输入功率（泵输出）：回路输入功率（泵输出）： 回路输出功率（缸输入）：回路输出功率（缸输入）： 111qpP PPPqpP 58PPcqpqp11PPcqpqp11cPqq,1cPpp,1cAFp,11qqqP13）回路效率）回路效率4) 调速特性

15、调速特性液压缸最大速度和最小速度之比。液压缸最大速度和最小速度之比。TTTTTcRAApCApCAAqAqvvRminmaxminmax1min11max1minmax。60（四）、进口节流调速回路（四）、进口节流调速回路（四）、进口节流调速回路（四）、进口节流调速回路（五）、出口节流调速回路（五）、出口节流调速回路 速度速度-负载特性同进口节负载特性同进口节流调速回路一样。流调速回路一样。 1、有背压，运动平稳性好；、有背压，运动平稳性好； 2、能承受负值负载；、能承受负值负载； 3、发热影响小。、发热影响小。 63（五）、出口节流调速回路（五）、出口节流调速回路（五）、出口节流调速回路（五

16、）、出口节流调速回路（五）、出口节流调速回路（五）、出口节流调速回路（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路 由于节流阀安装在液压由于节流阀安装在液压泵与油箱之间，所以泵与油箱之间，所以。1、工作原理：、工作原理：672、速度负载特性曲线速度负载特性曲线 1）、速度负载特性差。）、速度负载特性差。 2）、功率利用合理，效率高。）、功率利用合理，效率高。 3）、调速范围小。）、调速范围小。 4）、运动平稳性差。）、运动平稳性差。 68（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路（六）、旁路节流调速回路采用调速阀代

17、替节流阀调速，可以改善速度采用调速阀代替节流阀调速，可以改善速度-负载特性，其它特性同节流阀调速一样。负载特性，其它特性同节流阀调速一样。（七）、调速阀调速回路（七）、调速阀调速回路二、快速运动回路二、快速运动回路737475767722134dqAqAAqv杆21qqq322311vAqvAq3231vAqvA)(213AAvq4)(221213dppAAAppApAF杆q1q2p q787980三、速度换接回路三、速度换接回路81828385四、容积调速回路四、容积调速回路 通过改变变量泵或变量马达通过改变变量泵或变量马达的的来调节执行元件的速度。来调节执行元件的速度。：效率高、发热小。：

18、效率高、发热小。 （没有溢流损失和节流损失）（没有溢流损失和节流损失）：结构复杂，成本高。：结构复杂，成本高。：大功率系统。：大功率系统。86四、容积调速回路四、容积调速回路v 按油液循环方式的不同有按油液循环方式的不同有开式回路开式回路和和闭式回路闭式回路两种。两种。中的液压泵中的液压泵从油箱吸油从油箱吸油后后输入执行元件，执行元件排出的油液输入执行元件，执行元件排出的油液直接直接返回油箱返回油箱，因此油箱能得到较好，因此油箱能得到较好的冷却。的冷却。 但油箱的结构尺寸大，空气和物但油箱的结构尺寸大，空气和物脏容易侵入回路，影响正常工作。脏容易侵入回路，影响正常工作。87四、容积调速回路四、容积调速回路中的液压泵将油液输入执行元件中的液压泵将油液输入执行元件的进油腔，又从执行元件的回油腔处吸油。的进油腔，又从执行元件的回油腔处吸油。 这种回路的优点是结构紧凑，减少了这种回路的优点是结构紧凑，减少了空气侵蚀的可能性。空气侵蚀的可能性。 缺点是散热条件差，为了补偿回路中的缺点是散热条件差，为了补偿回路中