液压控制回路分析PPT学习教案

1、会计学1液压控制回路分析液压控制回路分析1 1、各种压力控制回路的组成及具体运用设计；各种压力控制回路的组成及具体运用设计；2 2、各种速度控制回路的组成及具体运用设计；各种速度控制回路的组成及具体运用设计；3 3、顺序动作回路、同步回路的组成及具体运用设计；顺序动作回路、同步回路的组成及具体运用设计；本本 章章 重重 点点1 1、液压基本回路的概念和分类；、液压基本回路的概念和分类；2 2、压力控制回路的组成、工作原理及运用场合；、压力控制回路的组成、工作原理及运用场合；3 3、速度控制回路的组成、工作原理及运用场合；、速度控制回路的组成、工作原理及运用场合；4 4、方向控制回路的组成、工作

2、原理及运用场合；、方向控制回路的组成、工作原理及运用场合；5 5、顺序动作回路、同步回路的组成及运用场合。、顺序动作回路、同步回路的组成及运用场合。本本 章章 难难 点点第1页/共157页液压基本回路定义液压基本回路定义: Hydraulic basic Hydraulic basic circuitcircuit 由若干个必要的液压元件组合起来，并能完成由若干个必要的液压元件组合起来，并能完成一定的功能的简单液压系统，称为一定的功能的简单液压系统，称为液压基本回路液压基本回路。 任何液压系统都是由一些基本回路组成，掌握和任何液压系统都是由一些基本回路组成，掌握和熟悉基本回路的组成、工作原理及

3、其应用，是分析熟悉基本回路的组成、工作原理及其应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。、设计和使用液压系统的基础。第五章第五章 液压回路液压回路第2页/共157页按功能分类，液压基本回路分为按功能分类，液压基本回路分为： 压力控制回路压力控制回路 速度控制回路速度控制回路 多执行元件多执行元件( (多缸多缸) )配合工作回路配合工作回路 液压马达控制回路液压马达控制回路第五章第五章 液压回路液压回路第3页/共157页5-1 压力控制回路压力控制回路 pressure control circuitpressure control circuit 压力控制回路压力控制回路(pressure co

4、ntrol pressure control circuitcircuit)是利用压力控制阀来控制整个液压系统是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力，实现或局部油路的压力，实现稳压稳压、调压、增压、减调压、增压、减压、保压压、保压等目的，以满足执行元件对等目的，以满足执行元件对力力( (缸缸) )或或力力矩矩( (马达马达) )的要求。的要求。第五章第五章 液压回路液压回路第4页/共157页减压回路减压回路增压回路增压回路平衡回路平衡回路泄压回路泄压回路调压回路调压回路压力调定回路压力调定回路压力限定回路压力限定回路( (过载安全回路过载安全回路) )双向压力回路双向压力回路远程调

5、压回路远程调压回路( (多级调压回路多级调压回路) )卸荷回路卸荷回路用换向阀滑阀机能的卸荷回路用换向阀滑阀机能的卸荷回路 用二位二通旁路的卸荷回路用二位二通旁路的卸荷回路用先导式溢流阀的卸荷回路用先导式溢流阀的卸荷回路采用液控单向阀的保压回路采用液控单向阀的保压回路 保压回路保压回路自动补油保压回路自动补油保压回路采用辅助泵的保压回路采用辅助泵的保压回路压压力力控控制制回回路路第5页/共157页一、一、调压回路调压回路1、压力调定回路压力调定回路2、压力限定回路压力限定回路( (过载安全回路过载安全回路) )3、双向压力回路双向压力回路 4、远程调压回路远程调压回路( (多级调压回路多级调压

6、回路) )第五章第五章 液压回路液压回路第6页/共157页1、 压力调定回路压力调定回路 用溢流阀调定泵的出用溢流阀调定泵的出口压力，并将多余的油液口压力，并将多余的油液溢回油箱溢回油箱( (溢流阀作定压溢流阀作定压阀用阀用，其处于稳定工作状，其处于稳定工作状态时，进口压力基本恒定态时，进口压力基本恒定) )，用于定量泵节流，用于定量泵节流( (进、进、出口出口) )调速系统。调速系统。溢流阀溢流阀调定的压力就是系统的工调定的压力就是系统的工作压力作压力。压力调定压力调定定压阀定压阀主油路主油路第五章第五章 液压回路液压回路第7页/共157页 当泵出口处的溢流阀有流量通过时，阀处于稳定当泵出口

7、处的溢流阀有流量通过时，阀处于稳定工作状态，从而保证进口压力基本恒定。工作状态，从而保证进口压力基本恒定。 压力调定回路的压力是液压系统所需的压力，压力调定回路的压力是液压系统所需的压力，由溢流阀调定。由溢流阀调定。2 、 压力限定回路压力限定回路( (过载安全回路过载安全回路) ) safety circuitsafety circuit 用溢流阀用溢流阀( (作作安全阀安全阀) )限定泵的出口压力，在限定泵的出口压力，在系统压力超过限定压力时，溢流阀阀口开启，泵系统压力超过限定压力时，溢流阀阀口开启，泵的输出压力不再升高，起安全保护作用，的输出压力不再升高，起安全保护作用，用于变用于变量泵

8、调速系统和定量泵量泵调速系统和定量泵( (旁油路旁油路) )节流调速系统。节流调速系统。第五章第五章 液压回路液压回路第8页/共157页 限定压力由溢流阀作限定压力由溢流阀作安全阀安全阀调定，一般其值比调定，一般其值比系统最高工作压力大系统最高工作压力大10%。即。即 P调调=1.1 P工工安全阀安全阀主油路主油路P调调=1.1 P工工第五章第五章 液压回路液压回路第9页/共157页 ( (下图下图) )旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路, , 节流阀与主油路并节流阀与主油路并联。这种回路的工作压力随负载而变。联。这种回路的工作压力随负载而变。溢流阀作溢流阀作安全安全阀阀，只有在系统过载时才

9、开启只有在系统过载时才开启。vR安全阀安全阀第五章第五章 液压回路液压回路第10页/共157页 3、双向压力回路双向压力回路 (dual-dual-pressure circuitpressure circuit) 利用两个处于稳定工作状态的溢流阀利用两个处于稳定工作状态的溢流阀( (作作定压阀定压阀) )分别控制液压系统的压力，使泵的出口在执行元分别控制液压系统的压力，使泵的出口在执行元件件正反行程正反行程的不同阶段得到的不同阶段得到两种两种不同的稳定压力不同的稳定压力。P1调调12P2调调榨油榨油饼饼a)第五章第五章 液压回路液压回路第11页/共157页 如图如图a) )所示所示，在压力加

10、工机械中，溢流阀，在压力加工机械中，溢流阀1，2并联。阀并联。阀1多为高压阀，阀多为高压阀，阀2是低压阀。当缸上升是低压阀。当缸上升到达终点位置时，阀到达终点位置时，阀2使系统处于保持支承活塞，使系统处于保持支承活塞，连杆自重较低的压力，缸作空行程返回，不榨油连杆自重较低的压力，缸作空行程返回，不榨油时时p2 2不大，阀不大，阀1不起作用；当活塞下行到压缩工件不起作用；当活塞下行到压缩工件时时( (榨油时榨油时) )，系统所需的高压油由高压阀，系统所需的高压油由高压阀1控制，控制，p1 1调调p2 2调调，搬动手柄，搬动手柄, , 换向阀左位工作，活塞下换向阀左位工作，活塞下降降( (工作行程

11、工作行程) )，溢流阀，溢流阀1定压，阀定压，阀2不起作用，不起作用，p1 1根据榨油所需的力调定，这就是执行元件正反行根据榨油所需的力调定，这就是执行元件正反行程需要不同的供油压力。故程需要不同的供油压力。故采用双向调压回路，采用双向调压回路，又称双向压力回路又称双向压力回路。第五章第五章 液压回路液压回路第12页/共157页12b)如图如图b)，图示位置，阀图示位置，阀2的出的出口为高压油封闭，即阀口为高压油封闭，即阀1的远的远控口被堵塞，所以泵由阀控口被堵塞，所以泵由阀1调调定较高压力。当换向阀右位工定较高压力。当换向阀右位工作，缸左腔通油箱，压力为零作，缸左腔通油箱，压力为零。阀。阀2

12、相当于阀相当于阀1的远程调压阀的远程调压阀，泵被调定较低压力，泵被调定较低压力(p2P3, P1P2, P2和和P3相互无关相互无关。123b)至系统至系统4第五章第五章 液压回路液压回路第17页/共157页二二 、减压回路减压回路 pressure reducing circuitpressure reducing circuit 对于只有一个液压泵多个执行元件的液压系统，对于只有一个液压泵多个执行元件的液压系统，若某个支路需要的工作压力比主油路低时，常采用若某个支路需要的工作压力比主油路低时，常采用由减压阀组成的减压回路。例如，液压系统中的夹由减压阀组成的减压回路。例如，液压系统中的夹紧油

13、路，控制油路和润滑油路等都需要紧油路，控制油路和润滑油路等都需要减压回路减压回路。 如图如图 a) )，油泵的最大工作压力由溢流阀，油泵的最大工作压力由溢流阀1根据主根据主油路所需压力调整，液压缸油路所需压力调整，液压缸5这个分支油路所需的这个分支油路所需的压力比主油路压力低，故在分支油路上串联减压阀压力比主油路压力低，故在分支油路上串联减压阀来获得所需要的压力。来获得所需要的压力。第五章第五章 液压回路液压回路第18页/共157页321至主油路至主油路4a)5 单向阀单向阀3 用于主油路压力低于减压阀用于主油路压力低于减压阀2 的调定值时的调定值时，防止缸，防止缸5 的压力受其干扰，起短时的

14、压力受其干扰，起短时保压作用保压作用。第五章第五章 液压回路液压回路第19页/共157页13b)进给缸进给缸24夹紧缸夹紧缸第五章第五章 液压回路液压回路第20页/共157页 前页前页图图b) )为工作夹紧的减压回路，图示状态，为工作夹紧的减压回路，图示状态，夹紧缸的压力由夹紧缸的压力由减压阀减压阀1调定，当二位二通换向阀调定，当二位二通换向阀右位工作时，夹紧缸的压力由右位工作时，夹紧缸的压力由远程调压阀远程调压阀2确定。确定。但阀但阀2的调定压力必须的调定压力必须低于低于阀阀1的调定压力，液压泵的调定压力，液压泵的工作压力的工作压力( (进给缸进给缸) )的压力由的压力由溢流阀溢流阀3确定，

15、故为确定，故为二级减压回路二级减压回路，减压阀后要设，减压阀后要设单向阀单向阀4，以防止系，以防止系统压力降低时，油液倒流，并可短时间统压力降低时，油液倒流，并可短时间保压保压。 减压回路也可以采用比例阀来实现无级减压。减压回路也可以采用比例阀来实现无级减压。 第五章第五章 液压回路液压回路第21页/共157页 要使减压阀稳定工作要使减压阀稳定工作，其最低调整压力应不小于其最低调整压力应不小于MPa。最高压力必须至少比系统压力低最高压力必须至少比系统压力低MPa。 由于减压阀工作时存在阀口的压力损失和泄由于减压阀工作时存在阀口的压力损失和泄漏造成的容积损失。故这种回路不宜用在压力降漏造成的容积

16、损失。故这种回路不宜用在压力降和流量较大场合。和流量较大场合。 第五章第五章 液压回路液压回路第22页/共157页第23页/共157页第24页/共157页三三、增压回路增压回路 boostboost pressure circuitpressure circuit 在某些机械的液压系统中，有时需要使局部油路在某些机械的液压系统中，有时需要使局部油路或某个液压缸获得比油泵供给的压力要高得多，但流或某个液压缸获得比油泵供给的压力要高得多，但流量不大的压力油时，可采用增压回路。增压回路压力量不大的压力油时，可采用增压回路。增压回路压力的增高是由增压器实现的。的增高是由增压器实现的。 1、单作用增压器

17、的增压回路单作用增压器的增压回路2、双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路 第五章第五章 液压回路液压回路第25页/共157页3214567右图右图为为单作用增压器的增压回路。单作用增压器的增压回路。图示状态，增压器图示状态，增压器4输出压力为：输出压力为： 的压力油进入工作的压力油进入工作缸缸7，换向阀左位时，换向阀左位时，工作缸，工作缸7靠弹簧力靠弹簧力回程。回程。5为补油油箱为补油油箱。它可由单向阀它可由单向阀6向增向增压器压器4右腔补油右腔补油。2112AApp 第26页/共157页 所以增压回路可以提高系统中某一支路的工所以增压回路可以提高系统中某一支路的工作压力，以满足局部工

18、作机构的需要。采用增压作压力，以满足局部工作机构的需要。采用增压回路，系统的整体工作压力仍较低，可节省能耗回路，系统的整体工作压力仍较低，可节省能耗。 2、双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路 图图b）是采用双作用增压器的增压回路，它能连是采用双作用增压器的增压回路，它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。第五章第五章 液压回路液压回路第27页/共157页 b)第28页/共157页 当当工作缸工作缸4向左向左运动遇到较大负载时，系统压力运动遇到较大负载时，系统压力升高，油液经升高，油液经顺序阀顺序阀1进入进入双作用增压器双作用增压器2

19、，增压器活，增压器活塞不论向左或向右运动，均能输出高压油，只要塞不论向左或向右运动，均能输出高压油，只要换向换向阀阀3不断切换，不断切换，增压器增压器2就不断往复运动，高压油就连就不断往复运动，高压油就连续经续经单向阀单向阀7或或8进入进入工作缸工作缸4右腔，此时右腔，此时单向阀单向阀5或或6 有效地隔开了增压器的高低压油路。有效地隔开了增压器的高低压油路。工作缸工作缸4向右运向右运动时增压回路不起作用动时增压回路不起作用。 第五章第五章 液压回路液压回路第29页/共157页四四 、卸荷回路卸荷回路 relief relief circuitcircuit卸荷卸荷是指：泵输出的油液全部是指：泵

20、输出的油液全部( (或大部分或大部分) )在低压情在低压情 况下直接返回油箱，泵处于很小输出功况下直接返回油箱，泵处于很小输出功 率的运转状态率的运转状态。 卸荷回路卸荷回路 relief relief circuit circuit 是在系统执行元件短是在系统执行元件短时间不工作时，不频繁启停驱动泵的原动机，而使时间不工作时，不频繁启停驱动泵的原动机，而使泵在很小的输出功率下运转的回路。泵在很小的输出功率下运转的回路。 第五章第五章 液压回路液压回路第30页/共157页 泵的输出功率为压力和流量的乘积，因此卸荷回泵的输出功率为压力和流量的乘积，因此卸荷回路的方法有路的方法有两种两种。二是二是

21、使泵在零流量或接近零流量下工作使泵在零流量或接近零流量下工作。 一是一是将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下工作；零压下工作； 前者为前者为压力卸荷压力卸荷，后者为，后者为流量卸荷流量卸荷，而流量卸荷，而流量卸荷仅适用于变量泵。仅适用于变量泵。 第五章第五章 液压回路液压回路第31页/共157页1、用三位换向阀的滑阀机能用三位换向阀的滑阀机能(中位中位)的卸荷回路的卸荷回路 采用采用M型型( (H型型) )滑阀滑阀机能机能可使泵卸荷。可使泵卸荷。这种方法比较简单，当这种方法比较简单，当三位换向阀三位换向阀处于处于中位中位时时，泵卸荷泵卸荷。卸荷回路

22、卸荷回路第32页/共157页 如右图如右图采用采用电液电液动换向阀动换向阀，在泵卸，在泵卸荷时仍能提供一定荷时仍能提供一定( (较低较低) )的，一般为的，一般为(34)105Pa的的控控制油压以操纵液动制油压以操纵液动元件，可在泵出口元件，可在泵出口处处( (或回油路上或回油路上) )安安装一背压阀装一背压阀( (单向阀单向阀a)，这将使泵的卸这将使泵的卸荷压力相应增加荷压力相应增加。卸荷回路卸荷回路第33页/共157页2、用二位二通旁路的卸荷回路用二位二通旁路的卸荷回路 如图所示，如图所示，这种这种回路二位二通换回路二位二通换向阀的规格必须向阀的规格必须与泵的额定流量与泵的额定流量相适应。

23、因此，相适应。因此，这种卸荷方式不这种卸荷方式不适用大流量的场适用大流量的场合，常用于泵的合，常用于泵的额定流量额定流量小于小于63L/min的系统的系统。 卸荷回路卸荷回路第五章第五章 液压回路液压回路第34页/共157页3、用先导式溢流阀的卸荷回路用先导式溢流阀的卸荷回路 如图，先导式溢流阀如图，先导式溢流阀k口接二位二通换向阀组成口接二位二通换向阀组成电磁阀组成电磁阀组成电磁溢流阀电磁溢流阀。当。当DT得电时，系统压力得电时，系统压力由主阀调定。当由主阀调定。当DT失电时，失电时，k口接通。泵输出的油口接通。泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现卸

24、荷卸荷。这种形式的卸荷回路适用于较大流量的液压系统。这种形式的卸荷回路适用于较大流量的液压系统。 第五章第五章 液压回路液压回路第35页/共157页电磁溢流阀电磁溢流阀卸荷回路卸荷回路第五章第五章 液压回路液压回路第36页/共157页五五 、平衡回路平衡回路 balancing balancing circuitcircuit 平衡回路平衡回路( balancing circuit )的功能在于使的功能在于使执行元件的回油路上保持一定的背压值，以平衡重执行元件的回油路上保持一定的背压值，以平衡重力负载，使之不会因自重而自行下落。力负载，使之不会因自重而自行下落。 1、采用单向顺序阀的平衡回路、

25、采用单向顺序阀的平衡回路 2、采用液控单向阀的平衡回路、采用液控单向阀的平衡回路 3、采用远控平衡阀的平衡回路、采用远控平衡阀的平衡回路第五章第五章 液压回路液压回路第37页/共157页a) 采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路第五章第五章 液压回路液压回路第38页/共157页图图a)是采用单向顺序阀的平衡回路，调整顺序阀，是采用单向顺序阀的平衡回路，调整顺序阀，使使其开启压力与液压缸下腔作用面积稍大于垂直运动部其开启压力与液压缸下腔作用面积稍大于垂直运动部件的重力件的重力。活塞下行时，由于回油路上存在一定背压。活塞下行时，由于回油路上存在一定背压支承重力负载，活塞将平稳下落；换向

26、阀处于中位，支承重力负载，活塞将平稳下落；换向阀处于中位，活塞停止运动，不再继续下行。活塞停止运动，不再继续下行。此处的顺序阀又被称此处的顺序阀又被称为平衡阀为平衡阀。在这种平衡回路中，顺序阀调整压力调定。在这种平衡回路中，顺序阀调整压力调定后，若工作负载变小，系统的功率损失将增大。又由后，若工作负载变小，系统的功率损失将增大。又由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置，故这种回路适用于工作负载固长时间停在任意位置，故这种回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。定且活塞闭锁要求不高的场合。 1 1、采用单向顺序阀的

27、平衡回路、采用单向顺序阀的平衡回路 balancing circuit 第39页/共157页b)b)采用液控单向阀的平衡回路采用液控单向阀的平衡回路第五章第五章 液压回路液压回路第40页/共157页 如如图图b) 所示，由于液控单向阀闭锁性能好，活塞所示，由于液控单向阀闭锁性能好，活塞能够较长时间停止不动。回油路上串联能够较长时间停止不动。回油路上串联单向节流阀单向节流阀2，用于保证活塞下行运动的平稳。假如回油路上没，用于保证活塞下行运动的平稳。假如回油路上没有节流阀，活塞下行时有节流阀，活塞下行时液控单向阀液控单向阀1被进油路上控制被进油路上控制油打开，回油腔没有背压，运动部件由于自重而加油

28、打开，回油腔没有背压，运动部件由于自重而加速下降，造成液压缸上腔供油不足，速下降，造成液压缸上腔供油不足，液控单向阀液控单向阀1因因控制油路失压而关闭。控制油路失压而关闭。阀阀1关闭后控制油路又建立起关闭后控制油路又建立起压力，压力，阀阀1 再次被打开。液控单向阀时开时闭，使再次被打开。液控单向阀时开时闭，使活塞在向下运动过程中产生振动和冲击。活塞在向下运动过程中产生振动和冲击。 2 2、采用液控单向阀的平衡回路、采用液控单向阀的平衡回路balancing circuit 第41页/共157页c)c)采用远控平衡阀的平衡回路采用远控平衡阀的平衡回路第五章第五章 液压回路液压回路第42页/共15

29、7页 工程机械液压系统中常见到如工程机械液压系统中常见到如图图c) ) 所示的所示的采用远控平衡阀的平衡回路。远控平衡阀是一种采用远控平衡阀的平衡回路。远控平衡阀是一种特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，而且阀口大性，能起到长时间的闭锁定位作用，而且阀口大小能自动适应不同载荷对背压的要求，保证了活小能自动适应不同载荷对背压的要求，保证了活塞下降速度的稳定性不受荷载变化的影响。这种塞下降速度的稳定性不受荷载变化的影响。这种远控平衡阀又称远控平衡阀又称为为限速锁限速锁。 3 3、采用远控平衡阀的平衡回路采用远控平衡阀的

30、平衡回路 balancing circuit p136 p136 作业：教材作业：教材p279三级调压三级调压(275), 6-1, 6-2第43页/共157页六、六、保压回路保压回路 pressure holding circuit 保压回路保压回路pressure holding circuit的功能的功能在于使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小在于使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持稳定不变的压力。保压性能的两位移的工况下保持稳定不变的压力。保压性能的两个主要指标为个主要指标为保压时间保压时间和和压力稳定性压力稳定性。1、采用液控单向阀的保压回路采用液控单向阀的保

31、压回路 最简单的保压回路是采用密封性能较好的液控单最简单的保压回路是采用密封性能较好的液控单向阀的回路，但阀座的磨损和油液的污染会使保压向阀的回路，但阀座的磨损和油液的污染会使保压性能降低。它适用于保压时间短、对保压稳定性要性能降低。它适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。求不高的场合。第44页/共157页2、自动补油保压回路自动补油保压回路 pressure holding circuitpressure holding circuit 图图a) )是采用是采用液控单向阀液控单向阀3、电接触式、电接触式压力表压力表4的自的自动补油保压回路，它利用了液控单向阀结构简单并动补油保压回路，

32、它利用了液控单向阀结构简单并具有一定保压性能的长处，避开了直接开泵保压消具有一定保压性能的长处，避开了直接开泵保压消耗功率的缺点。耗功率的缺点。换向阀换向阀2右位接入回路，活塞下降右位接入回路，活塞下降加压，当压力上升到加压，当压力上升到压力表压力表4上限触点调定压力时上限触点调定压力时，电接触式，电接触式压力表压力表4发出电信号，换向阀切换成中发出电信号，换向阀切换成中位，泵卸载，液压缸有位，泵卸载，液压缸有液控单向阀液控单向阀3保压；当压力保压；当压力下降至下限触点调定压力时，下降至下限触点调定压力时，表表4又发信号，使换又发信号，使换向阀右位接入回路，泵又向液压缸供油，使油压回向阀右位接

33、入回路，泵又向液压缸供油，使油压回升。当升。当阀阀2的左位接入时，活塞快速退回原位，实的左位接入时，活塞快速退回原位，实现自动补油保压。这种回路保压时间长，压力稳定现自动补油保压。这种回路保压时间长，压力稳定性高。性高。 第45页/共157页a) 自动补油保压回路自动补油保压回路 第五章第五章 液压回路液压回路第46页/共157页3、采用辅助泵的保压回路采用辅助泵的保压回路 pressure holding circuitpressure holding circuit 如如图图b) 所示，在回路中增设一台小流量所示，在回路中增设一台小流量高压泵高压泵5 5。当液压泵加压完毕要求保压时，由当液

34、压泵加压完毕要求保压时，由压力继电器压力继电器4 4发讯发讯，换向阀换向阀2 2处于中位，处于中位，主泵主泵1 1卸载；同时卸载；同时二位二通换向二位二通换向阀阀8 8处于左位，由处于左位，由辅助泵辅助泵5 5向封闭的保压系统向封闭的保压系统a点点供油供油，维持系统压力稳定。由于辅助泵只需补偿系统的泄，维持系统压力稳定。由于辅助泵只需补偿系统的泄漏量，可选用小流量泵，功率损失小。压力稳定性取漏量，可选用小流量泵，功率损失小。压力稳定性取决于决于溢流阀溢流阀7 7的稳压性能。的稳压性能。 第五章第五章 液压回路液压回路第47页/共157页b) 采用辅助泵的保压回路采用辅助泵的保压回路第五章第五章

35、 液压回路液压回路第48页/共157页七七 、泄压回路泄压回路 decompression circuit 泄压回路泄压回路的功用在于使执行元件高压腔中的压力缓的功用在于使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快而引起剧烈的冲击和振动慢地释放，以免泄压过快而引起剧烈的冲击和振动。 1、 延缓换向阀切换时间的泄压回路延缓换向阀切换时间的泄压回路 采用带阻尼器的采用带阻尼器的中位滑阀机能中位滑阀机能为为H或或Y型的电液型的电液换向阀控制液压缸的换向。当液压缸保压完毕要换向阀控制液压缸的换向。当液压缸保压完毕要求反向回程时，由于阻尼器的作用，换向阀延缓求反向回程时，由于阻尼器的作用，换向阀延缓

36、换向换向过程，使换向阀在中位停留时液压缸高压腔通油过程，使换向阀在中位停留时液压缸高压腔通油箱泄压后再换向回程。这种回路适用于压力不太箱泄压后再换向回程。这种回路适用于压力不太高、油的压缩量较小的系统。高、油的压缩量较小的系统。 第49页/共157页2、用顺序阀控制的泄压回路用顺序阀控制的泄压回路 decompression circuit 回路采用带卸载阀芯的液控单向阀实现保压和回路采用带卸载阀芯的液控单向阀实现保压和泄压，泄压压力和回程压力均由顺序阀控制。泄压，泄压压力和回程压力均由顺序阀控制。如图如图6-76-7所示，保压完毕后手动换向阀所示，保压完毕后手动换向阀3 3左位接入回路，左位

37、接入回路，此时液压缸上腔压力油没有泄压，压力油将顺序阀此时液压缸上腔压力油没有泄压，压力油将顺序阀5 5打开，泵打开，泵1 1进入液压缸下腔的油液经顺序阀进入液压缸下腔的油液经顺序阀5 5和节和节流阀流阀6 6回油箱，由于节流阀的作用，回油压力回油箱，由于节流阀的作用，回油压力( (可调可调至至2 2MPa左右左右) )虽不足以使活塞回程，但能顶开液控虽不足以使活塞回程，但能顶开液控单向阀单向阀4 4的卸载阀芯，使缸上腔泄压。的卸载阀芯，使缸上腔泄压。第50页/共157页6-7 用顺序阀控制的泄压回路用顺序阀控制的泄压回路 当上腔压力降当上腔压力降低至低于顺序阀低至低于顺序阀5 5 的调定压力

38、的调定压力( (一般调至一般调至24MPa)，顺序阀顺序阀5 5关闭，切断了关闭，切断了泵的低压循环，泵的低压循环，泵泵1 1压力上升，压力上升，顶开液控单向阀顶开液控单向阀4 4的主阀芯，使的主阀芯，使活塞回程。活塞回程。 第51页/共157页思思 考考 题题1 1、调压回路与减压回路各有什么特点？调压回路与减压回路各有什么特点？2 2、何谓何谓卸荷卸荷？为什么要？为什么要卸卸荷荷？3 3、你知道的你知道的卸荷回路卸荷回路有哪些？有哪些？第五章第五章 液压回路液压回路第52页/共157页5-25-2 速度控制回路速度控制回路 p p147147 speed control circuit 速

39、度控制回路速度控制回路包括包括三大类三大类： 调节执行元件的速度调节执行元件的速度的的调速回路调速回路； 执行元件获得快速运动的执行元件获得快速运动的增速回路增速回路 ； 快速运动和工作进给速度以及工作进给快速运动和工作进给速度以及工作进给 速度之间的速度之间的速度换接回路速度换接回路。 第五章第五章 液压回路液压回路第53页/共157页一、调速回路一、调速回路 对任何液压传动系统来说，调速回路是它的核对任何液压传动系统来说，调速回路是它的核心部分。调速回路的性能往往对系统的整个性能起心部分。调速回路的性能往往对系统的整个性能起着决定性的影响。因此，调速回路在液压系统中占着决定性的影响。因此，

40、调速回路在液压系统中占有突出的地位。其它基本回路则常常是围绕着调速有突出的地位。其它基本回路则常常是围绕着调速回路来匹配的回路来匹配的 。 若不考虑若不考虑泄漏泄漏：执行元件为油缸：执行元件为油缸：V= q/A，当，当油缸油缸A一定，速度的控制就是流量的控制；执行一定，速度的控制就是流量的控制；执行元件为油马达：元件为油马达： n = q/V 马达选定，排量马达选定，排量V一定一定，转速的控制就是流量的控制。，转速的控制就是流量的控制。 第五章第五章 液压回路液压回路第54页/共157页对调速回路的对调速回路的基本要求基本要求： 1）能在规定的范围内调节执行元件的速度，满足能在规定的范围内调节

41、执行元件的速度，满足 要求的最大速比要求的最大速比； 2）提供驱动执行元件所需的力或转矩；提供驱动执行元件所需的力或转矩； 3）负载变化时，已调好的速度稳定不变或在允许的负载变化时，已调好的速度稳定不变或在允许的 范围变化，范围变化， 即液压系统具有足够的速度刚性即液压系统具有足够的速度刚性；4）功率损失小；功率损失小； 第五章第五章 液压回路液压回路第55页/共157页调速回路的调速回路的类型类型 按速度按速度的的调节方法调节方法分为分为三种型式三种型式： 1 1）节流调速）节流调速 2 2）容积调速）容积调速 3 3）容积节流调速）容积节流调速( (联合调速联合调速) ) 按油液在油路中的

42、按油液在油路中的循环形式循环形式分，有分，有两种两种回路：回路： 1）开式回路开式回路 2）闭式回路闭式回路 第五章第五章 液压回路液压回路第56页/共157页 开式回路开式回路open circuitopen circuit的的特点特点是结构简单，能使是结构简单，能使油液较好地冷却和使杂质沉淀，但油箱尺寸大，空油液较好地冷却和使杂质沉淀，但油箱尺寸大，空气和杂物易进入回路中。由于节流调速回路发热较气和杂物易进入回路中。由于节流调速回路发热较多，故实际应用中节流调速回路都采用开式回路多，故实际应用中节流调速回路都采用开式回路。1）开式回路开式回路 open circuitopen circui

43、t 油液在油路中循环路线为：油液在油路中循环路线为：泵的出口泵的出口执行元件执行元件油箱油箱泵的入口泵的入口第五章第五章 液压回路液压回路第57页/共157页 闭式回路闭式回路( (closed circuit)的的特点特点是油箱尺寸小是油箱尺寸小，结构紧凑，减少了空气和杂物进入回路的机会，结构紧凑，减少了空气和杂物进入回路的机会，但结构较复杂，油液散热条件差，需要辅助泵向系但结构较复杂，油液散热条件差，需要辅助泵向系统供油，以弥补泄漏和冷却。容积式调速回路要求统供油，以弥补泄漏和冷却。容积式调速回路要求结构紧凑，污染少因此采用闭式回路较多，但也有结构紧凑，污染少因此采用闭式回路较多，但也有采

44、用开式回路的。采用开式回路的。2）闭式回路闭式回路 closed circuitclosed circuit 油液在油路中的循环路线为：油液在油路中的循环路线为：泵的出口泵的出口执行元件执行元件泵的入口泵的入口即油液形成闭式循环。即油液形成闭式循环。第五章第五章 液压回路液压回路第58页/共157页vR安全阀安全阀变量泵变量泵开式回路开式回路vR安全阀安全阀变量泵变量泵补油油箱补油油箱单向阀单向阀闭式回路闭式回路closed circuitclosed circuitopen circuitopen circuit第五章第五章 液压回路液压回路第59页/共157页（一）（一）定量泵定量泵节流调

45、速回路节流调速回路节流调速回路根据所用流量控制阀的不同，有节流调速回路根据所用流量控制阀的不同，有两种两种；定量泵与普通的节流阀组成的节流调速回路定量泵与普通的节流阀组成的节流调速回路定量泵与调速阀组成的节流调速回路定量泵与调速阀组成的节流调速回路又根据流量控制阀在回路中的位置不同，有又根据流量控制阀在回路中的位置不同，有三种三种进口进口节流节流调速回路调速回路 旁路旁路节流节流调速回路调速回路 出口出口节流节流调速回路调速回路 第五章第五章 液压回路液压回路第60页/共157页1、进口进口节流调速回路节流调速回路( (采用节流阀）采用节流阀） meter-in speed control c

46、ircuitmeter-in speed control circuit 定义定义: 将节流阀放在定量泵与执行元件之间，利用节将节流阀放在定量泵与执行元件之间，利用节 流阀来改变过流面积的大小，调节进入执行元流阀来改变过流面积的大小，调节进入执行元 件的流量，而让多余的流量通过溢流阀流回油件的流量，而让多余的流量通过溢流阀流回油 箱，从而实现执行元件调速的方法称箱，从而实现执行元件调速的方法称进口进口节流节流 调速回路。调速回路。meter-in speed control circuit 特点特点：节流阀放在执行元件的进口；节流阀放在执行元件的进口； 溢流阀作定压阀用，有溢流；溢流阀作定压阀

47、用，有溢流； 保证泵的出口压力基本恒定；保证泵的出口压力基本恒定； 第五章第五章 液压回路液压回路第61页/共157页进口进口节流调速回路节流调速回路第62页/共157页1）进口节流调速的公式进口节流调速的公式 如图，列活塞平衡方程如图，列活塞平衡方程22121110LLp AFFpppAA由图可知由图可知 节流阀两端的压差为：节流阀两端的压差为：LFApAp2211通过节流阀的流量通过节流阀的流量(即进入油缸的流量即进入油缸的流量)1qpKAqT1由节流阀的压力流节流量方程可知由节流阀的压力流节流量方程可知111pppppsp-第五章第五章 液压回路液压回路第63页/共157页111LTsT

48、sFqKAppKApA- (64)活塞运动的活塞运动的速度速度5 . 015 . 1111)(LsTFApAKAAqv-进(65)第五章第五章 液压回路液压回路第64页/共157页2）速度负载特性速度负载特性 上式上式( (65) )为进油节流调速回路的速度负载特性为进油节流调速回路的速度负载特性方程方程，它反映了速度与负载的关系它反映了速度与负载的关系，现以速度现以速度v为纵坐为纵坐标，负载标，负载FL L为横坐标为横坐标，取不同的节流阀通流面积取不同的节流阀通流面积AT T作作图，所得曲线为速度负载特性曲线图，所得曲线为速度负载特性曲线。 取取AT=AT1时时，当当FL=0时时，v 1ma

49、x ; 取取ATAT1时时，当当FL=0时时，v 2max ; 当当FLmax=psA1 ， v =0; (最大承载能力最大承载能力)第五章第五章 液压回路液压回路第65页/共157页第五章第五章 液压回路液压回路第66页/共157页 从从(65)式及式及(69)图可见，当其它条件不变时图可见，当其它条件不变时，活塞运动速度活塞运动速度v与节流阀的通流面积与节流阀的通流面积AT成正比，调成正比，调节节AT就能实现无级调速。这种回路的调速范围很大就能实现无级调速。这种回路的调速范围很大， ，当节流阀的流通当节流阀的流通面积面积AT一定时，一定时，活塞运动速度活塞运动速度v随随负载负载FL的增加按

50、的增加按抛物线规律下降抛物线规律下降。当负载当负载FL=psA1时时， v进进=0 活塞活塞运动停止。泵的流量全部经溢流阀溢回油箱。运动停止。泵的流量全部经溢流阀溢回油箱。 所所以该回路最大承载能力以该回路最大承载能力FLmax=psA1 。m a xm a xm i n1 0 0cvRv第67页/共157页负载变化对速度的影响程度常用负载变化对速度的影响程度常用速度刚性速度刚性 来衡量。来衡量。vk1vFkvtg-即即（66） 可见可见速度刚性速度刚性 是是速度速度负载负载特性曲线上某点切特性曲线上某点切线斜率的倒数，斜率越小，速度刚性越大，已调定线斜率的倒数，斜率越小，速度刚性越大，已调定

51、的速度受负载波动的影响就越来越小，速度的稳定的速度受负载波动的影响就越来越小，速度的稳定性就越好，性就越好，反之亦然反之亦然。vk第五章第五章 液压回路液压回路第68页/共157页由式由式(65)和式和式(66)可得可得3/21/21112()2()sLLvsLTp AFFAkp AFvKAv- -(67) 由上式可见，当节流阀通流面积由上式可见，当节流阀通流面积AT一定时，负载一定时，负载FL越小，越小，速度刚性速度刚性 越大；当越大；当FL一定时，活塞速度一定时，活塞速度越低，越低，速度刚性速度刚性 越大越大。 vkvk第五章第五章 液压回路液压回路第69页/共157页3）功率特性功率特性

52、 1111111)()(qpqpqppqqpqpqpPPPssslpsp- 故这种调速回路的功率损失由两部分组成，溢流损故这种调速回路的功率损失由两部分组成，溢流损失和节流损失。失和节流损失。回路效率回路效率为回路的输出功率与回路为回路的输出功率与回路的输入功率之比，即的输入功率之比，即 进油节流调速进油节流调速 （69） 11LpspPp qPp qhpspPp q常量液压泵的输出功率为液压泵的输出功率为液压缸输出的有效功率液压缸输出的有效功率1111LLLqPFvFp qA回路的功率损失为回路的功率损失为：第五章第五章 液压回路液压回路第70页/共157页2、出口出口(回油回油)节流调速节

53、流调速meter-out speed control circuit 定义定义: 将节流阀放在执行元件与油箱之间，利用节流将节流阀放在执行元件与油箱之间，利用节流 阀来改变通流面积的大小，直接控制从执行元阀来改变通流面积的大小，直接控制从执行元 件返回油箱的流量，间接控制进入执行元件的件返回油箱的流量，间接控制进入执行元件的 流量，让多余的流量通过溢流阀返回油箱，从流量，让多余的流量通过溢流阀返回油箱，从 而实现调速的回路称而实现调速的回路称出口出口( (回油回油) )节流调速节流调速。 meter-out speed control circuitmeter-out speed contro

54、l circuit 特点特点：节流阀放在执行元件的节流阀放在执行元件的出出口；口； 溢流阀作定压阀用，有溢流；溢流阀作定压阀用，有溢流； 保证泵的出口压力基本恒定；保证泵的出口压力基本恒定； 第71页/共157页出口出口(回油回油)节流调速回路节流调速回路第72页/共157页4）功率特性也与进口节流调速相同功率特性也与进口节流调速相同如图所示如图所示，用上述同样方法可得用上述同样方法可得：1）出口节流调速公式出口节流调速公式0.511.52()TsLKAvp AFA-出(610)2）与进口相似的速度负载特性曲线与进口相似的速度负载特性曲线3）速度刚性速度刚性12()sLvp AFkv-(611

55、)第五章第五章 液压回路液压回路第73页/共157页负值负载负值负载(反向负载反向负载) 作用力的方向和执行元件的作用力的方向和执行元件的 运动方向相同的负载运动方向相同的负载；但两种回路有明显差别：但两种回路有明显差别：（1）承受负值负载的能力承受负值负载的能力 出口节流调速回路出口节流调速回路的节流阀在缸的回油腔形成一的节流阀在缸的回油腔形成一定背压，能承受负值负载，定背压，能承受负值负载，进口节流调速进口节流调速则要在回则要在回油路上加背压阀后才能承受负值负载，这样则提高油路上加背压阀后才能承受负值负载，这样则提高了泵的供油压力，增加功率消耗。了泵的供油压力，增加功率消耗。正值负载正值负

56、载(正向负载正向负载) 作用力的方向和执行元件的作用力的方向和执行元件的 运动方向相反的负载运动方向相反的负载；第五章第五章 液压回路液压回路第74页/共157页 出口节流调速回路因回油路上始终存在背压，所出口节流调速回路因回油路上始终存在背压，所以其运动平稳性好以其运动平稳性好； 进口节流调速回路中通过节流阀发热了的油液直进口节流调速回路中通过节流阀发热了的油液直接进入油缸，会使缸的泄漏增加，而回油节流调速接进入油缸，会使缸的泄漏增加，而回油节流调速回路中经节流阀发热的油液直接流回油箱，经冷却回路中经节流阀发热的油液直接流回油箱，经冷却后再进入系统，对系统泄漏影响较小后再进入系统，对系统泄漏

57、影响较小。（2）运动平稳性运动平稳性（3）油液发热对泄漏的影响油液发热对泄漏的影响第五章第五章 液压回路液压回路第75页/共157页 进口节流调速回路的进油腔压力随负载而变化。进口节流调速回路的进油腔压力随负载而变化。当工作部件碰到死挡铁停止运动后，其压力将升至当工作部件碰到死挡铁停止运动后，其压力将升至溢流阀调定压力，利用这个压力变化，可使并接于溢流阀调定压力，利用这个压力变化，可使并接于此处的压力继电器发讯。对系统的下步动作实现控此处的压力继电器发讯。对系统的下步动作实现控制；而在出口节流调速回路中是回油腔的压力随负制；而在出口节流调速回路中是回油腔的压力随负载而变化，工作部件碰到死挡铁后

58、压力将降为零。载而变化，工作部件碰到死挡铁后压力将降为零。可取零压发讯，但电路比较复杂，且可靠性不高可取零压发讯，但电路比较复杂，且可靠性不高。（4）取压力信号实现程序控制的方法取压力信号实现程序控制的方法第五章第五章 液压回路液压回路第76页/共157页 在出口节流调速回路中若停车时间长，油缸回在出口节流调速回路中若停车时间长，油缸回油腔的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能油腔的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬时工作机构的前冲现象。这立即建立，会引起瞬时工作机构的前冲现象。这种启动时的前冲现象可能会损失机件。对于进口种启动时的前冲现象可能会损失机件。对于进口节流调速回

59、路，只要在启动时关小节流阀就可避节流调速回路，只要在启动时关小节流阀就可避免前冲免前冲( (启动冲击启动冲击) ) 。 总之总之，进油进油、回油回油( (进口、出口进口、出口) )节流调速回路结节流调速回路结构简单构简单，价格低廉价格低廉，但效率较低但效率较低，通常适用于低压通常适用于低压、小流量小流量、低速低速，负载变化不大的小功率场合负载变化不大的小功率场合。 如某些机床的进给液压系统中。如某些机床的进给液压系统中。（5）启动性能启动性能第五章第五章 液压回路液压回路第77页/共157页3、旁路旁路节流调速回路节流调速回路 定义定义: 将节流阀放在定量泵与油箱之间将节流阀放在定量泵与油箱之

60、间，利用节流阀利用节流阀 调节流量调节流量，直接控制油泵抽出的油返回油箱的直接控制油泵抽出的油返回油箱的 流量流量，间接控制了进入执行元件的流量间接控制了进入执行元件的流量，从而从而 调节执行元件的速度调节执行元件的速度，这种回路称这种回路称旁路旁路节流调节流调 速回路。速回路。 特点特点： 溢流阀作安全阀用溢流阀作安全阀用，不溢流；不溢流； 泵的出口压力不再恒定泵的出口压力不再恒定, ,与缸的工作压与缸的工作压 力相等力相等，直接随负载变化。直接随负载变化。 第五章第五章 液压回路液压回路第78页/共157页旁路旁路节流调速回路节流调速回路 第79页/共157页5 . 01)(AFKAqLT