第六章液压基本回路

1、学习重点：学习重点：1.1.液压基本回路结构、原理、特点、作用液压基本回路结构、原理、特点、作用2.2.参数选择和计算参数选择和计算第六章液压基本回路第六章液压基本回路6.1 6.1 调速回路调速回路6.2 6.2 快速和速度换接回路快速和速度换接回路6.3 6.3 方向控制回路方向控制回路6.4 6.4 压力控制回路压力控制回路6.5 6.5 多缸动作回路多缸动作回路 习习 题题主要内容主要内容速度控制回路速度控制回路方向控制回路方向控制回路压力控制回路压力控制回路多缸动作控制回路多缸动作控制回路液压基本回路液压基本回路在系统中用来满足执行机构对外做功时对力、运动速度、运动方向要求的具有特殊

2、功能的油路单元。6.16.1调速回路调速回路 节流调速节流调速改变改变q q 容积调速容积调速改变泵和马达的改变泵和马达的V V 容积节流调速容积节流调速既可改变既可改变q q，又可改变，又可改变V V 节流阀节流调速节流阀节流调速 按采用流量阀不同按采用流量阀不同 调速阀节流调速调速阀节流调速 进油路进油路 按流量阀安装位置不同按流量阀安装位置不同 回油路回油路 旁油路旁油路 6.1.1节流调速6.1.1.1节流阀的节流调速回路 进油节流调速 （ 动画 ） A1A2速度负载特性速度负载特性 液压缸稳定工作时的受力平衡方程液压缸稳定工作时的受力平衡方程 p1A = F + p2A p2 = 0

3、 p1 = F/A 节流阀两端的压力差节流阀两端的压力差 p = pp-p1 = pp-F/A 经节流阀进入液压缸的流量经节流阀进入液压缸的流量 q1 = KLATpm =KLAT（Pp- F /A）m 液压缸的运动速度液压缸的运动速度进油节流调速负载特性方程进油节流调速负载特性方程v = q1/A = KLAT (pp-F/A1)m/A1 结论：结论： vAT 改变改变 AT ，即可改变，即可改变q1 改变改变v。 A T 调定，调定，v随随F变化而变化。变化而变化。 AT =常数常数,F，v，速度负载特性软，速度负载特性软， 即轻载时刚性好即轻载时刚性好 F =常数，常数，AT越小，越小，

4、v刚性越好，即低刚性越好，即低 速时刚性好。速时刚性好。液压泵的输出功率液压泵的输出功率 Pp = ppq s = 常数常数液压缸的输出功率液压缸的输出功率 P1 = F v = F q1/A = p1q1 回路的功率损失回路的功率损失 P = Pp- P1 = ppqs- p1q1 = pp（q1 + q）- (pp-p) q1 = pp q +p q1 q = qs- q1 溢流损失节流损失回路的效率回路的效率 =(=(P Pp p- -P P )/)/P Pp p= =p pL Lq qL L/ /p pp pq qp p 应用应用 进油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化进油路节流

5、调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求不高的小功率液压系统，如不大和速度稳定性要求不高的小功率液压系统，如磨床液压系统。系统不能承受负向载荷磨床液压系统。系统不能承受负向载荷. . 节流阀出油节流调速节流阀出油节流调速( (动画动画) )A1A2与进口节流调速回路比较与进口节流调速回路比较 vFvF特性基本与进口节流相似，能够承受负向载荷特性基本与进口节流相似，能够承受负向载荷液压缸的运动速度液压缸的运动速度进油节流调速负载特性方程进油节流调速负载特性方程v = q1/A 2= KLAT (ppA1-F)/A2m/A 2 结论：结论： vAT 改变改变 AT ，即可改变，即可改

6、变q1 改变改变v。 A T 调定，调定，v随随F变化而变化。变化而变化。 AT =常数常数,F，v，速度负载特性软，速度负载特性软， 即轻载时刚性好即轻载时刚性好 F =常数，常数，AT越小，越小，v刚性越好，即低刚性越好，即低 速时刚性好。速时刚性好。回路的效率回路的效率 =(Pp-P )/Pp =（ppqp-pp q p2 qL ）/ppqp 承受负值负载能力承受负值负载能力 因回油路节流阀使缸有一定背压，故能承受负值负载，速度稳定性好，而进油节流调速路则需在回油路上增加背压阀方可承受负向载荷。应用应用 出油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求好的小功率液压系统。

7、节流阀旁路节流调速回路（节流阀旁路节流调速回路（动画动画）节流阀旁路节流调速回路速度负载特性节流阀旁路节流调速回路速度负载特性进入液压缸的流量进入液压缸的流量q1= qP- q = qp-KLAT(p1-p2)m = qp-KLAT(F/A)m液压缸的工作速度液压缸的工作速度 v = q1/A =qp-KLAT(F/A)m/A节流阀旁路节流调速回路速度负载特性结论节流阀旁路节流调速回路速度负载特性结论 速度受负载变化的影响大，在小负载或低速时，速度受负载变化的影响大，在小负载或低速时，曲线陡，回路的速度刚性差。曲线陡，回路的速度刚性差。 在不同节流阀通流面积下，回路有不同的最大在不同节流阀通流

8、面积下，回路有不同的最大承载能力。承载能力。A AT T越大，越大，F Fmaxmax越小，回路的调速范围越小，回路的调速范围受到限制。受到限制。 只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。率较高。节流阀旁路节流调速回路应用节流阀旁路节流调速回路应用由于由于vFvF特性较软，低速承载能力差。特性较软，低速承载能力差。 因此一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低因此一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率场合，的较大功率场合， 如：牛头刨床主运动系统、如：牛头刨床主运动系统、输送机械、输送机械、 液压系统、大型拉床液压系统、龙门液压系统、

9、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。刨床液压系统等。 进油路进油路调速阀安装位置调速阀安装位置 出油路出油路 旁油路旁油路 动画演示动画演示6.1.1.2调速阀的节流调速回路 调速阀的节流调速回路特点调速阀的节流调速回路特点1 1 在负载变化较在负载变化较大，大，v稳定性要求较高的场合，则用稳定性要求较高的场合，则用 调速阀替代节流阀，调速阀替代节流阀，qL不随负载不随负载F而变化，所以速度而变化，所以速度刚性明显优于节流阀调速。刚性明显优于节流阀调速。2 虽解决了速度稳定性问题，但因既有虽解决了速度稳定性问题，但因既有P溢溢，又有，又有 P节节，还有，还有P减减，所以，所以，P更大，一般用

10、于更大，一般用于P 较小，但较小，但F变化较大而变化较大而v稳定性要求较高的场合。稳定性要求较高的场合。 6.1.26.1.2容积调速回路容积调速回路 容积调速回路容积调速回路 通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。件的速度。 特点与应用特点与应用 系统由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。变量泵变量泵定量马达闭式调速回路定量马达闭式调速回路变量泵变量泵变量马达闭式调速回路变量马达闭式调速回路 6.1.36.1.3

11、容积节流调速回路容积节流调速回路原理原理 用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使变量泵的液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使变量泵的供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变化。供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变化。特点特点 回路无溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调回路无溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。速回路好。6.2 6.2 快速和速度换接回路快速和速度换接回路快速回路快速回路速度换接回路速度换接回路6.2.1 6.2.1 快速回路快速回路快速回路快速回路使执行元件获得必要的高速，以

12、提高效使执行元件获得必要的高速，以提高效率，充分利用功率。率，充分利用功率。快速回路快速回路双泵供双泵供油增速油增速变量泵变量泵供油增速供油增速差动连差动连接增速接增速蓄能器蓄能器供油增速供油增速6.2.1.1 6.2.1.1 液压缸差动连接快速回路液压缸差动连接快速回路动画演示动画演示6.2.1.2 6.2.1.2 双泵供油快速回路双泵供油快速回路 动画演示动画演示6.2.1.36.2.1.3增速缸快速回路增速缸快速回路动画演示6.2.1.4 用蓄能器的快速回路用蓄能器的快速回路动画演示动画演示6.2.2 6.2.2 速度换接回路速度换接回路 6.2.2.16.2.2.1速度换接回路功用速度

13、换接回路功用 完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。是一种分级（或有级）调速回路，但速度是根据是一种分级（或有级）调速回路，但速度是根据需要事先调好，这是和调速回路的不同之处。需要事先调好，这是和调速回路的不同之处。6.2.2.26.2.2.2速度换接回路分类速度换接回路分类 速度换接回路快速与慢速换接两种慢速换接6.2.2.3 6.2.2.3 快速与慢速的换接回路快速与慢速的换接回路 速度换接方法增速回路电磁阀的换接回路行程阀的换接回路快速与慢速的换接回路举例 通过二位通过二位二通电磁二通电磁阀与调速阀与调速阀实现速阀实现速度换接度换接l电磁阀与

14、调速阀换接回路特点电磁阀与调速阀换接回路特点 安装连接比较方便，易于实现自动安装连接比较方便，易于实现自动控制，但速度换接平稳性控制，但速度换接平稳性 和可靠性以及和可靠性以及换接精度都较差。换接精度都较差。 采用行程阀的快慢速换接回路采用行程阀的快慢速换接回路动画演示动画演示回路特点回路特点 速度换接平稳，动作速度换接平稳，动作可靠，换接精度较好，可靠，换接精度较好，但行程阀必须安装在但行程阀必须安装在液压缸附近。液压缸附近。6.2.2.4 6.2.2.4 两种进给速度的换接回路两种进给速度的换接回路 调速阀串联的换接回路调速阀串联的换接回路 调速阀并联的换接回路调速阀并联的换接回路调速阀串

15、联工作速度换接回路注意 调速阀4的流量调定值必须 调得比阀3小 速度换接平稳性较好，但能量损失较大 动画演示动画演示调速阀并联两种工作速度的切换回路动画演示动画演示1 动画演示动画演示2 行程阀的速度切换回路优点: 通过改变挡块斜度调整切换过程的速度以达到要求的速度换接平稳性；切换位置精确可调。缺点: 行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接比较复杂。容易造成泄漏和振动 。 特点 行程阀安装灵活，但速度换接的平稳性、可靠性和换接精度相对较差。行程开关的速度切换回路 一般一般 换向回路换向回路 方向控制回路方向控制回路 复杂复杂 锁紧回路锁紧回路 6.3 6.3 方向控制回路方向控制回路 换向回路

16、功用换向回路功用控制执行元件的启动、停止和换向。控制执行元件的启动、停止和换向。 换向回路组成换向回路组成各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆可组成。可组成。6.3.16.3.1换向回路性能特点换向回路性能特点 手动换向阀手动换向阀 机动换向阀机动换向阀 电磁换向阀电磁换向阀 液动阀和电液换向阀液动阀和电液换向阀换向精度和平稳性不高，常用于换向不频繁换向精度和平稳性不高，常用于换向不频繁且无需自动化的场合，如且无需自动化的场合，如: :一般机床夹具、工一般机床夹具、工程机械等。程机械等。换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯

17、性较大的系统中。性较大的系统中。使用方便，易于实现自，但换向时间短，冲使用方便，易于实现自，但换向时间短，冲击大，交流电磁铁尤甚，一般用于小流量、击大，交流电磁铁尤甚，一般用于小流量、平稳性要求不高处。平稳性要求不高处。流量超过流量超过63L/min63L/min、对换向精度与、对换向精度与平稳有一定要求的液压系统。平稳有一定要求的液压系统。u液控单向阀的锁紧回路液控单向阀的锁紧回路液控单向阀的锁紧回路性能特点液控单向阀的锁紧回路性能特点 为使控制油压卸压，换向阀应采为使控制油压卸压，换向阀应采用用H H型机能，因型机能，因IY IY 密封性好，所密封性好，所以锁紧性能好以锁紧性能好。动画演示

18、动画演示锁紧回路锁紧回路使液压缸能在任意位使液压缸能在任意位 置停留，且停留后不置停留，且停留后不 会在外力作用下移置。会在外力作用下移置。6.3.2 6.3.2 锁紧回路锁紧回路 液控单向阀的锁紧回路应用液控单向阀的锁紧回路应用汽车起重机支腿 飞机起落架锁紧 矿山采掘机械液压支架锁紧u采用换向阀采用换向阀O O、M M中位机能锁紧回路中位机能锁紧回路 滑阀式换向阀泄漏不可避免滑阀式换向阀泄漏不可避免 ，锁紧效，锁紧效果差，故只能用于锁紧时间短，锁紧要果差，故只能用于锁紧时间短，锁紧要求不高场合。求不高场合。6.46.4压力控制回路压力控制回路压力控制回路压力控制回路控制系统整体或系统某一部分

19、的压控制系统整体或系统某一部分的压力，满足执行元件对力或力矩所提出的要求。力，满足执行元件对力或力矩所提出的要求。 压力控制回路调压回路卸荷回路释压回路减压回路增压回路保压回路平衡回路 功用功用 对整个系统或某一局部的压力进行控制，使之既满对整个系统或某一局部的压力进行控制，使之既满足使用要求，又能足使用要求，又能P P，发热。发热。 单级单级 分类分类 远程远程 多级多级 6.4.16.4.1调压回路调压回路6.4.1.16.4.1.1单级调压回路单级调压回路特点特点回路简单，调节方便，回路简单，调节方便，若将溢流阀换为比例若将溢流阀换为比例溢流阀，则可实现无溢流阀，则可实现无级调压，还可远

20、距离级调压，还可远距离控制，但无功损耗较控制，但无功损耗较大。大。 6.4.1.2 6.4.1.2 双向调压回路双向调压回路动画演示动画演示 前行时由阀前行时由阀1 1调调压，压力较高。压，压力较高。电磁铁得电，由电磁铁得电，由远程调压阀调压，远程调压阀调压，压力较低压力较低动画演示动画演示6.4.1.36.4.1.3多级调压回路多级调压回路 动画演示动画演示6.4.26.4.2卸荷回路卸荷回路 卸卸 荷荷泵在很小功率下运转的情况泵在很小功率下运转的情况卸荷回路目的卸荷回路目的P P，发热、发热、泵和电机负载，泵和电机负载，泵的寿命。泵的寿命。三位换向阀的中位机能卸荷三位换向阀的中位机能卸荷

21、用主阀处于中位时用主阀处于中位时M M、 H H、K K型机能，使型机能，使pTpT，属零，属零压式卸荷。压式卸荷。适用于低压小流量场合适用于低压小流量场合动画演示动画演示6.4.2.16.4.2.1换向阀卸荷的回路换向阀卸荷的回路 二位二通阀卸荷二位二通阀卸荷 q 22DT动画演示动画演示6.4.2.26.4.2.2溢流阀卸荷回路溢流阀卸荷回路 特点：特点： 流量较大时采流量较大时采用先导式溢流用先导式溢流阀卸荷，管路阀卸荷，管路连接更方便。连接更方便。动画演示动画演示6.4.2.36.4.2.3用液控顺序阀卸荷用液控顺序阀卸荷6.4.36.4.3减压回路减压回路 功用功用 使某一支路获得低

22、于泵压的稳定压力使某一支路获得低于泵压的稳定压力 特点特点 回路可靠工作回路可靠工作 减压回路单级减压多级减压无级减压用一个减压阀用一个减压阀减压阀减压阀+ +远程调压阀远程调压阀比例减压阀比例减压阀无级减压回路动画演动画演示示多级减压回路动画演示动画演示6.4.4 6.4.4 增压回路增压回路 功用功用 低压输入，高压输出，节约能耗。低压输入，高压输出，节约能耗。 6.4.4.16.4.4.1增压器的增压回路增压器的增压回路动画演示动画演示特点特点断续增压断续增压 6.4.4.26.4.4.2双作用增压器的增压回路组成双作用增压器的增压回路组成动画演示动画演示6.4.5 6.4.5 保压回路

23、保压回路 功用：功用： 泵卸荷，缸保压，以满足工作需要。使系统泵卸荷，缸保压，以满足工作需要。使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持稳定不变的压力。持稳定不变的压力。保压性指标：保压性指标： 保压时间保压时间 压力稳定性压力稳定性6.4.5.16.4.5.1蓄能器保压回路蓄能器保压回路 工作部件停止后，压工作部件停止后，压力力P P升高，压力继电器升高，压力继电器发讯使发讯使3YA3YA+ +液压泵卸荷，液压泵卸荷，蓄能器补充泄漏以保蓄能器补充泄漏以保持压持压力力 动画演示动画演示 6.4.5.26.4.5.2采用液控单向阀的保压回路采用液

24、控单向阀的保压回路特点特点适用于保压时间适用于保压时间短、对保压稳定短、对保压稳定性要求不高的场性要求不高的场合。合。 6.4.5.36.4.5.3液压泵自动补油的保压回路液压泵自动补油的保压回路特点特点采用液控单向采用液控单向阀、电接触式阀、电接触式压力表发讯使压力表发讯使泵自动补油。泵自动补油。6.4.6 6.4.6 平衡回路平衡回路 功用功用 防止立式缸或垂直部件在悬空停止期间防止立式缸或垂直部件在悬空停止期间因自重而下滑，或下行运动时因自重超速因自重而下滑，或下行运动时因自重超速失控。失控。特点 顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失将增大。 由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄

25、漏，活塞不能长时间停在任意位置。 该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。 6.4.6.1采用单向顺序阀平衡回路采用单向顺序阀平衡回路动画演示动画演示6.4.6.2 6.4.6.2 采用液控单向阀的平衡回路采用液控单向阀的平衡回路 特点特点液控单向阀是锥液控单向阀是锥面密封，故闭锁面密封，故闭锁性能好。回路油性能好。回路油路上串联单向节路上串联单向节流阀用于保证活流阀用于保证活塞下行的平稳。塞下行的平稳。6.4.76.4.7泄压回路泄压回路 功用：功用： 使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢释放，以缓和冲击。释放，以缓和冲击。 顺序阀控制的泄压回路顺序

26、阀控制的泄压回路 特点特点回路采用带卸载小阀回路采用带卸载小阀芯的液控单向阀芯的液控单向阀 4 4 实现保压和泄压，泄实现保压和泄压，泄压压力和回程压力均压压力和回程压力均由顺序阀控制。由顺序阀控制。6.5 6.5 多缸动作回路多缸动作回路多缸动作回路多缸动作回路液压系统中，两个或两个以上液压系统中，两个或两个以上（多）缸按照各缸之间的运动关系要求进行控制，（多）缸按照各缸之间的运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路。完成预定功能的回路。 多缸动作回路顺序动作回路同步动作回路互不干扰回路6.5.1 6.5.1 顺序动作回路顺序动作回路 顺序运动回路顺序运动回路 各执行元件严格按预定顺序运动的回路各执行元件严格按预定顺序运动的回路 如：组合机床回转工作台的抬起和转位、定位如：组合机床回转工作台的抬起和转位、定位夹紧机构的定位和夹紧、进给系统的先夹紧后夹紧机构的定位和夹紧、进给系统的先夹紧后进给等。进给等。 顺序动作回路行程控制式压力控制式时间控制式根据控制方式分类6.5.1.16.5.1.1行程控制的顺序动作回路行程控制的顺序动作回路 行程控制行程控制利用执行元件运动到一定位置利用执行元件运动到一定位置（或