第一节速度控制回路

1、第八章 液压基本回路第一节 速度控制回路第二节 压力控制回路第三节 方向控制回路第四节 多缸工作控制回路第一节第一节 速度控制回路速度控制回路 用来控制执行元件运动速度的回路称为速用来控制执行元件运动速度的回路称为速度控制回路，度控制回路， 速度控制回路是讨论液压执行元速度控制回路是讨论液压执行元件速度的件速度的调节和变换调节和变换的问题。速度控制回路包的问题。速度控制回路包括：括： 1、调节执行元件工作行程速度的、调节执行元件工作行程速度的调速回调速回路路 2、实现快进的、实现快进的快速运动回路快速运动回路 3、使不同速度相互转换的、使不同速度相互转换的速度换接回路速度换接回路。 l（一）节

2、流调速回路（一）节流调速回路 改变节流口的通流面积改变节流口的通流面积l（二）容积调速回路（二）容积调速回路 改变变量泵或者变量马达的排量改变变量泵或者变量马达的排量l（三）容积节流调速回路（三）容积节流调速回路 变量泵变量泵+节流阀（调速阀）节流阀（调速阀） 在一切液压系统中调速回路占重在一切液压系统中调速回路占重要地位，包括：要地位，包括：一、调速回路一、调速回路按流量控制阀安放位置的不同分：按流量控制阀安放位置的不同分： 进油路上进油路上进油节流调速回路进油节流调速回路 回油路上回油路上回油节流调速回路回油节流调速回路 旁油路上旁油路上旁路节流调速回路旁路节流调速回路（一）、节流调速回路

3、（一）、节流调速回路按使用流量阀分为：按使用流量阀分为： 节流阀节流阀节流阀式节流调速回路节流阀式节流调速回路 调速阀调速阀调速阀式节流调速回路调速阀式节流调速回路 通过调节流量阀通流面积（通过调节流量阀通流面积（A AT T）控制执行元件运动）控制执行元件运动速度的回路速度的回路1、进口节流调速、进口节流调速溢流阀常开！1111;pTqqqqvAqCAp111()TYCAp AFvA调速性能：调速性能：（1）、重载区的速度刚性比轻载区的速度刚性差；在相同的负载条件下，速）、重载区的速度刚性比轻载区的速度刚性差；在相同的负载条件下，速度越大，刚性越差（度越大，刚性越差（故进口节流调速适用于低速

4、轻载的场合故进口节流调速适用于低速轻载的场合）（2）、最大承载能力）、最大承载能力Fmax=pYA1，此时节流阀进出口压差为零，流量为零，此时节流阀进出口压差为零，流量为零，故执行元件的速度为零。故执行元件的速度为零。113P23P=111TY1YY= Fv= p q = p CAp - p ;pppqpq （ ）、功率特性:有效功率：当时，液压缸输出有效功率最大；功率损失：调速性能：调速性能：114=0.385Ypp qp q（ ）、效率：l结构简单，使用方便。调节结构简单，使用方便。调节AT 即可方便地调节活塞运动速度。即可方便地调节活塞运动速度。 l可以获得较大的推力和较低的速度。可以获

5、得较大的推力和较低的速度。最大承载能力最大承载能力Fmax=pYA1l速度刚性差。活塞运动速度速度刚性差。活塞运动速度 v将随负载将随负载 F 的变化而波动。的变化而波动。 l运动平稳性差。由于回油路压力为零，即运动平稳性差。由于回油路压力为零，即回油腔没有背压力回油腔没有背压力，当负载突然变小，活塞会产生突然前冲。所以一般需在回油路当负载突然变小，活塞会产生突然前冲。所以一般需在回油路上加背压阀（上加背压阀（0.20.3MPa）。）。l系统效率低，传递功率小。当执行元件在轻载低速下工作时，系统效率低，传递功率小。当执行元件在轻载低速下工作时，液压泵输出功率中有很大部分消耗在溢流阀和节流阀上。

6、液压泵输出功率中有很大部分消耗在溢流阀和节流阀上。l一般应用于一般应用于功率较小、负载变化不大功率较小、负载变化不大的液压系统中。如机床的的液压系统中。如机床的进给系统。进给系统。 进油路节流调速回路的特点：进油路节流调速回路的特点：2、出口节流调速、出口节流调速112()TYCAp AFvA溢流阀常开！调速性能与进口节流调速基本相同 进、回油节流调速回路的不同之处（特点）进、回油节流调速回路的不同之处（特点）l回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承能承受负值负载（与活塞运动方向相同的负载）受负值负载（与活塞运动方向相同的负载），且运动，且运动

7、速度比较平稳。而进油节流调速回路需另外加背压阀。速度比较平稳。而进油节流调速回路需另外加背压阀。l回油节流调速回路中，停车后回油腔油液在背压的作回油节流调速回路中，停车后回油腔油液在背压的作用下，缓慢流回油箱，并造成回油腔真空，再启动时，用下，缓慢流回油箱，并造成回油腔真空，再启动时，液压泵油液全部进入液压缸，活塞前冲以消除真空，液压泵油液全部进入液压缸，活塞前冲以消除真空，故冲击大故冲击大。l回油节流调速回路散热较好。经过节流阀发热的油液回油节流调速回路散热较好。经过节流阀发热的油液直接流回油箱冷却。直接流回油箱冷却。l轻载工作时，可能造成背压力大于进油压力，轻载工作时，可能造成背压力大于进

8、油压力，l应用：应用：低功率、负值负载、负载变化不大低功率、负值负载、负载变化不大的场合。的场合。3、旁路节流调速、旁路节流调速溢流阀常闭，做安全阀用！111pTqqqvAA11()pTFqCAAvA调速性能：调速性能：1、负载一定时，节流阀通流面积越小，液压缸运动、负载一定时，节流阀通流面积越小，液压缸运动速度越快速度越快，但，但刚性越好刚性越好；2、节流口通流面积一定时，、节流口通流面积一定时，负载越大负载越大，速度越小，但，速度越小，但刚性越好刚性越好。3、节流口通流面积越小，、节流口通流面积越小，最大承载能力最大承载能力Fmax越大越大。调速性能：调速性能：4、效率、效率只有节流损失，

9、无溢流损失；只有节流损失，无溢流损失；节流口面积越小，节流损失越小，但节流口面积越小，节流损失越小，但速度越快，效率越高速度越快，效率越高。1Tpqq 应用应用高速、重载的场合，如刨床主运动传动系统。高速、重载的场合，如刨床主运动传动系统。共同的问题：共同的问题： 使用节流阀的节流调速回路，速度受负载变化使用节流阀的节流调速回路，速度受负载变化的影响比较大，亦即速度稳定性都较差，为了克服的影响比较大，亦即速度稳定性都较差，为了克服这个缺点，在回路中可用调速阀替代节流阀。但调这个缺点，在回路中可用调速阀替代节流阀。但调速阀中的减压损失使得系统效率更低。速阀中的减压损失使得系统效率更低。（二）、容

10、积调速回路（二）、容积调速回路 通过改变液压泵或液压马达的通过改变液压泵或液压马达的排量排量来调节执行元件来调节执行元件的速度。的速度。特点：无节流和溢流损失，回路效率高，发热小。适用特点：无节流和溢流损失，回路效率高，发热小。适用于高压大流量的大型机床，工程机械，压力机等大功率于高压大流量的大型机床，工程机械，压力机等大功率设备。设备。 根据变量装置分为：根据变量装置分为：变量变量泵泵缸式缸式容积调速回路容积调速回路（变量（变量/定量）定量）泵泵（变量（变量/定量）定量）马达式马达式容积调速回路容积调速回路根据油液循环方式分为：开式和闭式，一般采用闭根据油液循环方式分为：开式和闭式，一般采用

11、闭式式1、泵、泵缸开式容积调速回路缸开式容积调速回路l特点：变量泵的压力随负载的变化而变化变量泵的压力随负载的变化而变化；变量泵有泄漏，负载增加泄漏增大，故速度有所下降，低速时液压缸可能会停止；开式回路散热好，但外界空气和脏物易侵入，闭式则相反。2、泵、泵马达闭式容积调速回路马达闭式容积调速回路l特点：油气隔绝，散热差；补油泵采用小流量泵；改变泵的排量Vp可使马达的转速和功率等比例改变；输出转矩与泵的排量Vp无关，只取决于负载（恒转矩调速）。和和的调速回路的调速回路 所示为由所示为由和和组成组成的的。该回路由该回路由供油，压力油经供油，压力油经进入进入工工作腔，回油经作腔，回油经返回油箱。返回

12、油箱。液压缸运动速度由调速阀液压缸运动速度由调速阀中的节流阀来控制。中的节流阀来控制。当改当改变调速阀的开口量，使调速变调速阀的开口量，使调速阀压力阀压力流量特性曲线上下流量特性曲线上下移动时，回路的工作状态便移动时，回路的工作状态便相应改变。例如相应改变。例如设泵的流量设泵的流量为为qp,则稳态工作时则稳态工作时qp=q1。可是在关小调速阀的一瞬可是在关小调速阀的一瞬间，间，q1减小，而此时液压减小，而此时液压泵的输油量还未来得及改泵的输油量还未来得及改变，于是变，于是qpq1，因回路中，因回路中阀阀5为为，没有溢流，没有溢流，故这时泵的出口压力升高，故这时泵的出口压力升高，因而限压式变量泵

13、输出流因而限压式变量泵输出流量自动减小，直至量自动减小，直至qp=q1；反之亦然。反之亦然。 PPpAAppqpqAApp)()(1221111221从效率公式可知，如果负从效率公式可知，如果负载较小时，载较小时，p1减小，使减小，使调速阀的压差调速阀的压差p增大，增大，造成节流损失增大。低速造成节流损失增大。低速时，泵的供油流量较小，时，泵的供油流量较小，而对应的供油压力很大，而对应的供油压力很大，泄漏增加，回路效率严重泄漏增加，回路效率严重下降。因此，这种回路不下降。因此，这种回路不宜用在低速、轻载的场合宜用在低速、轻载的场合。（二）、容积节流调速回路（二）、容积节流调速回路二、快速运动回

14、路二、快速运动回路 在负载不大或空载时，实现快速运动，以提在负载不大或空载时，实现快速运动，以提高生产率或充分利用功率。高生产率或充分利用功率。 1、差动连接快速回路、差动连接快速回路 2、双泵供油快速运动回路、双泵供油快速运动回路 3、采用蓄能器的快速运动回路、采用蓄能器的快速运动回路1、差动连接快速回路、差动连接快速回路当活塞两端面积比当活塞两端面积比2:1时，时，快进速度是非差动连接快进速度是非差动连接的的2倍。倍。 2、双泵供油快速运动回路、双泵供油快速运动回路常用在执行元件快进和工进常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合。速度相差较大的场合。 3、采用蓄能器的快速运动回路、采用蓄

15、能器的快速运动回路适用于系统短期需要大流量的场合。适用于系统短期需要大流量的场合。三、速度换接回路三、速度换接回路 速度换接回路可使执行元件在一个工作循环速度换接回路可使执行元件在一个工作循环中，从一种运动速度变换到另一种运动速度。如：中，从一种运动速度变换到另一种运动速度。如：快速慢速、两种慢速的换接。快速慢速、两种慢速的换接。 1、快进和工进的切换回路、快进和工进的切换回路 2、两种工作速度的切换回路、两种工作速度的切换回路 1、快进和工进的切换回路2、两种工作速度的切换回路习题：习题：一、填空题一、填空题1、用来控制用来控制 运动速度的回路称为速度控制回路；运动速度的回路称为速度控制回路

16、；2、速度控制回路包括、速度控制回路包括 、 、 ； 3、调速回路包括、调速回路包括 调速回路、调速回路、 调速回路、调速回路、 调速回路调速回路4、节流调速回路通过改变节流口的、节流调速回路通过改变节流口的 来达到调速目的；来达到调速目的；5、容积调速回路通过改变变量泵或者变量马达的、容积调速回路通过改变变量泵或者变量马达的 达到调速目的；达到调速目的；6、按流量控制阀安放位置的不同，节流调速回路分：、按流量控制阀安放位置的不同，节流调速回路分： 节流调速回节流调速回路、路、 节流调速回路、节流调速回路、 节流调速回路；节流调速回路；7、 回路的作用是：在负载不大或空载时，实现快速运动，以回

17、路的作用是：在负载不大或空载时，实现快速运动，以提高生产率或充分利用功率。提高生产率或充分利用功率。8、 回路可使执行元件在一个工作循环中，从一种运动速度变回路可使执行元件在一个工作循环中，从一种运动速度变换到另一种运动速度。换到另一种运动速度。习题：习题：二、选择题二、选择题1、下列节流调速回路中，适用于高速重载的回路是、下列节流调速回路中，适用于高速重载的回路是 ；A、进油节流调速回路、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路、旁路节流调速回路2、下列节流调速回路中，能够承受负值负载（背压）的是、下列节流调速回路中，能够承受负值负载（背压）的是 ；A、

18、进油节流调速回路、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路、旁路节流调速回路3、下列节流调速回路中，只有节流损失，无溢流损失的是、下列节流调速回路中，只有节流损失，无溢流损失的是 ；A、进油节流调速回路、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路、旁路节流调速回路4、下列节流调速回路中，即无节流损失，也无溢流损失的是、下列节流调速回路中，即无节流损失，也无溢流损失的是 ；A、 节流调速回路节流调速回路B、容积调速回路、容积调速回路 C、容积节流调速回路、容积节流调速回路习题：习题：二、选择题二、选择题5、下图的速度换接回路可以实现、下图的速度换接回路可以实现 种工作速度的换接；种工作速度的换接；A、 1 B、2 C、3习题：习题：二、选择题二、选择题6、下图的速度换接回路可以实现快进和工作、下图的速度换接回路可以实现快进和工作速度的换接，当工进时的进油路线和回油速度的换接，当工进时的进油路线和回油路线为：路线为：A、12左位左位3左；左；3右右62左位左位油箱油箱B、12左位左位3左；左；3右右42左位左位油箱油箱C、12右位右位63右；右；3左左2右位右位油箱油箱习题：习题：二、选择题二、选择题7、下图是进油节流调速的速度负载曲线图，其中