液压与气动培训5

1、液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训5 5液气压系统基本回路液气压系统基本回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 液液（气）（气）压基本回路：能实现某种特压基本回路：能实现某种特定功能的液定功能的液（气）（气）压元件的组合。压元件的组合。 液液（气）（气）压回路是由一些液压元件与压回路是由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系构成的油液压辅助元件按照一定关系构成的油（气）（气）路结构。路结构。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 55.15.1液压基本回路液压基本回路 常用的液压回路有方向控制回路、压力常用的液压回路有方向控制回路、压

2、力控制回路、速度控制回路、多执行元件控制回路、速度控制回路、多执行元件控制回路等。控制回路等。 5.1.15.1.1方向控制回路方向控制回路 方向回路：控制油液的通断和流动方向方向回路：控制油液的通断和流动方向的回路。的回路。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 方向回路的作用：实现执行元件的启动、方向回路的作用：实现执行元件的启动、停止和改变运动方向。停止和改变运动方向。 主要包括：启停回路、换向回路和锁紧主要包括：启停回路、换向回路和锁紧回路等。回路等。 一、启停回路一、启停回路 1 1、启停回路的作用：实现系统执行、启停回路的作用：实现系统执行元件的启动与停止。元件的启动与停止。

3、液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 2 2、启停回路的类型：、启停回路的类型： 1 1）控制油流启停回路）控制油流启停回路 2 2）控制油压的启停回路：泵卸荷）控制油压的启停回路：泵卸荷 3 3）要求准确定位的启停回路：）要求准确定位的启停回路：采用死档铁限采用死档铁限位停留位停留液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5控制油压启停回路控制油压启停回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5二、换向回路二、换向回路 1、换向回路的作用：变换执行元件运、换向回路的作用：变换执行元件运动方向。动方向。 2、换向的实质：通过改变液压油的流、换向的实质：通过改变液压油的流动方向实现对

4、执行元件的运动方向的动方向实现对执行元件的运动方向的改变。改变。 3、换向的实现途径：、换向的实现途径： 1）采用换向阀换向）采用换向阀换向 （1）普通换向阀换向）普通换向阀换向液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 根据执行元件换向的要求可以采用不同的换根据执行元件换向的要求可以采用不同的换向阀和不同的控制方式。向阀和不同的控制方式。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 采用三通以上的换向阀都可以使执行元件采用三通以上的换向阀都可以使执行元件直接实现换向。直接实现换向。 二位换向阀只能使执行元件实现正、反向二位换向阀只能使执行元件实现正、反向换向运动；换向运动； 三位阀除了能够

5、实现正、反向换向运动，三位阀除了能够实现正、反向换向运动，还可利用中位机能使系统获得不同的控制还可利用中位机能使系统获得不同的控制特性，如锁紧、卸荷、浮动等。特性，如锁紧、卸荷、浮动等。 对于利用重力或弹簧力回程的单作用液压对于利用重力或弹簧力回程的单作用液压缸，用二位三通阀就可使其换向。缸，用二位三通阀就可使其换向。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 在换向回路的控制过程中，采用电磁阀换向在换向回路的控制过程中，采用电磁阀换向较方便，但电磁阀动作快，换向有冲击、换较方便，但电磁阀动作快，换向有冲击、换向定位精度低、可靠性相对较低，且交流电

6、向定位精度低、可靠性相对较低，且交流电磁铁不宜作频繁切换，以免线圈烧坏。磁铁不宜作频繁切换，以免线圈烧坏。 采用电液换向阀，可通过调节单向节流阀采用电液换向阀，可通过调节单向节流阀( (阻阻尼器尼器) )来控制换向时间，其换向冲击较小，换来控制换向时间，其换向冲击较小，换向控制力较大，但换向定位精度低、换向时向控制力较大，但换向定位精度低、换向时间长、不宜频繁切换；间长、不宜频繁切换； 采用机动阀换向，可以通过工作机构的挡块采用机动阀换向，可以通过工作机构的挡块和杠杆，直接控制换向阀换向，这样既省去和杠杆，直接控制换向阀换向，这样既省去了电磁阀换向的行程开关、继电器等中间环了电磁阀换向的行程开

7、关、继电器等中间环节，换向频率也不会受电磁铁的限制，换向节，换向频率也不会受电磁铁的限制，换向过程平稳、准确、可靠。过程平稳、准确、可靠。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 但机动阀必须安装在工作机构附近，且当但机动阀必须安装在工作机构附近，且当工作机构运动速度很低时、行程挡块推动工作机构运动速度很低时、行程挡块推动杠杆带动换向阀阀芯移至中间位置时，工杠杆带动换向阀阀芯移至中间位置时，工作机构可能因失去动力而停止运动，出现作机构可能因失去动力而停止运动，出现换向死点，使执行机构停止不动，而当工换向死点，使执行机构停止不动，而当工作机构运动速度较高时，又可能因换向阀作机构运动速度较高时

8、，又可能因换向阀芯移动过快而引起换向冲击。芯移动过快而引起换向冲击。 由此可见，采用任何单一换向阀控制的换由此可见，采用任何单一换向阀控制的换向回路，虽然使回路简单，控制方便，但向回路，虽然使回路简单，控制方便，但都很难实现高性能、高精度、准确的换向都很难实现高性能、高精度、准确的换向控制。控制。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 1 1、锁紧回路的作用：锁紧回路又叫闭、锁紧回路的作用：锁紧回路又叫闭锁回路，用于实现执行元件在任意位置锁回路，用于实现执行元件在任意位置停止和防止执行元件停止后受负载或其停止和防止执行元件停止后受负载或其它外力作用后产生窜动。它外力作用后产生窜动。 2

9、 2、锁紧的原理：、锁紧的原理：通过切断执行元件的通过切断执行元件的进、出油通道实现锁紧。进、出油通道实现锁紧。 利用三位四通换向阀的某些滑阀机能或利用三位四通换向阀的某些滑阀机能或其它措施实现。其它措施实现。三、三、锁紧回路锁紧回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 3 3、常用的闭锁回路、常用的闭锁回路 （1 1）采用三位换向阀的）采用三位换向阀的O O型或型或M M型中位机型中位机能的闭锁回路能的闭锁回路 O O型：中位时，液压缸的两工作油口被封型：中位时，液压缸的两工作油口被封闭，两腔都充满油液，向左和向右的外闭，两腔都充满油液，向左和向右的外力都不能时活塞移动，活塞双向锁紧

10、。力都不能时活塞移动，活塞双向锁紧。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 M M型：中位时液压型：中位时液压泵卸荷，双向锁紧。泵卸荷，双向锁紧。 特点：回路简单，特点：回路简单，但换向密封性差、但换向密封性差、存在泄漏，闭锁效存在泄漏，闭锁效果差。果差。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （2 2）采用单向阀的锁紧回路）采用单向阀的锁紧回路 图示状态，向左由单向阀锁图示状态，向左由单向阀锁紧；当电磁阀切换后，活塞紧；当电磁阀切换后，活塞向右由单向阀锁紧。向右由单向阀锁紧。 活塞运动到液压缸的终端时，活塞运动到液压缸的终端时，能双向锁紧。单向阀还能在能双向锁紧。单向阀还能在停车

11、时防止空气进入液压系停车时防止空气进入液压系统，并可防止执行元件和管统，并可防止执行元件和管路等处的冲击压力对液压泵路等处的冲击压力对液压泵的影响。这种回路适用于一的影响。这种回路适用于一些稳定性要求不高的简单液些稳定性要求不高的简单液压系统中。压系统中。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （3 3）采用液压锁的锁紧回路）采用液压锁的锁紧回路 在实际应用中，锁紧最常用的方法是在实际应用中，锁紧最常用的方法是采用液控单向阀（又叫液压锁）作锁采用液控单向阀（又叫液压锁）作锁紧元件。紧元件。 液控单向阀有良好的密封性，闭锁效液控单向阀有良好的密封性，闭锁效果好。果好。液压与气压传动培训液压

12、与气压传动培训 5 5 在液压缸的两侧油路在液压缸的两侧油路上各串接一液控单向上各串接一液控单向阀。阀。 主换向阀左边电磁铁主换向阀左边电磁铁通电：换向阀左位接通电：换向阀左位接入系统，压力油经入系统，压力油经B B进进入缸右腔，同时进入入缸右腔，同时进入A A的控制油口，的控制油口，A A反向打反向打开，缸左腔液压油经开，缸左腔液压油经A A和换向阀回油箱。执和换向阀回油箱。执行元件正常工作运动。行元件正常工作运动。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 当换向阀处于中位时，当换向阀处于中位时，系统卸荷，系统卸荷，A A、B B关闭，关闭，活塞可以在行程的任活塞可以在行程的任何位置上长

13、期锁紧，何位置上长期锁紧，不会因外界原因而窜不会因外界原因而窜动，其锁紧精度只受动，其锁紧精度只受液压缸的泄漏和油液液压缸的泄漏和油液压缩性的影响。压缩性的影响。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 55.2 5.2 压力控制回路压力控制回路 一、压力控制回路的作用：利用压力控制一、压力控制回路的作用：利用压力控制阀控制或调节整个液压系统或液压系统局阀控制或调节整个液压系统或液压系统局部油路上的工作压力，以满足液压系统不部油路上的工作压力，以满足液压系统不同执行元件对工作压力的不同要求。同执行元件对工作压力的不同要求。 二、压力控制回路的类型：压力控制回路二、压力控制回路的类型：压力控制

14、回路主要有调压回路、减压回路、卸荷回路、主要有调压回路、减压回路、卸荷回路、平衡回路、保压回路等。平衡回路、保压回路等。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 1 1、调压回路、调压回路 （1 1）单级调压回路：调压后系统得到一）单级调压回路：调压后系统得到一种稳定的压力。可以用直动式溢流阀或种稳定的压力。可以用直动式溢流阀或先导式溢流阀调节。先导式溢流阀调节。 （2 2）多级调压回路：调压后系统得到两）多级调压回路：调压后系统得到两种以上的压力。种以上的压力。 （3 3）双向调压回路：执行元件正反行程）双向调压回路：执行元件正反行程需要不同供油压力时采用。需要不同供油压力时采用。 （

15、4 4）无级调压回路）无级调压回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7.117.11采用电液比例溢流阀的无级调压回路采用电液比例溢流阀的无级调压回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 2、减压回路减压回路 （1 1）单级减压回路单级减压回路 （2 2）多级减压回路多级减压回路 3 3、增压回路、增压回路 （1 1）单作用增压器增压回路单作用增压器增压回路 （2 2）双作用增压器增压回路双作用增压器增压回路 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培

16、训 5 5 换向阀处于右位，增压器换向阀处于右位，增压器1 1输出压力为输出压力为p2p2p1A1/A2p1A1/A2，并进入工作缸并进入工作缸2 2；换向阀处；换向阀处于左位，工作缸于左位，工作缸2 2靠弹簧力靠弹簧力回程，高位油箱回程，高位油箱3 3的油液在的油液在大气压力作用下经单向阀向大气压力作用下经单向阀向增压器增压器1 1右腔补油。这种回右腔补油。这种回路适用于单向作用力大、行路适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合，程小、作业时间短的场合，如制动器、离合器等，但采如制动器、离合器等，但采用这种增压方式液压缸不能用这种增压方式液压缸不能获得连续稳定的高压油源。获得连续稳定的高

17、压油源。图图7.147.14单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7 715 15 双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 当三位换向阀右边电磁铁通电时，换向阀当三位换向阀右边电磁铁通电时，换向阀右位接入，液压缸右位接入，液压缸4 4向左运动。向左运动。 负载升高时，系统压力升高，油液经顺序负载升高时，系统压力升高，油液经顺序阀阀1 1进入双作用增压器进入双作用增压器2 2。假如换向阀。假如换向阀3 3在在常态位，增压器活塞向右运动。常态位，增压器活塞向右运动。 经过增压器经过增压器2 2增

18、压后，输出高压油，经过增压后，输出高压油，经过单向阀单向阀8 8进入液压缸进入液压缸4 4的右腔，单向阀的右腔，单向阀6 6隔隔开增压器的高低压油路。开增压器的高低压油路。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 只要换向阀只要换向阀3 3不断切换，增压器不断切换，增压器2 2就不断就不断往复运动，高压油就连续经单向阀往复运动，高压油就连续经单向阀7 7或或8 8进人工作缸进人工作缸4 4右腔，此时单向阀右腔，此时单向阀5 5或或6 6有效有效隔开增压器的高低压油路。隔开增压器的高低压油路。 工作缸工作缸4 4向右运动时增压回路不起作用。向右运动时增压回路不起作用。 这种回路能连续输出高压

19、油，适用于增这种回路能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。压行程要求较长的场合。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 4、卸荷回路、卸荷回路 许多机电设备在使用时，执行装置并不许多机电设备在使用时，执行装置并不是始终连续工作，在执行装置工作间歇是始终连续工作，在执行装置工作间歇的过程中，为了减少动力源和液压系统的过程中，为了减少动力源和液压系统的功率损失，节省能源、降低液压系统的功率损失，节省能源、降低液压系统发热，并延长液压泵的使用寿命，要求发热，并延长液压泵的使用寿命，要求在液压泵不停止转动的前提下，使其输在液压泵不停止转动的前提下，使其输出油液以较低的输出功率流回油箱，

20、这出油液以较低的输出功率流回油箱，这种压力控制回路称为卸荷回路。种压力控制回路称为卸荷回路。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 由由P=pqP=pq可知液压泵卸荷有两种方法：压可知液压泵卸荷有两种方法：压力卸荷和流量卸荷。力卸荷和流量卸荷。 压力卸荷：将泵的出口接油箱，使其在压力卸荷：将泵的出口接油箱，使其在接近零压力下运转。接近零压力下运转。 流量卸荷：使液压泵在输出流量接近零流量卸荷：使液压泵在输出流量接近零的状态下工作，此时尽管液压泵工作的的状态下工作，此时尽管液压泵工作的压力很高，但其输出流量接近零，液压压力很高，但其输出流量接近零，液压功率也接近零，这种卸荷方式称为流量功

21、率也接近零，这种卸荷方式称为流量卸荷。卸荷。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （1 1）压力卸荷：有以下几种方式）压力卸荷：有以下几种方式 采用主换向阀中位机能的卸荷回路采用主换向阀中位机能的卸荷回路 在定量泵系统中，利用三位换向阀在定量泵系统中，利用三位换向阀M、H、K型等中位机能的结构特点，可以实现型等中位机能的结构特点，可以实现泵的压力卸荷。泵的压力卸荷。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7 716 M16 M型中位机能的卸荷回路型中位机能的卸荷回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5并联二位二通换向并联二位二通换向阀阀图图7 717 17 二位二通电磁

22、换向阀的卸荷回路二位二通电磁换向阀的卸荷回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5采用溢流阀卸荷采用溢流阀卸荷液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5双泵供油的卸荷双泵供油的卸荷n1 1为低压大流量泵为低压大流量泵n2 2为高压小流量泵为高压小流量泵 液控顺序阀则按轻液控顺序阀则按轻载时所需压力进行载时所需压力进行调节。调节。 小流泵以溢流阀调小流泵以溢流阀调定值向系统供油。定值向系统供油。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （2 2）采用限压式变量泵的流量卸荷）采用限压式变量泵的流量卸荷 当系统压力超过其限定压力时，随着压力的当系统压力超过其限定压力时，随着压力的升高，变

23、量泵的供油量逐渐降低，最终减小升高，变量泵的供油量逐渐降低，最终减小为零，从而达到流量卸荷的目的。为零，从而达到流量卸荷的目的。 系统中的溢流阀系统中的溢流阀4 4作安全阀用。这种回路在作安全阀用。这种回路在卸荷状态下具有很高的控制压力，特别适合卸荷状态下具有很高的控制压力，特别适合各类成型加工机床模具的合模保压控制，使各类成型加工机床模具的合模保压控制，使机床的液压系统在卸荷状态下实现保压，有机床的液压系统在卸荷状态下实现保压，有效减少了系统的功率损耗，极大地降低了系效减少了系统的功率损耗，极大地降低了系统的能量损失和油液的发热。统的能量损失和油液的发热。液压与气压传动培训液压与气压传动培训

24、 5 5图图7 719 19 采用限压式采用限压式变量泵的流变量泵的流量卸荷回路量卸荷回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 5 5、保压回路、保压回路 有些机械设备在在过程中，常常要求液压有些机械设备在在过程中，常常要求液压执行机构在其行程终止时，保持压力一段执行机构在其行程终止时，保持压力一段时间，其功能在于使执行元件在相对停止时间，其功能在于使执行元件在相对停止运动或因工件变形而产生微小位移的工况运动或因工件变形而产生微小位移的工况下能保持系统稳定不变的压力，这类回路下能保持系统稳定不变的压力，这类回路称为保压回路。称为保压回路。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5

25、（1 1）利用蓄能器的保压回路）利用蓄能器的保压回路 如图如图7.217.21所示，当三位四通电磁换向阀左所示，当三位四通电磁换向阀左边电磁铁通电时，液压缸向右运动。边电磁铁通电时，液压缸向右运动。 执行元件停止运动后，泵输出的油液进入执行元件停止运动后，泵输出的油液进入蓄能器，并使系统压力逐渐升高；蓄能器，并使系统压力逐渐升高； 当进油路压力升高至调定值，压力继电器当进油路压力升高至调定值，压力继电器发出信号使二位二通电磁阀通电，液压泵发出信号使二位二通电磁阀通电，液压泵即在二位二通阀的远程控制下通过溢流阀即在二位二通阀的远程控制下通过溢流阀压力卸荷，此时单向阀自动关闭，液压缸压力卸荷，此时

26、单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器保压。执行元件压力不足时，则由蓄能器保压。执行元件压力不足时，压力继电器复位使泵重新工作。压力继电器复位使泵重新工作。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 保压时间的长短取决于蓄能器容量和压保压时间的长短取决于蓄能器容量和压力继电器的通断调节区间，而压力继电力继电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间决定了缸中压力的最器的通断调节区间决定了缸中压力的最高和最低值。高和最低值。 （2 2）自动补油保压回路：图）自动补油保压回路：图7.227.22 当当1YA1YA通电，换向阀右位接入回路，液压通电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力上升至缸上腔压力

27、上升至的的时，压力表触点通电，使时，压力表触点通电，使断断电，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液电，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由压缸由保压。保压。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 当液压缸上腔压力下降到当液压缸上腔压力下降到调定的调定的时，压力表又发出信号，时，压力表又发出信号，使使1YA1YA通电，液压泵再次向系统供油，通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，这一回路能自动地使压力上升。因此，这一回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保补充压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范围内。持在所需范围内。液压与气压传动培训液

28、压与气压传动培训 5 5 6 6、平衡回路、平衡回路 平衡回路的作用：平衡回路的作用：防止立式液压缸及其防止立式液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而自行工作部件在悬空停止期间因自重而自行下滑，或在下行运动中由于自重而造成下滑，或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运动。失控超速的不稳定运动。 平衡回路的实质：平衡回路的实质：在立式液压缸下行的在立式液压缸下行的回路中设置适当阻力，使液压缸的回油回路中设置适当阻力，使液压缸的回油腔中产生一定的背压而与重力负载平衡。腔中产生一定的背压而与重力负载平衡。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （1 1）单向顺序阀的平衡回路）单向顺序阀

29、的平衡回路 调整平衡阀的开启压力，使其稍大于立调整平衡阀的开启压力，使其稍大于立式液压缸活塞与工作部件重力形成的下式液压缸活塞与工作部件重力形成的下腔背压力，即可防止活塞因重力而下滑。腔背压力，即可防止活塞因重力而下滑。 （2 2）液控单向阀的平衡回路）液控单向阀的平衡回路 液控单向阀反向密封性能好，能够保证液控单向阀反向密封性能好，能够保证活塞较长时间在停止位置处不动。这种活塞较长时间在停止位置处不动。这种回路在回油路上串接单向节流阀回路在回油路上串接单向节流阀2，用于，用于保证活塞下行运动的平稳性。保证活塞下行运动的平稳性。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 这种回路在活塞向下

30、快这种回路在活塞向下快速运动时功率损失大，速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相连锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落，因此它缓慢下落，因此它工作负载固定、工作负载固定、。 7.237.23单向顺序阀的平衡回路单向顺序阀的平衡回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （3 3）外控顺序阀的平衡回路）外控顺序阀的平衡回路 在工程机械液压系统中常常采用，实用在工程机械液压系统中常常采用，实用中采用中采用H H型三位换向阀，当换向阀处于中型三位换向阀，当换向阀处于中位时，系统及

31、液压缸上腔卸荷，此时由位时，系统及液压缸上腔卸荷，此时由于顺序阀的控制压力处于低压状态，顺于顺序阀的控制压力处于低压状态，顺序阀口关闭，故对执行元件进行锁紧；序阀口关闭，故对执行元件进行锁紧；当换向阀的左位工作时，上腔压力逐渐当换向阀的左位工作时，上腔压力逐渐升高，达到顺序阀调定压力时，顺序阀升高，达到顺序阀调定压力时，顺序阀口打开，执行元件下腔通过顺序阀回流，口打开，执行元件下腔通过顺序阀回流，并控制其通流速度，限制执行元件的运并控制其通流速度，限制执行元件的运动速度。动速度。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 55.3 5.3 速度控制回路速度控制回路 在液压系统中，用于调节和控制

32、执行在液压系统中，用于调节和控制执行元件输出速度的各类回路统称为速度元件输出速度的各类回路统称为速度控制回路。控制回路。 按控制原理及控制特性的不同，速度按控制原理及控制特性的不同，速度控制回路可分为：调速回路、快速运控制回路可分为：调速回路、快速运动回路和速度换接回路三大类。动回路和速度换接回路三大类。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 一、调速回路一、调速回路 调速回路：调节执行元件运动速度的回调速回路：调节执行元件运动速度的回路。路。 1 1、调速回路的类型：节流调速回路、容、调速回路的类型：节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路。积调速回路、容积节流调速回路。 1 1）

33、节流调速回路：用定量泵供油，利用）节流调速回路：用定量泵供油，利用节流阀（或调速阀）调节进、出执行元节流阀（或调速阀）调节进、出执行元件的流量，改变其运动速度的回路。件的流量，改变其运动速度的回路。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 2)2)容积调速回路容积调速回路 这种回路采用的是变量这种回路采用的是变量元件，依靠控制和调节变量泵或变量马达元件，依靠控制和调节变量泵或变量马达的排量，达到控制和调节执行元件的输出的排量，达到控制和调节执行元件的输出速度或转速的目的。速度或转速的目的。 3)3)容积节流调速回路容积节流调速回路 这种回路采用压力这种回路采用压力补偿式的变量泵供油，用流量

34、控制阀控制补偿式的变量泵供油，用流量控制阀控制和调节进入执行元件的流量，从而达到控和调节进入执行元件的流量，从而达到控制和调节执行元件输出速度或转速的目的。制和调节执行元件输出速度或转速的目的。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 2 2、节流调速、节流调速 根据流量阀在回路中位置不同，分为：根据流量阀在回路中位置不同，分为：进油路节流调速、回油路节流调速和旁进油路节流调速、回油路节流调速和旁油路节流调速。油路节流调速。 1 1）进油路节流调速）进油路节流调速: : （1 1）调节原理：流量阀在进油路上，泵）调节原理：流量阀在进油路上，泵的压力由溢流阀调定，调节节流阀的开的压力由溢流

35、阀调定，调节节流阀的开口，改变进入液压缸的流量，调节缸的口，改变进入液压缸的流量，调节缸的速度，多余流量经溢流阀回油箱。速度，多余流量经溢流阀回油箱。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 泵的输出压力和流泵的输出压力和流量不变。量不变。 泵出口压力由溢流泵出口压力由溢流阀调定后基本上不阀调定后基本上不变，又叫定压式节变，又叫定压式节流调速回路。流调速回路。vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路图图6.29 6.29 进油节流调速回路进油节流调速回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （2 2）速度负载特性：）速度负载特性： 速度负载特性：当节流

36、阀通流面积速度负载特性：当节流阀通流面积ATAT调定调定后，速度后，速度v v随负载随负载FLFL变化的特性。变化的特性。 当负载保持不变，速度当负载保持不变，速度v v随随ATAT变化的特性，变化的特性，称为调节特性。称为调节特性。 V=qV=q1 1/A/A，P P1 1A A1 1=p=p2 2A A2 2+ F+ FL L液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7.30 7.30 进油节流调速回路速进油节流调速回路速度度负载特性曲线负载特性曲线液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 当其他条件不变时，当其他条件不变时，活塞运动速度与活塞运动速度与ATAT成正比。成正比。

37、当当ATAT一定时，活塞一定时，活塞运动速度随负载增运动速度随负载增加按抛物线规律下加按抛物线规律下降。并且降。并且ATAT越大，越大，速度随负载增大下速度随负载增大下降的更快。降的更快。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （3 3）速度刚性与最大承载能力）速度刚性与最大承载能力 最大承载能力：定压式节流调速回路最大承载能力：定压式节流调速回路中，中，不管负载如何变化，回路的工作压不管负载如何变化，回路的工作压力总是不变。力总是不变。当节流阀进出口压差为零当节流阀进出口压差为零时，活塞的运动速度时，活塞的运动速度v=0，此时液压泵的，此时液压泵的流量全部经溢流阀流回油箱，其承载能流量

38、全部经溢流阀流回油箱，其承载能力也达到了最大值，其大小为：力也达到了最大值，其大小为： FLmax=ppA1 负载特性曲线最终总是交于横坐标轴上负载特性曲线最终总是交于横坐标轴上的的F FLmaxLmax点。点。 max1LpFp A液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 思考：节流阀通流面积不同时，回路的思考：节流阀通流面积不同时，回路的承载能力是否相同？（定压式进油调速承载能力是否相同？（定压式进油调速回路的承载能力是否受到节流阀通流面回路的承载能力是否受到节流阀通流面积的影响？）积的影响？） 承载能力相同。承载能力相同。 不受节流阀通流面积的影响。不受节流阀通流面积的影响。液压与气

39、压传动培训液压与气压传动培训 5 5 回路的速度刚性：当节流阀的通流面积一回路的速度刚性：当节流阀的通流面积一定时，活塞速度随负载变化的程度不同，表定时，活塞速度随负载变化的程度不同，表现出速度抗负载作用的能力也不同，这种特现出速度抗负载作用的能力也不同，这种特性称为回路的速度刚性。用速度负载特性曲性称为回路的速度刚性。用速度负载特性曲线的斜率的倒数表示。线的斜率的倒数表示。 刚性越大，速度负载特性曲线斜率越小，活刚性越大，速度负载特性曲线斜率越小，活塞运动速度受负载变化的影响就越小，活塞塞运动速度受负载变化的影响就越小，活塞在变载荷下的运动越平稳。在变载荷下的运动越平稳。液压与气压传动培训液

40、压与气压传动培训 5 5 A AT T一定时一定时:FL:FL越小，越小，速度刚性越大；速度刚性越大； F FL L一定时：速度越一定时：速度越低，刚性越大；低，刚性越大；ATAT越小，速度刚性越越小，速度刚性越大。大。 轻载低速时回路有轻载低速时回路有较高的速度刚度。较高的速度刚度。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （4 4）回路的功率特性：）回路的功率特性： 回路存在溢流阀溢流损失和节流损失。回路存在溢流阀溢流损失和节流损失。11 1111()()ppppppPPPp qp qpqqpp qpqpq 1 1ppppPPp qPp q液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5

41、 进油路节流调速回路由于存在两种功率损进油路节流调速回路由于存在两种功率损失，所以回路的效率较低，尤其是在低速失，所以回路的效率较低，尤其是在低速小负载情况下，效率更低，并且此时的功小负载情况下，效率更低，并且此时的功率损失主要是溢流功率损失率损失主要是溢流功率损失P1P1，这些功，这些功率损失会造成液压系统发热，引起系统油率损失会造成液压系统发热，引起系统油温升高。温升高。 因此进油节流调速适用于轻载、低速、负因此进油节流调速适用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的液载变化不大和对速度稳定性要求不高的液压系统，如车床、镗床、钻床等机床的进压系统，如车床、镗床、钻床等机床的进给运

42、动和一些辅助运动。给运动和一些辅助运动。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 2）回油路节流调速：）回油路节流调速： （1）调节原理：执行元件回油路上串连）调节原理：执行元件回油路上串连一个流量阀。通过调节执行元件的回油一个流量阀。通过调节执行元件的回油流量控制进入执行元件的流量，实现调流量控制进入执行元件的流量，实现调速。速。 （2）速度负载特性、速度刚性、最大承）速度负载特性、速度刚性、最大承载能力载能力 与进油节流调速基本相同。与进油节流调速基本相同。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 有相对恒定的最大有相对恒定的最大承载能力；在低速、承载能力；在低速、轻载时有较好的速

43、轻载时有较好的速度刚性；功率损耗度刚性；功率损耗较大等。较大等。 应用：广泛用于功应用：广泛用于功率不大，负载变化率不大，负载变化较大的场合，或要较大的场合，或要求运动平稳性较高求运动平稳性较高的液压系统中。的液压系统中。图图6.31 6.31 回油节流调速回路回油节流调速回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （3 3）回油节流）回油节流与进油节流调速回路的不同：与进油节流调速回路的不同：由于流量阀所连接的位置不同，在实际应由于流量阀所连接的位置不同，在实际应用中还有一定的不同之处，具体表现为：用中还有一定的不同之处，具体表现为： 承受负值负载的能力承受负值负载的能力 回油节流回路

44、的回油节流回路的回油腔在流量阀的作用下回油腔在流量阀的作用下存在一定的背压，在承受负值负载时背压存在一定的背压，在承受负值负载时背压能阻止工作部件的前冲，即能阻止工作部件的前冲，即能承受一定负能承受一定负值负载；值负载； 进油节流在负值负载作用下失控和前冲。进油节流在负值负载作用下失控和前冲。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 运动平稳性：运动平稳性： 回油路节流调速回路回油路节流调速回路由于回油路上始终存在背压，可有效地由于回油路上始终存在背压，可有效地防止空气从回油路吸入，因而低速时不防止空气从回油路吸入，因而低速时不易爬行，高速时不易颤振，即运动平稳易爬行，高速时不易颤振，即运

45、动平稳性好，而在进油路节流调速回路中，回性好，而在进油路节流调速回路中，回油路中无背压，运动平稳性相对较差。油路中无背压，运动平稳性相对较差。但在使用单杆式液压缸的场合，进油路但在使用单杆式液压缸的场合，进油路节流调速回路能获得更低的稳定速度。节流调速回路能获得更低的稳定速度。 液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 油液发热对泄漏的影响：进油路节流油液发热对泄漏的影响：进油路节流调速回路中通过节流阀发热了的油液直调速回路中通过节流阀发热了的油液直接进入液压缸，会使液压缸的泄漏增加；接进入液压缸，会使液压缸的泄漏增加；而回油路节流调速回路中，油液经节流而回油路节流调速回路中，油液经节流阀

46、温升后直接回油箱，经冷却后再进入阀温升后直接回油箱，经冷却后再进入系统，对系统泄漏影响相对较小。因此，系统，对系统泄漏影响相对较小。因此，发热和泄漏对进油节流调速回路的影响发热和泄漏对进油节流调速回路的影响较大。较大。 回油节流对液压缸泄漏的影响较小。进回油节流对液压缸泄漏的影响较小。进油节流：增加液压缸的泄漏。油节流：增加液压缸的泄漏。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 启动性能：回油路节流调速回路中若启动性能：回油路节流调速回路中若停车时间较长，液压缸回油腔的油液会停车时间较长，液压缸回油腔的油液会泄漏回油箱，重新启动时因背压不能迅泄漏回油箱，重新启动时因背压不能迅速建立，将会引

47、起启动瞬间工作机构的速建立，将会引起启动瞬间工作机构的启动前冲现象。而在进油路节流调速回启动前冲现象。而在进油路节流调速回路中，由于进入液压缸的油液必须通过路中，由于进入液压缸的油液必须通过流量阀的控制，所以执行元件前冲量相流量阀的控制，所以执行元件前冲量相对很小，甚至没有启动冲击。对很小，甚至没有启动冲击。 实际中普遍采用进油路节流调速，并在实际中普遍采用进油路节流调速，并在回油上增加背压阀提高运动的平稳性。回油上增加背压阀提高运动的平稳性。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 实现压力控制的方便性：进油路节流调速实现压力控制的方便性：进油路节流调速回路的进油腔压力随负载同步变化，当

48、工作回路的进油腔压力随负载同步变化，当工作部件碰到死挡铁停止运动后，其压力将升至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，可利用这一压力升高的特溢流阀调定压力，可利用这一压力升高的特性提取压力信号，作为控制下一个动作的指性提取压力信号，作为控制下一个动作的指令信号。令信号。 在回油路节流调速回路中，进油腔压力不变，在回油路节流调速回路中，进油腔压力不变，回油腔压力随负载变化反向变化，在工件碰回油腔压力随负载变化反向变化，在工件碰到死挡铁时，压力逐渐降低为零，不易提取到死挡铁时，压力逐渐降低为零，不易提取压力信号，所以少采用这种方法。压力信号，所以少采用这种方法。 液压与气压传动培训

49、液压与气压传动培训 5 5 3 3）旁油路节流调速回路：）旁油路节流调速回路： 流量阀安装在和执行元件并联的油路上，流量阀安装在和执行元件并联的油路上，就构成了旁油路节流调速回路。就构成了旁油路节流调速回路。 （1 1）调节原理：流量阀调节泵溢回油箱）调节原理：流量阀调节泵溢回油箱的流量，从而控制进入液压缸的流量。的流量，从而控制进入液压缸的流量。调节流量阀的开口实现调速。调节流量阀的开口实现调速。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 使用定量泵，必须并联使用定量泵，必须并联一个溢流阀，溢流阀做一个溢流阀，溢流阀做安全阀，安全阀，正常工作时溢正常工作时溢流阀口处于关闭状态，流阀口处于关

50、闭状态，工作压力工作压力p pP P取决于负载。取决于负载。 p pP P = p= p1 1= =p = F/Ap = F/A。 变压式节流调速回路。变压式节流调速回路。图图7.32 7.32 旁路节流调速回路旁路节流调速回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （2 2）速度负载特）速度负载特性、速度刚性性、速度刚性 A AT T一定一定:F:FL L增加，速增加，速度显著下降，度显著下降，F FL L越越大，速度刚性大，速度刚性kvkv越越大；负载增大某值大；负载增大某值时，活塞会停止运时，活塞会停止运动，动，A AT T越大活塞停越大活塞停止时的负载越小止时的负载越小A AT

51、T液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 回路承载能力是变回路承载能力是变化的，低速下承载化的，低速下承载能力很差。能力很差。 负载负载F FL L一定：一定：ATAT越越小，速度刚性越大。小，速度刚性越大。 负载特性比进油节负载特性比进油节流调速和回油节流流调速和回油节流调速差。调速差。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 没有溢流损失，只有节流没有溢流损失，只有节流损失。功率损失比前两种损失。功率损失比前两种小，效率高；但速度负载小，效率高；但速度负载特性较差。特性较差。 适用于动力较大、速度较适用于动力较大、速度较高，而且速度稳定性要求高，而且速度稳定性要求不高且调速范围小

52、的液压不高且调速范围小的液压系统中，如牛头刨床的主系统中，如牛头刨床的主运动传动系统和锯床的进运动传动系统和锯床的进给系统。给系统。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 节流调速回路的特点：结构简单、价格低节流调速回路的特点：结构简单、价格低廉，但负载变化对速度的影响较大，低速、廉，但负载变化对速度的影响较大，低速、小负载时回路效率较低，因此节流调速用小负载时回路效率较低，因此节流调速用于负载变化不大、低速小功率的调速场合。于负载变化不大、低速小功率的调速场合。 4 4）改善节流调速回路速度负载特性措施）改善节流调速回路速度负载特性措施 节流调速回路速度刚性差，主要由于负载节流调速回路

53、速度刚性差，主要由于负载变化会造成节流阀前后压差的变化。在负变化会造成节流阀前后压差的变化。在负载变化较大而又要求速度稳定时，这种调载变化较大而又要求速度稳定时，这种调速回路无法满足要求。速回路无法满足要求。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 在实际应用中，用调速阀代替节流阀，在实际应用中，用调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大为提高。回路的负载特性将大为提高。 为什么？为什么？ （1 1）速度负载特性：）速度负载特性： 速度负载特性曲线中的水平线说明了什速度负载特性曲线中的水平线说明了什么？么？ 当调速阀开口面积一定时，无论负载怎当调速阀开口面积一定时，无论负载怎样变化，回路的速度

54、都基本不变，即速样变化，回路的速度都基本不变，即速度只与阀的开度有关与负载无关。速度度只与阀的开度有关与负载无关。速度刚性提高刚性提高液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7.34 7.34 用调速阀代替节流阀的进、回油节流调速回用调速阀代替节流阀的进、回油节流调速回路路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5图图7 735 35 用调速度速阀代替节流阀的旁用调速度速阀代替节流阀的旁路节流调速回路路节流调速回路液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 （2 2）功率特性：）功率特性： 用调速阀代替节流阀后，油液流经调速阀用调速阀代替节流阀后，油液流经调速阀时必然要消耗更多的能

55、量，从而使系统的时必然要消耗更多的能量，从而使系统的效率降低，所以该回路速度刚性的提高是效率降低，所以该回路速度刚性的提高是通过降低回路效率而得到的。为了保证调通过降低回路效率而得到的。为了保证调速阀中的定差减压阀起到压力补偿的作用，速阀中的定差减压阀起到压力补偿的作用，调速阀两端的压差必须大于一定的数值。调速阀两端的压差必须大于一定的数值。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 52 2）容积调速回路）容积调速回路 （1 1）容积调速回路及其特点：通过改变变）容积调速回路及其特点：通过改变变量泵或变量马达的排量来进行调速的回路。量泵或变量马达的排量来进行调速的回路。 容积调速回路的特点：回

56、路中容积调速回路的特点：回路中没有流量控制没有流量控制元件，元件，回路工作时液压泵与执行元件（马达回路工作时液压泵与执行元件（马达或缸）的流量完全匹配，因此这种回路或缸）的流量完全匹配，因此这种回路没有没有溢流损失和节流损失，回路的效率高溢流损失和节流损失，回路的效率高，发热，发热少，适用于大功率液压系统。但由于受工作少，适用于大功率液压系统。但由于受工作压力变化的影响，泵和马达的泄漏量在发生压力变化的影响，泵和马达的泄漏量在发生变化，故稳定性比节流调速回路要差。变化，故稳定性比节流调速回路要差。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 容积调速回路一般用于功率较大而对速度容积调速回路一般

57、用于功率较大而对速度稳定性要求不高的场合。稳定性要求不高的场合。 （2 2）容积调速回路的类型：）容积调速回路的类型： 按油路循环的方式按油路循环的方式 a a）开式循环回路：回路工作时，液压泵）开式循环回路：回路工作时，液压泵从油箱中吸油，经过回路工作以后的油液从油箱中吸油，经过回路工作以后的油液流回油箱。开式循环回路的结构简单、散流回油箱。开式循环回路的结构简单、散热性能较好，但回路的结构相对较松散、热性能较好，但回路的结构相对较松散、空气和脏物容易侵入系统，会影响系统的空气和脏物容易侵入系统，会影响系统的工作。工作。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 b b）闭式回路：回路工作

58、时，管路中的绝）闭式回路：回路工作时，管路中的绝大部分油液在系统中被循环使用，只有大部分油液在系统中被循环使用，只有少量的液压油液通过补油液压泵从油箱少量的液压油液通过补油液压泵从油箱中吸油进入到系统中。中吸油进入到系统中。 闭式循环回路的结构紧凑、回路的封闭闭式循环回路的结构紧凑、回路的封闭性能好，空气与脏物较难进入，但回路性能好，空气与脏物较难进入，但回路的散热性能较差，要配有专门的补油装的散热性能较差，要配有专门的补油装置进行泄漏补偿，置换掉一些工作的温置进行泄漏补偿，置换掉一些工作的温度升高的热油，以维持回路的流量和温度升高的热油，以维持回路的流量和温度平衡。度平衡。液压与气压传动培训

59、液压与气压传动培训 5 5 按液压泵与执行元件的组合方式按液压泵与执行元件的组合方式 变量泵与定量执行元件：变量泵与定量变量泵与定量执行元件：变量泵与定量马达、变量泵与液压缸两种；马达、变量泵与液压缸两种； 定量泵与变量液压马达；定量泵与变量液压马达； 变量泵与变量液压马达；变量泵与变量液压马达； 共四种组合方式。共四种组合方式。液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 53 3）容积节流调速回路）容积节流调速回路 容积节流调速回路：变量泵与流量阀组容积节流调速回路：变量泵与流量阀组成的调速回路。成的调速回路。 容积节流调速回路的调速原理：采用压容积

60、节流调速回路的调速原理：采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动与液动速度，并使变量泵的输油量自动与液压缸所需流量相适应。压缸所需流量相适应。 容积节流调速回路的容积节流调速回路的特点：特点：液压与气压传动培训液压与气压传动培训 5 5 同时具有节流调速和容积调速回路的共同时具有节流调速和容积调速回路的共同优点。同优点。 回路工作时只有节流损失，无溢流损失，回路工作时只有节流损失，无溢流损失，回路的效率较高，且回路的调速性能取回路的效率较高，且回路的调速性能取决于