模块4 液压控制元件《液压与气压传动技术》教学课件

《液压与气压传动技术》✩精品课件合集第X章XXXX模块4

液压控制元件模块四液压控制元件学习目标：1.了解液压控制阀的作用、分类及性能参数；2.掌握方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的基本结构和工作原理；3.熟悉液压控制阀的职能符号的含义及在液压基本回路中的应用；4.掌握方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路的类型、组成及其功用；5.熟悉常用多缸动作控制回路的类型、组成及其功用。

一、作用控制液压传动系统中液流的方向、压力、流量，以满足液压执行元件的动作要求，直接影响系统的工作过程和运动特性

二、分类液压控制阀的种类很多，可以按照不同的方式分类。1.按功能分：液压控制阀分为：方向控制阀：单向阀和换向阀压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器流量控制阀：节流阀、调速阀课题一液压控制阀概述

液压控制阀是利用作用在阀芯上的某种作用力和弹簧力的相互平衡，以改变阀芯的状态来工作的，这种作用力可以是油液压力产生的作用力或者其他外力。

液压控制阀分为滑阀，转阀，锥阀，球阀等2.按阀的结构形式分：

液压控制阀可分为管式，板式，叠加式，插装式，集成式等。4.按安装连接方式分：开关阀，比例阀，伺服阀，数字阀。3.按控制方式分：三、工作原理阀的规格用阀进、出油口的名义通径尺寸Dg来表示，单位为mm。阀的性能参数主要用额定压力、额定流量、压力损失、最小稳定流量、开启压力和压力调整范围等参数来衡量。目前专家已提出要用液压控制阀的特性曲线来表示阀的性能，这样能更准确地反映液压控制阀的动态特性。四、性能参数和基本要求

1.性能参数：

阀的性能参数是评定和选用液压阀的依据。它反映了阀的规格大小和工作特性。（4）结构简单紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好。2.液压系统对阀的基本要求（1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。（2）油液通过时的压力损失小。（3）密封性能好，泄漏小。课题二方向控制阀及方向控制回路方向控制阀是用以控制液压传动系统中液压油流动方向或液流的通断，从而控制执行元件的启动、停止或换向的阀类元件。学习目标：

1.掌握单向阀和液控单向阀方向的工作原理及职能符号；

2.掌握换向阀的工作原理、职能符号的含义及中位机能；

3.了解换向阀的驱动方式及其分类；

4.熟悉常用的方向控制基本回路的组成及功用。分类：主要分为单向阀和换向阀两类。（一）单向阀定义：用以控制液压系统中油液流动方向的阀类总称单向阀主要有普通单向阀、液控单向阀二种。1.普通单向阀（简称单向阀）

（1）作用：允许油液沿一个方向流动，不许反向倒流。故单向阀又叫做逆止阀。

一、方向控制阀图4-4单向阀的结构及图形符号1—阀体2—阀芯3—弹簧4、5—挡圈球阀芯锥阀芯图形符号

（2）结构与原理：单向阀的结构及图形符号如图4-4所示。其结构由阀体1、阀芯2、弹簧3和挡圈4、5等组成，其阀芯结构有锥阀芯和球阀芯两种，锥阀芯密封性能好，反向泄漏小。单向阀的工作原理正向通过反向截止

特别指出，单向阀中的弹簧主要用来克服阀芯的摩擦阻力和惯性力，使阀芯可靠复位，为了减小油液通过时的压力损失，弹簧刚度比较小，一般单向阀的开启压力为(0.03～0.05)MPa。但若将其置于回油路作背压阀使用时，则需更换刚度较大的弹簧，使阀开启压力达到（0.2～0.6）MPa。2.液控单向阀

（1）功用：允许油液正向流动，当液控口接通压力油时，允许反向倒流，否则，不允许反向倒流。即:“正向流通，反向受控流通”（2）结构：其结构和图形符号如图4-5所示

普通单向阀

+液控装置图4-5液控单向阀及图形符号a)结构原理图b）图形符号顶杆阀芯活塞液控单向阀的工作原理正向导通，反向截止正反两个方向均导通

2.对换向阀的主要要求①油液流经换向阀时的压力损失要小。②互不相通的油口间的泄露要小。③换向要平稳、迅速且可靠。（二）换向阀

1.换向阀的功用利用阀芯相对于阀体工作位置的改变，使各油口的通断关系改变，从而接通、切断油路或改变液压系统中油液的流动方向，从而使液压执行元件实现启停或者改变运动方向。3.换向阀的分类

（1）按阀芯相对阀体的运动方式分，分为转阀和滑阀：

转阀是依靠阀芯相对于阀体转动一定角度来工作的。转阀结构紧凑，但阀芯受到径向不平衡力，流量大时转动较费力，故工作压力较低，允许通过的流量较小，一般在中低压系统中作先导阀或者小流量换向阀用。滑阀是依靠阀芯相对于阀体的移动一定距离来工作的。滑阀式换向阀应用较为普遍。

（2）按操纵方式分：手动换向阀，机动换向阀，电磁换向阀，液动换向阀，电液动换向阀,其图形符号如下。手动机动电磁动液动液动外控弹簧复位电磁液压先导控制在换向阀职能符号图中操纵方式的图示表达（4）按控制通道数分：分成二通，三通，四通，五通。

“通”指阀体对外连接的主要油口数目（不包括控制油口和泄漏油口）。

（3）按阀芯工作位置数分：分为二位，三位，四位和多位

“位”是指阀芯相对于阀体具备的工作位置的数目。（它与换向阀的结构有关）利用阀芯在阀体内轴向移动，改变阀芯相对阀体的位置，来切断、接通油路，或者改变液压系统油液的流动方向，实现执行元件的换向或启停。阀芯位置的改变，是通过外力作用来实现的4.工作原理及职能符号（1）工作原理ABPTPTABAPTBPTAB当换向阀的阀芯移至左位时以二位四通换向阀来分析当换向阀的阀芯移至右位时（2）职能符号①位—用方格表示，有几个方格表示阀芯有几个工作位置。②油口—换向阀油口常用字母P、A、B、T（O）表示，P—进油口，T(O)—回油口，A、B—接执行元件的工作油口。③油口相通用箭头符号“↑、↓、↖、↗、↘、↙”表示；不通则用堵截符号“┴、┬”表示。④通—是指在一个方格中，方格框与箭头或者堵截符号的交点的数目。⑤弹簧及驱动的符号，一般画在方格两侧⑥常态位置：二位阀常态位：靠弹簧的一格

三位阀常态位（中位）：中间一格

名称结构原理图图形符号使用场合二位二通阀控制液流断或通。二位三通阀控制液流方向（从一个方向变换成另一个方向）二位四通阀控制执行元件换向不能使执行元件在任一位置上停止运动执行元件正反向运动时回油方式相同三位四通阀能使执行元件在任一位置上停止运动二位五通阀不能使执行元件在任一位置上停止运动执行元件正反向运动时回油方式不同三位五通阀能使执行元件在任一位置上停止运动表4-1滑阀式换向阀主体的结构及图形符号

三位换向阀的阀芯处于中位时，各个油口P、A、B、T间的连通方式，称为三位换向阀的中位机能。换向阀的中位机能不同，对液压传动系统的控制性能亦不相同。

常用的换向阀的中位机能、作用及其特点见表4-2所示。5.换向阀的中位机能（1）中位机能的定义ABPT1T2（T）PABT三位四通PABT1T2三位五通（2）三位换向阀常用中位机能分析（a）“O”型中位机能P、A、B、T四油口全堵塞，液压缸可在任意位置上被锁住，故换向位置精度高。但运动部件惯性引起的换向冲击大，重新启动时，因油缸两腔充满油液，启动平稳。

液压泵不卸荷，系统能保持压力（因有泄漏，保压是暂时的）,可适用一油泵驱动几个油缸工作。

当执行元件不工作时,油液需打开溢流阀才能流回油箱，故有功率消耗。（b）“H”型中位机能ABPT1T2（T）PABT三位四通PABT1T2三位五通P、A、B、T四油口全串通；换向时因运动部件的惯性，换向冲出量较大，换向位置精度低。但换向平稳，油缸活塞处于浮动状态，在外力作用下可运动。重新启动时，会引起前冲击现象。因P、T口相通，泵输出油液可通过中位直接流回油箱，泵输出压力近似为零，输出功率为零，泵卸荷，系统不保压，故不可用于一个液压泵驱动多个油缸工作（c）“M”型中位机能ABPT1T2（T）PABT三位四通PABT1T2三位五通P、T口相通，A、B口封闭；液压缸可在任意位置上被锁住，换向位置精度高，但因运动部件惯性引起的换向冲击大，重新启动时，因油缸两腔充满油液，故启动平稳。因P、T口相通，泵输出的油液通过中位可直接流回油箱，泵输出压力近似为零，泵卸荷，可减少功率损失。系统不能保压，不可用于一个液压泵驱动多个油缸工作。型式符号中位油口状况、特点及应用O型P、A、B、T四口全封闭，液压泵不卸荷，液压缸闭锁，可用于多个换向阀的并联工作P型P、A、B口相通，T口封闭，泵与缸两腔相通，可组成差动回路Y型P口封闭，A、B、T三口相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷M型P、T口相通，A、B口均封闭，活塞闭锁不动，泵卸荷，也可用于多个M型换向阀串联工作H型四口全串通，活塞处于浮动状态，在外力作用下可移动，泵卸荷X型四口处于半开启状态，泵基本上卸荷，但仍保持一定压力K型P、A、T口相通，B口封闭，活塞处于闭锁状态，泵卸荷C型P与A口相通，B和T口皆封闭，活塞处于停止位置U型P和T口都封闭，A与B口相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷表4-2三位四通换向阀的中位机能

对三位换向阀的中位机能的选择，主要从四个方面考虑：①执行元件的换向平稳性要求；②执行元件的换向位置精度要求；③重新启动时，执行元件是否有前冲现象；④液压泵是否需要卸荷或者保压等要求。（3）三位换向阀中位机能的选择:6.换向阀的典型结构

换向阀的主体结构都基本相似，而驱动阀芯的方式各有不同，故分成了很多类型，下面介绍几种常用的换向阀结构及其符号。（1）手动换向阀结构：如教材图4－9所示原理：通过搬动杠杆操纵阀芯运动，来改变油液流动方向。分类：钢球定位式、弹簧复位式。特点：简单、可靠，换向精度和平稳性不高。应用：用于换向不频繁，且无需自动化的场合。如一般机床夹具和工程机械等。a）弹簧复位式b）钢球定位式c）弹簧式图形符号d）钢球式图形符号图4-9三位四通手动换向阀及图形符号弹簧复位式三位四通手动换向阀工作原理及其图形符号ABPOPOABABPO

机动换向阀又称为行程换向阀。

结构：如图4-10所示

特征：利用行程挡铁或凸轮推动阀芯移动实现油路换向。

特点：结构简单、动作可靠，换向位置精度高，改变挡块的迎角或挡块的外形可获得合适的换向速度，换向冲击小。连接管路较长。

应用：常用于机床工作台由快进转为工进时的油路换接等（2）机动换向阀图4-10二位三通机动换向阀及图形a)结构原理图b）图形符号弹簧阀芯阀体行程挡铁滚轮（3）电磁换向阀

电磁换向阀是利用电磁铁的吸力，推动阀芯移动，实现液流的通、断或改变液流方向的阀。

分类：按电磁换向阀的电磁铁所使用电源分：

交流电磁换向阀（D），直流电磁换向阀（E）；按电磁铁内部有无液压油分：

干式电磁换向阀，湿式电磁换向阀

特点：使用方便，布置灵活，反应灵敏，易于实现程序控制。但换向时间短，换向冲击大，尤其是交流电磁铁换向阀更甚。

应用：一般用于小流量、换向平稳性要求不高场合。二位三通电磁换向阀的结构及其号交流二位三通电磁换向阀及图形符号a）结构原理图b）图形符号阀心推杆弹簧阀体密封圈电磁铁456二位三通电磁换向阀ABP电磁铁通电时P—B；A—封闭电磁铁断电时P—A；B—封闭图4-11三位四通电磁换向阀及图形符号三位四通电磁换向阀及其符号结构原理图图形符号阀体阀芯定位套对中弹簧挡圈推杆环线圈衔铁导套插头组件123

（4）液动换向阀图4-12三位四通液动换向阀及图形符号结构原理图图形符号图4-12是三位四通液动换向阀的结构图及其符号

液动换向阀是利用控制油路的压力油来推动阀芯移动实现主油路换向。

液动换向阀主要用于大流量液压传动系统（5）电液动换向阀主阀先导阀电液动换向阀结构如图所示，它是由电磁阀和液动阀组合而成。其中的电磁阀为先导阀，用于改变控制压力油的流向；液动阀为主阀，用于控制主油路的切换。电液动换向阀用于大流量的场合图5-9三位四通电液换向阀及图形符号单向阀节流阀电磁铁电磁阀阀芯液动阀阀芯电磁铁单向阀节流阀三位四通电液换向阀工作原理及图形符号图形符号

功用：改变执行元件的运动方向。采用各种操纵方式的换向阀都可以组成换向回路，要根据使用场合和换向要求来进行选择。如小流量的场合，可用电磁换向阀，对流量大，换向性能要求高时，可采用电液动换向阀。1.换向回路

功用：通过控制液压系统中油液的通、断和流动方向来实现执行元件的启动、停止和换向。常见的方向控制回路包括换向回路、锁紧回路等。二、方向控制回路利用三位四通手动换向阀实现的换向回路

2.锁紧回路

功能：使执行元件停止在任意的位置上，且停止后不会在外力作用下移动。原理：封闭住执行元件的进出油口。

采用M型或者O型中位机能的换向阀，可以封闭液压缸的进出油口，从而使液压缸实现双向锁紧，由于换向阀芯的泄漏比较大，故其锁紧性能较差。（1）用换向阀中位机能的锁紧回路：如图4-13所示，在液压缸的进、出油路上都串接了一液控单向阀，当换向阀处于左位或右位工作时，因液控单向阀控制口K1

或K2

通入了压力油而被打开，液压缸回油腔的油液便可通过液控单向阀回油箱，活塞可以左、右移动。

当换向阀处于中位，因阀的中位机能为H型(Y型中位机能亦可)，液控单向阀控制口的压力消失，液控单向阀关闭，液压缸两腔回油路被封死而被双向锁紧。这种锁紧回路锁紧安全可靠、效果好，故有液压锁之称。常用于起重机支腿收放油缸等机构上。（2）液控单向阀实现的锁紧回路1.何谓液压控制阀，按功用控制阀可分为哪三类？液压传动系统对控制阀有哪些基本要求？2.单向阀与液控单向阀在结构上有何不同？两者的职能符号哪些区别？3.换向阀的功用是什么？对换向阀的的基本要求有哪些？4.何谓换向阀的“位”和“通”，在职能符号中怎么体现？5.何谓三位换向阀的中位机能？弄清“O，H，M，Y，P”型中位机能的职能符号。6.换向阀的操纵方式有哪五种？在职能符号上是怎样表示的？7.了解电液动换向阀的结构，理解其工作原理，弄清它的职能符号。8.掌握液控单向阀的锁紧回路的组成及其锁紧原理。其回路中的换向阀应选择什么中位机能?为什么?想一想答答看课题三压力控制阀及压力控制回路学习目标：

1.了解压力控制的定义和分类；

2.掌握溢流阀、减压阀、顺序阀以及压力继电器的结构、工作原理及职能符号的含义；3.熟悉溢流阀、减压阀、顺序阀以及压力继的使用场合；4.掌握压力控制回路的功用和类型；5.熟悉常见的压力控制回路的组成及其控制原理。

2.控制原理:利用油液压力对阀芯产生的作用力与可调弹簧力相互平衡来实现压力控制的。一、压力控制阀

1.定义:在液压系统中，用来控制油液的压力或者利用油压力的变化来控制其他元件动作的阀类统称为压力控制阀。

3.分类：按功用分，压力控制阀可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。

（一）溢流阀

1.作用：

溢流阀作用是溢流、稳压。就是溢流阀开启工作（溢流）时，能控制阀进口油压恒定不变。实现系统的稳压、调压和限压。2.分类:常用的溢流阀有直动式溢流阀和先导式溢流阀两种。3.结构与原理

a.直动式溢流阀直动式溢流阀的结构和图形符号如图4-16所示。主要由阀芯、阀体、调压弹簧、调节螺帽等元件构成。

压力油从进油口P进入，经过径向孔f和轴向阻尼孔e后，作用在阀芯底部。当油压作用在阀芯上产生的作用力小于弹簧力时，阀芯被弹簧推到最下端，阀口关闭，进出油口不通；当油压的作用力超过弹簧力时，阀芯在油压力作用下上移，将阀口打开，阀芯在新的位置上平衡，油液便可从P—T流回油箱，阀芯的平衡保证了阀进口压力基本恒定。调节弹簧的预压缩量，可调节溢流阀的进口油压力。工作原理：图4-16直动式溢流阀及图形符号b调节螺母弹簧阀盖阀芯阀体直动式溢流阀的工作原理：PT符号显然，直动式溢流阀是利用阀芯下端的油压力直接与弹簧作用力相互平衡来维持进口油压恒定不变的。直动式溢流阀结构简单，灵敏度高，但溢流流量变化引起阀口开度变化时，弹簧作用力变化大，溢流阀进口油压随之发生较大变化，故直动式溢流阀调压稳定性差。不适于在高压、大流量下工作。直动式溢流阀的符号:先导式溢流阀的结构和图形符号如图4-17所示。它是由先导阀和主阀两部分组成，其中先导阀上的弹簧是调压弹簧，刚度较大，主阀上的弹簧为复位弹簧，刚度较小。

当油压力较低时，先导阀未打开时，作用在主阀芯上下两端的液压力平衡，主阀阀芯在复位弹簧的作用下，处于下端位置，这时进出油口关闭。

当油液压力增大，致使先导阀打开时，极少的油液流过主阀芯阻尼孔e，经先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，主阀芯上下两端作用的油压不等，主阀芯便在压差作用下上移，打开阀口，进出油口相通，实现溢流，从而保证进口油压基本恒定。

调节先导阀的调压弹簧，便可调节溢流阀的进口压力。b.先导式溢流阀

且先导阀尺寸较小，即便是系统压力较高时，先导阀的调压弹簧的刚度也不会很大，调整起来较轻便。由于先导式溢流阀需要先导阀和主阀都动作后才能起控制作用，反应不如直动式溢流阀快。PT符号先导式溢流阀的职能符号：由于先导式溢流阀的调压和溢流分别由先导阀和主阀来完成，因此主阀阀口开度的变化（通过的溢流流量变化），对进口油压影响小，所以先导式溢流阀调压稳定性比直动式好。在先导式溢流阀阀体上有一个远程控制口K，若K口接油箱时，即便进口油压很低（近于零压），主阀芯阻尼小孔也有油液通过，主阀芯两端会产生压力差，故在压力差作用下主阀上移，打开主阀阀口，实现溢流，此时系统压力近似于零，称为卸荷。若K口接另一个远程调压阀（但必须小于本溢流阀导阀的调定压力），还可对系统压力实现远程控制。③由于出口接油箱，无需设置单独的泄漏油口。①②③请留意溢流阀职能符号所表达的3个特点：①阀芯在弹簧力的作用下使阀口常闭；②控制油来自阀进油口，维持阀进口压力恒定；

4.流量—压力特性

由p—q曲线知阀的进口压力随着流量的增减而增减。溢流量为额定值qn时的压力称为调定压力。调定压力与开启压力之差称为调压偏差。p0q调压偏差pnp0直动式先导式qnp0q调压范围pnp0qn以溢流阀的溢流流量q为横坐标，进口的油压力p为纵坐标，将q与p的关系用图表示出来，可得到溢流阀的流量—压力特性曲线。它描述了溢流量变化时溢流阀进口压力的变化情况，即稳压性能好坏

当系统负载为无穷大时，A、B、C、D各点的压力各为多少？为什么？系统ABCDP1=4MPaP2=3MPaP3=2MPa请分析以下油路，并回答问题：系统ABCDP1=4MPaP2=3MPaP3=2MPa

当系统负载为无穷大时，泵的出口压力为多少？三个溢流阀中哪一个溢流？P1=4MPaP2=2MPaP3=3MPa系统P1=4MPaP2=3MPaP3=2MPa系统请分析以下油路，并回答问题：

1.作用用于降低液压系统某支路油液的压力并且维持该压力基本稳定不变。常用于夹紧、控制和润滑等油路中。（二）减压阀

问题引出：用一个液压油泵给两个液压油缸供油，而这两个液压缸需要不同的工作压力，我们怎么办？工作油缸（压力高）夹紧油缸（压力低）pp1

减压阀也有直动型和先导型之分，而直动型使用较少。先导型减压阀的结构及图形符号如图4-20所示。压力油由阀的进油口P1流入，经主阀芯的减压口h降压之后由出口P2流出。同时，出口的压力油一路又阀芯上的径向孔进入主阀芯的下腔，另一路经过主阀芯的轴向阻尼孔e流到上腔，经孔c、d作用于先导阀芯上。

当出口油液压力低于先导阀芯的调定压力时，先导阀关闭，主阀芯上、下两腔压力相等，主阀芯在复位弹簧力作用下，处于最下端，这时主阀减压口开度h为最大，此时阀处于非工作状态，不起减压作用。2、结构与工作原理图4-20先导式减压阀及图形符号

a）结构图b）图形符号当出口压力p2增大时，则主阀芯上移，关小阀口，使阀口处压降△p增大，出口压力p2=p1-△p下降，至到回到调定值；反之，当出口压力p2减小，阀芯就下移，开大阀口，阀口压降△p减小，使出口压力p2=p1-△p，又回升到调定值；可见，减压阀是利用出口油压与弹簧相互平衡，自动地调整主阀减压口缝隙大小，从而保持出口压力值基本不变。调节调压弹簧的预压缩量，即可调节减压阀的出口压力。当出口压力达到先导阀调定压力时，先导阀芯移动、阀口打开，主阀弹簧腔的油液由外泄口L流回油箱，由于油液通过主阀芯阻尼孔，产生了压降，主阀芯在压差作用上移，主阀减压口h减小，阻力增大，从而使得出口油压降低，并保持恒定。③出口接系统支路，不接油箱，泄漏油液必须采取外接方式回油箱，故需设置单独的泄漏油口。

①②③3.减压阀图形符号用方框表示阀体，用带箭头的直线表示阀芯。①阀芯在弹簧作用下处于阀体中间表示常开；②控制油来自阀的出口，维持阀出口压力恒定；4.溢流阀与减压阀职能符号的比较溢流阀减压阀阀口常闭阀口常开保持进口压力不变出口压力不变内部回油（无泄油口）外部回油（有泄油口）一般并联于系统中一般串联于系统中

1.功用顺序阀是利用油液的压力来控制阀芯的启闭，从而来接通或者断开油液通路，实现液压执行元件的顺序动作。

2.分类顺序阀除了也分直动式和先导式两种外，还可按以下方式分类：

根据控制油来源不同有内控式和外控式两种，

根据泄漏油口是否与阀的出口相通又分为内泄式和外泄式两种。（三）顺序阀

2.结构与原理直动型顺序阀的结构和符号如图4-18所示。进口油压p，弹簧预紧力F，控制活塞面积A。（1）当pA<F时，控制活塞不动，主阀芯不动，进出油口不通。（2）当pA>F时，控制活塞上移，主阀芯上移，进出油口连通。进口压力油经阀芯、阀体处油口流向出口，因阀口的节流作用出口油压比进口压力略低，称二次压力。一般情况下顺序阀的进、出油口均为压力油，它有单独的泄油口L。但作卸荷阀用时又将泄油口L与出口相连。图5-13直动式顺序阀及图形符号调节螺母弹簧上阀盖阀芯阀体螺塞阀盖内控式外控式

压力继电器实质上是一个用油压控制的开关。当油压达到压力继电器调定值时，开关触点闭合发出电信号，控制电气元件动作。

压力继电器的结构和图形符号如图4-21所示，当进油口P处油压达到压力继电器的调定压力时，油压力作推动柱塞1上移，通过顶杆2压下微动开关4，发出电信号。调节压紧螺母3可改变弹簧的压缩量，从而改变其压力的调定值。为使压力继电器可靠工作，微动开关接通压力（动作压力）与微动开关断压力（复位压力）之间要有一定差值，此差值称为返回区间，可通过调节柱塞和顶杆的摩擦阻力的大小进行调节。2.结构与原理1.作用—信号转换（四）压力继电器

图5-14压力继电器及图形符号柱塞顶杆调节螺钉微动开关a）结构图b）图形符号1.先导式溢流阀中主阀芯上的阻尼孔起什么作用？如果它被堵死，会出现什么故障？若先导阀弹簧腔不与回油口相通，又会出现什么现象?2.先导式溢流阀主阀芯上的弹簧有何作用？阀溢流时是否全部流经先导阀？改变溢流阀调定压力时应调节哪根弹簧？3.试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。4.现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断?想一想答答看5.如果减压阀调压弹簧预调压力为5MPa，而减压阀前的一次压力为4MPa。试问减压后的二次压力是多少？为什么?6.顺序阀是稳压阀还是液控开关?顺序阀工作时阀口是全开还是微开?7.请比较溢流阀和内控外泄式顺序阀，为何溢流阀的泄漏油口可归并到其回油口，而顺序阀则不可以，要设单独的泄漏油口？想一想答答看

功用：是调定或限定液压系统工作压力，使液压系统整体或部分的压力保持恒定或者不超过某个数值。如在定量泵节流调速系统中，用溢流阀来调节并稳定系统的工作压力；在变量泵调速系统中，用溢流阀于限制系统最高压力，起过载保护作用。1.调压回路

功用：利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足执行元件驱动负载所需的力或转矩的要求。

分类：压力控制回路主要包括调压、减压、增压、卸荷、保压及平衡等回路。二、压力控制回路图为定量泵+节流阀组成的节流调速回路，采用溢流阀调节并且稳定系统的工作压力，这是最常用的单级调压回路。当执行元件往返行程所需不同的压力时，可采用双向调压回路，如图所示。活塞右行为工作行程，泵工作压力由溢流阀1

调定，活塞左行为空回行程，泵的工作压力由溢流阀2

调定。图4-22（c）为由三个溢流阀组成的三级调压回路。液压泵的最大工作压力依据三位四通电磁阀阀芯所处左、右、中不同位置，分别由远程调压阀2、3和溢流阀1调定。三个阀的调整压力须满足p2＜p1、p3＜p1且

p2≠p3，才能实现三级调压。双向调压回路之一双向调压回路之二（注：阀2的调整压力须小于阀1的调整压力）三级调压回路（注：三个阀调整压力须满足：p2＜p1、p3＜p1且

p2≠p3）2.减压回路

功用：使液压系统中某局部回路或者支路获得比油泵输出压力低的稳定的工作压力图4-23（a）为单级减压回路。在主油路通往夹紧油缸进油路上串接了一减压阀，使夹紧缸获得比泵供油压力低的稳定的工作压力。回路中的单向阀用于防止油液倒流，起短时保压作用图4-23（b）为用先导式减压阀的二级减压回路。系统压力由溢流阀调节，夹紧缸所需的二级低压分别由先导式减压阀2和调压阀3调节，但阀3的调定压力要低于阀2。425142513（a）单级减压回路（b）二级减压回路图4-23减压回路3.增压回路—提高系统某支路的工作压力，满足机构需要若需连续地输出高压油，可采用双作用增压器增压回路

功用：在执行部件停止工作或者仅有工件变形所产生的微小位移工况下，使系统压力基本上保持不变。最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路，但由于阀类元件的泄漏，使得这种回路的保压时间不能维持太久，压力稳定性不高。为了能够较长时间地保持保持执行部件的压力，可采用蓄能器的保压回路。p.90-91的图4-26、4-27是两种常见的采用蓄能器的保压回路。4.保压回路系统工作时，油泵一面给执行元件供油，一面向蓄能器充油蓄压，当油压达到压力继电器调定值时，压力继电器发信号，使二位二通电磁阀通电，泵卸荷。这时单向阀关闭，系统由蓄能器补油保压。压力不足时，压力继电器复位，电磁阀失电，油泵又恢复供油。此回路的保压时间取决于蓄能器的容量，调节压力继电器调定值返回区间可调节系统的最大和最小压力值系统图为采用蓄能器保持支路上的压力而不受主油路压力变化影响的回路。当主油路上因负载减小，压力降低时，由于单向阀2关闭，将主油路与支路隔开，蓄能器4为支路补油并保持支路上的压力。压力继电器3的作用是当支路上的压力达到调定值时，发出信号，主油路上的执行元件才能动作。此回路的常用于机械加工中保证夹紧缸可靠夹紧，而不受进给油缸工作时（如快进）的影响。如图，油缸上腔压力由液控单向阀保压。当压力降低至电结点压力表的下触点时，换向阀得电，油泵向系统供油，当油缸上腔压力升高至电结点压力表的上触点时，换向阀失电，换至中位，泵卸荷。自动补油的保压回路

所谓卸荷，是指泵的功率损耗接近于零的运转状态。液压功率为流量与压力之积，p、q任一项为零，功率损耗即为零，故卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法。流量卸荷只适用于变量泵，如使变量泵偏心或者斜盘倾角为零，输出流量就接近于零，变量泵便处于卸荷状态。通常采用压力卸荷，即让油泵接近于零压下工作。5.卸荷回路

液压执行元件工作中，由于各种原因要短暂停歇，此时不需泵供油，但又不宜关闭电机，因为频繁启停电动机将会缩短电动机和液压泵的寿命。这就要用到卸荷回路。

功用：液压泵不停转情况下，使液压泵在零压或接近零压下运转，以减少系统功率损耗和噪声，降低油液发热，延长泵的寿命。

图4-25所示为几种常见的卸荷回路。图4-25b所示是利用换向阀的中位机能的卸荷回路，当三位四通电磁换向阀处于中位时，泵即卸荷。中位机能为M、H、和K型的三位换向阀都具有此功能。图4-25a所示是用两位两通阀组成的卸荷回路，当两位两通阀1的电磁铁通电时，阀1右位工作，则泵的出油口通过阀1和油箱相连，泵在近于零压下运转，即卸荷状态。图4-25c所示是利用先导式溢流阀的卸荷回路，当两位两通电磁阀的电磁铁通电时，先导型溢流阀的远程控制口通过两位两通阀和油箱相通，使泵在近于零压下运转，即卸荷状态。此三种卸荷中，前面两种方法简单，但换向阀切换时会产生液压冲击，仅适用于低压、流量小于40L／min的场合，且配管要尽量短。采用先导型溢流阀的卸荷的方法性能较好，可用于大流量的液压回路中。利用三位换向阀的中位机能的卸荷回路采用两位两通电磁换向阀的卸荷回路采用先导式溢流阀的卸荷回路6、平衡回路

功用：平衡执行元件及其工作部件的重力负载。防止因自重而下滑或超速运动。

方法：在立式液压缸下行的回油路上设置顺序阀，调节顺序阀开启压力，使油缸回油腔产生平衡自重的背压力

回路要求结构简单、闭锁性能好、工作可靠。

为了防止立式液压缸及其垂直工作部件因自重而下滑，或者在下行运动中因自重而造成超速运动，便可采用平衡回路。

图4-28a为采用自控顺序阀的平衡回路。在垂直放置的液压缸下腔串接一单向顺序阀，使顺序阀的调定（打开）压力稍大于工作部件自重在液压缸下腔产生的压力，就可防止液压缸因自重而下滑。

此平衡回路的缺点是闭锁不严，活塞不能长期停留在任意位置上，且自重较大时，顺序阀的调定压力高，活塞下行时功率损失较大，故此回路用于工作部件重量不太大的场合。图4-28b为外控顺序阀的平衡回路。液压缸下腔回油由外控顺序阀闭锁，外控顺序阀的启、闭是由外部压力来控制的。

为防止液压缸出现“点头”现象,常在顺序阀外控口加一节流阀。由于滑阀本身的泄漏，此平衡回路也存在闭锁不严现象，活塞不能长期停留在任意位置上。若要长期停留在任意位置上可用液压锁。

采用自控顺序阀的平衡回路采用外控顺序阀的平衡回路液控单向阀的平衡回路如图所示，当电磁换向阀处于中位时，由于液控单向阀控制口油压为零，液控单向阀关闭，可防止立式液压缸及工作部件因自重而下滑。

为了防止液压缸出现“点头”现象,在油缸下腔的油路上设置了单向节流节流阀。因液控单向阀闭锁性能较好，活塞能停留在任意位置上。

8.在p.87页图4-22图（b）中，为什么远程调压阀4调定压力必须低于先导式溢流阀3的导阀调定压力？图（c）中阀6、7与阀5呢？

9.在p.88页图4-23图（a）单级减压回路中，溢流阀1调定压力与减压阀2调定压力有何关系？单向阀5的作用何在？10.在p.89页图4-24图（a）单作用增压缸增压回路中，为何要设置单向阀5和辅助油箱？在图（b）双作用增压缸增压回路中，四个单向阀7、8、9、10各起什么作用？11.常见的卸荷回路主要有哪几种？它们各有什么特点？12.试分析p.91页图4-28图（b）外控顺序阀的平衡回路中，活塞向下空行程时，为何会产生“点头”现象，如何解决之？想一想答答看课题四流量阀及速度控制回路在液压传动系统中，用以控制调节油液流量的阀类称为流量控制阀，简称流量阀。学习目标：1.掌握节流阀、调速阀的结构、工作原理及符号含义；

2.熟悉节流阀、调速阀的流量特性及使用场合；

3.掌握速度控制回路的类型和功用

4.熟悉常用的速度控制回路的组成及调节原理

5.了解常用的速度控制回路的速度负载特性及应用场合。

1.结构与原理

节流阀的结构和图形符号如图所示。（一）节流阀功用：

调节流量，控制速度。即：通过改变阀口通流面积的大小来控制流量，从而达到调节执行元件的运动速度之目的。分类：流量控制阀主要可分为节流阀、调速阀等。一、流量控制阀节流阀主要由阀体\阀芯\弹簧\调节螺帽等元件组成,压力油从进油口P1流入，经过阀芯上的轴向三角槽式节流口从P2流出。调节螺帽可使阀芯轴向移动，改变节流口的通流截面积，从而达到调节流量的目的.图5-15节流阀及图形符号结构图图形符号2.节流阀的特性

节流阀的节流口是一种介于薄壁孔和细长孔之间的小孔，常用的节流阀节流口结构如图4-30所示式中：K—与节流口形式、流动状态、粘度等有关的系数AT—节流口的过流面积

Δp—节流口前后的压力差m—由节流口形式决定的指数，m=0.5—1q—通过节流口的流量通过节流阀阀口的流量可用以下统一的公式表示：

m=10.5<m<1m=0.5

节流阀的特性曲线如图所示（1）流量调节特性

当节流阀的K、Δp

、m均保持不变时，q=f（AT）称为节流阀的流量调节特性。显然可以看出AT增大，q亦增大。因此我们可以通过调节节流阀节流口的大小，来调节流量。

理想的节流阀应当是AT=const，q=const，但实际上是不可能的。当AT=const时，q=f（Δp，K，m）称为节流阀的流量稳定性。影响流量稳定性的因素主要有三个，下面分别进行分析讨：（2）流量稳定性如图4-29节流阀特性曲线所示，负载变化—Δp变化—q变化，m值越大，流量q受压差Δp的影响就越大。

比较细长孔(m=1)与薄壁孔(m=0.5)，故同样Δp变化，所引起的q变化是不相同的。薄壁孔的流量q变化较小。a.Δp变化的影响

油温变化—油液粘度变化—K变化—q变化。

比较细长孔与薄壁孔，由于薄壁孔的K值与粘度无关，细长孔q的K值与粘度有关，因此通过薄壁孔的流量不受油温的影响。b.油温变化的影响

当节流阀节流口通流截面开得很小时，通过节流口的流量会时大时小，甚至造成断流，这种现象称为节流口阻塞。发生节流口阻塞的主要原因是油液中含有杂质或者油液因高温氧化变质的生成物粘附在节流口的表面上，当附着层达到一定厚度时，会造成节流阀断流。比较薄壁孔与细长孔，薄壁孔口长度短，不易堵塞，细长孔口长度较长，易容堵塞。因此薄壁孔的流量稳定性要比细长孔更好。c.节流口堵塞的影响

为了避免节流阀产生堵塞，要有一个能保证节流阀正常工作（指无断流，且流量变化率不大于10%）的最小流量限制值，称为节流阀最小稳定流量。

这是节流阀使用时的重要的指标，不能小于此值。

从以上三个方面的综合分析，可以得出以下的结论：从保证节流阀流量稳定性的角度看，节流阀节流口做成薄壁孔口更好。

在实际应用中，防止节流阀堵塞的措施：

一是油液要精密过滤，

二是节流阀两端的压力差要适当，一般为0.2——0.3MPa

1.结构与原理调速阀的结构如图4-32所示，它是由定差减压阀1和节流阀2串联而成，其中的定差减压阀作用是保持节流阀前后的压差不随外负载的变化而变化，节流阀则用来调节通过阀的流量。设调速阀进口压力为p1，经定差减压阀阀口x降压之后为p2，然后通过节流阀阀口再降压之后为p3。二、调速阀

问题的引入：对节流阀而言，当流量调节手柄不动，即时，∵，而当F变化，变化，q发生变化。

∴稳定性要求较高时，就要采用调速阀。定差减压阀节流阀图4-32调速阀及图形符号结构图图形符号调速阀和节流阀特性曲线

由图可知，通过节流阀的流量随进出油口压差变化而发生变化，而调速阀的特性曲线基本上是一条水平线，即进出口压差变化时，通过调速阀的流量基本上是不变的。只有当压差很小时，一般△p≤0.5MPa，调速阀的特性曲线才与节流阀的特性曲线重合，这是因为调速阀中的定差减压阀处于非工作状态，减压阀口全开，调速阀只相当于一个节流阀。调速阀、节流阀的流量压差特性曲线如图所示。调速阀或节流阀主要应用于与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。调节阀的开口面积，便可调节其通过的流量，从而控制执行元件的运动速度。

由于调速阀和节流阀的流量稳定性却不同，其适用的场合也有所不同。节流阀适用于对速度稳定性要求不高的节流调速系统，而调速阀适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的节流调速系统。

要注意：应用调速阀时，为了让调速阀能够稳定地工作在特性曲线水平线段上，必须要保证调速阀的进出口至少有不低于0.5MPa的压差。1.何谓流量控制阀？常用的流量控制阀主要有哪两类？2.影响节流阀的流量稳定的因素有哪些？为什么说节流阀的节流口做成薄壁小孔更好？3.调速阀是哪两种阀串联而成的？为什么调速阀能够在外负载变化的情况下，能保持其中的节流阀前后压差不变，使流过流量稳定不变？4.应用调速阀时，为使通过流量不受外负载变化的影响，要求调速阀的进出口压差不得小于

MPa。想一想答答看功用：调节执行元件的运动速度。方法：

液压缸的运动速度：υ＝q/A

液压马达的转速：n＝q/VM

因此，改变输入液压执行元件的流量q、或者改变变量液压马达的排量VM，都能调节液压执行元件的速度。（一）调速回路功用：控制或者变换执行元件的运动速度，满足执行元件对工作速度之要求。主要包括调速回路和速度变换回路二、速度控制回路

分类：

节流调速：采用定量泵+流量控制阀，通过改变流量阀流量来调速。

容积调速：采用改变变量泵或者变量马达排量来调速。

容积节流调速：采用变量泵+流量阀调速。1.节流调速回路

工作原理：通过改变回路中流量控制阀（节流阀或调速阀）的通流面积来控制流入执行元件或者从执行元件流出的流量，来调节执行元件运动速度。

分类:根据流量阀在回路中的位置不同，分为：

进油节流调速

回油节流调速

旁路节流调速前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。（1）进油节流调速回路如图4-33（a）所示，将节流阀串联在液压缸的进油路上。液压泵供油压力pp由溢流阀调定，并基本保持恒定。调节节流阀的通流面积，即可调节通过进入液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。多余的油液经溢流阀流回油箱，故无溢流阀则不能调速。注：溢流阀工作于溢流稳压状态，是调速回路正常工作的必要条件。a.组成与原理b.速度负载特性液压缸稳定工作时，其受力平衡方程式为p1A1=F+p2A2

式中：p1、p2—分别为液压缸进油腔和回油腔的压力，p2≈0F—液压缸的负载；A1、A2—分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效面积。因为液压泵供油压力pp为定值，故节流阀两端的压差为：经节流阀进入液压缸流量为：所以：从进油节流调速回路的速度负载特性方程可知，液压缸运动速度v和节流阀通流面积AT成正比。调节AT可实现无级调速。且此回路的调速范围较大（速比最高可达100）。

当AT调定之后，执行元件的速度随负载的增大而减小。——进油节流调速回路的速度负载特性方程故液压缸的运动速度为：

选取不同的AT值，作v-F坐标曲线图，可得一组曲线，即该回路的速度负载特性曲线，如图所示。这组曲线表示液压缸运动速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚性越差。从图可看出：①当AT一定时，重载区域比轻载区域的速度刚性差。②在相同负载条件下，AT大时，即速度高时速度刚性差。结论：此调速回路适用于低速、轻载和速度稳定性要求不高的场合d.功率和效率回路的效率为：

由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失ΔPy=ppqy和节流损失ΔPT=Δpq1

，故回路的效率较低。

在节流阀进油节流调速回路中，液压泵输出功率为Pp=ppqp=常量而液压缸的输出功率为，该回路功率损失为：

由速度负载特性方程可知，无论AT为何值，当F=ppA1时，节流阀两端压差Δp为零，活塞运动就停止，此时液压泵输出的流量全部经溢流阀回油箱。此F值即为该回路的最大承载值，即Fmax

=ppA1。c.最大承载能力（2）回油节流调速回路回油节流调速回路

图4-33（b）所示，把节流阀串联在液压缸的回油路上，利用节流阀控制液压缸的排油量q2来实现速度调节。调节液压缸的回油流量q2，也就控制了进油量q1，定量泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱，溢流阀调整压力（pp）基本保持稳定。按前述的分析方法，不难得出回油节流调速的速度负载特性方程：回油节流调速和进油节流调速的速度负载特性及速度刚性基本相同,因此对进油节流调速回路的分析结论，完全适用于回油节流调速回路。

进、回油节流调速回路不同点：

a）承受负值负载的能力回油节流调速回路中的节流阀使液压缸回油腔形成一定背压，能承受一定的负值负载。

b）停车后的起动性能当液压泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中背压不能立即建立，即使回油路上节流阀关得很小，也会引起瞬间工作机构的前冲现象。

c）实现压力控制的方便性在进油节流调速回路中，当工作部件碰到死挡块而停止后，其p1将升至溢流阀的调定压力pp，利用这一压力变化来实现压力控制很方便。而回油节流调速回路，当工作部件碰到死挡块后，其p2将降至零，利用这一压力变化来实现压力控制就比较麻烦。

为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼备两者的优点。

d）发热及泄漏的影响进油节流调速中，流过节流阀的热油直接进入液压缸；而在回油节流调速，流过节流阀的热油直接回油箱。故进油节流调速受油液发热影响，缸内外泄漏增加。

e）运动平稳性在回油节流调速回路中，由于回油路上节流阀对缸运动有阻尼作用，可获得更为稳定的运动，而进油节流调速运动平稳性稍差。但是，对于单杆液压缸来讲，无杆腔的有效面积大于有杆腔，那么在缸径、缸速相同的情况下，若节流阀的最小稳定流量相同，则进油节流调速能获得更低的稳定速度。

图4-33（c）为采用节流阀的旁路节流调速回路。改变节流阀的通流面积，便可调节液压泵流回油箱的流量，也就控制了进入液压缸的流量，即能实现调速。这时的溢流阀处于关闭状态，起安全阀作用，只有过载时才打开，其调定压力为最大工作压力的1.1—1.2倍。组成与原理旁路节流调路回路（3）旁路节流调速回路于是，可得到旁油路节流调速的速度负载特性方程：式中:

qt—液压泵的理论流量；K1—液压泵的泄漏系数；速度负载特性当负载增加时，速度显著下降，负载特性很软，即速度刚度很差当AT一定，负载越大，速度刚度越大；当负载一定时，AT越小（即活塞运动速度越高），速度刚度越大。根据上式，选取不同的AT值可作出一组旁油节流的速度负载特性曲线。旁油节流的速度负载特性曲线

最大承载能力由图可知，旁油路节流调速最大承载能力随AT的增大而减小，即旁路节流调速回路的低速承载能力很差，调速范围小。功率和效率旁路节流调速只有节流损失，而无溢流损失，泵输出压力随负载而变化，即节流损失和输入功率随负载而变化，所以比前两种调速回路效率高。由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、负载变化小、对速度平稳性要求不高且要求功率损失较小的系统中。调速阀节流调速回路使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都较软，在变载荷情况下运动的平稳性较差。为克服这个缺点，在上述三种节流调速回路回路中用调速阀来代替节流阀，组成进口、出口和旁路节流调速回路。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油口间的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路的速度负载特性将得到改善。但是，在调速阀中的定差减压阀，同样也要产生功率损耗，因而功率损失比节流阀大，回路效率更低。注意，使调速阀时，应保证进出口压差至少在0.5MPa以上2.容积调速回路容积调速是用改变液压泵或者液压马达的排量来实现调速的

优点：没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。缺点：变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。

分类：根据油路循环方式，容积调速回路分开式回路和闭式回路

开式回路：液压泵从油箱吸油，执行元件的回油直接回油箱。结构简单，油液在油箱中能得到充分冷却，但油箱体积较大，空气和脏物易进入回路。

闭式回路：执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连。结构紧凑，只需很小的补油箱，空气和脏物不易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油、冷却和换油。补油泵的流量一般为主泵流量的10%—15%，压力通常为0.3—1.0MPa左右。（1）变量泵+定量执行元件的容积调速变量泵+油缸的容积调速

变量泵+定量马达的容积调速

在右图中，改变变量泵的排量就可调节进入油缸的流量，从而调节活塞的运动速度v。若不考虑油泵、油缸和管道的泄漏，油缸活塞的运动速度为：在左图中，若不计变量泵和定量液压马达的损失和泄漏，定量马达的转速nM

，输出转矩TM和输出功率PM分别为：

以上第１，２式表明，通过调节变量泵的输出流量，可对油缸或定量马达的运动速进行调节。式中：ΔpM

—液压马达进出口的压差VM—液压马达的排量

nM—液压马达的转速

综上所述，变量泵和定量执行元件所组成的容积调速为恒转矩调速，且调速范较大。此调速回路适用于调速范围较大，要求恒转矩输出的场合。变量泵+定量马达回路特性曲线P/T

/nVP0TMPMnM(v)①此调速回路，当变量泵的转速不变时，液压缸的运动速度V

或定量马达的转速nM均与变量泵的排量VP成正比。②如果系统负载转矩恒定，回路的工作压力恒定不变，即pM不变，马达的输出转矩TM保持恒定。③定量马达的输出功率PM随着变量泵的排量VP的增减而线性地增减。（2）定量泵和变量马达容积调速下图为由定量泵和变量马达组成的容积调速回路。定量泵输出流量不变，改变变量马达的排量VM就可以调节液压马达的转速回路图调速特性①根据nm=qp/VM可知，马达nm与排量VM成反比，但VM过小则马达的输出转矩将减小，甚至不能带动负载，故这种调速回路的调速范围较小。②由液压马达的转矩公式TM=可知，若VM减小，nm增加，则TM下降。③定量泵输出流量是不变的，泵的压力由安全阀2调定。马达输出的最大功率是不变的，故这种调速为恒功率调速。（3）变量泵+变量马达容积调速这种调速回路是上述两种容积调速回路的组合。变量泵+变量马达容积调速回路图变量泵+变量马达容积调速的特性

低速阶段高速阶段

由于一般工作部件都在低速时要求有较大的转矩，因此该回路在应用时，马达转速的调节要分为低速和高速两阶段进行，在低速范围内调速时，先将液压马达的排量调得最大，使马达获得最大输出转矩，由小到大改变泵的排量，直至达到最大值，液压马达转速随之升高，输出功率线性增加，此时调速回路处于恒转矩输出状态；若要进一步加大液压马达转速，在高速阶段，则可改变变量马达的排量由大到小，此时输出转矩随之降低，而泵则处于最大功率输出状态不变，这时液压回路处于恒功率输出状态。由于泵和马达的排量均可改变，不仅扩大了马达的调速范围，而且也扩大了马达的输出转矩和输出功率特性的选择范围，它的调速特性曲线如图所示。3、容积节流调速回路

容积节流调速采用压力补偿型变量泵供油，采用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量，从而调节油缸运动速度，并且通过压力反馈，使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。

特点：没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好

应用：常用在速度范围大、中小功率的场合，例如组合机床的进给系统等。限压式变量泵+调速阀调速回路

图4-37为由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。该回路由限压式变量泵1供油，压力油经调速阀2进入液压缸左腔，回油经背压阀6返回油箱。

液压缸运动速度由调速阀中的节流阀来调节。设泵的流量为qp,当关小调速阀时，q1减小，此时泵的输油量还未来得及改变，于是qp

>q1，这时泵出口压力升高，通过压力反馈作用，使泵的流量自动减小，直至qp=q1为止；反之，若qp

q1

时，泵出口压力便下降，通过压力反馈作用，又会使泵的流量自动增大,到qp=q1为止。

由此可见，调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可使泵的流量自动地和液压缸所需的流量相适应。图为限压变量泵和调速阀的容积调速特性曲线。图中曲线1是限压式变量叶片泵的流量—压力特性曲线，曲线2是调速阀在某一开口AT下的压差-流量特性曲线，二曲线的交点a即为该回路的工作点。

这种回路无溢流损失，系统发热小，速度稳定性（刚性）较高。限压变量泵和调速阀的容积调速特性12回路类型节流调速回路容积调速回路容积节流调速回路主要性能用节流阀用调速阀进、回油路旁油路进、回油路旁油路机械特性速度稳定性较差差好较好较好好承载能力较好较差好较好较好好调速范围较大小较大较小大较大功率特性效率低较高低较高最高较高发热大较小大较小最小较小适用范围小功率、轻载的中、低压系统大功率,重载,高速的中,高压系统中、小功率的中压系统各种调速回路的比较表二、速度变换回路

功用：使执行元件从一种速度变换到另一种速度。分类：快速运动回路和速度换接回路1.快速运动回路又称增速回路

功用：使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。介绍三种常用的快速运动回路液压缸差动连接的快速回路双液压泵供油的快速回路蓄能器补油的快速回路回路组成如图4-38所示。阀3和阀4位均工作于左位时，液压缸形成差动连接，快速右行。阀3工作于左位、阀4工作于右位时，差动解除，液压缸左腔进油，右腔回油，液压缸转为慢速右行。阀3和阀4都工作在右位时，液压缸右腔进油，左腔回油，快速返回。回路结构简单，应用较广，但速度增加有限。图4-38液压缸差动连接回路（1）液压缸差动连接快速回路系统转入工进时，系统工作压力升高，顺序阀3打开，单向阀4关闭，低压大流量泵2经顺序阀3卸荷，系统由小泵1单独供油，实现工作进给。

此回路工进时泵2卸荷，减少了动力消耗，效率高，功率损失小，应用较广。但双泵结构较复杂，成本高。图4-40所示为双泵供油快速回路回路组成如图。图中泵2为低压大流量泵，泵1为高压小流量泵。系统空载快速时，工作压力低，溢流阀5和顺序阀3处于关闭状态，此时大泵2的流量经单向阀4和小泵1的流量汇合向系统供油，以满足快速运动需要；（2）双泵供油快速回路

系统短期需要大流量时，换向阀5处于左位或右位，由泵1和蓄能器4共同时向流压缸6供油；当系统停止工作时，换向阀5处在中间位置，这时泵便经单向阀3向蓄能器充液，蓄能器压力升高后，达到液控顺序阀2调定压力后，阀口打开，使泵卸荷。4-39采用蓄能器的快速运动回路（3）蓄能器快速运动回路2.速度换接回路

功用：使液压执行元件在一个工作循环中从一种运动速度切换到另一种运动速度。

分类：快速转慢速的换接；两个慢速之间的换接。

在速度转换的回路中，要求具有较高的速度换接平稳性，不能出现冲击现象。（1）行程阀的快慢速换接回路图4-41行程阀速度换接回路回路分析：

换向阀1工作于左位,行程阀2处于下位，油缸快进：

进油路：泵阀1油缸左腔，

回油通：油缸右腔阀2阀1油箱活塞上的行程挡块压下行程阀2，液压缸转为慢速工进：

进油路：泵阀1油缸左腔，

回油通：油缸右腔阀3阀1油箱换向阀1工作于右位，活塞快速退回：

进油路：泵阀1单向阀4油缸右腔

回油通：油缸左腔阀1油箱该回路速度换接较平稳，换接点位置较准确，但行程阀必须安装在运动部件附近，管路的连接较长，且较为复杂。（2）调速阀并联的两种工进速度换接回路回路分析：阀1、阀2和阀3都工作在左位，油缸向右快进

进油路：阀1

阀2缸左腔；

回油路：缸右腔

阀1油箱，快进到位，阀2电磁铁通电，实现第一次工进

进油路：阀1调速阀A阀3缸左腔

回油路：缸右腔

阀1油箱，第一次工进完成，阀3通电，实现第二次工进

进油路：阀1调速阀B阀3缸左腔

回油路：缸右腔

阀1油箱，该回路在进行速度换接时，液压缸的速度会出现一定冲击.

调速阀并联的速度的换接回路（3）调速阀串联的两种工进速度换接回路

回路分析：阀1、阀2和阀3都工作是左位，缸向右快进

进油路：阀1阀3缸左腔；

回油路：缸右腔

阀1油箱，快进到位，阀3电磁铁通电，实现第一次工进；

进油路：阀1调速阀A阀2缸左腔；

回油路：缸右腔

阀1油箱，第一次工进完成，阀2通电，实现第二次工进。

进油路为：阀1调速阀A调速阀B缸左腔

回油路为：缸右腔

阀1油箱，

由于阀B开口调得比阀A小，因此二工进速度比一工进速度低。这种回路在工进速度换接时，液压缸的速度不会出现很大冲击,但能量损失较大调速阀串联的速度的换接回路5．液压系统的调速方法有

、

和

。6．节流调速回路按流量阀安装位置的不同，分成

、

和

。7．进、回油节流调速回路的功率损失有

和

。8．容积调