液压与气动技术单元四-4-1（其他速度控制回路）

《液压与气动技术》主讲人：王春艳其他速度控制回路时间：×××目录速度控制回路的功用和分类1容积调速回路24快速运动回路3CONTENTS速度转换回路5小结一学习目标（1）容积调速回路的调速原理（2）容积节流调速回路的调速原理（3）常见快速运动回路的工作原理（4）速度换接回路的工作原理（1）掌握各种速度控制回路的工作原理。（2）

能正确基本速度控制回路。【知识目标】【能力目标】PART01速度控制回路的功用和分类一速度控制回路的功用（一）速度控制回路的功用1、通过改变流量阀阀口过流面积来改变通过阀口流量，2、利用改变变量泵或变量马达的排量来控制液压缸的运动速度或液压马达的转速。υ=Q/A二调速回路快速回路速度控制回路的分类（二）速度控制回路的分类按功能分节流调速容积调速速度转换回路容积节流调速差动回路双泵供油回路蓄能器供油回路慢1-慢2转换回路快-慢转换回路图片PART02容积调速回路容积调速回路一（一）调速原理按油液循环方式不同分为：开式回路和闭式回路；（二）分类由于（1）液压缸移动速度υ=Q/A=Vpnp/A，式中np/A为定量（2）液压马达的转速nm=Q/Vm,式中Q为定值所以调节变量泵的排量Vp或变量液压马达的排量Vm，便可调节液压缸的移动速度υ或液压马达的转速nm

。变量泵+定量执行元件容积调速定量泵+变量马达容积调速变量泵+变量马达容积调速按液压泵和执行元件组合方式不同又分为容积调速回路一（1）开式回路开式回路（下图a）：液压泵从油箱吸油，执行元件的回油仍返回油箱。特点是：①散热好、便于杂质沉淀和气体的逸出。②但油箱尺寸大，空气和污物容易侵入。③由于结构简单，使用方便而被广泛应用。变量泵和定量执行元件容积调速回路容积调速回路一（2）闭式回路闭式回路（下图）：液压泵的吸油口与执行元件回油口直接连接，油液在封闭的油路系统内循环。特点是：①结构简单、运行平稳、空气和污物不容易侵入；②噪音小，但散热条件差；③需在回油路上设置补油装置，补充主系统因泄漏和执行元件进与回油腔面积不等所引起的流量之差。变量泵和定量执行元件容积调速回路容积调速回路一（3）变量泵+定量执行元件容积调速组成：变量泵+液压缸（或定量马达）、安全阀2、背压阀3、辅助泵5、溢流阀6等。原理：改变变量泵排量便可改变液压缸的直线运动速度或改变液压马达的转速。特点：①开式回路—调速过程中的最大推力Fmax为定值②闭式回路——最大转矩为定值，故称恒转矩调速；③因泵的泄漏，所以它低速承载能力差，速度也不稳定。应用：常用于插床、拉床、压床、推土机、升降机等大功率设备的液压系统中容积调速回路一（3）变量泵+定量执行元件容积调速变量泵和定量执行元件容积调速回路容积调速回路一组成：主回路，定量泵1、变量马达2、安全阀3；补油装置，辅助泵4、溢流阀5、单向阀。原理：马达转速nm=Qp/vm，定量泵Qp为定值，改变马达的排量vm

，便可以调节马达的输出转速nm

。（4）定量泵+变量马达的容积调速回路变量泵+变量马达容积调速回路特点：①马达的输出转矩Tm与马达的排量vm成正比。②由于系统工作压力和定量泵的流量不因调速而变，故马达的输出功率恒定不变，所以这种调速方式称为恒功率调速。容积调速回路一组成部分：回路中元件对称布置，变换泵的供油方向，即可实现马达正反向旋转。单向阀6、8用于辅助泵双向补油，单向阀7、9使溢流阀4在两个方向都起过载保护作用。（5）变量泵+变量马达容积调速回路容积调速回路一调速原理：分两个阶段调速①在低速段，马达排量最大，马达能获得最大输出转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。②高速段，此时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率调节）。应用：由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路的调速范围。适用于要求调速范围大、低速时要求大转矩、高速时要求恒功率，且工作效率高的设备，如各种行走机械、牵引机械等大功率设备。（5）变量泵+变量马达容积调速回路容积调速回路一特点：无溢流和节流损失，效率高、发热少，但结构较复杂，成本高。（四）容积调速回路的应用应用：适用于高压、大流量的大型机床。如液压压力机、工程机械、矿山机械等大功率设备的液压系统（三）容积调速回路的特点容积节流调速回路二（一）特点1、容积节流调速回路采用变量泵供油，同时用流量阀改变进入液压缸的流量。变量泵的供油量自动与液压缸所需的流量相适应，没有溢流损失，但有节流损失。2、容积节流调速回路的效率比节流调速回路高、发热小，速度稳定性比容积调速回路好。常用在调速范围大的中、小功率场合。容积调速回路虽然效率高，但速度—负载特性软；调速阀式节流调速回路速度—负载特性好，但回路效率低，容积节流调速回路对它们的特点进行中和。容积节流调速回路一（二）常见的容积节流调速回路1、限压式变量叶片泵—调速阀式容积节流调速回路稳流量泵-节流阀式容积节流调速回路1-稳流量泵2-节流阀3-安全阀限压变量泵-调速阀式容积节流调速回路2、稳流量泵—节流阀式容积节流调速回路。图片PART03快速运动回路快速运动回路一（一）作用使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用单杆液压缸差动连接的快速回路双泵供油的快速回路蓄能器和泵同时供油的快速回路。（二）常见的回路快速运动回路一（1）液压缸差动连接快速运动回路特点：回路简单、经济，但液压缸的速度加快有限；差动连接与非差动连接的速度之比为:A1/(A1-A2)；若不能满足快速运动的要求，常常要求和其它方法（如限压式变量泵）联合使用。双泵供油快速回路快速运动回路一（2）双泵供油快速回路特点：工作行程时泵1卸荷，功率损耗小，效率高、大小供油量差值大。应用：常用于执行元件快进和工进速度相差大的场合，但系统稍复杂，可用在组合机床、注塑机等设备中。快速运动回路一（3）蓄能器+泵同时供油快速回路特点：回路简单、小流量泵可获较高的运动速度，但蓄能器充油时，液压缸需停止工作，影响工作效率。应用：用于间歇工作、速度要求较高，而泵的流量又不大的场合。蓄能器供油快速回路PART04速度转换回路速度转换回路一（一）作用液压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，包括快速到慢速的转换，也包括两种慢速之间的转换。快—慢速转换两种慢速转换（二）常见的回路（三）要求在转换的过程中，应保证速度转换平稳、无前冲现象。速度转换回路一（1）用电磁换向阀的快慢速转换特点：①速度转换快、行程调节比较灵活、便于实现自动化；②平稳性比较差。应用：需要远程控制、速度转换要求不高的场合。

电磁阀快慢速转换回路速度转换回路一（2）采用行程阀的快慢速转换回路优点：行程阀的阀口是逐渐关闭（或开启）的，速度的转换比较平稳，比电磁换向阀转换更可靠。缺点：行程阀必须装在运动部件附近，有时管道很长，压力损失大。应用：多用于大批量生产用的专机液压系统中。用行程阀的快慢速转换回路调速阀串联的二次进给速度换接回路速度转换回路一（3）调速阀串联的慢速转换回路特点：①调速阀B的阀开口必须小于调速阀A的阀开口，否则调速阀B不起调速作用。②速度转换平稳，但压力油经两个的调速阀压力损失较大。应用：常用于组合机床中实现二次工作进给。速度转换回路一（4）调速阀并联的慢速转换回路特点：当一个调速阀工作时，另一个调速阀被堵，两个调速阀阀口大小无特定要求。应用：不宜用在系统工作中速度的转换，只用于速度预选的场合。

调速阀并联