液压与气压传动课件 第7章 液压基本回路

液压与气压传动任课教师：刘志民河北工程大学机械与装备工程学院目

录压力控制回路速度控制回路7.17.23

第7章

液压基本回路方向控制回路7.3多执行元件控制回路7.4节能回路7.5【本章教学目的与要求】01100掌握调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、泄压回路和平衡回路的工作原理及应用；掌握调速回路、快速运动回路和速度换接回路的工作原理及应用；掌握调速回路的工作特性；掌握换向回路、锁紧回路和制动回路的功能和工作原理。了解多执行元件控制回路、节能回路的工作原理及性能。02100液压基本回路是指将某些液压元件组合，从而能实现某种特定功能的液压子系统。控制整个系统或局部油路的工作压力控制两个或两个以上执行元件的工作顺序、互不干扰等

压力控制回路

速度控制回路

方向控制回路

多执行元件控制回路控制和调节执行元件的运动速度（角速度）控制执行元件的运动方向和锁停压力控制回路7.103100压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力值，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。调

压

回

路减

压

回

路增

压

回

路卸

荷

回

路保

压

回

路泄

压

回

路平

衡

回

路压力控制回路调压回路04100一调压回路在液压系统中起到调定或限制最高工作压力的作用，或者使执行元件在不同的工作阶段实现多级压力变换。这一功能一般由溢流阀来完成。压力控制回路7.1图7-1

调压回路当液压缸工进时，溢流阀处于什么状态？开启当液压缸快进时，溢流阀处于什么状态？关闭如果将图中的液压泵改为变量泵，溢流阀状态？溢流阀常态时关闭，做安全阀使用。当系统工作压力达到或超过溢流阀的调定压力时，溢流阀开启，对系统起安全保护作用。调压回路05100一远程调压回路压力控制回路7.1图7-2远程调压回路1-先导式溢流阀；2-远程调压阀

注意：远程调压阀2的调定压力必须小于先导型溢流阀1的调定压力，否则不能实现远程调压。调压回路06100一多级调压回路压力控制回路7.1图7-3多级调压回路1-主溢流阀；2、3-远程调压阀；4-换向阀注意：阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力。（动画)调压回路07100一通过电液比例溢流阀进行无级调压的比例调压回路压力控制回路7.1图7-4比例调压回路调节输入比例溢流阀的电流，即可达到系统工作压力的无级调节。（动画)减压回路08100二减压回路是使系统中的某一支路具有低于系统压力调定值的稳定工作压力，如机床的工件夹紧、导轨润滑及液压系统的控制油路常需用减压回路。压力控制回路7.1图7-5（a）单级减压回路1-溢流阀；2-减压阀；3-单向阀注意：为了使减压回路工作稳定，减压阀最低调整压力应不小于0.5MPa，最高调整压力应至少比系统压力低0.5MPa。减压回路09100二二级减压回路压力控制回路7.1图7-5（b）二级减压回路1-溢流阀；2-先导式减压阀；3-远程调压阀问题：当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的前面还是后面？后面，以避免减压阀泄漏对执行元件的速度产生影响。（动画)增压回路10100三增压回路是使系统中某一支路获得比系统压力高的压力油。利用增压回路，液压系统可以采用压力较低的液压泵，甚至压缩空气动力源来获得较高压力的液压油。压力控制回路7.1图7-6单作用增压回路1-液压缸；2-增压缸；3-单向减压阀应用：使用单作用增压器的增压回路，适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合，如制动器、离合器等。（动画)增压回路11100三压力控制回路7.1图7-7双作用增压回路1-增压器；2-换向阀；3-顺序阀；4-液控单向阀；5-液压缸应用：采用双作用增压器的增压回路，它能连续输出高压油，适用于增压行程较长的场合。（动画)卸荷回路12100四卸荷回路是在系统执行元件短时间不工作时，不必频繁起停泵的驱动电机，而使泵在输出功率等于或接近零的状态下运行的回路。泵的输出功率等于压力和流量的乘积，因此卸荷的方法有两种。压力卸荷：将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下工作；流量卸荷：使泵在零流量或接近零流量下工作。流量卸荷仅适用于变量泵。压力控制回路7.1卸荷回路13100四采用换向阀的卸荷回路压力控制回路7.1问题：什么中位机能的换向阀能实现卸荷？M型、H型或K型换向阀中位机能将泵的出口接回油箱，实现泵的零压卸荷。图7-8用换向阀的卸荷回路

MHK卸荷回路14100四采用先导式溢流阀的卸荷回路压力控制回路7.1注意：阻尼器2可防止卸荷和升压时的液压冲击。7-9用溢流阀的卸荷回路1-先导式溢流阀；2-阻尼器；3-换向阀（动画)卸荷回路15100四双泵供油卸荷回路压力控制回路7.1注意：卸荷阀4调定压力至少比溢流阀3的调定压力低0.5MPa。图7-10双泵供油卸荷回路1-高压小流量泵；2-低压大流量泵；3-溢流阀；4-卸荷阀卸荷回路16100四限压式变量泵的卸荷回路压力控制回路7.1回路为零流量卸荷。溢流阀4作安全阀用，常态时关闭。图7-11限压式变量泵的卸荷回路1-变量泵；2-换向阀；3-液压缸；4-安全阀（动画)卸荷回路17100四蓄能器保压液压卸荷回路压力控制回路7.1图7-12蓄能器保压液压泵卸荷回路卸荷溢流阀电磁溢流阀图7-12蓄能器保压液压泵卸荷回路（动画)保压回路18100五保压回路是使系统在液压缸不动的工况下保持稳定不变的压力值。保压性能的两个主要指标是保压时间和压力稳定性。1.采用液控单向阀的保压回路最简单的保压回路是采用密封性能较好的液控单向阀的回路。适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。压力控制回路7.1图7-13采用液控单向阀的保压回路1-变量泵；2-换向阀；3-液控单向阀；4-电接点压力表（动画)保压回路19100五2.自动补油保压回路采用蓄能器的保压回路重力式蓄能器压力波动小，不超过0.1~0.2MPa。蓄能器的容量由保压时间内系统的泄漏量来决定。压力控制回路7.1图7-14采用蓄能器的保压回路1-变量泵；2-换向阀；3-液控单向阀；4-单向节流阀；5-蓄能器限位开关保压回路20100五2.自动补油保压回路采用辅助液压泵的保压回路回路中增设一台小流量高压辅助泵8。由于辅助泵只需补偿系统的泄漏量，可选用小流量泵，功率损失小。压力稳定性取决于溢流阀7的稳压性能。压力控制回路7.1图7-15用辅助液压泵的保压回路1-主泵；2-换向阀；3-液控单向阀；4-压力表；5-压力继电器；6-节流阀；7-溢流阀；8-辅助泵；9-二位二通换向阀泄压回路21100六泄压回路是使执行元件高压腔中的压力缓慢释放，以免泄压过快而引起剧烈的冲击和振动。1.延缓换向阀切换时间的泄压回路延缓换向阀2的切换时间，在液压缸泄压后再开始反向回程。节流阀6在泄压时起缓冲作用。泄压时间由时间继电器控制，经过一定时间延迟，换向阀2才动作活塞回程。压力控制回路7.1图7-15用辅助液压泵的保压回路1-主泵；2-换向阀；3-液控单向阀；4-压力表；5-压力继电器；6-节流阀；7-溢流阀；8-辅助泵；9-二位二通换向阀泄压回路22100六2.用顺序阀控制的泄压回路采用带卸荷阀芯的液控单向阀实现保压和泄压，泄压压力和回程压力由顺序阀控制。顶开液控单向阀4的卸载小阀芯，使缸上腔泄压。当上腔压力降低至低于顺序阀5的调定压力（一般调至2~4MPa）时，顺序阀5关闭，液压泵压力上升，顶开液控单向阀4的主阀芯，使活塞回程（向上运动）。压力控制回路7.1图7-16用顺序阀控制的泄压回路1-液压泵；2-溢流阀；3-手动换向阀；4-液控单向阀；5-顺序阀；6-节流阀平衡回路23100七平衡回路是在垂直或倾斜放置的液压缸向下运动的回油路上保持一定的背压值，以平衡重力负载，使之不会因自重而自行落下。压力控制回路7.1G平衡回路24100七1.采用单向顺序阀的平衡回路调整顺序阀，使其开启压力与液压缸下腔作用面积的乘积稍大于垂直运动部件的重力。此处的顺序阀又被称作平衡阀。由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置。回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。压力控制回路7.1图7-17平衡回路G（动画)平衡回路25100七2.采用液控单向阀的平衡回路液控单向阀是锥面密封，泄漏量少，故其闭锁性能好，活塞能够较长时间停止不动。回油路上串联单向节流阀2，用于保证活塞下行运动的平稳。压力控制回路7.1图7-17平衡回路G问题：回油路上不设置节流阀会有什么影响？液控单向阀时开时闭，使活塞在向下运动过程中产生振动和冲击。（动画)平衡回路26100七3.采用远控平衡阀的平衡回路工程机械液压系统中常采用远控平衡阀的平衡回路。远控平衡阀是一种特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的锁闭定位作用，而且阀口大小能自动适应不同载荷对背压的要求，保证了活塞下降速度的稳定性不受载荷变化的影响。远控平衡阀又称为限速锁。压力控制回路7.1图7-17平衡回路G（动画)27100速度控制回路是控制执行元件运动速度和不同速度切换的回路。速度控制回路包括：调节执行元件运动速度的调速回路。使之获得快速运动的快速运动回路。快速运动和工作进给速度以及工作进给速度之间速度换接回路。速度控制回路7.228100调速原理液压系统中的执行元件包括液压缸和液压马达。液压缸的运动速度

液压马达的转速速度控制回路7.2调速回路一液压缸：一般只能改变输入流量。变量液压马达：既可改变输入流量、也可改变马达排量。调速回路可分为：节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路。291001.节流调速回路液压系统采用定量泵供油时，泵输出的流量qp一定，要控制执行元件的输入流量q1，必须在泵的出口旁接一条支路，将泵多余的流量∆q=qp-q1溢流回油箱。节流调速回路由定量泵、执行元件、流量控制阀（节流阀、调速阀等）和溢流阀等组成，其中流量控制阀起调节流量作用，溢流阀起压力补偿或安全作用。速度控制回路7.2调速回路一定量泵节流调速回路根据流量控制阀在回路中的安放位置不同分为：进油节流调速回路回油节流调速回路旁油节流调速回路301001）进油、回油节流调速回路速度控制回路7.2调速回路一

q1

节流阀→液压缸泵qp

∆q

溢流阀→油箱

问题：如果没有溢流阀回路还能否正常调速？不能。定量泵多余的油液必须通过溢流阀流回油箱。（动画)（动画)31100（1）速度负载特性和速度刚度速度控制回路7.2调速回路一32100（1）速度负载特性和速度刚度进油节流调回路的速度负载特性方程反映了速度v与负载FL的关系。速度控制回路7.2调速回路一图7-19进油节流调速回路速度负载特性33100（1）速度负载特性和速度刚度速度刚度表示负载变化时回路阻抗速度变化的能力。速度控制回路7.2调速回路一图7-19进油节流调速回路速度负载特性34100（1）速度负载特性和速度刚度分析：①AT=C，F↑，v↓∴速度负载特性软，即轻载时刚性好。②F=C，AT越小，v刚性越好，即低速时刚性好。∵pp=C，∴不论AT如何变化，其最大承载能力不变

Fmax=ppA1速度控制回路7.2调速回路一图7-19进油节流调速回路速度负载特性35100（2）功率特性液压泵输出功率液压缸的输出功率回路的功率损失速度控制回路7.2调速回路一Pp=ppqp

=常数液压缸输出功率溢流损失节流损失溢流损失节流损失36100（2）功率特性回路的效率

∵存在两部分功率损失。

∴这种调速回路效率较低。速度控制回路7.2调速回路一应用：进油路节流调速回路结构简单、价格低廉，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。如磨床液压系统。37100回油节流调速回路与进油节流调速回路的速度负载特性和速度刚性相似。回油节流调速回路功率特性也与进油节流调速回路相同。速度控制回路7.2调速回路一进油节流调速回油节流调速38100进油节流调速与回油节流调速的区别：①

承受负值负载的能力。回油节流调速回路能承受负值负载。②

运动平稳性。回油节流调速回路运动平稳性好。③

油液发热时对泄漏的影响。回油节流调速回路油液温升对系统泄漏影响较小。④

用压力信号实现程序控制的方法。进油节流调速回路容易实现压力控制。⑤

停车后的启动性能。回油节流调速回路会引起瞬间运动件的前冲现象。速度控制回路7.2调速回路一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，使其兼具二者的优点。391002）旁油节流调速回路

节流阀的进出口与液压缸的两腔并联。溢流阀作安全阀用，其调定压力为最大工作压力的

1.1~1.2倍。液泵的供油压力pp取决于负载，随负载的变化而改变，所以这种调速方式又称为变压式节流调速。速度控制回路7.2调速回路一

q1

→液压缸泵qp

∆q

节流阀→油箱

问题：调速回路正常工作时溢流阀是否溢流？否。由于溢流的功能由节流阀来完成，故正常工作时溢流阀处于关闭状态。（动画)40100（1）速度负载特性和速度刚度旁油节流调回路的速度负载特性方程速度刚度速度控制回路7.2调速回路一41100（1）速度负载特性和速度刚度分析：①AT=C，F↑，v↓，v—F特性更软，即重载时刚性好。②F=C，↑AT，v↓，即高速时刚性好。最大承载能力AT↑，阻力↓，Fmax↓，即低速承载能力差，调速范围也小。速度控制回路7.2调速回路一旁油节流调速回路速度负载特性42100（2）功率特性液压泵输出功率液压缸的输出功率回路的功率损失回路效率速度控制回路7.2调速回路一液压缸输出功率节流损失节流损失43100旁油节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，泵的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。速度控制回路7.2调速回路一旁油节流调速回路应用∵v—F特性较软，低速承载能力差。∴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。如：牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。441003）调速阀调速回路采用节流阀的节流调速回路速度刚性差，主要是由于负载变化引起节流阀前后两端压差变化，使通过节流阀的流量发生变化。在负载变化较大而又要求速度稳定时，这种调速回路不能满足要求。用调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大大提高。速度控制回路7.2调速回路一（1）采用调速阀的调速回路。

根据调速阀安放的位置不同，有进油节流、回油节流和旁油节流等方式。（2）采用旁通型调速阀的调速回路。

旁通型调速阀只能用于进油节流调速回路中。451003）调速阀调速回路速度控制回路7.2调速回路一进油（动画)回油（动画)旁油（动画)旁通型461003）调速阀调速回路调速阀的节流调速回路特点1.

在负载变化较大，v稳定性要求较高的场合，则用调速阀替代节流阀，当△p>△pmin，q调速阀不随△p而变化，所以速度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△P溢，又有△P节，还有△P减，所以，△P更大，一般用于P较小，但F变化较大而v稳定性要求较高的场合。

速度控制回路7.2调速回路一471002.容积调速回路容积调速回路是通过改变液压泵或马达的流量（或排量）来控制执行元件运动速度（或角速度）的回路。优点（与节流调速回路相比）：没有溢流损失和节流损失，回路效率较高，油液温升小，适用于高速、大功率场合；缺点：变量泵和变量马达的结构复杂，成本较高。速度控制回路7.2调速回路一48100速度控制回路7.2调速回路一容积调速回路分类

开式按油路循环方式

闭式

泵—缸式

按所用执行元件不同变量泵—定量执行元件

泵—马达式

定量泵—变量马达

变量泵—变量马达

491001）变量泵-定量马达调速回路速度控制回路7.2调速回路一图7-22变量泵-定量马达调速回路1-辅助泵；2-单向阀；3-变量泵；4-安全阀；5-马达；6-溢流阀（动画)501001）变量泵-定量马达调速回路改变泵的排量Vp可使马达转速nm和输出功率Pm随之成比例地变化。马达的输出转矩Tm和回路的工作压力∆p取决于负载转矩，不会因调速而发生变化，所以这种回路常被称为恒转矩调速回路。注意：随着负载转矩的增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转速下降。若采用高质量的轴向柱塞变量泵，其调速范围RB(即最高转速和最低转速之比)可达40；当采用变量叶片泵时，其调速范围仅为5~10。速度控制回路7.2调速回路一511002）定量泵-变量马达调速回路速度控制回路7.2调速回路一521002）定量泵-变量马达调速回路定量泵-变量马达调速回路泵的转速和排量均为常数，当负载功率恒定时，马达输出功率和回路压力都恒定不变，这种回路称为恒功率调速回路。马达的TM与VM成正比变化，nM与VM成反比(按双曲线规律)变化。调速范围RM很小，即使采用了高效率的轴向柱塞马达，调速范围也只有4左右，这种回路目前已很少单独使用。应用：在造纸、纺织等行业的卷曲装置中得到了应用。速度控制回路7.2调速回路一531003）变量泵-变量马达调速回路速度控制回路7.2调速回路一图7-23变量泵-变量马达调速回路1-双向变量泵；2-双向变量马达；3-辅助泵；4~7-单向阀；8-安全阀；9-溢流阀（动画)541003）变量泵-变量马达调速回路变量泵—变量马达调速分为两段进行：

第一，低速阶段时，将VM固定在最大值上，改变Vp，使其从小到大逐渐增加，马达转速也由低向高增大，直到Vp达到最大值。在此过程中，马达最大转矩TM不变，而功率PM逐渐增大，这一阶段为等转矩调速，调速范围为RB。

速度控制回路7.2调速回路一551003）变量泵-变量马达调速回路变量泵—变量马达调速分为两段进行：第二，高速阶段时，Vp固定在最大值上，使VM由大变小，而nM继续升高，直至马达允许的最高转速为止。在此过程中，马达输出转矩TM由大变小，而输出功率PM不变，这一阶段为恒功率调节，调节范围为RM。速度控制回路7.2调速回路一561003）变量泵-变量马达调速回路变量泵—变量马达调速分为两段进行：这样的调节顺序，可以满足大多数机械低速时要求的较大转矩，高速时能输出较大功率的要求。总调速范围为：Rc＝RBRM。一般Rc≤100。应用：这种回路适宜于大功率液压系统，如港口起重运输机械、矿山采掘机械等。速度控制回路7.2调速回路一571004）恒功率变量泵调速回路应用：压力机液压系统是这种调速回路典型的应用实例。速度控制回路7.2调速回路一图7-24恒功率变量泵调速回路581003.容积节流调速回路容积节流调速回路是采用变量泵供油，通过对节流元件（节流阀或调速阀）的调整来改变流入或流出液压执行元件的流量来调节其速度；而液压泵输出的流量自动地与液压执行元件所需流量相适应。容积节流调速回路虽然有节流损失，但没有溢流损失，其效率虽不如容积调速回路，但比节流调速回路高。运动平稳性与调速阀调速回路相同，比单纯容积调速回路好。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。速度控制回路7.2调速回路一591003.容积节流调速回路液压缸的运动速度由调速阀控制，变量泵输出的流量与进入液压缸的流量相适应。此回路又称为定压式容积节流调速回路。应用：适用于负载变化不大的中、小功率场合，如组合机床的进给系统等处。速度控制回路7.2调速回路一图7-25限压式变量泵和调速阀的调速回路1-变量泵；2-调速阀；3-液压缸；4-背压阀；5-安全阀601003.容积节流调速回路回路的效率为当负载变化较大且大部分时间处于低负载下工作时，回路效率不高。速度控制回路7.2调速回路一图7-25限压式变量泵和调速阀的调速回路1-变量泵；2-调速阀；3-液压缸；4-背压阀；5-安全阀（动画)611003.容积节流调速回路差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路（补充）速度控制回路7.2调速回路一差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路问题：1.分析该回路的工作原理？2.负载变化时对泵的输出压力有何影响？3.与限压式变量泵和调速阀组成的容积调速回路相比，哪一个回路效率更高？哪一个回路更适合用于负载变化大的场合？（动画)621001.快速运动回路快速运动回路的功能在于使执行元件获得所需的高速，以提高系统的工作效率或充分利用功率。快速运动回路一般工作在执行元件工作循环的快进和快退阶段。常用的快速运动回路1）液压缸差动连接快速运动回路2）双泵供油快速运动回路3）自重充液快速运动回路4）用增速缸的快速运动回路5）采用蓄能器的快速运动回路速度控制回路7.2快速和速度换接回路二631001.快速运动回路1）液压缸差动连接快速运动回路当1YA和3YA同时得电时，液压泵的出口同时接通油缸的有杆腔和无杆腔，油缸呈差动连接。油缸的差动连接也可以采用P型中位机能的三位四通换向阀来实现。特点及应用：回路结构简单，适用于速度稳定性要求较高的大功率场合。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-26差动连接快速回路（动画)641001.快速运动回路2）双泵供油快速运动回路回路采用低压大流量泵1和高压小流量泵8组成的双泵作动力源。卸荷阀2的调定压力至少应比溢流阀7的调定压力低10%~20%，低压大流量泵1在液压缸7工进时卸荷减少了动力消耗，回路效率较高。应用：回路适用于执行元件快进和工进速度相差较大的场合。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-27双泵供油快速运动回路（动画)651001.快速运动回路3）自重充液快速运动回路换向阀右位接入回路，由于运动部件的自重，活塞快速下降，由单向节流阀控制下降速度。此时因液压泵供油不足，液压缸上腔产生负压，充液油箱向液压缸上腔供油。为防止活塞快速下降时液压缸上腔吸油不充分，充液油箱常被充压油箱代替，实现强制充液。应用：回路适用于垂直运动部件质量较大的液压系统。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-28自重充液增速回路661001.快速运动回路4）用增速缸的快速运动回路压力油经柱塞孔进入增速缸小腔1，推动活塞快速向右运动，大腔2所需要的油液由充液阀4从油箱吸取。压力油打开顺序阀3并进入增速缸大腔2，活塞转换成慢速运动，且推力增大。特点：回路功率利用比较合理，但增速比受增速缸尺寸的限制，结构相对比较复杂。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-29用增速缸的增速回路（动画)671001.快速运动回路5）采用蓄能器的快速运动回路定量泵可选较小的流量规格，当系统不需要流量或执行元件速度很低时，泵的全部流量或大部分流量进入蓄能器储存待用，当系统工作或执行元件快速运动时，由泵和蓄能器同时向系统供油。应用：某些间歇工作且停留时间较长的液压设备（如冶金机械等）和某些工作时存在快、慢两种速度的液压设备（如组合机床等）。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-30采用蓄能器的快速运作回路（动画)681002.速度换接回路速度换接回路的功能是实现执行元件速度的切换，依切换前后速度的不同，有快、慢速及两种慢速换接回路。这种回路要求具有较高的换接平稳性和换接精度。常用的速度换接回路1）快、慢速换接回路2）两种慢速的换接回路速度控制回路7.2快速和速度换接回路二691001）快、慢速换接回路（1）用行程阀（或行程开关）的速度换接回路用行程阀的回路速度切换过程比较平稳，换接点位置准确。但行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。用行程开关的回路安装灵活、连接方便，但速度换接的平稳性、可靠性和换接精度相对较差。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-31行程控制的速度换接回路（动画)701001）快、慢速换接回路（2）液压马达串、并联双速换接回路在液压驱动的行走机械中，一般由路况决定运动速度：在平地行驶时为高速，上坡时要增加输出转矩，降低转速。采用两个液压马达串联或并联，以达到上述目的。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-32液压马达双速换接回路（动画)711002）两种慢速的换接回路两调速阀并联，速度换接时会使执行元件突然前冲。不宜用于“在加工过程中实现速度换接”，只能用于速度预选的场合。两调速阀串联，且上面调速阀的流量调得比下面调速阀小，从而实现两种慢速的换接。此回路的速度换接平稳性好。速度控制回路7.2快速和速度换接回路二图7-33两调速阀串联的速度换接回路

图7-34两调速阀并联的速度换接回路（动画)（动画)72100通过控制进入液压系统执行元件液流的通、断或变向来实现液压执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。常用的方向控制回路：换向回路锁紧回路制动回路方向控制回路7.3731001.采用换向阀的换向回路采用二位四通（五通）、三位四通（五通）换向阀都可以使执行元件换向。二位阀只能使执行元件正、反向运动，而三位阀有中位，滑阀的不同中位机能可使系统具有不同的性能。对一些需要频繁连续往复运动、且对换向过程又有很多要求的工作机构（如磨床工作台），必须采用复合换向控制的方式，常用机动滑阀作先导阀，由它控制一个可调式液动换向阀实现换向。方向控制回路7.3一换向回路741001.采用换向阀的换向回路当节流器J1、J2的开口调定后，不论工作台原来的速度快慢如何，工作台预先制动的行程基本不变。行程控制制动式换向回路的优点是换向精度高、冲击量较小，适用于工作部件运动速度不大，但对换向精度要求很高的场合，如内、外圆磨床中的液压系统。方向控制回路7.3一换向回路图7-35采用机液换向阀的换向回路751002.采用双向变量泵的换向回路方向控制回路7.3换向回路（a）采用液控单向阀补油的双向变量泵换向回路

（b）采用辅助泵补油的双向变量泵换向回路图7-36采用双向变量泵的换向回路换向回路一761001.采用液控单向阀的锁紧回路锁紧回路的功能是通过切断执行元件的进、出油通道而使它停在任意位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。使液压缸锁紧的最简单的方法是利用三位换向阀的M型或O型中位机能来封闭缸的两腔，使活塞在行程范围内的任意位置停止。由于滑阀的泄漏，不能长时间保持锁紧位置不动，锁紧精度不高。最常用的方法是采用液控单向阀作锁紧元件。方向控制回路7.3锁紧回路二771001.采用液控单向阀的锁紧回路问题：三位四通换向阀中位机能选择M型或O型是不是锁紧效果更好？为什么？不是。假如采用O型或M型机能,在换向阀中位时,由于液控单向阀的控制腔压力油被闭死而不能使其立即关闭,直至由换向阀的内泄漏使控制腔泄压后,液控单向阀才能关闭,影响其锁紧精度。为了保证锁紧迅速、准确，换向阀应采用H型或Y型中位机能。方向控制回路7.3图7-37采用液控单向阀的锁紧回路锁紧回路二液压锁（动画)781002.采用制动器的马达锁紧回路当执行元件是液压马达时，切断其进、出油口后马达理应停止转动，但因马达还有一泄油口直接通回油箱，当马达在重力负载力矩的作用下变成泵工况时，其出口油液将经泄油口流回油箱，使马达出现滑转。在切断液压马达进、出油口的同时，需通过液压制动器来保证马达可靠地停转。方向控制回路7.3图7-38采用制动器的马达锁紧回路锁紧回路二79100制动回路的功能是使执行元件平稳地由运动状态转变为静止状态，同时对油路中出现的异常高压和负压作出迅速反应，要求制动时间尽可能短，冲击尽可能少。方向控制回路7.3图7-39采用溢流阀的制动回路制动回路三80100在液压系统中，如果一个油源给多个执行元件供油，各执行元件会因回路中压力、流量的相互影响而在动作上受到牵制，因而需要使用一些特殊的回路才能实现预定的动作要求。常见的多执行元件控制回路有一、顺序动作回路二、同步控制回路三、互不干扰回路四、多路换向阀控制回路多执行元件控制回路7.481100顺序动作回路的功能是使几个执行元件严格按照预定顺序依次动作。按控制方式不同，分为压力控制和行程控制两种。1.压力控制顺序动作回路利用液压系统工作过程中的压力变化来使执行元件按顺序先后动作是液压系统特有的控制特性。多执行元件控制回路7.4图7-40顺序阀控制的顺序动作回路顺序动作回路一（动画)821001.压力控制顺序动作回路压力控制的顺序动作回路中，顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件最高工作压力的

10%~15%，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动作，引起事故。这种回路适用于系统中执行元件数目不多、负载变化不大的场合。多执行元件控制回路7.4图7-41压力继电器控制的顺序动作回路顺序动作回路一831002.行程顺序动作回路行程阀控制顺序动作回路动作可靠，但要改变动作顺序比较困难，同时管路长，布置较麻烦。多执行元件控制回路7.4图7-42行程阀控制的顺序动作回路顺序动作回路一（动画)841002.行程顺序动作回路行程开关控制顺序动作回路通过调整挡块位置便可调整液压缸的行程，由电控系统可任意地改变动作顺序，控制灵活方便。

多执行元件控制回路7.4图7-43行程开关控制的顺序动作回路顺序动作回路一（动画)85100同步控制回路的功能是使系统中两个或两个以上执行元件克服负载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的差异，而保证在运动上的同步。同步运动分为速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相等。位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。严格地做到每瞬间速度同步，则也能保持位置同步。实际上同步回路多数采用速度同步。

多执行元件控制回路7.4同步控制回路二861001.用流量控制阀的同步回路回路结构简单，但调整比较麻烦，同步精度不高，不宜用于偏载或负载变化频繁的场合。采用分流集流阀代替调速阀来控制两液压缸的进入或流出的流量，可使两液压缸承受不同负载时仍能实现速度同步。由于同步作用靠分流阀自动调整，使用较为方便，但效率低，压力损失大，不宜用于低速系统。多执行元件控制回路7.4图7-44液压缸单侧节流同步回路图同步控制回路二（动画)871002.串联液压缸的同步回路有效工作面积相等的两个液压缸串联起来可实现同步运动。回路允许较大偏载，因偏载造成的压差不影响流量的改变，只引起微量的压缩和泄漏，因此同步精度较高，回路效率也较高。由于制造误差、内泄漏及混入空气等因素的影响，经多次运行后，两缸将存在位置累积误差。回路中应具有位置补偿装置。多执行元件控制回路7.4

图7-45带补油装置的串联缸同步回路同步控制回路二（动画)881003.采用同步缸或同步马达的同步回路双作用单向阀2，可以在行程端点消除两液压缸的同步误差。当同步缸活塞向右运动到达端点时，顶开右侧单向阀，若某个液压缸（3或4）没有到达行程终点，压力油便可通过顶开的单向阀直接进入其上腔，使活塞继续下降到端点。由于同步缸一般不宜做得过大，所以这种回路仅适用于小容量场合。多执行元件控制回路7.4

图7-46同步缸同步控制回路同步控制回路二（动画)891003.采用同步缸或同步马达的同步回路用两个同轴等排量双向液压马达作配油元件，输出相同流量的油液也可实现两缸双向同步。由四个单向阀和一个溢流阀组成的交叉溢流补油回路可以在液压缸行程终点消除同步误差。回路的同步精度比采用流量控制阀的同步回路高，但专用的配流元件使系统复杂、制作成本高。多执行元件控制回路7.4

图7-47同步液压马达同步回路同步控制回路二（动画)90100在液压系统中，几个执行元件在完成各自工作循环时彼此互不影响，这样的回路就称为互不干扰回路。液压缸1和2各自要完成“快进—工进—快退”的自动工作循环。泵9为小流量泵，泵10是大流量泵。回路采用快、慢速运动分别由大、小泵供油，并由相应的电磁阀进行控制的方案来保证两缸快慢速运动互不干扰。多执行元件控制回路7.4

图7-49多缸快、慢速互不干扰回路互不干扰回路三（动画)91100多路换向阀是若干单路换向阀、安全溢流阀、单向阀和补油阀等组合成的集成阀。特点：具有结构紧凑、压力损失小、多