快速运动回路

快速运动回路及速度换接回路主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第七章液压基本回路2内容提要快速运动回路速度换接回路12一、快速运动回路快速运动回路又称为增速回路，它的作用是在空载时，使液压执行元件以较高的速度运行，以提高系统的工作效率或充分利用功率。实现快速运动的方法有多种不同的方案：差动连接快速运动回路采用蓄能器补油的快速运动回路利用双泵供油的快速运动回路补油回路增速缸快速运动回路一、快速运动回路如图所示是典型的液压缸差动连接所形成的快速运动回路。它的特点是当液压缸前进时，从液压缸右侧有杆腔排出的液压油经过换向阀再进入左侧无杆腔，使无杆腔的输入流量一部分来自于液压泵，一部分来自于有杆腔的回油，从而增加了进油口的进油量，输入流量增加，即可使液压缸获得更高的运动速度，从而实现快速前进。但此时液压缸的推力变小。假设液压缸活塞杆带动负载伸出时的速度为v1，缩回时的速度为v2，根据流量连续性方程，可得差动连接快速运动回路差动回路是从无杆腔进油，使有杆腔的油回到无杆腔。在同一压力下，利用有杆腔与无杆腔之间的面积差，产生压力差，从而驱动液压缸伸出。因为有油回到无杆腔，所以液压缸能以较快的速度运动，实现小流量高速度。一、快速运动回路P型中位机能换向阀分别处于中位-左位-右位时，液压缸依次完成快进-工进-快退工作循环差动连接快速运动回路一、快速运动回路蓄能器作为泵的辅助动力源，可与泵同时向系统提供压力油。图示为一蓄能器作为辅助能源实现快速运动的回路。无论换向阀处于右位还是左位，蓄能器所储存的液压油均能释放出来与液压泵一起推动活塞运动。采用蓄能器补油的快速运动回路一、快速运动回路系统具有两个泵，一个是高压小排量泵2，一个是低压大排量泵1，其中与低压大排量泵1并联的是卸荷阀3。利用双泵供油的快速运动回路它的工作过程大体是这样的：当系统需要快速运动时，系统压力较低，低于卸荷阀3的设定压力，此时两台泵输出的压力油同时向系统供油，使得系统可以获得较快的运动速度。当系统处于工作行程时，系统压力较高，高于卸荷阀3所设定的压力时，左边的卸荷阀3打开，使低压大排量泵1卸荷，系统仅由高压小排量泵2供油；其中卸荷阀的设定压力至少比系统压力低至少0.5MPa。一、快速运动回路大型冲床为确保加工精度，都使用柱塞式液压缸，在前进时需要非常大的流量；而后退时几乎不需什么流量。这两个问题使得泵的选用变得非常困难，在此回路中使用补油油箱，则可以选择排量较小的泵，其他的换向阀及平衡阀可以参考液压泵的输出流量进行选择，可有效节约能源。补油回路一、快速运动回路当主油缸和辅助油缸下行冲压工件时，换向阀右位工作，液压泵输出的压力油经换向阀进入两个辅助缸的上腔，同时由于下放阶段没有接触工件，液压缸的运动速度高、压力低，故顺序阀没有打开。此时辅助缸带动主油缸快速下行。此时液控单向阀正向导通，油箱中的液压油经液控单向阀流入主油缸为其补油，以实现其快速运动而不出现吸空现象。当接触工件后，需要施加压力进行冲压工件时，此时压力升高，

顺序阀打开，液压泵输出的压力油经顺序阀流入主油缸，从

而提供较高的压力以实现工件的冲压。补油回路当冲床结束冲压返回时，此时换向阀左位工作，液压泵输出的压力油经换向阀、平衡阀下侧的单向阀流入两个辅助缸的下腔，推动活塞杆缩回，同时带动主油缸柱塞向上运动；同时液压泵输出的压力油进入液控单向阀的控制油口，使单向阀反向打开，主油缸内的液压油可以通过单向阀回油箱。由于辅助油缸的缸径很小，因此在带动主油缸柱塞回缩过程中所需的流量也较小。10一、快速运动回路三位四通换向阀左位工作，同时二位二通换向阀右位工作：液压泵输出的压力油一方面进入缸I，另一方面通过缸I活塞中间的孔进入缸III，在压力油的作用下，活塞向右运动，由于缸I的面积较大需要较多的液压油，此时可以通过液控单向阀从油箱补油，此时活塞可以快速运动；增速缸快速运动回路当活塞缩回时，三位四通换向阀右位工作，同时二位二通换向阀左位工作，此时液压泵输出的压力油进入缸II，推动活塞缩回，由于此时液压泵输出的压力油同时作用于液控单向阀的控制油口，所以液控单向阀反向打开，缸I和缸III中的液压油可以通过液控单向阀回到油箱。由于缸I的面积大于缸III的面积，通过油箱给缸I补油，可以获得以较小的液压泵输出流量获得较高的运动速度的目的，实现活塞的快速运动。二、速度换接回路速度换接回路的功能是使液压执行机构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，这个转换不仅包括液压执行元件快速到慢速的换接，而且也包括两个慢速之间的换接。实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。二、速度换接回路快速与慢速的换接回路用行程阀来实现快慢速换接的回路当二位四通换向阀处于右位，行程阀处于下位时，液压泵输出的压力油进入液压缸的无杆腔，活塞杆伸出，有杆腔的液压油经行程阀的下腔直接回油箱，活塞杆快速伸出；这种回路的快慢速换接过程比较平稳，换接点的位置比较准确。缺点是行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。当活塞杆上的挡铁碰到行程阀使其换向上位工作时，此时液压缸有杆腔输出的液压油只能经节流阀回油箱，活塞杆的运动速度降低。当二位四通电磁换向阀左位工作时，液压泵输出的压力油经单向阀进入液压缸的有杆腔，活塞杆缩回，无杆腔的液压油经换向阀直接回油箱。二、速度换接回路快速与慢速的换接回路用行程开关来实现快慢速换接的回路当二位五通换向阀左位工作时，液压泵输出的压力油从左侧的单向阀进入液压缸无杆腔，推动活塞杆伸出，有杆腔的压力油通过节流阀回油箱，活塞以较慢的速度运行；同理，当二位五通换向阀右位工作时，活塞杆缩回，在碰到行程开关前，回油腔通过节流阀回油箱，活塞缩回速度较慢；而当压下行程开关后，通过左侧的二位二通换向阀的左位回油箱，实现快速缩回。当活塞杆碰到行程开关时，右侧的二位二通换向阀通电，右位工作，此时有杆腔的液压油通过二位二通换向阀回油箱，活塞运动速度加快；速度换接的平稳性、可靠性以及换向精度都较差。二、速度换接回路两种慢速的换接回路如图所示回路是采用两个调速阀来实现不同工进速度换接的回路两个调速阀并联，由右侧二位二通换向阀实现换接，阀A的开口度比B大。当三位四通换向阀左位工作，左侧二通阀右位工作，右侧二通换向阀左位工作时，液压泵输出的压力油经阀A进入液压缸无杆腔，有杆腔液压油直接回油箱；当二通阀右位工作时，则液压泵输出的压力油经阀B进入无杆腔。从而实现两种工进速度的切换。它不宜用在工作过程中的速度换接。当四通换向阀右位工作，左侧二通阀左位工作时，液压泵输出的压力油直接进入有杆腔，无杆腔的液压油经左侧二通阀回油箱，实现快速缩回。这种回路只能用在速度预选的场合。此时两个调速阀的开口要满足阀A大于阀B二、速度换接回路两种慢速的换接回路如图所示回路是采用两个调速阀来实现不同工进速度换接的回路通过一个二位三通换向阀实现两个调速阀的切换，这种情况下，两个调速阀的开口只需设置成不同的开度即可。当三位四通换向阀左位通电时，换向阀左位工作，此时液压泵输出的液压油经调速阀进入液压缸的无杆腔；当换向阀3左位接入时，输入液压缸4的流量由调速阀1调节；当换向阀3右位接入时，输入液压缸4的流量由调速阀2调节。二、速度换接回路两调速阀串联的速度换接回路。在这种回路中的调速阀A一直处于工作状态，它在速度换接时限制着进入调速阀B的流量，因此它的速度换接平稳性较好，但由于油液经过两个调速阀，所以能量损失较大。并且在这个回路中，一定要保证调速阀B的开口比A的小，才能实现两种速度的换