速度控制回路

1、第六章液压基本回路、调速回路的作用是调节执行器的运动速度。 根据液压缸的速度： q/A液压马达的转速： nq/VM致动器的速度式，通过改变输入到液压致动器的产水量q、液压致动器的尺寸(液压缸的面积a、液压马达的排出容量VM )，能够调节液压致动器的速度在液压缸中，由于在作业中难以改变面积，因此在只能通过改变输入产水量来调节速度的液压马达中，通过改变输入产水量及其排出量，能够实现调速。 这样调速电路分为节气门调速、容积调速、容积调速三种。 2.1调速电路、速度控制电路的作用是为了控制作动器的运动速度。 其中包括调速电路和速度电路变换。 2速度控制回路，第6章液压基本回路，图6-1的3种节流阀回路

2、，1 .节流阀回路的节流阀回路，用产水量阀控制流入或流出液压执行机构的产水量，调节执行机构的速度。 根据产水量阀在回路中的位置，节气门回路可分为进口节气门调速、出口节气门调速、旁通节气门调速三种基本回路。 如图6-1所示。a )入口节流调速b )出口节流调速c )旁路节流调速、第6章液压基本回路、入口节流调速回路如图6-1a所示。 该回路是将产水量阀安装在油压缸的入口油路上，通过调节产水量阀的好口才大小，可以控制进入油压缸的产水量的回路，减速回路如图6-1b所示。 该回路为了将产水量阀安装在油缸出口进行调速，来自定量泵的多馀产水量通过溢流阀返回油箱，泵始终以溢流阀的设定压力动作。 在出口油路中

3、，通过调节产水量阀的好口才的大小，能够控制流出的油压缸的产水量，即控制进入油压缸的产水量，实现调速的目的。 泵的加油产水量中，除去油缸所需的产水量，多馀的产水量通过泄压阀返回油箱。 因此，出口节流调速与入口节流调速回路一样，泵始终以泄压阀的设定压力工作。 排气节流调速电路调节从执行机构流出的产水量，因此不仅适用于正值负载，也适用于负值负载，同时也可用于微速控制。 然而，电路的效率很低。 执行机构的入口侧压力为溢流阀的设定压力。 执行机构出口压力(背压)根据负荷的变化而变化，在负荷较小或负荷的情况下，有时应重视执行机构出口压力高于泵的输出压力。 第6章液压基本回路、旁通节流回路如图6-1c所示。

4、 该回路将产水量阀安装在与执行机构并列的分支路上，用产水量阀调节油箱中流动的产水量，调节进入液压缸的产水量，达到降低速度的目的。 回路中的泄压阀作为安全阀使用，起着过负荷保护作用。 正常动作时溢流阀关闭，泵输出油压随负荷变化，回路效率高。 一般泵的输出油压低于溢流阀的设定压力，产水量控制阀也可选择容量较小的阀。 但是，如果泵的供油产水量发生变化，则执行机构的速度会受到影响。 因为没有背压，所以不要用于负值的负荷。 旁路光圈电路在负载变化小、速度高时可以使用。 上述三个节流电路可以取代速度控制支重轮而以速度控制支重轮构成进口、出口、旁路的节流电路。 在由速度控制支重轮构成的调速电路中，由于负载变

5、化会影响速度的稳定性，因此速度负载特性差，一般用于负载变化少的油压系统。 速度负荷特性是指根据负荷的不同而产生的速度的变化关系，将该变化关系用线图表示后称为速度负荷特性曲线。 调速支重轮与调速支重轮相比，结构上减压阀少，因此，电力损耗比调速支重轮低。 3种节气门电路的速度负荷特性如图6-2和6-3所示。、第6章液压基本回路、第6章液压基本回路、第2 .容积调速回路的调速回路，由于有节流损失和溢流损失，因此回路效率低，发热值大，仅适用于小功率调速系统。 大功率调速系统多采用电路效率高的容积式调速电路。 容积调速电路有开路电路和闭路电路两种。 在开路回路中，泵从油箱吸油供给执行机构，来自执行机构的

6、回油返回油箱。 该回路的优点是，油液在箱内被蒸发制冷到一盏茶，杂质和瓦斯气体容易沉淀在箱内，但是箱尺寸大，空气和盗窃物品容易进入回路，影响正常动作。 闭式回路中，执行机构的回油与泵的吸油室直接连接，石油气被切断，空气和赃物难以进入回路，结构紧凑，但如果供油室和回油室的面积不同，就会产生产水量差，油液的散热条件差，因此一般设置补给油的辅助泵、冷却器等在容积调速回路中，由于从液压泵输出的工作油全部直接进入液压缸和液压马达，因此没有溢流和节流损失，液压泵的工作压力根据负荷的变化而变化，因此该回路效率高、发热值小，多用于建筑机械、矿山机械、农业机械、大型工作母机等大功率油压系统根据液压泵和油压马达(或

7、油压缸)的组合形式，容积调速回路分为由变量泵-定量马达(或油压缸)构成的容积调速回路这三种基本形式，即由定量泵-可变马达构成的容积调速回路、由变量泵-可变马达构成的容积调速回路。 由变量泵定量马达(液压缸)构成的容积调速回路，如图6-4所示，是由变量泵-液压缸构成的开放容积调速回路。 该回路由变量泵1、溢流阀2和液压缸构成，其速度负荷特性曲线如图6-5所示。 由于变量泵泄漏大，随压力线性上升，该调速方法的速度负荷特性差，低速负荷能力差。 此类电路多用于排土机、升降机、插床、拉床等大电力线路。 第6章液压基本回路、图6-4泵-缸式容积调速回路、第6章液压基本回路是由图6-6所示的变量泵定量马达构

8、成的闭式容积调速回路。 该电路通过改变变量泵的输出产水量来实现调速。 工作时安全阀5关闭，起到安全阀的作用，回路的最大工作压力由安全阀调整，辅助泵1在变量泵的吸入口保持低压力，由安全阀调整，因此可避免空气的侵入和空化作用，改善泵的吸入性能。 辅助泵1的产水量为变量泵最高输出功率产水量的10%。 该调速电路的特点是效率高，输出扭矩为一定值，调速范围宽，但价格高，元件泄漏对速度影响大。 适用于小型内燃机车、液压电动葫芦起重机、船用绕线器等相关装置。 图6- 6变量泵由定量马达容积调速回路、第6章油压基本回路、定量泵变量马达构成的容积调速回路如图6-7所示。 由于泵4的输出产水量一定，因此通过调节可

9、变容量马达6的排出量，能够调节马达的转速。 该电路效率高，输出功率一定。 但是，如果调速范围小，将电动机的排出量调节得过小，则输出扭矩t变小，不施加负荷，不会产生电动机的自摇滾乐现象，因此，该调速电路很少单独使用。图6-7由定量泵-可变马达容积调速回路、第六章液压基本回路、变量泵可变马达构成的容积调速回路，如图6-8所示，采用双向变量泵和双向可变马达的容积调速回路，能够变更液压泵和液压马达的排出容量，因此，扩大了液压马达的调速范围。 回路中的各要素呈对称配置，当改变变量泵1的供油方向时，马达正向或反向旋转。 止逆阀6和8用于辅助泵的双向补给，单向阀7和9发挥在两个方向上过负荷保护安全阀3的作用

10、。 该电路的优点是调速范围宽，但结构复杂，适用于大功率情况。由变量泵变量电动机构成的调速电路，不仅扩大了电动机的调速范围，还扩大了电动机的输出扭矩和输出特性的选择范围，可以适当调节两者的排放量，从而实现工作零配件的扭矩和电力的要求。 在使用该电路的情况下，电动机运行速度的调节可以分为低速和高速两个阶段进行，能够使一般的机械设备的低速大扭矩满脚丫子而顺利地起动，满足高速定功率输出的要求。 低速时，将马达的排出量固定为最大值，从小时开始大幅度调节泵的排出量，逐渐提高马达的转速。 高速时，泵为最大排出量，将马达的排出量调小，进一步提高马达的转速。第6章液压基本回路、图6-8变量泵-可变马达容积调速回

11、路、第6章液压基本回路、3 .容积调速回路容积调速回路通过变量泵和速度控制支重轮的组合，对致动器的速度进行调节。 其特点是变量泵的供油量自动受到产水量阀的调节，与此相适应，没有溢流损失，效率高。 由于云同步上，变量泵的泄漏由压力种子文件背补偿，进入作动器的产水量由速度控制支重轮控制，故速度稳定性比容积式调速好。 因此，适用于要求速度稳定、效率高的油压系统。 用工作母机常用的压力限制式变量泵的容积缩小调速电路来说明其工作原理。 容积缩小调速回路如图6-9所示，第六章液压基本回路由限压式变量泵1、速度控制支重轮2、液压缸等构成。 在单杆气缸中，为了得到更低的稳定速度，在供油路上安装了速度控制支重轮

12、，通过调节速度控制支重轮的光圈大小，可以改变进入液压缸的产水量，实现液压缸动作速度的调节。 无负荷时，泵以最大产水量进入液压缸使其快速前进。 进入加工阶段后，电磁阀3通电，左侧变为工作状态，其油路被切断，来自泵的压力油通过速度控制支重轮2进入液压缸，液压缸的运动速度由速度控制支重轮控制。 变量泵的输出产水量qp和汽缸必要的产水量q1是可以适应的。 在qpq1的情况下，泵的排出通讯端口压力上升，从限制式变量泵的工作原理可知，经由压力反馈作用，泵产水量自动减少到qp=q1；相反，在qpq1的情况下，泵的出口压力降低，经由压力反馈作用，泵的产水量自动增大到qp=q1。 施工结束后，压力继电器5发出信

13、号，切换阀3和方向切换阀4，速度控制支重轮再次短路，液压缸后退。 限压式容积节流回路的特性曲线如图6-10所示。 如图6-10所示，第六章油压基本回路是该回路的调速特性曲线，第六章油压基本回路中，图中曲线a是限压式可变叶片泵的产水量-压力特性曲线，曲线b是回路中具有速度控制支重轮的开口AT处的差压-产水量特性曲线，双曲线的升交点d是回路的工作点。 调整速度控制支重轮的开口量AT，使曲线b上下移动，回路的动作状态随之改变，d点的位置也随之改变。 但是，当调整AT和泵的工作曲线时，d点是固定点，泵的压力pp和进入汽缸的产水量qv1是一定的，不受负荷变化的影响，因此回路的速度负荷特性好，速度稳定性高

14、。 如果负载变化，在轻负载下工作很多时间，则汽缸的压力P1由于负载的减少而降低到较小的值，图6-10的曲线b向左移动，速度控制支重轮的两端电压降p增大，导致大的节流损失对应的压力pp较大，泄漏增加，泄漏量在qv中的比重较大，这显着降低了系统的效率。 此回路为低速可变负载，轻负载时间长时请勿使用。 第6章液压基本回路，第1 .快速运动回路快速运动回路是指，执行机构得到尽可能大的快速进给率，提高生产效率，有效利用动力。关于液压缸的差动连接的高速回路，如图6-11所示，若方向切换阀1和方向切换阀2都在左位置动作，则液压缸的右室的返回油和泵的供给油合流并进入左室，形成差动连接，液压缸在急速右行的阀1的

15、左资金头寸、阀2的右资金头寸动作时， 差动连接解除，来自液压缸右室的回油通过阀1返回油箱，液压缸低速右线的阀1和阀2一起在右侧位置动作时，液压缸返回左侧。 该回路结构简单，应用广泛，但液压缸速度增加有限，常与其他方法并用。 2.2速度电路变换、速度电路变换的作用是将致动器从一种速度变换为另一种速度。第6章油压基本回路、图6-11油压缸差动连接回路、第6章油压基本回路、第6章油压基本回路、图6-1.2表示双泵供给高速回路、双泵供给高速回路表示在图6-1.2。 图中，1是低压大产水量泵，2是高压小产水量泵。 在系统以无负荷的急速状态动作时，由于系统的动作压力低，安全阀5和顺序阀3都处于关闭状态，此

16、时，大泵1的产水量使单向阀4和小泵2的产水量合流后供给到系统，当满足急速运动的需要的系统转移到工作进行状态时， 系统的压力升高，顺序阀3打开，单向阀4关闭，低压大产水量泵1经由顺序阀3被卸载，系统只有泵2被加油，实现工作的输送。 该电路由于加工进行时泵1卸载、动力消耗减少，因此效率高、电力损失小，应用广泛。 但是，结构复杂，成本高。第6章液压基本回路、第6章液压基本回路、第2 .速度电路变换速度电路变换的作用是使致动器实现运动速度的切换。 可以使执行机构从高速空行程变为低速动作进给，或者从第一种进给率变为第二种慢进给率。 在速度转换的回路中，要求速度的转换顺畅，不会产生冲击。 由行程阀实现的急

17、速低速的切换回路如图6-1.3所示，在图6-1.3的行程阀速度切换回路中，第六章液压基本回路、第六章液压基本回路、图示的状态下，方向切换阀1的左位、行程阀的下位成为动作状态，泵的产水量经由阀1而被驱动缸当与活塞连接的行程阻车器将行程阀2按下时，阀2的上位动作，来自液压缸右室的返回油经由速度控制支重轮3返回到油箱，则液压缸是否快进若方向切换阀1的右侧动作，则压力油通过止逆阀4进入液压缸的右室，活塞迅速后退。 这种回路的速度转换比较顺畅，但无法任意配置行程阀的安装，必须安装在运动零配件附近，配管连接有时会较长且复杂。 第6章实现液压基本回路、速度控制支重轮的2种工进速度电路变换如图6-14所示。 图a是两个速度控制支重轮并联的两种加工进度的电路变换。 在阀1、阀2及阀3都左动作的情况下，吸入回路使阀1的阀2、气缸左室和返回回路向气缸右室的阀1、气缸右方向快速移动，运动后，对阀2的螺线管通电，使阀2向右方向动作，此时的返回回路阀1速度控制支重轮a的阀3缸左室返回回路在缸右室阀1箱中实现第一次工序第一次工程完成后，对阀3通电，供油路为阀1的速度控制支重轮b的阀3缸左室和返回回路为缸右室阀1箱图b是两个速度控制支重轮串联的两种加工进度的交换电路。 在阀1、阀2及阀3都向左动作的情况下，吸入回路中，阀1的阀3、缸左室和返回回路向缸右室的阀1、