第六章液压基本回路

1、第一节 压力控制回路 第二节 速度控制回路 第三节 多缸工作控制回路 第四节 其他回路,第六章 液压基本回路,基本回路的定义：,能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。 液压传动系统由基本回路组成,第一节 压力控制回路,压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等多种回路。,功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。,（1）单级调压回路,（2）二级调压回路,（3）多级调压回路,一、调压回路,第一节 压力控制回路,功用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。,二、减压回路

2、,第一节 压力控制回路,三、卸荷回路,功用：是在液压泵驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵在功率损耗接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的寿命。,流量卸荷：使用变量泵，使之以最小流量运转 压力卸荷：使泵在接近零压下运转,常见的压力卸荷方式：,（1） 换向阀卸荷回路,（2）用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路,第一节 压力控制回路,四、平衡回路,功用：防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落,采用单向顺序阀的平衡回路,第一节 压力控制回路,本节结束，返回,第二节 速度控制回路,一、调速回路 改变执行元件的工作速度,液压缸 ： v=q/A 改变流量q 液

3、压马达： n=q/Vm 改变流量或排量,节流调速：用定量泵和流量阀来调速 容积调速：用改变变量泵或变量液压马达的排量调速,工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。,进油节流调速回路（定压式）,回油节流调速回路 （定压式）,旁油路节流调速回路 （变压式）,（一） 节流调速回路,根据流量阀在回路中的位置不同，分为：,供油压力不随负载变化而变化,供油压力随负载变化而变化,1、进油节流调速回路,（1）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：,所以,B）节流阀两端的压力差为：,C）进入液压缸的流量为：,D

4、）液压缸的运动速度为：,根据以上公式可得速度负载特性曲线,1、进油节流调速回路,速度负载特性曲线,从公式和曲线可得如下结论： （a）当AT一定时，重载区比轻载区的速度刚性差； （b）在相同负载F条件下， AT大的比小的速度刚性差，即速度高时刚性差。,所以这种调速回路适用于低速轻载的场合,1、进油节流调速回路,（2）最大承载能力,液压泵输出的流量全部经溢流阀流回油箱，节流阀两端压差为0，活塞停止运动，此时的F值为回路的最大承载值。,（3）功率和效率,回路的输入功率为泵的输出功率，为,回路的输出功率为缸的输出功率，为,回路的功率损失为,1、进油节流调速回路,（3）功率和效率,回路的功率损失为,回路

5、的功率损失由两部分组成，即,溢流损失功率,节流损失功率,回路的效率为,此种回路的效率较低。,当负载变化时，回路的最大效率为0.385。,当负载恒定或变化很小时，效率可达0.20.6；,2、回油节流调速回路,（1）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：,所以,B）节流阀两端的压力差为：,C）进出液压缸的流量为：,D）液压缸的运动速度为：,2、回油节流调速回路,速度负载特性曲线与进油节流调速的基本相同。,速度刚性也基本相同,（2）最大承载能力,与进油节流调速相同，即,（3）功率和效率,回路的输入功率为泵的输出功率，与进油节流相同为,回路的输出功率为缸的输出功率，为,2、回油节流调速回路

6、,（3）功率和效率,回路的功率损失为,回路的功率损失由两部分组成，即,溢流损失功率,节流损失功率,回路的效率为,与进油节流相同,2、回油节流调速回路,（4）回油节流与进口节流调速回路的区别,（a）承受负值负载的能力 回油节流可使液压缸回油腔形成一定的背压，能承受负负载；而进油节流不能。 （b）停车后的启动性能 回油节流会使活塞前冲，而进油节流前冲很小，或没有前冲。 （c）实现压力控制的方便性 进油节流：进油腔的压力随负载而变化，压力控制很方便； 回油节流：回油腔的压力随负载而变化，压力控制不稳定。 （d）发热及泄漏的影响 发热和泄漏对进油节流的影响大于对回油节流的影响。 （e）运动平稳性,3、

7、旁油路节流调速回路,A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：,所以,B）节流阀两端的压力差为：,C）进入液压缸的流量为：,D）液压缸的运动速度为：,（1）速度负载特性,3、旁油路节流调速回路,速度负载特性曲线,从曲线可得如下结论： （a）当AT一定而负载增加时，速度显著下降，即特性很软； （b）当AT一定时，负载越大，速度刚度越大； （c）在相同负载F条件下， AT越小，速度刚度越大，即速度高时刚性好。,所以这种调速回路适用于高速重载的场合,3、旁油路节流调速回路,（2）最大承载能力,最大承载能力随节流阀通流面积的增加而减小，即低速承载能力很差。,（3）功率和效率,回路的输入功率为泵的输出功率，为

8、,回路的输出功率为缸的输出功率，为,回路的功率损失为,只有节流损失，而无溢流损失，且随负载而变,随负载而变,回路效率为：,4、采用调速阀的节流调速回路,使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较“软”，变载荷下的运动平稳性都比较差。 为了克服这个缺点，可用调速阀来代替节流阀。 因为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，所以使用调速阀后，速度负载特性得到改善。,进油节流调速,旁油路节流调速,（二）容积调速回路,1. 变量泵定量液压执行元件,液压缸 定量马达,2. 定量泵变量马达,3. 变量泵变量马达,原理：改变泵或马达的排量来实现调速。 优点：没有节流损失和溢流损失

9、，效率高，温升小，适于高速、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。 基本形式：,1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路,（1）变量泵与液压缸组合,安全阀,这种回路的调速特性为：,这种回路的活塞运动速度为：,1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路,（2）变量泵与定量马达组合,安全阀,这种回路的调速特性为：,若不计损失，马达的转速为：,当负载转矩恒定时，马达的输出转矩,都恒定不变,和回路工作压力p,这种回路又称恒转矩调速,马达的输出功率,2、定量泵和变量马达的容积调速回路,这种回路的调速特性为：,若不计损失，马达的转速为：,当负载功率恒定时，马达的输出功率PM和回

10、路工作压力p,都恒定不变,这种回路又称恒功率调速,马达的输出转矩,3、变量泵和变量马达的容积调速回路,这种回路的调速特性曲线为：,是前述两种调速回路的组合,先改变泵的排量VP由小到大，在改变马达的排量VM由大到小，使马达转速nM由最小变到最大。,（三） 容积节流调速回路,1. 限压式变量泵节流阀,2. 差压式变量泵节流阀,功用：使液压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效率。,二、快速运动回路,1. 液压缸差动连接回路,2.采用蓄能器的快速运动回路,3. 双泵供油回路,4. 用增速缸的快速运动回路,三、速度换接回路,功能：使液压执行元件机构在一个工作循环中从一种运动速度变换到另外一种运动速度,1. 快速与慢速的换接回路,2. 两种慢速的换接回路,（用行程阀实现）,本节结束 ，返回,第三节 多缸工作控制回路,一、 顺序动作回路,1. 行程控制的顺序动作回路,2. 压力控制的顺序动作回路,二、 多缸快慢速互不干扰回路,功用：防止液压系统中的几个液压缸因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。,本节结束 ，返回,第四节 其它回路,锁紧回路,功用：使液压缸能在任意位置上停留、且停留后不会因为外力作用而移动位置的回路。,本章结束,行程阀 顺序回路,行程开关 顺序回