第七章 基本回路
第七章 液压基本回路
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释压、平衡等回路。
3
一、调压回路
功用
1、使液压系统整体 或某一部分的压 力保持恒定或不 超过某个数值。
4
2、可以实现多级压力 的变换。 •当 DT+ 时,p = pB
pA p
•当 DT- 时,p = pA
pB DT
5
6
二、减压回路
作用:使系统中的某一部分油路具有较低的稳定 压力。 关于回路的几点说明:
32
整理(1),(2),(3)式,可得:
33
2、机械特性曲线
34
由图可知:当溢流阀的调整压力pp和节流
阀的通流截面积AT1调定之后 1)、对于调速阀而言: F↑↓ →v 不变 2)、对于节流阀而言: ①、F↑↓ →v↓↑ ②、当F=A1pp时,v = 0 即活塞停止运动; ③、定压式节流调速回路的承载能力是不 受AT1的变化影响的。
35
(三)、回路速度刚性:活塞运动速度受负 载影响的程度,它是回路对负载变化抗 衡能力的一种说明。
某处的斜率↓→kv↑→机械特性越硬→活塞 运动速度受负载变化的影响↓→活塞在负载下 的运动越平稳。
36
影响kv的因素: 1、当AT1不变时,F↓→kv↑ 2、当F不变时,AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp,A1,φ的变化受其它条件的限制)
3、效率
1)、当液压缸在恒载下工作时(F不变):
影响因素:①、当q1∕qp↑(或△q↓) → ηc↑ ②、当p1∕pp↑(F↑) → ηc↑
39
2)、当液压缸在变载下工作时: 当AT1不变时,若F↑↓→p1↑↓→q1 ↓↑
∵ P1= p1q1
∴ 当p1= 0 或 p1= pp 时,P1= 0 因此,当p1在0 ~ pp之间变化时,P1有一 最大值,即:
第7章液压基本回路(r)解读
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第7章液压基本回路不论机械设备的液压传动系统如何复杂,都是由一些液压基本回路组成的。
所谓基本回路,就是由有关的液压元件组成,用来完成特定功能的典型油路。
按其在液压系统中的功用,基本回路可分为:压力控制回路——控制整个系统或局部油路的工作压力;速度控制回路——控制和调节执行元件的速度;方向控制回路——控制执行元件运动方向的变换和锁停;多执行元件控制回路——控制多个执行元件相互间的动作。
本章讨论的是最常见的液压基本回路,熟悉和掌握它们的组成、工作原理及其应用,是分析、设计和使用液压系统的基础。
7.1 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中液体的压力,以满足执行元件对力或转矩的要求。
这类回路包括调压、减压、卸荷、保压、平衡、增压等回路。
7.1.1调压回路调压回路的功能在于调定或限制液压系统的最高工作压力,或者使执行机构在工作过程的不同阶段实现多级压力变换。
一般是由溢流阀来实现这一功能的。
1.单级调压回路图7.1所示为单级调压回路,这是液压系统中最为常见的回路。
调速阀调节进入液压缸的流量,定量泵提供的多余的油经溢流阀流回油箱,溢流阀起溢流恒压作用,保持系统压力稳定,且不受负载变化的影响。
调节溢流阀可调整系统的工作压力。
当取消系统中的调速阀时,系统压力随液压缸所受负载而变,溢流阀起安全阀作用,限定系统的最高工作压力。
系统过载时,安全阀开启,定量泵泵出的压力油经安全阀流回油箱。
2.多级调压回路图7.2所示为二级调压回路。
先导式溢流阀1的外控口串接二位二通换向阀2和远程调压阀3,构成二级调压回路。
当两个压力阀的调定压力为p3<p1时,系统可通过图7.1单级调压回路换向阀的左位和右位分别获得p3和p1两种压力。
如果在溢流阀的外控口,通过多位换向阀的不同通油口,并联多个调压阀,即可构成多级调压回路。
图7.3为三级调压回路。
主溢流阀1的遥控口通过三位四通换向阀4分别接具有不同调定压力的远程调压阀2和3,当换向阀左位时,压力由阀2调定;换向阀右位时,压力由阀3调定;换向阀中位时,由主溢流阀1来调定系统最高的压力。
液压与气动技术第七章液压基本回路
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7.2 压力控制回路
7.2.2减压回路 1.单向减压回路 如图7-7所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀
5安装在液压缸6与换向阀4之间,当1YA通电,三位四通电 磁换向阀左位工作,液压泵输出压力油通过单向阀3、换向 阀4,经减压阀5减压后输入液压缸左腔,推动活塞向右运动, 夹紧工件,右腔的油液经换向阀4流回油箱;当工件加工完 了,2YA通电,换向阀4右位工作,液压缸6左腔的油液经 单向减压阀5的单向阀、换向阀4流回油箱,回程时减压阀不 起作用。单向阀3在回路中的作用是,当主油路压力低于减 压回路的压力时,利用锥阀关闭的严密性,保证减压油路的 压力不变,使夹紧缸保持夹紧力不变。还应指出,减压阀5 的调整压力应低于溢流阀2的调整压力,才能保证减压阀正 常工作(起减压作用)。
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7.1 方向控制电路
7.1.2锁紧回路
能使液压缸在任意位置上停留,且停留后不会在外力作用下 移动位置的回路称锁紧回路。凡采用M型或O型滑阀机能换 向阀的回路,都能使执行元件锁紧。但由于普通换向阀的密 封性较差,泄漏较大,当执行元件长时间停止时,就会出现 松动,而影响锁紧精度。
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7.1 方向控制电路
2.液动换向阀组成的换向回路 液动换向阀组成的换向回路,适用于流量超过63 L/min、
对换向精度和平稳性有一定要求的液压系统,但是,为使机 械自动化程度提高,液动换向阀常和电磁换向阀、机动换向 阀组成电液换向阀和机液换向阀来使用。此外,液动换向阀 也可以手动,也可以手动换向阀为先导,组成换向回路。 图7-2为电液换向阀组成的换向回路。当1YA通电,三位四 通电磁换向阀左位工作,控制油路的压力油推动液动换向阀 的阀芯右移,液动换向阀处于左位工作状态,泵输出的液压 油经液动换向阀的左位进入缸左腔,推动活塞右移;当1YA 断电2YA通电,三位四通电磁换向阀换向(右位工作),使 液动换向阀也换向,主油路的液压油经液动换向阀的右位进 入缸右腔,推动活塞左移。
第七章:基本回路
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99-43
调速阀式进油节流调速回路
a)回路图
b)速度—负载特性
99-44
溢流节流阀式进油节流调速回路
溢流节流阀中的差压式溢流阀具
有自动恒定节流阀两端压力差的作
用。因此,当液压缸负载变化时,
节流阀工作压差不变,通过的流量 也不变,使液压缸的速度稳定。 在变负载下工作时,这种回路比 调速阀式进油和回油节流调速回路
99-48
(1)速度—负载特性 在不考虑管路压力损失和泄漏时,
液压马达的转速为
2TM Vp np k2 qVp VM nM VM VM
由于变量泵和液压马达的泄漏量,使马达转速随着负 载转矩的增大而减小。当泵的排量Vp很小时,负载转矩
不太大,马达就停止转动,这说明当液压泵以小排量
(低速)工作时,回路承载能力较差。
这种回路调速范围较小,一般不超过3,此外变量马达 不能在运转中通过零点换向,系统的起动也不够平稳,需 在系统中添置其他元件加以解决,所以这种回路很少单独
使用。
99-54
4.变量泵和变量马达组成的容积式调速回路
a)回路图
b)调速特性
1-变量泵 2-变量马达 3、5-溢流阀 4-补油泵
6、7、8、9 -单向阀
99-36
结 论
1) 重载区域的速度刚性比轻 载区域的速度刚性差。 2)当执行元件负载一定,节 流阀通流面积越小,速度刚性 越大。 3)增大液压缸的有效工作面 积,提高液压泵的供油压力, 可以提高速度刚性。 4)进口节流阀式节流调速回 路的速度刚性不受液压泵泄漏
的影响。
99-37
qV 1 KAT F m KAT ( pp ) 1 m ( A1 pp F ) m A1 A1 A1 A1
液压传动-第7章液压基本回路
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第7章液压基本回路•液压基本回路是为了实现特定的功能把有关的液压元件组合起来的典型油路结构;•液压基本回路是组成液压系统的基础。
液压基本回路包括:*压力控制回路*速度控制回路*方向控制回路*多执行元件回路7.1 压力控制回路功能:控制液压系统整体或局部的压力,主要包括:▪调压回路▪减压回路▪增压回路▪卸荷回路▪平衡回路▪保压回路1、调压回路•功能:调定和限制液压系统的压力恒定或不超过某个数值。
•一般用溢流阀来实现这一功能。
•调压回路的分类:•单级调压回路•多级调压回路•无级调压回路先导式溢流阀电液比例溢流阀2、减压回路•功能:使液压系统中某一部分油路的压力低于主油路的压力设定值。
•一般用减压阀来实现这一功能。
•减压回路的分类:•单级减压回路•多级减压回路•无级减压回路3、增压回路•功能:提高系统中局部油路中的压力,使局部压力远高于系统油源的压力。
•单作用增压回路:只能间歇增压。
4、卸荷回路•功能:在执行元件短时间不工作时,不需要频繁启、停原动机,而是使泵源在很小的输出功率下运转。
•卸荷的实质:使液压泵的输出流量或者压力接近于零,分别称为流量卸荷与压力卸荷。
•卸荷方式:•用换向阀中位机能的卸荷回路(压力卸荷)•用先导型溢流阀的卸荷回路(压力卸荷)•限压式变量泵的卸荷回路(流量卸荷)•采用蓄能器的保压卸荷回路换向阀M、H、K型中位机能均可实现压力卸荷限压式变量泵可实现保压卸荷用先导型溢流阀实现的压力卸荷卸荷时采用蓄能器补充泄漏保持液压缸大腔的压力限压式变量泵工作原理及特性曲线5、平衡回路•功能:使承受重力作用的执行元件的回油路保持一定背压,以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落,或因自重而超速失控。
采用单向顺序阀不可长时间定位采用液控单向阀定位可靠单向节流阀用于平稳下行6、保压回路•功能:使系统在执行元件不动或仅有微小位移的工况下保持稳定的压力。
•保压性能有两个指标:保压时间和压力稳定性。
电接触式压力表4监视预设压力的上下限值,控制换向阀2动作,液控单向阀3实现保压蓄能器保压卸荷回路7.2 速度控制回路控制与调节液压执行元件的速度。
第七章 液压系统基本回路
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(1)进油节流调速回路 进油节流调速回路
节流阀进口节流调速回路特征 将节流阀串联在进入液压缸的油路 即串联在泵和缸之间,调节A 上,即串联在泵和缸之间,调节A节,即 可改变q 从而改变速度, 可改变q,从而改变速度,且必须和溢流 阀联合使用。 阀联合使用。
进油路节流调速回路适用于轻载、 进油路节流调速回路适用于轻载、 低速、 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。 求不高的小功率液压系统。
(4)节流调速回路工作性能的改进 用调速阀代替节流阀,可以提高 节流调速回路的速度稳定性和运动平稳性。 但功率损失大,效率低。
v
2、容积调速回路 容积调速回路特点
∵节流调速回路效率低、发热大,只适用于小 节流调速回路效率低、发热大, 功率场合。 功率场合。 而容积调速回路, ∴而容积调速回路,因无节流损失或溢流损 故效率高,发热小, 失 ,故效率高,发热小,一般用于大功率场 合。
用三位换向阀的中位机能卸荷。 1、用三位换向阀的中位机能卸荷。 用二位二通阀卸荷。 2、用二位二通阀卸荷。
用换向阀的卸荷回路: 1、用换向阀的卸荷回路: 利用主阀处于中位时M. H.K型机能 型机能, 利用主阀处于中位时M. H.K型机能, p→T,属零压式卸荷。 使p→T,属零压式卸荷。 泵卸荷时,溢流阀关闭。 图7-3中, 泵卸荷时,溢流阀关闭。系统重 新启动时,因溢流阀有不灵敏区, 会冲击。 新启动时,因溢流阀有不灵敏区, 会冲击。
(2)回油节流调速回路
节流阀出口节流调速回路特征 将节流阀串联在 液压缸的回油路上, 液压缸的回油路上, 即串联在缸和油箱之 调节A 间,调节AT,可调节 以改变速度, q2以改变速度,仍应 和溢流阀联合使用, 和溢流阀联合使用, pP = pS 。
液压与气动传动第七章液压基本回路
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图7-13b 调速特性曲线
q1
当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油
q q 流量应为
,供油压力p为 ,1 此时
p 液压缸工作腔压力的p正常工作范围是
p2
A2 16)
回路的效率为 :
c
(p1
p2 AA12)q1 ppqp
p1 p2 pp
A2 A1
(7-17)
(2)差压式变量泵和节流阀的调速回路
图7-6a 采用电接触式压力表控制的保压回路
2. 采用蓄能器的保压回路 图7-6b 采用蓄能器的保压回路
3.采用辅助泵的保压回路 图7-6c 采用辅助泵的保压回路
7.2 速度控制回路
7.2.1 速度调节与控制原理 7.2.2 定量泵节流调速回路 7.2.3 容积调速回路 7.2.4 快速运动回路
7.1.5 平衡回路 平衡回路的作用: 1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7-5a 采用单向顺序阀的平衡回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-5b 采用液控单向阀的平衡回路
3.采用远控平衡阀的平衡口路 图7-5c 采用远控平衡阀的平衡回路
7.1.6 保压回路 保压回路的功能: 1.采用电接触式压力表控制的保压回路
(3)三种调速回路的刚度比较。根据式(7-12),可得速度负载 特性曲线,如图7-9b所示。
(4)三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流 损失,而无溢流损失,因而功率损失比进油和回油两种节流阀调 速回路小,效率高。
(5)停机后的启动性能。长期停机后,当液压泵重新启动时,回 油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲 现象。而在进油节流调速回路中,因为进油路上有节流阀控制流 量,只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
第七章液压基本回路(速度回路)
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3)变量泵-变量马达的 容积调速
3.容积节流调速(联合调速)
容积节流调速回路是采用压力补偿型变
量泵供油,通过对节流元件的调整来改 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。这种 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。其运动平稳性与调速阀调 速回路相同,比容积调速回路好
1)进油路节流调速回路 (进口节流)
回路结构如图 所示,节流阀 串联在泵与执 行元件之间的 进油路上。它 由定量泵、溢 流阀、节流阀 及液压缸(或 液压马达)组 成。
通过改变节流阀的开口量(即通流截面
积AT)的大小,来调节进入液压缸的流 量,进而改变液压缸的运动速度。 定量泵输出的多余流量由溢流阀溢流回 油箱。为完成调速功能,不仅节流阀的 开口量能够调节,而且必须使溢流阀始 终处于溢流状态。 在该调速回路中,溢流阀的作用一是 调整并基本恒定系统压力;二是将泵输 出的多余流量溢流回油箱。
出口节流调速回路的速度—负载特性:
与进口节流调速回路基本相同
•进口与出口节流阀调速回路比较
(1)出口节流阀调速回路: 液压缸回油腔形成一定背压,能承受负值负载 (与液压缸运动方向相同的负载力)。 流经节流阀而发热的油液,直接流回油箱冷却。 (2) 进口节流阀调速回路: 液压缸回油路上设置背压阀后,才能承受负值负 载。故增加节流调速回路的功率损失。 流经节流阀而发热的油液,还要进入液压缸,对 热变形有严格要求的精密设备会产生不利影响。 对同一个节流阀可使液压缸得到比出口节流阀调 速回路更低的速度。
调速回路按改变流量的方法不同可分
为三类: 节流调速回流 容积调速回路 容积节流调速回路
常用液压基本回路
![常用液压基本回路](https://img.taocdn.com/s3/m/2181b0dfb9f3f90f76c61b8e.png)
主讲教师:吴海燕whyfool@常用液压基本回路所谓基本回路,就是由一些液压元件组成的,用来完成特定功能的油路结构。
按基本回路在系统中功能分为压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多执行元件控制回路。
§7.1 压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀控制整个液压系统或其分支油路的工作压力,以满足执行元件对力或力矩的要求。
主要有调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路和释压回路等。
7.1.1 调压回路调压回路的功用是调定或限制液压系统的最高工作压力。
多用溢流阀来实现。
1、单级调压回路(书133页图7.1)溢流阀调定系统压力溢流阀调定系统过载压力图7-11 溢流阀在容积调2、二级调压回路图示位置压力由高压溢流阀3调节。
4通电,压力由远程调压阀5调节。
先导溢流阀实现远程调压的条件:5的调定压力低于3的调定压力。
动画演示图7-15 二级调压回路低压图7-16 二级调压回路远程调压阀3、多级调压回路图示,由阀1调压,压力较高。
YA+,由阀2或3调压,压力较低。
为获得多级压力,阀2或3的调定压力必须小于阀1的调定压力,否则,阀1将不起作用。
动画演示3级调压4、无极调压回路采用比例溢流阀7.1.2 减压回路减压回路的功用是单独调节系统中某一分油路的压力,使其低于系统压力的调定值。
单级减压——用一个减压阀即可分类< 多级减压——减压阀+远程调压阀即可无级减压——比例减压阀即可动画演示二级减压回路动画演示无极减压回路7.1.3 增压回路增压回路用来使系统某一分油路获得比系统压力高但流量不大的油液。
1、单作用增压缸的增压回路原理:p2 = p1A1/ A2=p1D2/d2特点:只能断续增压。
动画演示2、双作用增压缸的增压回路特点:能实现连续增压动画演示7.1.4 卸荷回路当系统中执行元件短时间工作时,常使液压泵在很小的功率下作空运转,而不是频繁启动驱动液压泵的原动机。
因为泵的输出功率为其输出压力与输出流量之积,当其中的一项数值等于或接近于零时,即为液压泵卸荷。
7第七章 基本回路-1
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2.回油节流调速回路
该回路中,溢 流阀的状态应 是怎样的?
Pp如何确定? v如何确定?
基本回路
速度控制回路
节流调速回路
◆ 回油节流调速回路与进油节流调速有着完全一样的v—F特性及功率特性
和回路效率,但两者也存在差异。
Cd AT m v m1 ( p p A1 F ) A2
Cd AT m v m1 ( p p A1 F ) A1
v如何确定?
基本回路
速度控制回路
节流调速回路
进油节流调速回路的基本特性:
(1)速度—负载特性:
(忽略泄漏及摩擦)
A. 活塞上力的平衡方程:
p1 A1 p2 A2 F 0A2 F q1 A v1 1
B. 活塞运动的流量方程:
C. 泵 输 出 流 量 方 程: q p
q1 q y qT q y
7.1.2
锁紧回路
作用: 防止液压油缸封闭腔的油外泄,保证执行机构在停止
位置时不发生窜动.
进、回油路中都串接液控单 向阀,活塞可以在行程的任 何位置锁紧。其锁紧精度只 受液压缸内少量的内泄漏影 响,因此,锁紧精度较高。 - 采用两个液控单向阀的 锁紧回路(此时的液控单向 阀又称为液压锁),换向阀 的中位机能应使液控单向阀 的控制油液卸压(换向阀采 用H型或Y型),此时,液控单 向阀便立即关闭,活塞停止 运动。假如采用O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,这将影响其锁紧精度。
基本回路 速度控制回路
容积调速回路
TM pM nM TM pM nM
VP
①改变VP,可使n M和PM成比例的变化; ② 马达的转矩TM(或活塞的输出力F)不因调速而发生变化。
第七章 液压基本回路
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第七章液压基本回路液压基本回路是指由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系组合,能够实现某种特定液压功能的油路结构。
液压基本回路因在系统中所起的作用不同有许多种类型,其中最常用的基本回路是: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。
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或调节整个液压系统或液压系统局部油路上的工作压力,以满足液压系统不同执行元件对工作压力的不同要求。
压力控制回路主要有调压回路、减压回路、卸荷回路、平衡回路、保压回路等。
一、调压回路调压回路用来调定或限制液压系统的最高工作压力,或者使执行元件在工作过程的不同阶段能够实现多种不同的压力变换。
这一功能一般由溢流阀来实现。
当液压系统工作时,如果溢流阀始终能够处于溢流状态,就能保持溢流阀进口的压力基本不变,如果将溢流阀并接在液压泵的出油口,就能达到调定液压泵出口压力基本保持不变之目的。
1. 1.单级调压回路图 7-1 单级调压回路单级调压回路中使用的溢流阀可以是直动式或先导式结构。
图7-1为采用先导式溢流阀1和远程调压阀3组成的基本调压回路。
在转速一定的情况下,定量泵输出的流量基本不变,当改变节流阀2的开口大小来调节液压缸运动速度时,由于要排掉定量泵输出的多余流量,溢流阀1始终处于开启溢流状态,使系统工作压力稳定在溢流阀1调定压力值附近。
若图7-1回路中没有节流阀2,则泵出口压力将直接缸随负载压力变化而变化,溢流阀1作安全阀使用对系统起安全保护作用。
如果在先导型溢流阀1的远控口处接上一个远程调压阀3,则回路压力可由阀3远程调节,实现对回路压力的远程调压控制,但此时要求主溢流阀1必须是先导式溢流阀,且阀1的调定压力(阀1中先导阀的调定压力)必须大于阀3的调定压力,否则远程调压阀3将不起远程调压作用。
2. 2.采用远程调压阀的多级调压回路图 7-2 采用远程调压阀的多级调压回路利用先导式溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀的有机组合,能够实现回路的多级调压。
第七章 液压基本回路
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v q1 q2 q1,q2——流入、流出液压缸的流量; A1 A2 A1,A2——液压缸无杆腔、有杆腔的有效工作面积。
液压马达的转速nM由进入马达的流量q和马达的排量VM决定,即nM
q VM
改变流入或流出执行元件的流量q,或改变液压缸的有效工作面积A和 马改达变的变排量量马达VM排均量可V以M达来到控控制制执执行行元元件件的速速度度的。目的。通常用改变流量q或
m——由孔口形状决定的指数,0.5<m<1
液 调节节流阀通流面积AT,即可改变通过节流阀的流量q1,从而调节
压缸的工作速度。
根据上述讨论,液压缸的运动速度为v
q1 A1
KAT A1
( pP
F )m A1
称为进油节流调速回路的速度―负载特性方程。
由此式可知,液压缸的工作速度是节流阀通流面积AT和液压缸负
(a) 用蓄能器保压的回路 (b)多缸系统一缸保压回路
7.1.5 背压回路
在液压系统中设置背压回路,是为了提高执行元件的运动平稳性 或减少爬行现象。所谓背压就是作用在压力作用面反方向上的压力或 回油路中的压力。背压回路就是在回油路上设置背压阀,以形成一定 的回油阻力,用以产生背压,一般背压为0.3MPa~0.8MPa。
调速阀进油路调速回路速度―负载特性如图:
5. 采用溢流节流阀的 进油节流调速回路
这种回路是在进油节流调速回路中用溢流节流阀替代 节流阀(或调速阀)而构成。泵不在恒压下工作(属变压系统) ,泵压随负载的大小而变,故效率比用节流阀(或调速阀) 的进油节流调速回路高。
此回路适用于运动平稳性要求较高、功率较大的节流 调速系统。
节流阀控制液压缸的回油量q2,实现速度的调节。由连续性原理可得
q1 v q2
基本回路
![基本回路](https://img.taocdn.com/s3/m/378f8234bcd126fff7050b13.png)
7.1 速度控制回路
7.1.13 快速回路——用蓄能器的快速回路
快速回路的功用:加快工作机构空载运行时的速度,以提高系统的工作效率。下面 介绍采用蓄能器的快速回路。 应用:该回路适用于系统短期需要大流量的场合。
7.1 速度控制回路
7.1.14 速度换接回路——快速与慢速的换接回路
用二位二通电磁阀与调速阀并联的快 慢速换接回路
7.1 速度控制回路
7.1.6容积调速回路——定量泵和变量马达容积调速回路
特点:改变液压马达排量VM,可使液压马达转速nM随VM成反比变化,马达输出转矩TM 随VM成正比变化。而马达的输出功率PM不因调速而发生变化即恒功率调速回路,该回路 的调速范围很小 。
缺点:液压泵和液压马达的泄漏损失和摩擦损失,该回路当VM很小时,nM、TM和PM的 实际值也都等于零,以致无力带动负载,造成液压马达停止转动的“自锁”现象,故该 调速回路很少单独使用。
Fmax p p A
该调速回路的功率损失由两部分组成,即溢流 损失рP△q和节流损失Δрq1。回路的效率为:
P1 p1q1 P P P P p q
结论:节流阀进口节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要 求不高的小功率液压系统。
7.1 速度控制回路
7.1.3节流调速回路——节流阀出口节流调速回路
7.1 速度控制回路
7.1.2节流调速回路——节流阀进口节流调速回路
(1)速度负载特性 液压缸在稳定工作时,其受力平衡方程式为:
p1 A F P 2 A
由于回油腔通油箱,p2视力零,则有: p1
F A
F1 A
设液压泵的供油压力为pp则节流阀进出口的压差为:
p p p p1 p p
7基本回路
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的作用下向左移动,
增加了泵的偏心量, 使液压泵的输出流量 q p增大到等于q1 。
基本回路
首钢工学院
回路特点:
1. 2. 输人液压缸的流量基本上不受负载变化的影响。 能补偿由负载变化引起的泵泄漏量的变化,因此它在 低速小流量场合下使用显得更优越。
3.
不但没有溢流损失,而且泵的供油压力随负载而变化
,回路中的功率损失只有节流阀压降造成的节流损失 一项,因此发热少,效率高。
流阀4调定)
2. 定量泵1 启动,为变 量马达供油,通过改变
变量马达3排量VM实现
转速调整,溢流阀 2 器 安全阀作用。
基本回路
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定量泵—变量马达回路的静特性
• 液压泵转速 np 和排量 Vp 都是恒量。
QP= VP× np
QM= VM × nM nM = VP × np / VM
• 液压马达转速 nM 随VM 成反比变化, 马达输出转矩TM 随VM成正比变化。
控制阀调节执行元件的流量,以实现速度
调节。
2. 容积调速回路:改变变量泵的供油流量和
改变量马达的排量,以实现速度调节。
3. 容积节流调速回路:采用变量泵和流量控
制阀相配合的调速方法,又称联合调速。
基本回路
首钢工学院
一、节流调速
根据流量控制阀在回路中的位置不同:
节
进油口节流 出油口节流 旁路节流
流
调 速
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右图为一通过二 位三通电磁换向阀组 成的差动连接回路。
工作顺序:
快进
工进
快退
基本回路
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快进:
• 三位四通电磁阀1YA 左通电; • 二位三通电磁阀2YA 失电; • 压力油通过阀 1 进入 液压缸无杆腔,同时 有杆腔液压油通过阀 3 进入无杆腔,液压 缸实现差动连接,组 成快速回路。
7第七章 液压基本回路
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液压缸的运动速度v=q/A (q--输入流量;A--有效作用面积) 2.调速回路的主要方式:
节流调速回路:由定量泵供油,用流量阀调节进入或流出执行机构 的流量来实现调速;
容积调速回路:用调节变量泵或变量马达的排量来调速; 容积节流调速回路:用限压变量泵供油,由流量阀调节进入执行机 构的流量,并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。 此外还可采用几个定量泵并联,按不同速度需要,启动一个泵或几个泵 供油实现分级调速。
1.利用液压泵的保压回路
maojian@
2.利用蓄能器的保压回路
maojian@
3.自动补油保压回路
maojian@
第二节
速度控制回路
调速回路 快速回路
速度换接回路
maojian@
一、调速回路
1.调速回路的基本原理
液压马达的转速nM=q/V
2. 在泵-缸回油节流调速回路中,三位四通换向阀处于不同位置时,可使液 压缸实现快进—工进-端点停留—快退的动作循环。试分析:在( )工况 下,泵所需的驱动功率为最大;在( )工况下,缸输出功率最小。 (A)快进 (B)工进 (C)端点停留 (D)快退
(B、C;C)
3. 系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时,可使单活塞杆 液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。试分析:液压缸在运动过程中, 如突然将换向阀切换到中间位置,此时缸的工况为( );如将单活塞杆缸 换成双活塞杆缸,当换向阀切换到中位置时,缸的工况为( )。(不考虑 惯性引起的滑移运动) (A)停止运动 (B)慢进 (C)快退 (D)快进 (D;A)
maojian@
2.流量控制式同步回路 (1)用调速阀控制的同步回路
第七章 液压基本回路 -速度控制
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防止回路过载
补偿泵3和马达5 的泄漏
调定油泵1的 供油压力
变量泵-定量马达容积调速回路
20
液压传动课件
调速特性:
(1)转速
nM
qM VM
v
qM qP VPnP
nM
VPnP VM
v
当nP, VM一定, VP , nM .
调速范围较大 RC 40
液压传动课件
(2) 转矩
TM
pMVM
2
m
TM 与 qP 无关, VP , TM C.
调速回路
节流调速和容积调速
快速运动回路
差动连接和双泵供油
速度换接回路
行程控制、压力控制、时间控制、程 序控制
9
液压传动课件
(2) 功率特性
图中,液压泵输出功率即为该回路 V
的输入功率为:
Pp p pq p
而缸的输出功率为:
q
P1 F F
1
A
pq 11
回路的功率损失为:
1
P Pp P1 ppqp p1q1 pp (q1 q) ( pp pT )q1 p p q pT q1
液压传动课件
P p pq pT q1
式中q—溢流阀的溢流量,q=qp-q1。
V
进油路节流调速回路的功率
损失由两部分组成:溢流功率损
失P1=ppq和节流功率损失 P2=pT q1
Pp P p1q1
Pp
ppqp
液压传动课件
(3)调速特性
液压缸最大速度和最小速度之比。
q1m a x
Rc
vm a x vm in
动画演示
液压传动课件
如何实现速度换接?
三位四通 换向阀
第七章 液压基本回路 - 其他回路
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5
3
2 Y
2 1Y
1
适用于保压 时间短、对 保压稳定性 要求不高的 场合。
液压传动课件
2.液压泵自动补油的保压回路
4
3 5
2Y
1Y
2 1
采用液控单 向阀、电接 触式压力表 发讯使泵自 动补油。
液压传动课件
3.采用蓄能器的保压回路
当液压缸加压完毕
要求保压时,由压力
继电器发讯使3YA通
3YA
电,泵卸荷,蓄能器
这种回路同步精度较高,回 路效率也较高。
用串联液压缸的同步回路
注意:回路中泵的供油压力至少 是两个液压缸工作压力之和。
液压传动课件
3. 用同步马达的同步回路(容积式)
两个马达轴刚性连接,把 等量的油分别输入两个尺寸相 同的液压油缸中,使两液压缸 实现同步。
消除行程端点两缸的位置误差
用同步马达的同步回路
5
4 6
3
2Y
1Y
2
1
7
8
3Y
9
液压传动课件
7-3 多缸工作控制回路
液压传动课件
一、同步回路
能保证系统中两个或多个执行元件克服负载、摩擦阻 力、泄漏和结构变形上的差异,在运动中以相同的位移或 相等的速度运动,前者为位置同步,后者为速度同步。在 液压系统中,很难保证多个执行元件同步。因此,在回路 的设计、制造和安装过程中,通过补偿它们在流量上所造 成的变化,来保证运动速度或位移相同。同步回路多才用 速度同步。
怎样才能实现呢?
液压传动课件
思考
在运动的中间切断手 动阀,会怎样? 在运动的中间液压泵 停止工作,再启动时 怎样运动?
液压传动课件
三 多缸互不干扰回路
基本回路PPT课件
![基本回路PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/5b8f9d2589eb172dec63b78d.png)
• 既有容积调速回路效率高的优点,同时负载特性又比 单纯容积调速提高了。
1.限压式变量泵+调速阀 要点:调速阀使进入油缸的流量保持恒定;同时,使泵
的供油量和供油压力基本保持不变,从而使变量泵 进行入油缸的流量匹配 适用:负载较平稳、高速工况
第12页/共55页 2021年5月18日星期二
教学内容:
• 速度控制回路 • 方向控制回路 • 压力控制回路 • 多缸工作控制回路 • 液压基本回路故障分析
2021年5月18日星期二
第1页/共55页
第7章 基本回路
所谓液压基本回路就是由一定的液压元件 组成用来完成某种特定功能的典型回路。一些液 压设备的液压系统虽然很复杂,但它通常都由一 些基本回路组成,所以掌握一些基本回路的组成、 原理和特点将有助于认识分析一个完整的液压系 统。
7.1 速度控制回路
7.1.2 快速回路 快速运动回路又称增速回路,其功用在于使液压执
行元 件在空载时获得所需的高速,以提高系统的工作效率或
充分 利用功率。 • 常见实现快速运动的几种回路: 1、液压缸差动连接快第速14页回/共路55页 2021年5月18日星期二
7.1 速度控制回路
1.差动回路: 其特点为当液压缸前进时,活塞 从液压缸右侧排出的油再从左侧进 入液压缸,增加进油处的一些油量, 即和泵同时供应液压缸进口处的液 压油,可使液压缸快速前进,但使 液压缸推力变小。
7.1 速度控制回路
三、容积节流调速回路(联合调速回路)
2.差压式变量泵+节流阀 要点:节流阀两端压差由作用在变量泵的弹簧力确定,
通过差压式变量泵流量的改变确保节流阀两端的压差 不变,从而使进入油缸的流量不变(原理与调速阀相 似) 适用:负载变化大,低速工况
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2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 2.回油节流调速:就是控制执 行元件出口的流量,图4-36 所示,回油节流调速是控制排 油,节流阀可提供背压,使液 压缸能承受各种负荷。 进油节流调速、回油节流调速 静态特性相同(节流阀调速回 路可承受负载荷)
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 3.旁路节流调速:是控制不需 流入执行元件也不经溢流阀 而直接流回油箱的油的流量, 从而达到控制流入执行元件 油液流量的目的。
7.1 速度控制回路 1.差动回路: 其特点为当液压缸前进时,活塞从 液压缸右侧排出的油再从左侧进入 液压缸,增加进油处的一些油量, 即和泵同时供应液压缸进口处的液 压油,可使液压缸快速前进,但使 液压缸推力变小。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 2.双泵供油的快速运动 回路: 工作行程时,系统压 力升高,打开右边卸 荷阀,大流量泵卸荷, 系统由小流量泵供油; 当需要快速运动时, 系统压力较低,由两 台泵共同向系统供油。
7.2 方向控制回路
功能:控制进入执行元件的油流的通断及改变流动方向 7.2.1换向回路 7.2.2锁紧回路
2012年8月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、保压、卸荷和平衡 等多种回路。 7.3.1 调压回路:调压回路的功用是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。在定量泵系统中,液 压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中, 用安全阀来限定系统的最高压力,防止系统过载。若系统 中需要二种以上的压力,则可采用多级调压回路。
(2)承载能力随节流阀开口增大而减小。低速承载能力差 (3)只有节流损失,无溢流损失。效率较高。 (4)适用范围:高速、重载且对速度平稳性要求不高的较 大功率液压系统。 节流阀调速系统速度平稳性较差,采用调速阀调速回路可 大为改善平稳性,但功率损失将增大。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 三种节流调速回路的性能比较:P92 表7.1.1 三种调速方法不同点为: 1)用旁路调速作速度控制时,无溢流损失,效率最高,控 制性能最差,主要用于负载变化很小的正向负载的场合。 2)用进油调速作速度控制时,效率次之,主用于负荷变化 较大之正向负载的场合。 3)用回油调速作速度控制时,效率最差,控制性能最佳, 主要用于有负向负载的场合。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 3.增速缸快速回路:
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 4.蓄能器快速回路 :
对于间歇运转的液压机械,当执行元件间 歇或低速运动时,泵向蓄能器充油。而在 工作循环中某一工作阶段执行元件需要快 速运动时,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5-13所 示为一补助能源回路。将换向阀移到阀右 位时,蓄能器所储存的液压油即释放出来 加到液压缸,活塞快速前进。例如活塞在 做浇注或加压等操作过程时,液压泵即对 蓄能器充压(蓄油)。当换向阀移到阀左 位时,此时蓄能器液压油和泵排出的液压 油同时送到液压缸的活塞杆端,活塞快速 回行。这样,系统中可选用流量较小的油 泵及功率较小电动机,可节约能源并降低 油温。
AT F v C P泵 A A A q1
(2)最大承载能力(节流压 力损失为0即油缸输出速度为 0时) Fmax=P泵A
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
特性:
(3)功率损失=溢流损失+节流 损失 (4)特点:泵的压力负载特性 较差,平稳性较差,轻载低速 下溢流损失比例高,效率低。 不能在负值负荷下工作 (5)适用范围:轻载、低速, 负载变化不大和对速度稳定性 要求不高的小功率液压系统
特点:改变油马达排量,油马达转速与排量成反比,转矩 与排量成正比变化,但输出功率不变(恒功率调速系统) 调速范围窄
3.变量泵+变量马达容积调速回路 特点:工作特性是上两种回路的综合 调速范围很大
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
三、容积节流调速回路(联合调速回路)
既有容积调速回路效率高的优点,同时负载特性又比单 纯容积调速提高了。
2012年8月27日星期一
7.3压力控制回路 2.利用增压缸的增压回路: 单作用增压缸增压回路(图7.3.10)
双作用增压缸增压回路:连续输出压力油(图7.3.11)
2012年8月27日星期一
7.3压力控制回路
3.气压-液压的增压回路:图5-9 所示,是把上方油箱的油液先送入增压 器的出口侧,再由压缩空气作用在增压 器大活塞面积上使出口侧油液压力增强。 把手动操作换向阀移到阀右位工作时, 空气进入上方油箱把上方油箱的油液经 增压器小直径活塞下部送到三个液压缸。 当液压缸冲柱下降碰到工件时,造成阻 力使空气压力上升打开顺序阀,使空气 进入增压器活塞的上部来推动活塞。增 压器的活塞下降会遮住通往上方油箱的 油路,活塞继续下移,使小直径活塞下 侧的油液变成高油液并注到三支液压缸。 一旦把换向阀移到阀左位时,下方油箱 的油会从液压缸下侧进入把冲柱上移, 液压缸冲柱上侧的油液流经增压器并回 到上方油箱,增压器恢复原来位置。
2012年8月27日星期一
7.3压力控制回路
7.3.3卸压回路
作用:使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢释 放,避免换向时产生液压冲击。 1.节流阀卸压回路(图7.3.6) 2.溢流阀卸压回路(图7.3.7)
2012年8月27日星期一
7.3 压力控制回路 7.3.4 减压回路:减压回路的功用是使 系统中的某一部分油路具有较系统压力 低的稳定压力。 最常见的减压回路通过定值减压阀与 主油路相连 常规减压回路 无级减压回路:利用比例减压阀构 成。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
7.1.3 速度换接回路
作用:实现平稳的速度转换 一、快速与慢速换接回路 用电磁阀的速度换接回路 用行程阀的速度换接回路 二、两种进给速度的换接回路 调速阀串联的二次进给速度换接回路 调速阀并联的二次进给速度换接回路(a、 b)
2012年8月27日星期一
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
分类:调速回路、快速回路、 速度换接回路 7.1.1 调速回路 一、节流调速回路
分类:进油节流调速、回油节 流调速、旁路节流调速
1.进油节流调速:用节流阀 控制执行元件入口的流量。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
特性:
(1)速度负载特性
1.限压式变量泵+调速阀 要点:调速阀使进入油缸的流量保持恒定;同时,使泵的 供油量和供油压力基本保持不变,从而使变量泵 进行入油缸的流量匹配
适用:负载较平稳、高速工况
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路
三、容积节流调速回路(联合调速回路)
2.差压式变量泵+节流阀 要点:节流阀两端压差由作用在变量泵的弹簧力确定,通 过差压式变量泵流量的改变确保节流阀两端的压差不变, 从而使进入油缸的流量不变(原理与调速阀相似) 适用:负载变化大,低速工况
2012年8月27日星期一
7.3 压力控制回路 卸荷回路的类型
1.采用复合泵的 卸荷回路
2012年8月27日星期一
7.3压力控制回路 2.利用二位二通阀旁路卸荷的回路: b 3.利用换向阀中位卸载的回路: a、 c
2012年8月27日星期一
7.3压力控制回路
4.利用溢流阀远程控制口卸载的 回路:图5-6所示,将溢流阀的 远程控制口和二位二通电磁阀相 接。当二位二通电磁阀通电,溢 流阀的远程控制口通油箱,这时 溢流阀的平衡活塞上移,主阀阀 口打开,泵排出的液压油全部流 回油箱,泵出口压力几乎是零, 故泵成卸荷运转状态。注意图中 二位二通电磁阀只通过很少流量, 因此可用小流量规格(尺寸为1/8 或1/4)。在实际应用上,此二位 二通电磁阀和溢流阀组合在一起, 此种组合称为电磁控制溢流阀。
特点:液压缸的工作压力基本 上等于泵的输出压力,其大 小取决于负载,该回路中的 溢流阀只有在过载时才打开。
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 3.旁路节流调速的特性:
F F K i CA T A A A
(1)速度负载特性
v
q1 A
q 泵i
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 5.自重补油快速回路:
2012年8月27日星期一
7.1 速度控制回路 5.自重补油快速回路:
大型压床为确保加工精度,都使用柱塞式液压缸,在使用上会产生 前进时需非常大的流量;后退时几乎不需什么流量。这两个问题使 得泵的选用变成非常困难,图5-14所示的补油回路就可解决此难题, 此图所示将三位四通换向阀移到阀右位时,泵输出的压力油全部送到 辅助液压缸,辅助液压缸带动主液压缸下降,而主液压缸的压力油由上 方油箱经液控单向阀注入,此时压板下降速度为v=Qp/2a.当压床压板 碰到工件时,管路压力上升把顺序阀打开,高压油注到主液压缸,此时 压床推出力为F=Py×(A+2a).换向阀移到阀位左位时,泵输出的压力 油流入补助液压缸,压板上升,液控单向阀逆流油路被打开,主液压 缸的回油经液控单向阀流回上方的油箱.回路中的平衡阀是在支撑压 板及柱塞的重量而设计的.在此回路中因使用补充油箱,故换向阀及平 衡阀的选择依泵的流量而定,且泵的流量可较小,为一节约能源回路。
2012年8月27日星期一
7.3 压力控制回路 7.3.1 调压回路 1.单级调压回路 2.双向调压回路(a、 b)
3.多级调压回路(a、 b)
4.连续、按比例进行压力调节的回路
2012年8月27日星期一
7.3 压力控制回路 7.3.2 卸荷回路 作用:执行元件停止工作时,使泵卸荷不输出功 率(不停泵)