第九章 液压回路的计算与分析
液压基本回路详解
3 汽车制造
汽车制造领域使用液压基本回路来提供制动力、悬挂系统和其他关键部件的控制。
总结与回顾
液压基本回路是液压系统的核心，通过合理的设计和应用，能够实现强大的 动力和精确的控制，广泛应用于各个领域。
பைடு நூலகம்
2
方向控制
液压阀可以控制液体流向，使液压系统中的液体按照需要的方向流动。
3
流量控制
液压阀还可以控制液体的流量，实现对系统中液体流速的调节。
液压油箱
液压油箱是液压系统中的储存与冷却设备，能够保持液压油的温度和质量， 以确保液压系统的正常运行。
常见的液压基本回路
单向回路 简单回路
双向回路 复杂回路
实例演示：液压基本回路的工作原理
液压缸
直线运动
液压缸将液压能转换为机械能，实现直线运动，用于推动、举升、夹持等动作。
自锁性能
液压缸具有良好的自锁性能，使得即使在没有外部动力的情况下，也能保持稳定的位置。
结构简单
液压缸的结构相对简单，体积小巧，重量轻，易于安装和维护。
液压阀
1
压力控制
液压阀控制液压系统中的压力，确保系统的安全与稳定运行。
液压基本回路详解
液压基本回路的定义，液压系统的基本组成部分，工作原理，常见的回路类 型，以及使用和应用领域。
液压泵
液压泵是液压系统的关键组成部分之一，负责将液体从油箱抽入系统，并为液压系统提供所需的 压力。
液压马达
转动力源
液压马达将液压能转换为机械能，驱动各种设 备和机械的旋转运动。
应用广泛
液压马达被广泛应用于工程机械、农业设备、 汽车制造等领域，提供强大的动力。
液压基础-常见液压回路介绍
常见液压回路介绍液压只有形成回路，才能发挥作用： 常见的液压回油有 1. 差动回路 2. 节流回路 3. 闭式容积回路 4. 多泵回路 5. 多缸回路 6. 闭式控制回路1， 差动回路：功能：在必要的时候提高有油缸伸出速度，使设备动作速度加快一般回路 差动回路 一般回路：u= q /A A 即速度(dm/min)=流量(L/min)/活塞截面积 (dm²) 1L=1dm ³p A = F /A A 即压力pA （N/㎡）=负载力（N ）/活塞截面积（m²） 1Pa=1N/㎡ 差动回路：两腔都有压力，实际作业面积只是活塞杆截面积 u= q /A C 流量不变、，速度加快p A = F /A C 负载力不变，负载压力提高2、节流回路功能：通过控制流量来控制油缸速度进口节流出口节流旁路节流2.1 进口节流通过调节进口节流口面积，控制进入油缸的流量，最终控制油缸速度；2-1-1 进口节流 2-1-2 能量消耗 2-1-3 进口节流（恒压）能量消耗：液压功率=压力×流量（压强每升高5Mpa，液压温度上升约3°）图2-1-2图2-1-3，进入油缸流量qA与压差开方成正比，为保持恒定压力，增加溢流阀，成本最低，但会产生新的能耗，多余流量从溢流阀流出qY=qP-qA 溢流阀作为恒压阀2-1-4 能量消耗图2-1-5 采用恒压泵 图2-1-6 采用流量调节阀为减少能量损耗，用恒压泵实时调节泵输出流量，使输出流量几乎全部进入油缸，如超出油缸所需，减小泵排量。
图2-1-5采用流量调节阀，通过调节节流孔大小，实时控制压差，控制进入油缸流量 2.2 出口节流通过调节出口节流面积，限制油液流出，有杆腔有压力，油缸速度降低；图2-2-1 图2-2-2油缸速度与有杆腔流量qB 成正比，qB 由PB 和A 就决定，所以调节节流孔大小可以调节速度。
图2-2-3 图2-2-4 图2-2-5 以上原理同进口节流相似使用单向节流阀的进口节流回路：由于两腔面积不同，同样的速度时，进出流量不同，所以不同程度的节流。
液压传动第八章 调速回路 & 第九章 其它基本回路
出口节流调速回路
进-出口节流调速回路
调速回路的特性：
1. 机械特性：是以它所驱动的液压缸工作 速度和外负载之间的关系来表达的。
对于进口节流回路，若不考虑各处摩擦力作 用时，活塞工作速度、活塞受力方程和进油路 上的流量连续方程分别为：
q1 v A1
p1 A1 F q1 qT CAT 1pT 1 CAT 1 pp p1
§8.3 容积调速回路
工作原理：通过改变回路中变量泵或变量马 达的排量来调节执行元件的运动速度。
特点：效率高、发热小。
(液压泵输出的油液直接进入执行元件，无溢 流损失和节流损失，工作压力随负载变化)。
按油液循环方式不同，容积调速回路可分为：
开式容积调速回路(执行元件排油回油箱)；
闭式容积调速回路(回油直接进泵吸口)。
式中：v—活塞运动速度；q1—流入液压缸的流量； A1—液压 缸工作腔的有效工作面积；pp —液压泵供油压力(回路工作压 力)； p1 —液压缸工作腔压力；pT1 —进油路上节流阀的工作 压差；AT1 —节流阀通流截面积；C和 —节流阀的系数和指 数； F —液压缸的外负载。
由上述三式可得速度-负载特性方程：
PP pP qP P 1 p1q1
P Pp P 1 pp qp p1q1 pp q pT1q1
式中：Pp、 P1—回路的输入、输出功率； Δ P—回路的功率损失； qp—液压泵在供油压力下的输出流量； Δ q—通过溢流阀的流量。
上式表明定压式进口节流调速回路的功率 损失包括两部分： 溢流损失Δ P1，它是流量Δ q在压力pp下流 过溢流阀所造成的功率损失； 节流损失 Δ P2 ，它是流量 q1 在压差 Δ pT1 下 通过节流阀所造成的功率损失。
液压系统基本回路(识图).概要
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2.3液压源回路（简化回路）
变量泵-安全阀液压源回路（一般回路）
在简化回路的基础上可根据实际的需要增设不同的附件，满足主机 对液压系统各种要求：如增设加热器、冷却器及温度仪可对液压源中工作 介质温度进行控制。旁通阀、截止阀及高压胶管等是为了安全、维护、减 震等功能所设置的。
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单作用增压器增压回路
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3.3增压回路
3.3.2、双作用增压器增压回路
说明：如图所示：增压器2的活 塞右行，其高压腔B经单向阀6 输出高压油；反之，当电磁阀 通电时，增压器的高压腔A经单 向阀5输出高压油。只要电磁阀 1不断的换向，双作用增压器2 就能不断地输出高压油。
双作用增压器增压回路
3.6平衡回路
3.6.2、用远控平衡阀的平衡回路
该回路适用于平衡重量变化 较大的液压机械，如液压起 重机、升降机等。但它也存 平衡性较差还可能会产生振 蒎的可能性，调整节流阀2 可在一定程度上避免产生振 蒎。
用远控平衡阀的平衡回路
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3.6平衡回路
3.6.3、用单向节流阀的平衡回路
液压系统基本回路图
一、概述
任何的液压系统都 是由一些基本的液压回 路组成，而基本的液压 回路都是由各类元件或 辅助件组成。
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二、液压源回路
液压源回路也称为动力源回路，是液压系统中最基本且不可缺少的 部分，液压源回路的功能是向液压系统提供满足执行机构所需要的压力 和流量；液压源回路是由油箱、油箱附件、液压泵、电机、压力阀、过 滤器、单向阀等组成。
说明：为了提高对系统污染度及温度的控制，该液压源采用了独立 的过滤、冷却循环回路，即使主系统不工作，采用这种结构，同样可以 对系统进行过滤和冷却，主要用于对液压介质的污染度和温度要求较高 且较重要的场合。
液压基本回路详解
q2 ΚΑ Τ ⋅ ∆P v = = Α2 Α2
分析： 分析： ①当R=0 时，
m
=
ΚΑ Τ (P p A1 − R) m Α 2m + 1
(空载) 空载)
KA T PP A1m v = A 2m + 1
②当R=PP A1 时，v=0（停止运动） （停止运动） 速度刚度： 速度刚度：T h = −
∂R P A − R = P 1 = Tj ∂v mv
※ 列活塞受力平衡方程 求出节流阀前后压差： ※ 求出节流阀前后压差：ΔP 求出活塞运动速度(负载特性方程 负载特性方程) ※ 求出活塞运动速度 负载特性方程 画出速度负载特性曲线 速度负载特性曲线（ 曲线） ※ 画出速度负载特性曲线（v-R曲线）
v AT1< AT2< AT3 AT1 AT3 AT2 Rmax3 Rmax2
∂R 1 T =− =− ∂V tan θ
Tj = Pp A1 − R mv
速度负载特性曲线（ 曲线 曲线） 速度负载特性曲线（v-R曲线） v
AT1 AT2 AT3
分析： 分析：
AT1 > AT2 > AT3
0
Rmax
R
一定时， 成正比； ① R一定时，v与AT成正比； 高速时的速度刚度比低速时 的小； 的小； 一定时， ② AT一定时，R增加则速度 减小； 减小；重载区域的速度刚度 比轻载时的小。 比轻载时的小。
卸荷回路 四、卸荷回路
泵的卸荷：泵在很小的输出功率下运转（流量卸荷 变量泵 变量泵； 泵的卸荷：泵在很小的输出功率下运转（流量卸荷—变量泵；压 力卸荷—定量泵），可节省功率损耗 减少系统发热及泵的磨损， 定量泵），可节省功率损耗， 力卸荷 定量泵），可节省功率损耗，减少系统发热及泵的磨损， 延长泵和电机的使用寿命，而又不用频繁启闭电机。 延长泵和电机的使用寿命，而又不用频繁启闭电机。
(完整word版)液压系统回路设计
1、液压系统回路设计1.1、 主干回路设计对于任何液压传动系统来说, 调速回路都是它的核心部分。
这种回路可以通过事先的调整或在工作过程中通过自动调整来改变元件的运行速度, 但它的主要功能却是在传递动力（功率）。
根据伯努力方程: 2d v p q C x ρ∆= （1-1）式中 q ——主滑阀流量d C ——阀流量系数v x ——阀芯流通面积p ∆——阀进出口压差ρ——流体密度其中 和 为常数, 只有 和 为变量。
液压缸活塞杆的速度:q v A= （1-2） 式中A 为活塞杆无杆腔或有杆腔的有效面积一般情况下, 两调平液压缸是完全一样的, 即可确定 和 所以要保证两缸同步, 只需使 , 由式（1-2）可知, 只要主滑阀流量一定, 则活塞杆的速度就能稳定。
又由式（1-1）分析可知, 如果 为一定值, 则主滑阀流量 与阀芯流通面积成正比即: ,所以要保证两缸同步, 则只需满足以下条件:, 且此处主滑阀选择三位四通的电液比例方向流量控制阀,如图1-1所示。
图1-1 三位四通的电液比例方向流量控制阀它是一种按输入的电信号连续地、按比例地对油液的流量或方向进行远距离控制的阀。
比例阀一般都具有压力补偿性能, 所以它输出的流量可以不受负载变化的影响。
与手动调节的普通液压阀相比, 它能提高系统的控制水平。
它和电液伺服阀的区别见表1-1。
表1-1 比例阀和电液伺服阀的比较项目 比例阀 伺服阀低, 所以它被广泛应用于要求对液压参数进行连续远距离控制或程序控制, 但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。
又因为在整个举身或收回过程中, 单缸负载变化范围变化比较大（0~50T）, 而且举身和收回时是匀速运动, 所以调平缸的功率为, 为变功率调平, 为达到节能效果, 选择变量泵。
综上所可得, 主干调速回路选用容积节流调速回路。
容积节流调速回路没有溢流损失, 效率高, 速度稳定性也比单纯容积调速回路好。
为保证值一定, 可采用负荷传感液压控制, 其控制原理图如图1-2所示。
第九章 液压基本回路
(一)节流调速回路 按照流量阀安装位置的不同，有进油路节流调速、回 油路节流调速和旁油路节流调速三种。下面对常用的前两 种基本回路进行分流调速回路
式中
p1A= F +p2A p1 ——液压缸右腔的工作压力； p2 ——液压缸左腔的背压，在此 p2≈0； A ——活塞有效作用面积。
F ——活塞的负载阻力。
整理上式得
p1 = F/A
故节流阀前后的压力差为
Dp =pp -p1 =pp -F/A
因通过节流阀进入液压缸的流量为
q1 = CAT(Dp)j
故活塞运动的速度为
v = q1/A =CAT(Dp)j /A =CAT(pp-F/A)j /A
根据上式v =CAT(pp-F/A)φ /A及对回路工作情况的分 析可知，进油路节流调速有如下性能：
中的局部压力远高于液压泵的输出压力。 回路内有三个以上液压
缸，其中之一需要较高的工 作压力，同时其它的液压缸 仍用较低的压力，此时即可 用增压回路提供高压给那个 特定的液压缸。最简单的增 压方法是采用增压器，右图 为采用增压器的增压回路。
图 采用增压器的增压回路 1－增压器 2－补油箱 3－工作缸
4、保压回路 有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其
四、数字式多速回路 图所示是一种数字式多级选速回路，多用于数字控制 系统。
图数字式多速回路
第三节 多缸动作回路 在多缸液压系统中，各液压缸之间往往需要有一定的 控制要求，或顺序动作，或同步动作。这就需要用多缸控 制回路来实现。 一、顺序回路 1．用行程开关和电磁阀联合控制的顺序回路(见图)
图用行程开关和电磁阀的顺序回路
图用三位换向阀使泵卸荷的回路
9液压系统的设计计算
P
p1
q1
2.66 8.5 60
0.38
kw
液压系统的设计计算
快退：
首钢工学院
F = 2000 N , p2 = 0 MPa , v2 = 0.1 m/s
p1
F
A2m
2000 40.04 0.9102
0.57
MPa
q1 A2v3 40.04 102 0.1 60 10 24 l / min
p1
F
( A1 A2 )m
2000 (78.5 40.04) 0.9
0.57
MPa
q1 ( A1 A2 )v1 (78.5 40.04) 102 0.1 6010
24 l / min
P
p1
q1
0.57 24 60
0.23
kw
液压系统的设计计算
3. 选择液压辅助元件 油管通径一般与阀通径一致或大于阀通
径。
液压系统的设计计算
首钢工学院
9.1.5 液压系统性能验算 液压系统性能验证是一个复杂的
问题，过去用一些经验公式和类比的 方法进行近似估算。随着计算机技术 的发展，采用仿真技术可对系统进行 各种技术分析，同时采用CAD技术对 系统进行修改，是系统达到最佳效果 。
首钢工学院
工进：
F = 17000 N , p2 = 0.5 MPa , v2 = 0.9~18 mm/s
p1
F
A1m
p2
A2 A1
17000 78.5 0.9102
0.5
40.04 78.5
液压锁紧回路的计算及理论分析
式中 mm2。
n=S2/S1 S2— — — 液 压 缸 无 杆 腔 内 的 有 效 作 用 面 积 ， 单 位 为
p2 又产生一个使单向阀阀芯关闭的力 R2， R2=p2Sv=npeSv
此 时 ， 使 单 向 阀 阀 芯 关 闭 的 力 有 三 个 Rc，Rv 和 R2，其合力为 Rb。
1989. [3] 雷 天 觉.新 编 液 压 工 程 手 册[J].北 京 ：北 京 理 工 大 学 出 版 社 ，
1999. [4] 左健民.液压与气动传动[J].北京：机械工业出版社，2005. [5] 陆 元 章 .现 代 机 械 设 备 设 计 手 册 [J].北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,
陈 歆 龚肖新
（苏州工业职业技术学院 机电工程系 江苏苏州， 215004）
摘 要：本文介绍了利用 Flash 软件，进行气动与电气动技术多媒体课件中实验回路动画的开发，具体介绍的动画的制作过程，为课程
的教学提供了有效的辅助手段，收到了良好的教学效果。 关键词：气压传动；flash 技术；CAI
中 图 分 类 号 ：G434
Hydraulics Pneumatics & Seals/No.6.2009
液压锁紧回路的计算及理论分析
李金霞
（邯郸纺织机械有限公司 河北邯郸 056019）
摘 要：本文通过锁紧回路中液压系统的理论计算，对在系统设计时选择双液控单向阀提供了理论依据。
关键词：双液控单向阀;锁紧回路
中 图 分 类 号 :TH137.7
pc（nv-n）>R/S1+pc
(2)
由式(2)可知，只有当进油压力 pe 达到一定的数值
液压系统的设计与计算
下午2时22分
18
五、验算液压系统性能
液压系统初步确定后就需对系统的有关性能加以验算，以检测 系统的设计质量，并对液压系统进行完善和改进。根据液压系 统的不同，需要验算的项目也有所不同，但一般的液压系统都 要进行回路压力损失和发热温升的验算。
1. 系统压力损失的验算
p pl p pv
液压系统的压力损失包括沿程、局部损失和阀的局部损失。
液压与液力传动
第九章 液压系统的设计与计算
液压系统的设计与计算是液压机械总设计的一部分， 是对前面各章内容的综合运用。总设计过程为： （1）根据整机的用途、特点和性能，明确对液压系统的 设计任务。 （2）对工况进行分析，确定液压系统的主要参数； （3）拟定出合理的液压系统原理图； （4）计算和选择液压元件的规格 （5）演算液压系统的性能 （6）绘制工作图、编写技术文件。
要求验算液压缸尺寸 即
A qmin
vmin
• 在D和d确定之后，可求得液压缸所需流量为：
q1＝vmaxA
下午2时22分
13
3 执行元件工况图
工况图是指液压执行元件结构参数确定之后，根 据主机工作循环，算出不同阶段中的实际工作压力、 流量和功率随时间变化图，如图所示。
工况图反映了液压系统在整个工作循环中，三个参 数的随时间变换情况。
动摩擦因数0.1， 液压执行元件为液压元件。
设计液压缸的面积和确定液压系统控制图
下午2时22分
21
一、负载分析
（1）切削力：
Fe 22.5DS0.8(HB)0.6
式中，Fe为钻削力，N； D为钻头直径，mm；S为每 转进给量，mm； HB为工件硬度。
对于直径为13.9mm的孔，转速n1＝360r/min, S1=0.147mm/r; 对于直径为8.5mm的孔，转速n2＝ 550r/min, S2=0.096mm/r; 带入上式，可得：
第9章液压系统设计与计算-
• 快进时：
差动系统
p F A1 A2
qv快 (A1A2)
非差动系统
p1
F A1
A2 A1
p2
q v快A1
P pq
•工进时：
p1
A2 A1
F pb A1
q v工A1
P p工q工
• 快退
p1
A2 A1
pb
F A1
qv快退A2
P pq
图9-2 组合机床执行元件工况图
Ff f FN
（9-2）
式中 FN——运动部件及外负载对支撑面的正压力； f——摩擦系数，分 静摩擦系数（ fS≤0.2~0.3）和动摩擦系数（fd ≤0.05~0.1）。
（3）惯性负载 Fa 惯性负载是运动部件的速度变化时，由其惯性而产生的负
载，可用牛顿第二定律计算：
Fa
ma Gv g t
液压缸推力F（N）
F =( Ffs + FL ± Fg) /ηm F =( Ffd + FL +Fa± Fg) /ηm F =( Ffd + FL± Fg) /ηm F =( Ffd + FL — Fa± Fg) /ηm F =( Ffd + FL ± Fg) /ηm F =( Ffd + FL — Fa± Fg) /ηm F =( Ffs + Fa ± Fg) /ηm
来验பைடு நூலகம்，即
A q min v min
（9-5）
qmin—流量阀最小稳定流量。
液压马达：排量的计算式为
2T
V
p Mm
（9-6）
式中 T—液压马达的总负载转矩，N.m； ηMm—液压马达的机械效率； p—液压马达的工作压力，pa； V—所求液压马达的排量，m3/r。
第九章 液压回路的计算与分析
作业：9.4、9.15、9.18
9.2 压力控制回路（PRESSURE CONTROL CIRCUIT） 一、调压、限压回路 1.定量泵调压限压回路 ✵调压回路： ✵限压回路： 阀的调定压力一般高于系统最高工作压力0.6～ 0.8MPa。 2.变量泵限压回路
3.限制系统最低压力回路
也可用开启压力较高的单向阀或 顺序阀代替溢流阀。 4.多级调压回路 要求：p1＞p2，溢流阀1作安全 阀用。
v= Q2 A2 = Q1 A1
（9－13）
液压缸排出的流量等于通过节流阀的流量，即： （9－14） Q = Ka Δp = Ka p
2 2
p2可由活塞受力平衡方程式求得，即： p1A1＝p2A2+F 这里p1＝pP，所以 p2 =
pP A1 A2
1
－
F A2
，代入式（9－
13），（9－14），经整理得：
P1 = Fv = F Q1 A1 = p1Q1
式中Q1称为负载流量，即进入液压缸的流量。 回路的功率损失为：
ΔP＝PP－P1＝pPQP－p1Q1＝（Q1+ΔQ）pP－Q1（pP －Δp）＝pPΔQ+ ΔpQ1 （9－10） 式中ΔQ－溢流阀的溢流量，ΔQ＝QP－Q1。 由式（9－10）可知，这种调速回路的功率损失由 两部分组成：即溢流损失（ΔP1＝pPΔQ）和节流损失 （ΔP2＝ΔpQ1）。从式中还可看出，溢流阀调定压力不 宜太高，一方面它使溢流损失增加，同时也由于节流阀 两端压差增加使节流损失增加。通常溢流阀调定压力以 使节流阀两端压差Δp＝0.2～0.3MPa为宜（最大负载下。 回路效率为：
P1 PP p1Q1 pP QP
（9－11）
η=
=
由于两种损失存在，故进口节流调速回路效率较
液压基本回路详解ppt课件
难点：
1、节流调速回路的分析与计算； 2、调压回路、减压回路的参数分析。
类型： 调压、减压、增压、卸荷、平衡回路等。
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一、调压回路
作用：为使系统保持一定工作压力或不超过某一个数值， 或在几种不同压力下工作。
1、单级调压回路
Py1
Py2
Py 值小的为稳压溢流作用；
1DT(＋)：
P= Py2
2DT(＋)：
P= Py3
4、连续、按比例进行压力调节回路
采用先导式比例电磁溢流阀，调节进入阀的输入 电流（或电压）的大小，即可实现系统压力的无级 调节。
优点：简单，压力切换平稳，更容易实现远距离控制或程控。
二、减压回路
作用：使系统某一部分油路(夹紧回路、控制回路、润 滑回路)具有较低的稳定压力。
vq Α 1 1ΚΤ Α Δ 1 Αm P ΚΤ (Α p P Α 1Α R 1)mΑ Κ 1 m Τ 1(Α p P Α 1Rm)
上式即：负载特性方程
分析： ①当R=0 时，vvmaxΚΑΑΤ1Ppm (空载) ②当R=PP A1 时，v=0（停止运动）
速度负载特性：活塞运动速度随负载变化的特性。
致低速时速度稳定性比采用调速阀的节流调速回路差。 ③ 泵和马达结构复杂，成本高。 ④ 适用于高速、大功率调速系统。
（三）容积节流调速回路（联合调速回路）
既满足高效率，又满足低速稳定性要求。
组成：变量泵供油＋节流调速（节流阀或调速阀）。
类型： 1、限压式变量泵＋调速阀 2、差压式变量泵＋节流阀
特点：无溢流损失，但存在节流损失，速度稳定性比 容积调速好。
活塞运动速度(负载特性方程)：
第九章液压系统的分析与计算(含习题)
拟定系统方案
（1）为了提高系统的自动化水平，保持设定值不受外部干 扰的影响。 主要包括以下三种情形： 1）在不同的负载压力下，保持执行元件速度的稳定； 2）在执行元件输出不同的力时，保持执行机构具有确 定的位置； 3）在执行元件承受偏载时（负载作用力的方向与执行 元件的运动方向不在一条直线上），保持两个以上的液压 缸作同步运动。
开环系统（综合基本回路）：调压回路、调速回路、 方向控制回路、顺序回路、平衡回路、同步回路、保压 与卸荷回路。 闭环系统：位置控制系统、速度控制系统、加速度 控制系统、力（压力）控制系统。
元件选型
安装方式 压力等级 流量范围 信号类型
确定系统的动力源型式
确定动力源型式的原则： q V 原则1：功率要满足执行元 件最大功率要求，尽可能 做到动力源功率与执行元 件所需要的功率相适应 （节能）。
解：无杆腔面积 2
AK 4 D 4
402 106 1.256 103 m2
环形腔面积 AR A 8.76 104 (m 2 ) 面积比
AR 8.76 104 0.7 3 AK 1.256 10
液压缸—负载系统固有频率的估算
恒压泵串联减压阀
确定系统的动力源型式
原则3：液压动力源应满足控制系统的稳定性和快速性要求 常见问题和解决方案： 1）多缸系统中的各个执行元件顺序动作，且对流量的需求差别很大。 采用的办法： ①按需要最大流量的执行元件选择液压泵的流量。 ②采用单泵+蓄能器供油 ③采用将液压泵分组的方案，将流量相近的执行元件分组，由相应 的液压泵供油。 ④采用比例流量控制泵供油，适应执行元件的不同流量需求，如注 塑机液压系统。 2）多缸系统的执行元件同时动作和顺序动作相互组合，应求出系统 需要的最大流量，再依据上述方法确定液压泵的数量。 3）多缸系统中，不同执行元件的工作压力相差大，其对应的控制回 路对液压动力源的压力要求差别也大。
液压回路分析
液压回路分析回路分析1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：1）液控顺序阀3 何时开启，何时关闭？2）单向阀2 的作用是什么？3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线2、在图示回路中，如pY1=2MPa ，pY2=4MPa ，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B 两点处在不同工况下的压力值。
单位：MPa ）3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电电+”，失“-”）。
4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10- 4m2，缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa 和2.0MPa。
试分析下列三种情况下A、B、C 点的压力值。
（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。
（2）1YA 通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。
（3）1YA 断电，2YA 通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。
5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。
（1）说出图中标有序号的液压元件的名称。
2）填出电磁铁动作顺序表6、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求1）说出图中标有序号的液压元件的名称。
2）写出电磁铁动作顺序表。
7、图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa、减压阀的调整压力为2.5MPa。
试分析下列三种情况下A、B、C 点的压力值。
1）当泵压力等于溢流阀的调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后2）当泵的压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa 时。
3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时8、图示回路，若阀PY 的调定压力为4Mpa ，阀PJ 的调定压力为2Mpa ，回答下列问题：（1）阀PY 是（）阀，阀P J 是（）阀；（2）当液压缸运动时（无负载），A 点的压力值为（）、B 点的压力值为（）；（3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A 点的压力值为（）、B 点的压力值为（）。
液压基本回路原理与分析
液压基本回路原理与分析液压基本回路是用于实现液体压力、流量及方向等控制的典型回路。
它由有关液压元件组成。
现代液压传动系统虽然越来越复杂，但仍然是由一些基本回路组成的。
因此，掌握基本回路的构成，特点及作用原理，是设计液压传动系统的基础。
1. 压力控制回路压力控制回路是以控制回路压力，使之完成特定功能的回路。
压力控制回路种类很多。
例如液压泵的输出压力控制有恒压、多级、无级连续压力控制及控制压力上下限等回路。
在设计液压系统、选择液压基本回路时，一定要根据设计要求、方案特点，适当场合等认真考虑。
当载荷变化较大时，应考虑多级压力控制回路；在一个工作循环的某一段时间内执行元件停止工作不需要液压能时，则考虑卸荷回路；当某支路需要稳定的低于动力油源的压力时，应考虑减压回路；在有升降运动部件的液压系统中，应考虑平衡回路；当惯性较大的运动部件停止、容易产生冲击时，应考虑缓冲或制动回路等。
即使在同一种的压力控制基本回路中，也要结合具体要求仔细研究，才能选择出最佳方案。
例如选择卸荷回路时，不但要考虑重复加载的频繁程度，还要考虑功率损失、温升、流量和压力的瞬时变化等因素。
在压力不高、功率较小。
工作间歇较长的系统中，可采用液压泵停止运转的卸荷回路，即构成高效率的液压回路。
对于大功率液压系统，可采用改变泵排量的卸荷回路；对频繁地重复加载的工况，可采用换向阀的卸荷回路或卸荷阀与蓄能器组成的卸荷回路等。
1.1调压回路液压系统中压力必须与载荷相适应，才能即满足工作要求又减少动力损耗。
这就要通过调压回路实现。
调压回路是指控制整个液压系统或系统局部的油液压力，使之保持恒定或限制其最高值。
1.1.1用溢流阀调压回路1.1.1.1远程调压回路特点：系统的压力可由与先导式溢流阀1的遥控口相连通的远程调压阀2进行远程调节。
远程调压阀2的调整压力应小于溢流阀1的调整压力，否则阀2不起作用。
特点：用三个溢流阀进行遥控连接，使系统有三种不同压力调定值。
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.
二、节流调速回路 1.采用节流阀的调速回路 ⑴进口节流调速 ①速度－负载特性
活塞的运动速度：
v = Q1 A1
（9－3）
根据连续性方程，进入液
压缸的流量Q1就等于通过节流 阀的流量，而通过节流阀的流量可由节流阀的流量特性
运动速度按抛物线规律下降。
当F＝p1A1时，节流阀两端 差为零，活塞停止运动，液
压泵的流量全部经溢流阀回
油箱。通常用速度刚度kv来表示负载变化对速度的影响 程度。
kv
=－dF=－ctgθ dv
（9－8）
由于随着负载的增加，速. 度下降。为使刚度kv保持
正值，在式中加一负号。 由式（9－7）可得：
3
两部分组成：即溢流损失（ΔP1＝pPΔQ）和节流损失
（ΔP2＝ΔpQ1）。从式中还可看出，溢流阀调定压力不 宜太高，一方面它使溢流损失增加，同时也由于节流阀
两端压差增加使节流损失增加。通常溢流阀调定压力以
方程决定。即：
Q 1=Ka Δ p=Ka pP － p1 （9－4）
.
式中a－节流阀节流口通流面积；
pP－液压泵出口压力； p1－液压缸进油腔压力； Δp－节流阀两端压差；
K－常数。对于薄壁小孔， K = C q
2。 ρ
当活塞以稳定的速度运行时，作用在活塞上的力平
衡方程为：
p1A1＝p2A2+F 式中F－负载力；
4.多级调压回路 要求：p1＞p2，溢流阀1作安全
阀用。
.
调整时应使 pA＜pC，pB＜pC以 保证三级调压。
.
5.多泵压力调节回路
.
二、卸荷回路 1.用三位换向阀的卸 荷回路 2.用二位换向阀的卸 荷回路 3.用溢流阀的卸荷回 路 4.变量泵的卸荷回路
.
5.用压力继电器的卸荷回路 6.用多路换向阀的卸荷回路
.
三、减压回路
.
四、增压回路 1.用增压缸的增压回路 2.用增压器的增压回路
.
五、保压回路 1.变量泵保压回路 2.用蓄能器的保压回路 3.用液控单向阀的保压回路
.
六、卸压回路 1.用节流阀卸压的回路 2.用二级液控单向阀卸压的回路
.
七、平衡限速与闭锁回路 1.平衡限速回路 ✵采用单向顺序阀（自控平衡阀）的平衡回路 ✵采用液控顺序阀（远控平衡阀）的平衡回路 2.闭锁回路 ✵用单向液压锁的闭锁回路 ✵用双向液压锁的闭锁回路
方程，它反映了速度v和负载
F的关系。右图为进口节流调
速回路的速度负载特性曲线。
由式（9－7）和右图可
看出，当其它条件不变时，
活塞的运动速度v与节流阀通
流面积a成正比。故调节节流
阀通流面积就能调节执行元.
件的运动速度。
由式（9－7）和右图还 可看出，当节流阀通流面积
一定时，随着负载F的增加， 节流阀两端压差减小，活塞
第九章 液压回路的计算与分析 （Hydraulic Circuit Design and Analysis）
9.1概述（INTRODUCTION） 液压回路是将一组像油泵、执行元件、控制阀和管 道这样的元件进行排列以完成所需要的工作。当分析或 计算液压回路时，以下三个重要的因素必须得到重视： ✵使用的安全性； ✵所需部件的性能； ✵使用的经济性。 了解元件的工作过程以及在回路中如何进行应用这 对于从事液压传动的技术人员或设计者是非常重要的。 液压回路是通过使用所有元件的职能（图形）符号来表 现的。在了解液压回路之前，掌握这些符号是必要的。
可见改变Q、qM均可改变. 液动机速度。改变Q的方
法包括：改变泵的排量，改变泵的转速（用变频技术） 而改变泵的输出流量；用节流阀限制进入液动机的流量 大小；也可用改变qM（即变量马达）来改变马达的转速。
2.调速要求 ✵满足工作部件调速范围R：
✵负载变化引R 起= 的vvmm工ainx 作部件R速=度nn变mmainx化应在允许范围内，
P1=Fv=FQ A11 =p1Q1
式中Q1称为负载流量，即进入液压缸的流量。 回路的功率损失为： .
ΔP＝PP－P1＝pPQP－p1Q1＝（Q1+ΔQ）pP－Q1（pP
－Δp）＝pPΔQ+ ΔpQ1
（9－10）
式中ΔQ－溢流阀的溢流量，ΔQ＝QP－Q1。
由式（9－10）可知，这种调速回路的功率损失由
.
②最大承载能力 从式（9－7）和图中都可看出，在pP已调定的情况
下，不论节流阀通流面积怎样变化，其最大承载能力都 不变，即Fmax＝pPA1。故称这种调速回路为恒推力调速 （执行元件为液压马达时为恒转矩调速。）
③功率特性 液压泵提供的功率为： PP＝pPQP＝常量 式中QP－定量泵的输出流量。 液压缸输出的有效功率为：
（9－5）
p2－液压缸回油腔压力，此处p2≈0。
所以
p1 =
F A1
将其代入式（9－4）得：
.
Q1=K（ apP－ A F1） 1 2=K A11 2（ apPA1－ F） 1 2 （9－6）
v =Q1 A1
=
K3（ a pPA1－F）12 A12
（9－7）
式（9－7）即为进口节流调速回路的速度负载特性
kv=－ d dF v =2 K A 1 2 （ ap1A 1 － F ） 1 2=2 （ p1A v1 － F ） （9－9）
由上式可以看到： ✵当节流阀通流面积a一定时，负载F越小，速度刚度 kv越大。 ✵当负载F一定时，节流阀 通流面积a越小，速度刚度kv 越大。 ✵适当增大液压缸有效面 积和提高液压泵供油压力pP， 可提高速度刚度。
.
9.2 压力控制回路（PRESSURE CONTROL CIRCUIT）
一、调压、限压回路 1.定量泵调压限压回路 ✵调压回路： ✵限压回路：
阀的调定压力一般高于系统最高工作压力0.6～ 0.8MPa。
2.变量泵限压回路
.
3.限制系统最低压力回路
也可用开启压力较高的单向阀或 顺序阀代替溢流阀。
.
八、液压缸自动往复运动回路
.
9.3 速度控制回路（SPEED CONTROL CIRCUIT）
一、调速方法和要求 1.调速方法
在不考虑泄漏时，液压缸和马达运动速度分别为：
Q v=
ALeabharlann （9－1）Q n=
qM
（9－2）
式中Q－进入液动机（执行元件）的流量；v－液压
缸的运动速度；A－液压缸的面积；qM－液压马达的排 量。