4-2速度控制回路(一)_第13讲

注 意
0、5Mpa(中低压)
调速阀正常工作， △p min = p P - p1= <
1 Mpa（高压）
过大， 大易发热（节流损失加大）
若△p < 过小， v稳定性不好（减压阀不起作用）
（3）特点
1） q P自动与流量阀调节相吻合，无溢流损 失， 效率较高。
2） 进入执行元件的q与F变化无关，速度稳定性 好。 3） 因回路有节流损失，所以效率小于容积调速。
力是不变的 ，因调速阀中有定差减压阀，结果使调速阀
中的节流阀输入端压力也升高（减压值减少），维持节流
阀两端的压力差不变，从而流经调速阀的流量不变，使液
压缸的速度不变，故它的速度特性很好。但此时泵的输出
压力pp与p1的压差变小了。同理，当负载变小时，流经调 速阀的流量也不变，pp与p1的压差变大了，调速阀的功率 损耗增大了。
３、旁路节流调速回路（回路原理）
4-18动画
速度负载特性方程及特性曲线
此时，进入液压缸的流量为泵 的流量与节流阀旁路出的流量 之差。（KL为泵的泄漏系数） • 故其速度负载特性方程：

Q1 A Qtp K L ( F F ) KAT ( ) m A A A
• 和特性曲线为：
特性分析
４、采用调速阀的节流调速回路（负载特性）
用调速阀代替节流阀，同样有进油*、回油、 旁油三种。 调速稳定性提高了，但功率损失更大。
动画
（二）容积调速回路
（用变量泵和变量马达实现，无溢流和节流损失，效 率高，适用于大功率系统。分开式、闭式回路两种）
１、泵－缸式容积调速回路（原理、特性）
速度负载特性方程为：
4、泵－马达容积调速回路之三（原理、特性）
（双向变量泵－双向变量马达） 调速范围大、功率和转矩的选择性大，输出特性是前两 种回路的组合。
（三）容积节流调速回路（联合调速）
1. 限压式变量泵和调速阀组成调速 （ 1）组成
（ 2）原理
联合调速，v由调速阀调定，q P与q1自动适应。
当负载增大时，p1随之增大，此时变量泵的输出压
（3）特点 1）虽用了节流阀，但具有调速阀的性能，即q1 不受负载变化影响 ∵定子受力平衡方程 pPA1+pP(A2-A1)=p1A2+FS ∴ 压差△p = pP-p1=FS/A2=c（小刚度弹簧） 2）节流阀损失小于调速阀的损失，变量泵输出 压力又随负载变化，故效率高于前一种方法。 3）因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移动过 快而发生振动。
4） 便于实现快进—工进—快退工作循环 用于轻载时需快速、承载时要稳定的中阀组成容积节流调速回路
（1）组成
（2）原理
工进时，节流阀调节q1，q P与之适应。 当 q P > q1时，p P↑，定子右移，e↓，q P↓ 当 q P < q1时，p P↓，定子左移，e↑，q P↑ 直至q P = q1，所以v=c（保持平衡）。
速 （
度 根
负 据
载 特
特 性
性 方
结 程
论 ）
v = q1/A1 = KAT (p P-F/A1)m/A1 ① AT = C， F↑则v↓ ∴ 速度负载特性软，即轻载时刚性好 ② F = C， AT越小，v刚性越好，即低 速 时刚性好。（AT3好于AT1）
2）最大负载能力
• 图中三条曲线的交点即为最大承载能力
第四章第二节 速度控制回路
• • • • • 功用： 改变执行元件的运动速度 分类： 调速*、换速、增速回路等 对调速回路的要求
•
调速范围大,速度稳定性好, 效率高。
• 一、调速回路
由于液压缸：ｖ＝q／Ａ；液压马达：ｎ＝q／V。
可见通常有两种方法改变q： （１）定量泵:用节流元件。 （２）变量泵:改变自身ｑ、ｎ。 故液压系统调速方法有三种： 既：节流调速、容积调速、容积节流调速（联合调速）。
∵ 存在两部分功率损失 ：溢流损失 ，节流损失
∴ 这种调速回路效率较低
进油节流调速特点
１、泵为定量输出； 2、泵的输出功率较大； 3、因系统有时快速低压，有时慢速高压， 故温升快； 4、回油无背压，易当负载消失时产生前 冲，不能承受负值负载（顺铣时）； • 5、启动时冲击小，速度调整范围大
进油节流调速应用
节流调速回路分类
节流阀节流调速
按采用流量阀不同 <
调速阀节流调速 进油路 按流量阀安装位置不同 < 回油路 旁油路
1、节流阀进油节流调速回路
1） 速度负载特 2） 最大承载能 3） 功率和效率
4-16动画
1） 速度负载特
v = q1/A1 = KAT Δpm/A1 =KAT (p P-F/A1)m/A1 v ∝AT 改变 AT ，即可改变q1，改变v。 A T 调定，v随F变化而变化。

Qtp K L ( F / A) A
特性曲线分析： 由于变量泵的泄漏较大，且随压 力的增大而线性增大，故速度负载 特性较软、低速承载能力较差、调 速范围小等。
２、泵－马达容积调速回路之一（原理、特性） （变量泵—定量马达，属恒转矩调速）
3、泵－马达容积调速回路之二
（定量泵－变量马达，属恒功率调速）（原理、特性）
（4）应用
适用于负载变化大、速度 较低的中小功率系统。如有 些组合机床液压控制系统。
小 结
• 调速回路 • （1）节流调速：进油节流调速；回油节 流调速；旁路节流调速；调速阀的节流 调速回路； • （2）容积调速回路 • （3）容积节流调速回路（联合调速）： • 限压式变量泵+调速阀；差压式变量泵+ 节流阀
第十三讲-第四章 液压基本回路（2） 第二节 速度控制回路
• 教学目的及要求掌握：
•
掌握各种速度控制回路的工作原理、特点、应用， 为液压系统设计打下基础
• 重点：
• 1、节流调速回路的原理、特点、应用、计算、分析。 • 2、容积节流联合调速回路的工作原理、特点、应用、 计算、分析。
• 难点： • 容积节流联合调速回路的工作原理、特点、应用、计算、分析
•
进油路节流调速回路适用于轻 载、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，如磨床液压系统。
2、回油节流调速（回路、特点）
4-17动画
特点：与进油节流相比： （１）背压为ｐ２不为零。 （２）△ｐ＝ｐ２。 重复进油节流的推导过程，可得相同 的速度负载特性和相同的特性曲线。 不同之处： （１）回油有背压可承受负负载。 （２）进油调速，实现压力控制方便。 （３）回油调速,停车后再启动易产生前冲。 （４）进油调速低速速度稳定性好。 常用：进油调速，并在回油路上加一背压 阀。
• Fmax=pp*A
3）功率和效率
液压泵的输出功率PP = pP*q P = 常数 液压缸的输出功率P1 = F v = F q1/A = p1q1 回路的功率损失△P = P P- P1 = p P q y+△p q1 溢流损失 p P q y 节流损失△p q1 回路的效率η= P1/PP = Fv/p P q P = p1q1/pPqP
一、调速回路
由于液压缸：ｖ＝q／Ａ；液压马达：ｎ＝q／V。
可见通常有两种方法改变q： （１）定量泵:用节流元件。 （２）变量泵:改变自身ｑ、ｎ。 故液压系统调速方法有三种： 既：节流调速、容积调速、容积节流调速（联合调 速）。
一、调速回路 （一） 节流调速回路
回路组成: 定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。 原理： 通过改变流量控制阀阀口的通流面积来控制 流进或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。
（１）速度稳定性很差，刚性更软。 （２）重载高速时速度刚性较好，与前相反。 （３）最大承载能力：随节流口ＡＴ的增大而减小， 低速时承载能力差。 （４）功率与效率：只有节流损失，无溢流损失；泵 压直接随负载变化，回路效率较高。 应用：较少，多用于重载、高速、且速度平稳性要求 低的大功率系统。如液压牛头刨，龙门刨，拉床。 上述三种节流调速的性能比较见教材表4－１， 自学了解。