液压传动第7章 液压传动基本回路

② 进口节流调速回路的速 度刚度 由上式可知，当负载F一定 时，节流阀通流截面AT越小， 速度刚度kv 越大；当节流阀通 流截面AT一定时，负载越小， 速度刚度kv 越大。因此，进口 节流调速回路的速度稳定性在 低速小负载较好，比高速大负 载好。
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （3）功率特性 调速回路的功率特性包括回路功率 （输入功率、输出功率及功率损失） 、回路效率。 右图所示，节流阀式调速回路输入 功率等于液压泵的输出功率Pp，即： Pp=ppqp (7.8) 回路输出功率等于液压缸的输入功 率P1，即： P1=p1q1 (7.8) 回路的功率损失ΔP为：
1YA
7.2 压力控制回路
7.2.4 保压回路 执行元件在工作循环的某一阶段内，需要保持一定压力时，则 采用保压回路。常用的保压回路有蓄能器保压回路（图7.10）、 双泵供油保压回路（图7.11）和液控单向阀保压回路（图7.12）
液压缸夹紧
2YA 1YA 3YA
7.2 压力控制回路
7.2.4 保压回路 电接点压力表，可设定保压 时的最大压力和最小压力






RT1为节流阀的调速范围。 由上式可知：进口节流调速回路的调 速范围Rci等于节流阀的调速范围RT1。
A1 ATmax R T1 ATmin A1
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 2. 出口节流阀式节流调速回路 （1）回路结构和工作原理、速度-负载 特性、功率特性等与进口节流阀节流调 速回路相似。它们的不同在于节流阀在 回路中的位置不同，这样是它们的性能 由以下几点不同： ① 出口节流调速回路的节流阀在液 压缸的回油路上。这样节流阀出来调速 之外还起到背压阀的作用，因而液压缸 能够承受一定的负值负载（与液压缸运 动方向相同的负载）； ② 节流损失造成的发热不会影响液 压缸；
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路截面AT一定（速度调定不变）时，负载变化对速度的影响。 ② 进口节流调速回路的速度刚度 速度刚度是指引起单位速度变化时负载的变化量，用kv来 表示。 F 1 kv v tan 因此进口节流调速回路的速度刚度kv为：
方向控制回路控制执行元件的方向； 压力控制回路用来控制系统或某之路的压力； 速度控制回路用来控制执行元件的运动速度；
多缸运动回路用来控制多缸的顺序、同步动作及防止多缸
动作时发生干扰。
第7章 液压传动基本回路
1.方向控制回路的工作原理及动作方向分析。 2. 压力控制回路工作原理及压力分析 3.速度控制回路工作原理及性能分析。 4. 多缸运动控制回路工作原理 各种压力控制回路的压力控制分析(决定了系 统的负载能力)；各种速度控制回路的调速性 能分析（决定了系统速度调节能力）；多缸 运动的顺序、同步及不干扰控制。 阀是回路的基础，学习好本章的关键是要正 确掌握三大类的阀的工作原理及性能。
(7.9)
节流损失ΔP2
由于存在节流、溢流损失，因此回 路效率低。F恒定或变化很小时， ηci=0.2~0.6。
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （3）功率特性 负载 Ｆ 恒定的条件下，回路的功 率及效率特性曲线。 负载恒定，则液压缸的工作压力 p1 恒定，而液压泵的工作压力pp 是恒 定的，则节流阀前后压差Δp恒定。
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （3）功率特性 ΔP=Pp-P1=ppqp-p1q1 =pp (q1+Δq)-(pp-ΔpT)q1 = ppΔq + ΔpTq1 溢流损失ΔP1 回路效率ηci为：
ci
P1 pq 1 1 Pp pp qp
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路
节流调速回路是由定量泵+流量阀+溢流阀组成的调速回路， 通过调节流量阀通流截面积的大小来控制流入或流出执行元件
的流量，以调节执行元件的的运动速度。
按照流量阀在回路中的位置不同可以分为进口、出口和旁路 节流调速回路。按流量阀的类型不同分为普通节流阀式和调速 阀式节流调速回路。按照定量泵工作压力是否随负载变化，可 可分为定压式和变压式节流调速回路。
第7章 液压传动基本回路
液压基本 液压回路 液压 工作介质
液压系统 流体力学 基础
液压元件
前面1-6章介绍也液压系统的工作原理，流体力学基础、液压元 件和液压工作介质，本章介绍液压基本回路。
第7章 液压传动基本回路
方向控制回路 压力控制回路 基本液压回路按功能分 速度控制回路 多缸运动回路
主要内容
本章重点
学习要领
7.1 方向控制回路
方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制流体的通断和变 向，以控制执行元件的启动、停止和换向。 方向控制回路又分为一般方向控制回路（图7.1）和复杂方向控 制回路（图7.3、图7.4）。
制动锥在主阀 阀芯上
7.1 方向控制回路
制动锥在先导 阀阀芯上
这种回路换向时的制动时间不变。 主要用于工作部件运动速度高， 要求换向平稳，无冲击，但换向 精度要求不高的场合。
普通节流阀式节流调速回路
定压式节流调速回路
变压式节流调速回路
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （1）回路结构和工作原理 ① 回路结构 定量泵+溢流阀+节流阀 ② 工作原理 调节进入液压缸的流量，实现执行元 件速度的调节。在回路中溢流阀起溢流 稳压作用，使得液压泵出口处的压力pp 等于溢流阀调定压力。为了保证节流阀 正常工作，节流阀前后的压力Δp ≥ΔpTmin
ci
Pp

pp qp

pp qp
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （4）调速特性 调速回路的速度特性用调速范围来表 示。调速范围Rci 等于以其驱动液压缸在 某个负载下，可能得到的最大工作速度 vmax与最小工作速度vmin之比：
v Rci max vmin CATmin pp A1 F CATmax pp A1 F
7.3 速度控制回路
速度控制回路是用来控制执行元件速度的，包括调速回路、 快速运动回路和速度换接回路。调速回路是用来调节执行元件 的速度，以满足执行元件对工作速度的要求。
流入流量q的调节方法：定量泵+节流阀；变量泵 调 速 原 理
q 液压缸 v A
不可调节
q 液压马达 n V
变量马达
综上，调速回路可分为：节流调速回路、容积调速回路、容 积节流调速回路。
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流阀式节流调速回路 2. 出口节流阀式节流调速回路 （1）回路结构和工作原理、速度-负载特 性、功率特性等与进口节流阀节流调速回 路相似。它们的不同在于节流阀在回路中 的位置不同，这样是它们的性能由以下几 点不同： ③ 图7.19所示，对于单杆活塞缸，当 F=0时，则: A1 ( A A ) p pp p p p A2
7.2 压力控制回路
7.2.6 平衡回路
为防止垂直油缸及其工作部件因自重自行下 落或下行运动中因自重造成失控失速，常设置平 衡回路。常用平衡阀（单向顺序阀）（图7.13）和 液控单向阀（图7.14）构成平衡回路。
单向节流 阀调速
液控单向 阀平衡 单向顺序 阀平衡
7.2 压力控制回路
7.2.7 释压回路 为使高压大容量液压 缸中存储的能力缓慢释放， 以免在突然释放时，产生很 大的液压冲击，可采用释压 回路。 图7.15为使用节流阀的 释压回路。换向阀处于中位 时释压。加压完成，反向回 退之前释压。
1 A1 F kv v CAT pp A1 F


1


pp A1 F v
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （2）速度-负载特性，又称机械特性。它是指当节流阀通流 截面AT一定（速度调定不变）时，负载变化对速度的影响。
7.3 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路 1. 进口节流阀式节流调速回路 （2）速度-负载特性，又称机械特性。它是指当节流阀通流 截面AT一定（速度调定不变）时，负载变化对速度的影响。 ① 负载对速度的影响 图7.17为进口节流调速回路 速度－负载特性曲线，由图可 知： 节流阀通流截面AT 一定时， 负载F越大，速度v越小；反之 亦然。常采用速度刚度衡量负 载对速度的影响程度大小。
这种回路换向时的先导阀的制动行程 恒定不变，所以换向精度较高，但运 动部件速度快时制动时间段，换向冲 击大。主要用于工作部件运动速度不 大但换向精度要求较高的场合。
7.2 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或系统某一支路的压 力。主要有调压回路、减压回路、增压回路、保压回路、卸荷回路、 平衡回路和释压回路等。 7.2.1 调压回路 调压回路是利用溢流阀的溢流保压作用或限压作用使系统整体或 某一支路的压力保持恒定或超过某个值。
1YA
1YA
7.2 压力控制回路
7.2.2 减压回路 减压回路是利用减压阀的减压 、稳压作用使系统中某一支路 具有较低的稳定压力。
7.2 压力控制回路
7.2.3 增压回路 增压回路的作用是利用增压缸使系 统某一支路具有较高的稳定压力。 图7.8为液压系统增压回路。电磁换 向阀电磁铁不得电，左位工作，增压缸 左腔输入压力为p1的压力油，其右腔输 出压力为p2（p2＞ p1）的压力油。 图中增压缸为单程增压缸，一次增 压完成后，电磁换向阀电磁铁得电右位 工作，活塞在压力油的作用下向左运动 ，增压缸右腔从上面油箱吸油。