调速回路比较
节流调速回路种类及回路比较
节流调速回路种类及回路比较
节流调速回路是由定量泵供油，利用流量调节阀（节流阀、调速阀）控制进入(或流出) 定量执行元件的流量，达到控制执行元件运动速度的。
根据流量控制阀在回路中的安装位置不同，分为以下形式。
（1）进油（气）路节流调速；
（2）回油（气）路节流调速；
（3）旁路节流调速。
如图7-4-26所示为三种回路图。
三种回路的工作原理、性能对比及应用特点见表7-4-1。
进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路
图7-4-26节流调速回路
由表7-4-3可知，三种回路的速度均由节流阀调节；溢流阀在进油、回油节流调速回路中起调压作用，在旁路节流调速回路中作为安全阀使用。
三种回路的性能可从承受负值负载能力、停车后的启动性能、运动的平稳性（包括低速稳定性）、实现压力控制等方面进行比较，同学们可在教师指导下进行课后讨论。
表7-4-3 回路参数比较。
三种调速回路的工作原理
三种调速回路的工作原理控制电机转速一直是电气控制的重要领域之一，而调速回路则是实现此目标的关键因素之一。
在控制电机的转速时，可以采用多种不同的电气调速方式，其中三种主要的调速回路分别是电阻型调速回路、电压型调速回路和电流型调速回路。
本文将对这三种调速回路的工作原理和特点进行详细介绍。
一、电阻型调速回路电阻型调速回路是最早的一种电气调速方式，其工作原理是通过调整电阻值，改变传递给电机的电压来改变电机的转速。
它通常由可变电阻、电机及其负载组成，其传输线路中共包括一个固定电阻和一个可调的电阻。
电机转速的调节就是通过改变引入电极完成的可变阻力来实现的，可变阻值通过旋转控制器或调节器来实现。
此调速回路的优点在于它简单易用，回路设备成本较低，调节灵活快捷；缺陷在于以阻值变换为手段，能调节的范围较小，转速的稳定性和精度较低。
所以电阻型调速回路在简单隔离和对转速要求不高的场合常常用，但对转速精度要求较高的场合不太适合。
二、电压型调速回路电压型调速主要是靠限流原理来实现的。
因为限流电路内的电流大小可以控制，所以可以通过调整限流电路中的元器件参数来影响流出电机的电流，从而影响电机的负载转矩。
因为电机的转矩正比于电流，并且根据法拉第定律，变压器二次侧的电压平均值等于电机电压，所以，限流电路可以通过改变变压器二次侧电压的大小来改变电机所受到的电流和负载转矩，回路也就得以实现了调速目的。
电压型调速回路的优点在于调节范围比电阻型调速回路更广且转速稳定性更高，回路稳定工作是取决于大功率有源元件稳定电源电压，具有高的稳定度；缺陷在于限制了传输功率并存在能量损失等问题，同时调节速度相对来说较慢，情况简单的场合使用。
三、电流型调速回路电流型调速通常指直流电机转速控制，它是一种基于调节电机工作电流来改变其转速的控制方式。
此方案需要使用一个高功率电子元件来直接控制电机并调节输出电流，这个高功率元件的工作原理与晶体管或IGBT的实现方法类似。
液压传动第8章-调速回路new
10
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响旳程度，它是回路对负载变化抗 衡能力旳一种阐明。
某处旳斜率↓→kv↑→机械特征越硬→活塞 运动速度受负载变化旳影响↓→活塞在负载下 旳运动越平稳。
11
影响kv旳原因： 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旳变化受其他条件旳限制)
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29
三、节流调速回路工作性能旳改善
使用节流阀旳节流调速回路，机械 特征都比较软，变载下旳运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺陷，回路中旳 流量控制元件能够改用调速阀或溢流节 流阀。
上述这些性能上旳改善都是以加大 整个流量控制阀旳工作压差为代价旳 （一般工作压差至少须0.5MPa，高压调 速阀则须1MPa）。
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§7-4 三类调速回路旳比较和选用
一、调速回路旳比较 液压系统中旳调速回路应能满足如下旳某
些要求，这些要求是评选调速回路旳根据。 1、能在要求旳调速范围内调整执行元件旳工作
速度。 2、在负载变化时，已调好旳速度变化愈小愈好，
并应在允许旳范围内变化。 3、具有驱动执行元件所需旳力或转矩。 4、使功率损失尽量小，效率尽量高，发烧尽量
式中：Rp — 变量泵旳调整范围； q — tmax 变量泵旳最大理论流量。
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(二)、泵 — 缸式闭式容积调速回路
1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀
37
35
某些元件在回路中旳作用
1、双向变量泵：除了给液压缸供给所需旳 油液外，还能够变化输油方向，使液压 缸运动换向(换向过程比使用换向阀平稳， 但换向时间长)。
调速回路
一、2. 1变量泵-定量马达（或缸）容积调速回路
一、2. 2定量泵-变量马达容积调速回路
一、2. 3变量泵-变量马达容积调速回路
一、3. 容积节流调速回路
速度控制回路
概述
q 液压缸: v A q 马达: n V
调速回路 增速回路
A C, q , v . q , V , n
换速回路
一、调速回路
一、1.节流调速回路
通过改变节流口的通流截面积来调节流量
一、1.1进口节流调速回路
1.系统组成 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2.工作原理:定压式节流调速回路
调节AT ， q1 变，v变。
变压式节回路
通过改变变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的速度。 优点：效率高、发热小。 （没有溢流损失和节流损失） 缺点：结构复杂，成本高。 应用：大功率系统。 开式回路：执行元件排油回油箱 闭式回路：回油直接进泵吸口。 副油箱（补油）
优点：结构简单、价格低廉。 缺点：效率低。 应用：负载变化不大，低速、小功率的场合。
一、1.2 回油节流调速回路
特点：定压式节流调速回路 速度-负载特性同进口 节流调速回路一样。 区别： 1.有背压，运动平稳性好。 2.能承受负值负载。 3.发热影响小。
一、1.3 旁路节流调速回路
qp q1 qT
液压三种调速回路特性比较分析报告
液压三种调速回路特性分析报告学院：机械工程学院班级：机师1111姓名：***学号：***********液压三种调速回路特性分析报告下面分析三种调速回路为什么在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等特性方面不同。
三种调速回路特性比较1、首先分析比较进出油回路与旁油回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（1）进油节流调速回路:液压缸动作后，活塞杆缓慢动作，逐渐调大通流面积可以观察到活塞杆运动速度增大；在运行过程中，可以看到活塞杆动作时快时慢，这个是由于进油口有节流阀限制流量，而在回油口又没有背压阀的原因，所以运动平稳性差；通常在刚启动时由于有节流阀串联在进油口，所以启动冲击小；另外多余的油液被溢出，所以工作效率低。
在本回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽快忽慢，难以得到准确的速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。
（2）回油节流调速回路:节流阀在回油路中，所以这种回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中，如磨削和精镗的组合机床等。
（3）旁路节流调速回路:与前两种回路的调速方法不同，它的节流阀和执行元件是并联关系，节流阀开的越大，活塞杆运行越慢。
这种回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛头刨床的主传动系统，有时候也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。
2、分析比较用节流阀和用调速阀在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：由于调速阀本身能在负载变化的变件下保证节流阀进、出油口间压差基本不变，通过的流量也基本不变，因而回路的速度-负载性将得到改善，旁路节流调速回路的承载能力也不会因活塞速度降低而减小。
调速阀节流调速回路的速度-负载特性曲线如图7-6所示3、分析比较限压式和稳流式容积节流调速回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（1）限压式容积节流调速回路变量泵输出的流量P q 和进入液压缸的流量1q 相适应。
进口节流调速回路
3.功率与效率
PP p p q p P 1 p1 q1 P PP P 1 p p q p p1 q1 (p p1 )q p p1 (q p q )
节流损失
pqp p1q p p1q p p1q pqp p1q P p1q1 1 PP pp q p
运动速度随着负载的变化而变化速度丌稳定效率低因此丌适合于负载变化大速度高的场合
《液压传动与控制》
进口节流调速回路
思考：
1.调速方法有哪些？
2.什么是节流调速回路？பைடு நூலகம்
Q KAT p
节流调速回路：调节流阀的通流截面积大小，改变进
入执行机构的流量，从而实现运动速度的调节。
进口节流调速回路
出口节流调速回路
溢流损失
三、特点及应用
1.相当大的功率都消耗在节流损失和溢流损失上。 2.节流阀安装在进油路上，无背压，需要加背压阀。 3.运动速度随着负载的变化而变化，速度不稳定，效 率低，因此不适合于负载变化大、速度高的场合。 4.在低速轻载下速度刚性较好，因此适应于负载变化 小的小功率液压系统中。
旁路节流调速回路
比较：1.溢流阀工作状态 3.缸的进油压力 5.活塞运动速度
2.泵的工作压力 4.节流阀前后压差 6.背压
一、速度负载特性公式v-F
q CAT p p1 A1 p2 A2 F p2 0 p1 F A1
F p p p p1 p p A1 q v A v CAT ( p p A1 A1
1
F ) A1
CAT ( p p A1 F ) A 1
11.1.3进气节流调速回路与排气节流调速回路特性
11.1.3进气节流调速回路与排气节流调速回路特性速度控制是指通过对流量阀的调节，达到对执行元件运动速度的控制。
因气动系统使用功率不大，故调速方法主要有节流调速，常常使用排气节流调速。
一、进气节流调速回路进气节流调速回路：把节流阀放在空气压缩机与气缸之间，通过改变进气量大小来实现调速，实际回路如下图。
图1 进气节流调速回路图1为进气节流调速回路。
在图示位置时，当气控换向阀不换向时，进入气缸A腔的气流流经节流阀，B腔排出的气体直接经换向阀快排。
该回路通过调节节流阀口的开度来实现进气量的变化，以调节气缸运动速度，当节流阀开度较小时，由于进入A腔的流量较小，压力上升缓慢。
当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A腔容积增大，结果使压缩空气膨胀，压力下降，使作用在活塞上的力小于负载，因而活塞就停止前进。
待压力再次上升时，活塞才再次前进。
这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。
节流供气多用于垂直安装的气缸的供气回路中。
二、排气节流调速回路排气节流调速回路：把节流阀放在气缸出口处，通过改变排气量的大小来实现调速。
排气节流调速回路因为有一定的背压，所以运动相对平稳，但是启动时有前冲现象。
图2 排气节流调速回路图2为排气节流调速回路，在图示位置时，当气控换向阀不换向时，气流直接进入气缸A腔，B腔排出的气体经节流阀回到换向阀，该回路通过调节节流阀口的开度来实现排气量的变化，同时给气缸排气口有一个背压，以调节气缸运动速度。
排气节流调速回路具有下述特点：1. 气缸速度随负载变化较小，运动较平稳；2. 能承受与活塞运动方向相同的负载（反向负载）。
三、两种调速回路选用原则进气节流调速回路选用原则：由于进气节流调速回路主要靠压缩空气的膨胀使活塞前进，故这种节流方式很难控制气缸的速度达到稳定。
一般用于单作用气缸、夹紧缸和低摩擦力气缸等速度控制。
排气节流调速回路选用原则：由于排气节流调速回路可以使气缸活塞运行稳定，是最常用的回路，故排气节流应该用于双作用气缸。
回油节流调速回路与进油节流调速回路的区别
• 1.对于回油节流调速回路，由于液压缸的回 油腔中存在一定背压，因而能承受一定负 值负载（即与活塞运动方向相同的负载， 如顺铣时的铣削力和垂直运动部件下行时 的重力等)；而进油节流调速回路，在负值 负载作用下活塞的运动会因失控而超速前 冲。
• 2.在回油节流调速回路中，由于液压缸的回 油腔中存在背压，且活塞运动速度越快产 生的背压力就越大，故其运动平稳性较好； 而在进油节流调速回路中，液压缸的回油 腔中无此背压，因此其运动平稳性较差， 若增加背压阀，则运动平稳性也可以得到 提高。
• 3.在回油节流调速回路中，经过节流阀发热 后的油液能够直接流回油箱并得到冷却， 对液压缸泄漏的影响较小；而进油节流调 速回路，通过节流阀发热后的油液直接进 入液压缸，会引起泄漏的增加。
• 4.对于回油节流调速回路，在停车后，液压 缸回油腔中的油液会由于泄漏而形成空隙， 再次起动时，液压泵输出的流量将不受流 量控制阀的限制而全部进入液压缸，使活 塞出现较大的起动超速前冲；而对于进油 节流调速回路，因进入液压缸的流量总是 受到节流阀的限制，故起动冲击小。
• 5.对于进油节流调速回路，比较容易实现压力控 制过程，当运动部件碰到死挡铁后，液压缸进油 腔内的压力会上升到溢流阀的调定压力，利用这 种压力的上升变化可使压力继电器发出信号；而 回油节流调速回路，液压缸进油腔内的压力变化 很小，难以利用，即使在运动部件碰到死挡铁后， 液压缸回油腔内的压力会下降到0，利用这种压力 下降变化也可使压力继电器必出电信号，但实现 这一过程所采用的电路结构复
第八章调速回路(液压传动与控制)
q1 A1
活塞受力方程：
F p1 A1
缸的流量方程：
F q1 CAT 1 ( p p p1 ) CAT 1 ( p p ) A1
南昌大学
第二节 节流调速回路
1、进油节流调速回路
（1）速度负载特性：调速回路的速度－负载特性也称为机械 特性。它是在回路中调速元件的调定值不变的情况下，负载变 化所引起速度变化的程度。 于是有：
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路
变压式节流调速回路有称为旁路节流 调速回路。这种回路使用定量泵，并且 必须并联一个安全阀，并把节流阀安装 在与主油路并联的分支油路上。 旁路节流调速回路泵的出口压力由负 载决定，溢流阀作为安全阀，节流阀调 节排回油箱的流量。
当不考虑泄漏和压缩时，活塞速度：
q2 CAT1 ( p2 p3 ) CAT p2
南昌大学
第二节 节流调速回路
2、回油节流调速回路
（1）速度负载特性：在不计管路压力损失和泄漏的情况 下，回路中液压缸的速度表达式为：
q2 A2
回路速度刚性kv为
CAT1 ( pp A1 F )
(1 ) A2
1 pp A1 F A2 k 1 CAT1 ( pp A1 F )
南昌大学
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路根据节流阀在回路中的位臵分为进口 节流调速回路、出口节流调速回路、进出口节流调速回路。这 种回路都使用定量泵，并且必须并联一个溢流阀。液压系统常 常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作 循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。
1、进油节流调速回路
三种调速回路的工作原理
三种调速回路的工作原理
调速回路是在工业控制中常用的一种电路，它可以调节电机的转速，以达到控制设备运行的目的。
根据不同的调速方式，调速回路可以分为三种类型：电压调速回路、电流调速回路和频率调速回路。
电压调速回路是最常见的一种调速方式，它通过改变电机的电压大小来实现调速。
在电路中，通过变压器、晶闸管等组件将电源电压变换成满足电机需要的电压，从而改变电机的转速。
这种方式不仅简单可靠，而且价格低廉，因此在很多场合被广泛应用。
电流调速回路是另一种常见的调速方式，它是通过改变电机的电流大小来实现调速。
在电路中，通过变压器、晶闸管等组件限制电机的电流大小，从而影响电机的转速。
相较于电压调速回路，这种方式可以更精准地控制电机的转速，因此被广泛应用于一些对转速要求较高的场合。
频率调速回路是利用电子器件将交流电源的频率改变来实现调速。
在电路中，通过变频器等组件将电源电压的频率变换成满足电机需要的频率，从而改变电机的转速。
这种方式可以实现精细的调速控制，但价格相对较高，多用于对调速要求特别高或需要精细控制的场合。
总的来说，三种调速回路各有优缺点，根据不同的场合和需求选择合适的调速方式才能发挥最佳的效果。
- 1 -。
速度控制回路
液压、液力与气压传动技术
用于各种类型液压操作系统中。 缺点：压力油通过节流口和从旁路流回油箱均有能量损失，导致
系统发热和效率降低。 （1）进口节流调速回路
进口节流调速回路如图7.14所示。
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速度控制回路
节流阀串接在液压缸的进油路 上，用它来控制进入液压缸的流 量，调节液压缸的运动速度。多 余流量经溢流阀流回油箱。泵的 供油压力由溢流阀调定。
图3 用行程阀的快慢速换接回路
速度控制回路
2、两种慢速的换接回路
图4所示为二调速阀串 联的两次工进速度切 换回路。
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图4 二调速阀串联的两工进速度换接回路
速度控制回路
图5所示为二调速阀并联的两工进速度换接回路。
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图5二调速阀并联的两工进速度换接回路 1.主换向阀；2，3.阀；A，B.调速阀
图2 蓄能器供油快速运动回路
速度控制回路
1.3速度换接回路
1、快速与慢速的切换回路 图3所示的是一种采用行程阀的快慢速换接回路。 优点：回路的快慢速换接比较平稳，换接点的位置比较准确。 缺点：是不能任意改变快慢行程的位置，管路连接较为复杂。
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速度控制回路
1.液压泵； 2.换向阀； 3.液压缸； 4.行程阀； 5.单向阀； 6.节流阀。
此外无背压，同样不能承受负值载荷，工作平稳性也差。
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速度控制回路
上述三种回路速度均存在速 度受负载影响大，变载荷下的 运动平稳性都比较差的缺点。 为了克服这个缺点，回路中的 节流阀可由调速阀来代替。
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图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路
调速回路的方法辨别比较速度稳定性及回路效率
调速回路的方法辨别比较速度稳定性及回路效率调速回路是控制电机运行速度的重要组成部分，主要用于调节电机的转速以满足特定的工作需求。
调速回路的方法有多种，每种方法都有其特点和适用场景。
一、调速回路的方法1.串接电阻法：这是最简单的调速方法之一、通过在电动机的电路中串接电阻来降低电流，进而降低输出转矩，从而达到调速的目的。
这种方法简单经济，但效率较低，速度稳定性差。
2.多级电压变换法：通过多级电压变换来调节电机的运行速度。
可以利用变压器、自耦变压器等进行多级电压变换，从而实现调速的目的。
这种方法适用于对电机的转速变化范围要求不高的场景。
3.电磁调速法：通过改变电磁场的大小和方向来控制电机的转速。
可以通过改变电场电流、磁场电流、永磁体磁通量等来实现转速的调节。
这种方法适用于对电机要求较高的场景，如高精度定位控制等。
4.变频调速法：通过改变电机供电频率来调节电机的转速。
可以通过变频器等设备将固定频率的电力供应转换成可变频率的电力供应，从而实现电机的调速。
这种方法适用于对电机转速变化范围要求较高的场景。
5.直流调速法：通过改变直流电机的电压或电流来控制转速。
可以通过改变电枢电压、电枢电流、励磁电流等来实现转速的调节。
这种方法适用于对电机精确控制要求较高的场景。
二、辨别、比较速度稳定性速度稳定性是衡量调速回路效果的重要指标之一，一般通过转速的波动情况来进行评估。
通过这一指标可以判断调速回路对电机转速的控制能力。
各种调速回路方法的速度稳定性有所差异。
例如，串接电阻法由于其简单性和低成本，常用于一些简单的调速场景，但其速度稳定性较差；而变频调速法和直流调速法由于其对电机供电频率或电压的精确控制能力，能够实现较好的速度稳定性。
三、回路效率比较回路效率是指调速回路将输入能量转化为有用输出能量的能力。
同样，回路效率也是衡量调速回路质量的重要指标之一回路效率一般通过能量损耗来评估。
调速回路中存在能量损耗，包括电阻内部的电阻损耗、电磁调速中的铁损耗和铜损耗等。
节流调速回路
节流调速回路
1 节流调速回路
节流调速回路是机器自动调节系统中常用的一种回路。
它是利用流量调整器采用节流（有时也叫减压）原理，调整流量大小，从而改变工作介质在管道中的吸力，从而实现对装置运行状态的调节。
节流调速回路是一种比较简单而又通用的调速系统，用来控制机器的速度与位置；通过控制阀来控制容积流量，以调节介质的运动和机器的运动；相当于在启动过程中一种闭环的控制系统，回路的闭合状态保持流量回路稳定。
回路构成：节流调速回路由配气管路、流量调节阀和信号反馈元件组成，通过控制阀来控制介质流量；同时，信号反馈元件将外部要求的目标值与实际测量值进行比较，产生控制信号；根据控制信号控制流量调节阀，实现对机器运行的控制。
优势：节流调节系统的优势在于它可以实现专家系统的控制，只需少量的外部刺激。
它具有简单、可靠、维护方便等优点，因此在石化、矿山、煤炭、纺织等行业中得到了广泛的应用，其中身份识别、记忆设备、称重、仪表盘等场景均具有较强的安全性。
节流调速回路由于优良的调节性能和节能特性，在众多领域中得到了广泛的应用。
相比其他调节方法，节流调节回路结构更加简单，
能更好的控制机器的运行状态，并且在消耗能源时也有较大的节约性，使机器更加经济高效。
速度控制回路(调速回路)
调
速 回
容积调速回路
采用变量泵或变量马达，改 变它们的排量
路
容积节流调速回路
同时采用变量泵和流量阀来 达到调速的目的
1.1节流调速回路
节流调速回路主要是由定量泵、溢流阀、流量控制阀和液压 执行元件等组成。其调速原理为，节流调速回路是通过调节流量 控制阀的通流截面面积大小来改变进入液压执行元件的流量，从 而实现运动速度的调节。
回路结构简单，油液冷却充分；但油箱体积较大，空气和赃 物易进入回路。
闭式回路：液压泵将油输入执行机构的进油腔，又从执行机
构的回油腔吸油。 结构紧凑，只需很小的补油箱，杂物不易进入回路，但冷
却条件差。为了补偿工作中油液的泄漏，一般设辅助泵补油。
定量泵-变量马达容积调速回路
液压泵转速np和排量Vp都是 常值，改变液压马达排量Vm时， 马达输出转矩的变化与Vm成正比， 输出转速nm则与Vm成反比。
回油口节流调速回路
节流阀串联在液压缸的回 油路上，控制缸的排油量来实 现速度调节。
由于进入缸的流量q1受到回油 路上q2的限制，调节q2，也就调 节了进油量q1。
定量泵输出的多余油液经 溢流阀流回油箱，溢流阀调整 压力pp基本保持稳定。
速度-负载特性
可以推导出该类回路的速度 负载特性方程为：
回油节流调速和进油节流 调速的速度负载特性和速度刚 性基本相同。
马达的输出功率Pm和回路的 工作压力p都由负载功率决定， 不因调速而发生变化，所以这种 回路常被称为恒功率调速回路。
➢当AT一定时，负载越大，速度 刚度越大；当负载一定时，AT越 小，速度刚度越大；
速度-负载特性 速度负载特性曲线
回路的最大承载能力随节流 阀通流面积AT的增加而减小。
调速回路概述节流调速回路
三、节流调速回路工作性能的改进： １、将节流阀换成调速法或溢流节流阀
Ｆ－v曲线 得到明显 改善，见 图8-2
定压式
Ｆ－v曲线 得到明显 改善，见 图8-2图8-7
变压式
变压式
2、比例阀、伺服阀、数字阀采用闭环控制: 成本高、系统复杂
作业
１、画出你所掌握的节流调速回路，叙述其 工作原理，分析其Ｆ—ｖ特性及效率。 ２、如何改进节流调速回路的性能？
３、调速特性：某个负载下的调速范围
v
q1 A1
CAT1( pP A1 A11
F)
由上式可得某个负载下，定压式进口节流调速回路的
调速范围为：
RC
vmax vmin
AT1max AT1min
RT1
上式表明：定压式进口节流调速回路的调速范围只受 流量控制元件（(a)图中为节流阀）调速范 围的限制。
结论:使用节流阀的定压式节流调速回路，结构简单，价格
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路的特点：
液压泵出口处的压力由溢流阀调定，负载的速度由节 流阀调定，多余的油液由溢流阀溢流。
１、机械特性
以(a)图为例，可得：
v q A1
p1A1 F q1 CAT1pT1 CAT1( pP p1)
整理后可得：
v
q1 A1
CAT1( pP A1 F ) A11
根据不同的 阀开口量， 可得该回路 的机械特性 曲线F-v曲线 如图8-2所示
特性： 节流阀开口 一定的情况 下，负载的 速度随负载 变大而减小
速度刚度——负载运动速度受负载大小变化的影响程度
kv
F v
1 tgα
kv
CAT1
实验二--节流调速回路性能实验
实验二节流调速回路性能实验一、实验目的1•了解节流调速回路的构成，掌握其回路的特点。
2•通过对节流阀三种调速回路性能的实验，分析它们的速度一负载特性，比较三种节流调速方法的性能。
3.通过对节流阀和调速阀进口节流调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能。
二、实验原理原理图见图1. 通过对节流阀的调整，使系统执行机构的速度发生变化。
2. 通过改变负载，可观察到负载的变化对执行机构速度的影响。
三、实验仪器实验台、秒表四、实验内容1. 采用节流阀的进口节流调速回路的调速性能。
2. 采用节流阀的出口节流调速回路的调速性能。
五、实验原理图及说明整个实验系统分为两大部分：实验回路部分和加载回路部分。
左边部分为实验回路，油缸19 为工作油缸，通过调节节流阀7、8、9 及单向调速阀6 的开口大小，可分别构成三种节流调速回路。
电磁换向阀3用于油缸19 换向，溢流阀2 起限压和溢流作用；右边部分为加载回路，油缸20 为负载油缸（注意：加载时一定要是油缸20无杆腔进油），负载的大小由溢流阀11 调节。
六、实验步骤（参考实验系统原理图）本实验主要需解决的问题是：各种调速回路如何构成，主油缸运动速度的调节，如何加负载及负载大小的调节。
1．进口节流调速回路1）实验回路的调整a）将调速阀6、节流阀9关闭、节流阀7调到某一开度,回油路节流阀8全开。
b）松开溢流阀2，启动液压泵1，调整溢流阀，使系统压力为4MPa。
c）操纵电磁换向阀3，使主油缸19往复运动，同时调节节流阀7 的开度，使工作缸活塞杆运动速度适中（使油缸19 空载时向右运动全程时间为4S 左右）。
d）检查系统工作是否正常。
退回工作缸活塞。
2）加载回路的调整（1）松开溢流阀11，启动油泵18。
（2）调节溢流阀11 使系统压力为0.5MPa。
（3）通过三位四通电磁换向阀17 的切换，使加载油缸活塞往复运动3—5 次，排除系统中的空气，然后使活塞杆处于退回位置。
3）节流调速实验数据的采集（1）伸出加载缸活塞杆，顶到工作缸活塞杆头上，通过电磁换向阀 3 使工作缸19 活塞杆推着加载缸20活塞杆一起向右运动。
几种节流调速回路的应用区别
几种节流调速回路的应用区别1．进油节流调速回路:液压缸动作后，活塞杆缓慢动作，逐渐调大通流面积可以观察到活塞杆运动速度增大；在运行过程中，可以看到活塞杆动作时快时慢，这个是由于进油口有节流阀限制流量，而在回油口又没有背压阀的原因，所以运动平稳性差；通常在刚启动时由于有节流阀串联在进油口，所以启动冲击小；另外多余的油液被溢出，所以工作效率低。
在本回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽快忽慢，难以得到准确的速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。
2.回油节流调速回路:节流阀在回油路中，所以这种回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中，如磨削和精镗的组合机床等。
3．旁路节流调速回路:与前两种回路的调速方法不同，它的节流阀和执行元件是并联关系，节流阀开的越大，活塞杆运行越慢。
这种回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛头刨床的主传动系统，有时候也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。
二、进油及回油调速回路的差别（红色为压力上的区别）进油节流一般直接调整P腔系统过来的流量，起到减小流量从而减慢速度的作用；回油节流主要控制T腔液压油回油箱的流量，起到背压和平稳的作用；(2)进油路节流调速回路的流量阀前后有一定的压力差,当运动部件行至终点停止时,液压缸进油腔压力会升高,使流量阀前后压差减少。
这样即可在流量阀和液压缸之间设置压力继电器,利用该压力变化发出电信号,对系统下一步动作实现控制。
而在回油路节流调速回路中,液压缸进油腔的压力等于溢流阀的调定压力,没有上述压差及压力变化,不易实现压力控制,如果用在回油路上控制时,压力低,可靠性差。
1)承受负值负载的能力回油路节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，即能在负值负载下工作；而进油路节流调速由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。
容积调速和容积节流调速及回路
回路图
差压式变 量泵和节 流阀调速 回路工作 原理
工进时，节流阀调节q1，qP与之适应。
○ qP > q1时，pP↑， 定子右移，e↓，qP↓
<
○ qP < q1时，pP↓，
定子左移，e↑，qP↑
直至qP = q1，v=c。
差压式变量泵和节流阀调速回路特点
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 ∴ △p = pP-p1=FS/A2=c 又∵ pP随负载变化而变化，p1也变化， ∴ 称变压式容积节流调速回路，且△qP小;η高 因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移动过快而发生振动。 这种回路适用于负载变化大、速度较低的中小功率系统。
干扰了其他的液压缸的正常工作，所以对进给稳定性要求较高的多缸液压系统，必须 采用互不干扰回路。 双泵供油的多缸工作的互不干扰回路。
v=c △pmin = pP - p1= < 调速阀正常工作， △P最小 0.5Mpa(中低压) ;1 Mpa（高压） 若△P
①过大，△P大易发热 ②过小，v稳定性不好
限压式变量泵和调 速阀调速回路特点
∵ 本回路的pP为一定值 ∴ 称定压式容积节流调速回路 又∵ 若负载变化大时，节流损失大，低速工 作时，泄漏量大，系统效率降低 ∴ 用于低速、轻载时间较长且变载的场合 时，效率很低。 故 本回路多用于机床进给系统中。
01
1.定义：
各执行元件严格按预定 顺序运动的回路称为顺 序运动回路。
如：组合机床回转工作 台的抬起和转位、
定位夹紧机构的定位和 夹紧、
进给系统的先夹紧后进 给等。
02
2.分类：
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q ka F v 1 ( pb ) m A1 A1 A1
q ka p1 A1 F m v 2 ( ) A2 A2 A2
同进口节流
q q q CAT pP v P T 较好 能 有冲击
由于低速时稳定性差，承载 能力小，故调速范围小 最差 不能 有冲击
表 2 三种容积调速比较 性能 变量泵-定量执行机构 调速原理 , 调速方式 定量泵-变量执行机构 变量泵-变量执行机构 分两阶段分析
速度刚度
同左
同左
速度-负载特性
1）与负载大小无关 2） 增大活塞有效工作面和减 少泵（马达）泄露可提高 速度刚度 最大承载力由安全阀调定压 力决定，恒推力（转矩） 最大输出功率随速度（流 量）的上升而线性增加 较大
调速阀
调压阀
同进口节流
1） 高速大负载时速度刚性 好（速度一定，负载越大 刚性越好；负载一定，速 度越大刚性越好） 2） 增大活塞有效工作面可 提高速度刚度 最大承载能力随速度降低而 减小 1） 系统功率与负载成正比 2） 有效功率高速时高
承载特性 功率特性
同进口节流 同进口节流
调速范围 运动平稳性 承受负值载荷 停车启动
1）负载增加，速度下降 2）增大活塞有效工作面和 减少泵（马达）泄露可提 高速度刚度 输出转矩随液压马达排量 的增减而增减 1） 不考虑效率：恒功率 2） 排量减小，效率降低， 功率降低 很小，一般为 4
分两阶段分析
承载特性 输出功率特性
分两阶段分析 分两阶段分析
调速范围
最大
主油缸
顶件缸 增压缸
压边缸
速度刚度
速度-负载特性
1）低速小负载时速度刚性 好（速度一定，负载越小刚 性越好；负载一定，速度越 小刚性越好） 1） 增大活塞有效工作面和 供油压力可提高速度刚 度 最大承载力由溢流阀调定 压力决定，恒推力 1） 系统功率消耗与速度、 负载无关 2） 有效功率低速小负载时 低 较大 较差 不能 无冲击