液压系统常用回路

6.1 速度控制回路
6.1.1 概述
速度调节是液压传动系统的核心问题。
在液压传动的机器上，工作部件由执行元件(液压缸或液压马达)驱动。 若改变执行元件的速度，即是改变液压缸的运动速度或改变液压马达的 转速。
液压缸的运动速度v由输入的流量q和液压缸的有效工作面积A决定， 即： v＝q/A
液压马达的转速nM由输入的流量qM和液压马达的排量VM决定，即： nM＝qM/VM
4.调速阀节流调速回路
用调速阀代替节流阀，回路的负 载特性将大为提高。
• 调速阀可以装在回路的进油、回 油或旁路上。负载变化引起调速 阀前后压差变化时，由于定差减 压阀的作用，通过调速阀的流量 基本稳定。
– 旁路节流调速回路的最大承
载能力不因AT增大而减小。
– 由于增加了定差减压阀的压 力损失，回路功率损失较节 流阀调速回路大。调速阀正
五个要点
1.进油节流调速回路
⑴为克服负载F、p2而运动，执行元件工作腔必须 具有一定的工作压力p1；
p1 A1 p2 A2 F
⑵为提供q1的流量，节流阀上必须有压力差Δp， 即泵的压力pp必须大于p1；
pT
pp
p1
pp
F A1
⑶执行元件的速度由通过节流阀的流量q1 和执行元
件工作腔有效面积A1确定；
v
q1 A1
CAT (pT ) A1
CAT A1
(pp
F ) A1
⑷为提供q1的流量，溢流阀必然处于溢流恒压工 作状态，即泵的压力pp恒定。
（5）qp－q1=Δq
速度—负载特性：v＝f（F）——速度刚度
kv
F v
A11 CAT ( pp A1 F )1
pp A1 F
v
当ppA1=F 时，p1=pp，ΔpT=0，q1=0，v=0
速度—负载特性
v
q2 A2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CAT (pT ) A2
CAT A2
(pp
A1 A2
F ) A2
v
q2 A2
CAT (pT ) A2
CAT
( pP A1 A21
F)
与进口调 速类似！
3.旁路节流调速回路
▪ 溢流阀关闭，起安全阀作用。
速度负载特性方程
V=q1/A1=〔q t-λp(F/A1)-KAT(F/A1)1/2〕/A1
当F=0时，p1=0，ΔpT=pp，qmax，vmax。
讨论：
v—F 特性软，速度刚性差 AT 不变时，负载小，刚性大 F 不变时，AT小，刚性大，低速刚性好。 提高kv的措施：pp↑、A1↑、φ↓
结论：低速、小负载时，刚性好。适用恒定小负载低速场合。
四个要点
2.回油节流调速回路
⑴为克服负载F、p2而运动，执行元件工作 腔必须具有一定的工作压力p1；
• 速度受负载变化的影响大，在小 负载或低速时，曲线陡，回路的 速度刚性差。
• 在不同节流阀通流面积下，回路
有不同的最大承载能力。AT越大， Fmax越小，回路的调速范围受到
限制。 • 只有节流功率损失，无溢流功率
损失，回路效率较高。
三种回路的比较：
1、速度-负载特性：速度随负载而变化，是用节流阀调速的共同缺点， 尤以旁路最差。进、出口节流调速广泛用于负载变化不大系统中，旁路很少 用。
方法：1.用流量控制阀调节； 2.通过控制变量泵的排量来调节。
根据改变流量的方法不同，可分为三类： （1）节流调速回路；（2）容积调速回路；（3）容积节流调速回路。
对调速回路的性能要求
⑴ 速度稳定性要好——应有良好的速度—负载特性
速度—负载特性——机械特性、外特性 执行元件工作速度随负载变化而变化的特性。 速度—负载特性用速度刚度描述。
第六章 液压基本回路
任何液压系统都是由一些基本回路组成的。 所谓液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压 元件的组合。是液压传动系统的基本组成单元。
学习注意四个要点
组成
性能
原理
应用
第六章 液压系统常用回路
6.1 速度控制回路 6.2 方向控制回路 6.3 压力控制回路 6.4 多缸工作控制回路 6.5 液压马达回路
5、发热及泄漏对进油节流阀调速的影响均大于回油节流阀调速。因为进 油节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接进大缸的进油腔；而在回 油节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接流回油箱冷却。
6、启动性能 长期停车后缸内油液会流回油箱，当泵重新向缸供油时，在 回油节流阀调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制流量，会使活塞前冲； 而在进油节流阀调速回路中，活塞前冲很小，甚至没有前冲。
FL kv v
Kv的物理意义
kv
FL v
1
tg
引起单位速度变化时的负载力的变化量。
特性曲线上某处的斜率越小，速度刚度越大，亦即机械特性越硬，执 行元件工作时受负载变化的影响越小，运动平稳性越好。
⑵ 应具有良好的功率特性——回路效率高、发热少。 ⑶ 应具有良好的调速特性——调速范围大。
6.1.2节流调速回路
2、承载能力：进、出口节流最大载荷由溢流阀调定压力决定(Fmax=ppA1)， 回油节流调速回路能承受超值负载，进油节流调速回路须在回油路上加背压阀， 导致功耗、发热增加。旁路节流随节流阀开口量增大而减小，高速承载能力好。
3、实现压力控制的方便性：进口节流时较易实现压力控制，而回油不易实 现。
4、运行平稳性：回油节流有背压，运行平稳；而进和旁路无背压不平稳， 常在二回路中增加背压阀。
分类：
按流量控制阀分：
节流阀节流调速回路 调速阀节流调速回路
根据流量阀的位置分：
进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁路节流调速回路
根据工作中供油压力是否随负载变化分：
定压式节流调速回路（进油、回油节流） 变压式节流调速回路（旁路节流）
6.1.2节流调速回路
溢流恒压
溢流恒压
安全阀
6.1.2节流调速回路
p1 A1 p2 A2 F
⑵要流出q2的流量，节流阀上必须有压力差ΔpT，
pT
p2
p1
A1 A2
F A2
⑶执行元件的速度由通过节流阀的流量q2 和执 行元件有杆腔有效面积A2确定；
v q2 q1 A2 A1
q1
A1 A2
q2
⑷为提供q1的流量，溢流阀必然处于溢流恒压工 作状态，即泵的压力pp＝ p1 ＝Const；
常工作必须保持0.5～1MPa
的压差，
• 旁通型调速阀只能用于进油节流 调速回路中。
5.溢流节流阀进油调速回路
这种回路中，泵压随负载变化，泵不在恒压 下工作，属于变压系统，故效率比节流阀 （或调速阀）的进油节流调速回路高。