第7章 液压基本回路

1、当不计漏损时，液压马达或液压缸的最高与最低运动 速度决定于变量泵的最大与最小流量。
q pm ax nmax Vm 液压马达 q p min n min Vm q pm ax vmax A1 液压缸 q p min v min A1 68
(1)工作原理
P1A1=F+P2A2
A1 F p2 p p A2 A2
Δp=p2－0
54
(2)特性
A1 F CAT ( p p ) q2 A2 A2 v A2 A2
v
CAT A
1 2
( p p A1 F )

可见，与进口节流调速回路性能基本相同。
55
（一）节流调速回路
第七章 液压基本回路
基本回路： 由若干元件组成的具有特定功能的回路。 研究意义： 是设计、分析设备液压系统的基础。
1
第七章 液压基本回路
某个液压系统，不论是简单还是复杂，都是 由一些液压基本回路构成的。其类型有： 调节执行元件(液压缸或液压马达)速度的调 速回路；
控制液压系统全局或局部压力的调压、减压 回路或增压回路；
电磁换向阀的换向回路应用最为广泛 对于流量较大和换向平稳性要求较高的场合，采用手 动、机动或电磁作先导阀，液动为主阀的换向回路。 2.双向变量泵
4
第一节 方向控制回路
二、锁紧回路
定义：又称闭锁回路，用以实现使执行元件在 任意位置上停止，并防止其停止后蹿动。 作用：使液压缸能在任意位置停留，且停留后 不会在外力作用下移动位置。
60
AT1
AT2
AT3
（2）功率和效率
输入功率 PP=pp·qp 输出功率 Po= p1·q1 =pp·q1 功率损失 ΔP=Pp－P1= pp·qp－ pp·q1 =pp(qp －q1 ) = pp·qT
效率
P1 p1q1 q1 1 Pp p qp qp
1
61
（3）适用范围
旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，
q1 q2 v = A1 A2
46
1.进油路节流调速回路
活塞上的受力平 衡方程为： P1A1=P2A2+F P2=0，P1=F/A
47
1.进油路节流调速回路
缸的流量方程为：
q1 CA T p

CA T (P p
F ) A 1
C —与油液种类等有关的系数；
AT —节流阀的开口面积；
2）容积调速回路（变量泵+变量液压马达）：用 调节变量泵或变量马达的排量来调速； 3）容积节流调速回路（变量泵+流量阀）
42
（一）节流调速回路 1.定义 用定量泵供油，采用流量控制阀调节执 行元件的流量，以实现速度调节。 2.组成： 定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。 3.工作原理 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。
二级调压回路动画
14
3. 多级调压回路
换向阀： 中位：阀1调定； 1YA得电： 阀2调定 2YA得电： 阀3调定
三级调压 回路动画
15
第二节 压力控制回路
二、减压回路
功用：使某一支路获得低于泵压的稳定压力。 分类： 单级减压——用一个减压阀即可 多级减压——减压阀+远程调压阀即可
16
第二节 压力控制回路
57
3、节流阀旁路节流调速回路 (1)工作原理
qp =C
q1 qT 油箱
AT ↑ qT ↑ q1 ↓ v↓
58
(2)速度负载特性
qT=CATΔpφ Δp=pp－0= p1 p1 =F/A1
q pt q p q q1 v A1 A1 F F ψ q pt k( ) CAT ( ) A1 A1 v A qpt—泵的理论流量； k—泵的泄漏系数
内 控
37
六、平衡回路
外 控
38
第三节 速度控制回路
作用：
速度控制回路是研究液压系统的速 度调节和变换问题。
功用：实现执行元件无级调节速度
39
第三节 速度控制回路
种类： 1）调速回路 （调节执行元件的速度） （1）节流调速回路； （2）容积调速回路； （3）容积节流调速回路
2）快速回路 （提供执行元件的快速运动）
一、调压回路 功用：
保持系统或局部压力恒定或不超过某一 数值。
10Βιβλιοθήκη 第二节 压力控制回路一、调压回路
分类：
单级 二级 多级
11
1. 单级调压回路
原理：
用节流阀调节 速度时， 溢流阀稳压溢 流调节泵压。
单级调压 原理动画
12
远程调压系统
13
2. 二级调压回路
换向阀 ： 常位 K口关闭， 一级调压。 得电 K口打开， 二级调压。 要求：p2调定 > p4调定
①调节AT，可实现无级调速。 ②AT一定，F↑ v↓
③F一定，AT ↑v↑
④最大承载能力
Fmax=pp· A1 ， Fmax 由溢流阀调定。 F不变时，调速属于恒推力调速。
50
1.进油路节流调速回路 （2）功率和效率
输入功率 输出功率
PP=pp·qp P1=f·v=p1·q1
功率损失 ΔP=Pp－P1= pp·qp－ p1·q1 = pp （ q1 +Δq ）－（ pp－Δp ）·q1 =pp· Δq + Δp ·q1
卸荷回路-二位二通阀动画
24
二、先导溢流阀卸荷回路
卸荷回路-电磁溢流阀动画
25
外控型顺序阀实现低压泵卸荷
26
第二节 压力控制回路
五、保压回路
在液压系统中，常要求液压执行机构在一定的 行程位置上停止运动或在有微小的位移下稳定地维 持住一定的压力，这就要采用保压回路。
功用：稳定维持系统压力。
特点：压力可长时间内保持在一定范围。
1、变量泵－定量液压执行元件调速回路
泵的流量是根据执行元件的运动速度要求来调 节的，需要多少流量就供给多少流量，没有多余流 量从溢流阀溢走。 当不考虑管路损失时，泵的供油压力等于执行 元件的工作压力并由负载决定，随负载的增减而增 减，允许最大工作压力由安全阀调定。
67
1、变量泵－定量液压执行元件调速回路特性
3）速度换接回路 （实现两种不同速度之间换接）
40
第三节 速度控制回路
一、调速回路 液压马达转速nM：
nM=q/V m v=q/A
q变化 V m马达排量变化
41
液压缸的运动速度v：
nM、v变化
一、调速回路
1）节流调速回路（定量泵+流量阀）：由定量泵 供油，用流量阀调节进入或流出执行机构的流量 来实现调速；
7
第二节 压力控制回路
作用：
压力控制回路是用压力阀来控制和调 节液压系统主油路或某一支路的压力，以 满足执行元件速度换接回路所需的力或力 矩的要求。
8
第二节 压力控制回路
种类：
（一） 调压回路 （二） 减压回路 （三） 卸荷回路 （四） 保压回路 （五） 增压回路 （六）平衡回路
9
第二节 压力控制回路
29
三、自动补油保压回路
30
三、自动补油保压回路
31
三、自动补油保压回路
32
三、自动补油保压回路
33
三、自动补油保压回路
34
三、自动补油保压回路
35
第二节 压力控制回路
六、平衡回路
功用： 防止立式缸或垂直部件因自重 而下滑或下行超速。
36
六、平衡回路
采用单向顺序阀的平衡回路
平衡回路-单向顺序阀动画
63
（二）容积调速回路
泵—缸式 按所用执行元件不同 泵—马达式 变 —定 定—变 变—变
64
根据油路的循环方式，容积调速回路可以分为 开式回路和闭式回路，后者采用较多。 在开式回路中，液压泵从油箱吸油，执行元件 的回油直接回油箱。这种回路结构简单，油液在油 箱中能得到充分冷却，但油箱体积较大，空气和脏 物易进入回路。
43
（一）节流调速回路
4.分类
节流阀节流调速
1）节流阀节流调速
调速阀节流调速
进油路 回油路 旁油路
2）按流量阀安装位置不同
44
如果调节回路里只有节流阀？
45
1.进油路节流调速回路
qp
节流阀 → 液压缸
溢流阀 → 油箱
注意
节流阀串联在泵 和缸之间
进油节流调速回路正常 工作的条件:泵的出口 压力为溢流阀的调定压 力并保持定值。
进油路、回油路节流调速回路结构简 单，但效率较低，只宜用在负载变化不大， 低速、小功率场合，如某些机床的进给系 统中。
56
3、节流阀旁路节流调速回路
将节流阀装在与 执行元件并联的支路 上，即与缸并联，溢 流阀做安全阀，利用 节流阀把液压泵供油 的一部分排回油箱实 现速度调节。 Pp取决于负载，
Pp = p1=△p = F/A
二、减压回路
减压回路
17
二级减压回路动画
18
第二节 压力控制回路
三、增压回路
1.定义：
是用来使局部油路或个别执行元件得到 比主系统油压高得多的压力。
2.功用：低压输入，高压输出，节约能耗。
19
三、增压回路
一、单作用增压器的增压回路
增压回路-单作用回路动画1
动画2
20
三、增压回路
二、双作用增压器的增压回路
泵的输出压力随负载而变化，即节流损失和输入功
率随负载而变化，所以比前两种回路效率高。
适用于负载变化不大，高速重载荷，对速度平 稳性要求不高的较大功率场合。
62