速度控制回路.ppt
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图6-1 三种节流调速回路 a) 进口节流调速 b) 出口节流调速 c) 旁路节流调速
第6章 液压基本回路
⑴进口节流调速回路如图6-1a所示。该回路是把流量阀安装 在液压缸进口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制进入 液压缸的流量，节流调速回路如图6-1b所示。该回路是把流量阀 安装在液压缸出口从而达到调速的目的，来自定量泵多余的流量 经溢流阀返回油箱，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。
第6章 液压基本回路
⑶旁路节流调速回路如图6-1c所示。该回路是把流量阀安装在与执 行元件并联的支路上，用流量阀调节流回油箱的流量，从而调节进入液 压缸的流量，达到节流调速的目的。回路中的溢流阀作为安全阀使用， 起过载保护作用。正常工作时溢流阀关闭，泵输出油压随负载变化，回 路效率高。一般泵输出油压低于溢流阀的设定压力，而且流量控制阀也 可选用较小容量的阀。但是泵的供油流量发生变化时，执行元件的速度 受影响。由于无背压，不宜用在负值负载的场合，旁路节流调速回路可 用于负载变化较小而且速度较高的场合。
第6章 液压基本回路
图6-4 泵-缸式容积调速回路
第6章 液压基本回路
如图 6-6所示为变量泵－定量 马达组成的闭式容积调速回路。
这种回路是通过改变变量泵的 输出流量来实现调速的。工作时溢 流阀 5关闭，起安全阀作用，并且 回路最大工作压力由安全阀调定， 辅助泵 1持续补油以保持变量泵的 吸油口有一较低的压力且由溢流阀 ２调定，这样可以避免空气侵入和 产生气穴现象，改善泵的吸油性能。 辅助泵 1的流量为变量泵最大输出 流量的 10%15%。这种调速回路的 特点是效率较高，输出转矩为恒定 值，调速范围较大，但价格较贵， 元件泄漏对速度有很大影响。可应 用于小型内燃机车、液压起重机、 船用绞车等有关装置中。
液压执行元件的速度。 对液压缸来讲，在工作中改变面积比较困难，因此只能通过改变输
入流量来调节速度；对于液压马达，既可以通过改变输入流量又可以通 过改变其排量来实现调速。
按此方式调速回路可分为节流调速、容积调速和容积节流调速三类。
第6Leabharlann Baidu 液压基本回路
1.节流调速回路 节流调速回路是利用流量阀控制流入或流出液压 执行元件的流量来实现对执行元件速度的调节。根据流量阀在回路中的 位置不同，节流调速回路可分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节 流调速三种基本回路。如图6-1所示。
上述三种节流调速回路，均可用节流阀代替调速阀组成进口、出口 和旁路节流调速回路。在用节流阀组成的调速回路中，当负载变化时， 速度的稳定性会受到影响，故速度负载特性较差，一般用于负载变化不 大的液压系统中。所谓的速度负载特性就是指速度随负载的变化关系， 将这种变化关系用线图来表示，就称为速度负载特性曲线。由于节流阀 与调速阀相比，在结构组成上少了减压阀，因而功率损失比调速阀要低。 三种节流调速回路的速度负载特性如图6-2和6-3所示。
第6章 液压基本回路
第6章 液压基本回路
2.容积调速回路 节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失， 回路效率低、发热量大，只适用于小功率调速系统。在大功率调速系统 中，多采用回路效率高的容积式调速回路。
容积调速回路分为开式回路和闭式回路两种。在开式回路中，泵从 油箱吸油后向执行元件供油，执行元件的回油仍返回油箱。这种回路的 优点是，油液在油箱中能得到充分冷却，并便于在油箱中沉淀杂质和析 出气体，但缺点是油箱尺寸较大，空气和赃物易进入回路，影响其正常 工作。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连，油气隔 绝，空气和赃物不易进入回路，且结构紧凑，但由于进油腔和回油腔的 面积不等会产生流量差，且油液的散热条件差，因此，一般需设置补油 的辅助泵、冷却器等。
图6- 6 变量泵－定量马达容积调速回路
第6章 液压基本回路
⑵定量泵－变量马达 组成的容积调速回路 如 图 6-7 所 示 。 由 于 泵 4 的输出流量为定值，故 调节变量马达6的排量， 便可对马达的转速进行 调节。该回路效率高， 输出功率为恒值。但调 速范围小，过小地调节 马达的排量，输出转矩T 将降至很小，以致带不 动负载，造成马达自锁 现象，故这种调速回路 很少单独使用。
⑴变量泵－定量马达（液压缸）组成的容积调速回路 如图6-4所示为变量泵-液压缸组成的开式容积调速回 路。该回路由变量泵1、溢流阀2和液压缸组成，其速度负 载特性曲线如图 6-5所示。由于变量泵泄漏较大，且随压 力直线上升，因而该种调速方法速度负载特性较差，且低 速承载能力较差。这种回路多用在推土机、升降机、插床、 拉床等大功率系统中。
第6章 液压基本回路
2 速度控制回路
速度控制回路的功用是用来控制执行元件的运动速度。它包括调 速回路和速度变换回路。
2.1 调速回路
调速回路的功用是调节执行元件的运动速度。
液压缸的速度：υ＝q / A 液压马达的转度：n＝q / VM 执行元件的速度公式可知，改变输入液压执行元件的流量 q、或液 压执行元件的尺寸（液压缸的面积A或液压马达的排量VM），都可以调节
在容积调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液 压马达，故无溢流和节流损失，且液压泵的工作压力随负载的变化而变 化，故这种回路效率高，发热量小，多用于工程机械、矿上机械、农业 机械和大型机床等大功率液压系统。
按着液压泵和液压马达(或液压缸)的组合形式，容积调 速回路可分为三种基本形式：变量泵-定量马达 (或液压缸) 组成的容积调速回路；定量泵-变量马达组成的容积调速回 路；变量泵-变量马达组成的容积调速回路。
⑵出口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制流出液 压缸的流量，也就是控制了进入液压缸的流量，从而达到调速的 目的。来自泵的供油流量中，除了液压缸所需流量外，多余的流 量经过溢流阀返回油箱。所以，出口节流调速和进口节流调速回 路一样，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回 路是调节从执行元件流出的流量，所以不仅适合于正值负载而且 也适合于负值负载，同时还能用于微速控制的场合。但是回路效 率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口 压力（背压）随负载的变化而变化，如果负载很小或为负值负载 时，执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。
第6章 液压基本回路
⑴进口节流调速回路如图6-1a所示。该回路是把流量阀安装 在液压缸进口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制进入 液压缸的流量，节流调速回路如图6-1b所示。该回路是把流量阀 安装在液压缸出口从而达到调速的目的，来自定量泵多余的流量 经溢流阀返回油箱，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。
第6章 液压基本回路
⑶旁路节流调速回路如图6-1c所示。该回路是把流量阀安装在与执 行元件并联的支路上，用流量阀调节流回油箱的流量，从而调节进入液 压缸的流量，达到节流调速的目的。回路中的溢流阀作为安全阀使用， 起过载保护作用。正常工作时溢流阀关闭，泵输出油压随负载变化，回 路效率高。一般泵输出油压低于溢流阀的设定压力，而且流量控制阀也 可选用较小容量的阀。但是泵的供油流量发生变化时，执行元件的速度 受影响。由于无背压，不宜用在负值负载的场合，旁路节流调速回路可 用于负载变化较小而且速度较高的场合。
第6章 液压基本回路
图6-4 泵-缸式容积调速回路
第6章 液压基本回路
如图 6-6所示为变量泵－定量 马达组成的闭式容积调速回路。
这种回路是通过改变变量泵的 输出流量来实现调速的。工作时溢 流阀 5关闭，起安全阀作用，并且 回路最大工作压力由安全阀调定， 辅助泵 1持续补油以保持变量泵的 吸油口有一较低的压力且由溢流阀 ２调定，这样可以避免空气侵入和 产生气穴现象，改善泵的吸油性能。 辅助泵 1的流量为变量泵最大输出 流量的 10%15%。这种调速回路的 特点是效率较高，输出转矩为恒定 值，调速范围较大，但价格较贵， 元件泄漏对速度有很大影响。可应 用于小型内燃机车、液压起重机、 船用绞车等有关装置中。
液压执行元件的速度。 对液压缸来讲，在工作中改变面积比较困难，因此只能通过改变输
入流量来调节速度；对于液压马达，既可以通过改变输入流量又可以通 过改变其排量来实现调速。
按此方式调速回路可分为节流调速、容积调速和容积节流调速三类。
第6Leabharlann Baidu 液压基本回路
1.节流调速回路 节流调速回路是利用流量阀控制流入或流出液压 执行元件的流量来实现对执行元件速度的调节。根据流量阀在回路中的 位置不同，节流调速回路可分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节 流调速三种基本回路。如图6-1所示。
上述三种节流调速回路，均可用节流阀代替调速阀组成进口、出口 和旁路节流调速回路。在用节流阀组成的调速回路中，当负载变化时， 速度的稳定性会受到影响，故速度负载特性较差，一般用于负载变化不 大的液压系统中。所谓的速度负载特性就是指速度随负载的变化关系， 将这种变化关系用线图来表示，就称为速度负载特性曲线。由于节流阀 与调速阀相比，在结构组成上少了减压阀，因而功率损失比调速阀要低。 三种节流调速回路的速度负载特性如图6-2和6-3所示。
第6章 液压基本回路
第6章 液压基本回路
2.容积调速回路 节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失， 回路效率低、发热量大，只适用于小功率调速系统。在大功率调速系统 中，多采用回路效率高的容积式调速回路。
容积调速回路分为开式回路和闭式回路两种。在开式回路中，泵从 油箱吸油后向执行元件供油，执行元件的回油仍返回油箱。这种回路的 优点是，油液在油箱中能得到充分冷却，并便于在油箱中沉淀杂质和析 出气体，但缺点是油箱尺寸较大，空气和赃物易进入回路，影响其正常 工作。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连，油气隔 绝，空气和赃物不易进入回路，且结构紧凑，但由于进油腔和回油腔的 面积不等会产生流量差，且油液的散热条件差，因此，一般需设置补油 的辅助泵、冷却器等。
图6- 6 变量泵－定量马达容积调速回路
第6章 液压基本回路
⑵定量泵－变量马达 组成的容积调速回路 如 图 6-7 所 示 。 由 于 泵 4 的输出流量为定值，故 调节变量马达6的排量， 便可对马达的转速进行 调节。该回路效率高， 输出功率为恒值。但调 速范围小，过小地调节 马达的排量，输出转矩T 将降至很小，以致带不 动负载，造成马达自锁 现象，故这种调速回路 很少单独使用。
⑴变量泵－定量马达（液压缸）组成的容积调速回路 如图6-4所示为变量泵-液压缸组成的开式容积调速回 路。该回路由变量泵1、溢流阀2和液压缸组成，其速度负 载特性曲线如图 6-5所示。由于变量泵泄漏较大，且随压 力直线上升，因而该种调速方法速度负载特性较差，且低 速承载能力较差。这种回路多用在推土机、升降机、插床、 拉床等大功率系统中。
第6章 液压基本回路
2 速度控制回路
速度控制回路的功用是用来控制执行元件的运动速度。它包括调 速回路和速度变换回路。
2.1 调速回路
调速回路的功用是调节执行元件的运动速度。
液压缸的速度：υ＝q / A 液压马达的转度：n＝q / VM 执行元件的速度公式可知，改变输入液压执行元件的流量 q、或液 压执行元件的尺寸（液压缸的面积A或液压马达的排量VM），都可以调节
在容积调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液 压马达，故无溢流和节流损失，且液压泵的工作压力随负载的变化而变 化，故这种回路效率高，发热量小，多用于工程机械、矿上机械、农业 机械和大型机床等大功率液压系统。
按着液压泵和液压马达(或液压缸)的组合形式，容积调 速回路可分为三种基本形式：变量泵-定量马达 (或液压缸) 组成的容积调速回路；定量泵-变量马达组成的容积调速回 路；变量泵-变量马达组成的容积调速回路。
⑵出口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制流出液 压缸的流量，也就是控制了进入液压缸的流量，从而达到调速的 目的。来自泵的供油流量中，除了液压缸所需流量外，多余的流 量经过溢流阀返回油箱。所以，出口节流调速和进口节流调速回 路一样，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回 路是调节从执行元件流出的流量，所以不仅适合于正值负载而且 也适合于负值负载，同时还能用于微速控制的场合。但是回路效 率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口 压力（背压）随负载的变化而变化，如果负载很小或为负值负载 时，执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。