第五章 基本回路

保压回路

保压回路的功用是使液压 系统中液压缸在不动的情 况下维护稳定的压力。
常用的保压回路是：利用 液压泵的保压回路、利用 蓄能器的保压回路和自动 补油保压回路。

蓄能器保压回路
平衡回路

平衡回路的功用是使液压缸保持一定的背压，以便平 衡重力负荷，防止运动部件超速下滑。对平衡回路的 要求是结构简单、闭锁性好、工作可靠。
调速阀并联的慢速转换回路

这种回路当一个调速阀工 作时，另一个调速阀油路 被封死，其调速阀中的减 压阀阀口全开。
当电磁换向阀换位、出油 口与油路接通的瞬间，压 力会突然减小，调速阀中 的减压阀阀口不及时关小 ，瞬时流量增加，使工作 部件出现前冲现象。

活动4 多缸动作控制回路

用一个液压泵驱动两个或两个以上的液压缸(或液压马 达)工作的回路，称为多缸动作控制回路。 多缸动作控制回路可以分为多缸顺序动作回路、同步 回路、多缸互不干扰回路等。

节流调速回路

节流调速回路是用定量泵供油，采用流量控制阀调节执行元件的 流量，实现速度调节的回路。节流调速回路按照流量阀安装位置 的不同，又分为进油路节流调速回路、回油路节流调速回路和旁 油路节流调速回路3种
进、回油路节流调速回路
旁油路节流调速回路
容积调速回路

改变变量泵的流量或改变液压马达 的排量来调节执行元件运动速度的 回路，称为容积调速回路。
每按下一次按钮，气缸就完成一次往复动作
顺序动作回路

（2）连续往复动作回路
同步动作回路

同步动作回路的功用在于多个执行元件克服负载、摩 擦、泄漏、制造质量、结构变形等差异而实现同步动 作。气动与液动回路基本相同。
出口节流速度控制同步
机械连接两缸同步
延时回路


(a)为延时输出回路 (b)为延时接通回路
任务二 气动基本回路

气压传动系统的形式很多，气压传动系统是由不同功 能的基本回路所组成，熟悉常用的基本回路是分析和 设计气压传动系统的必要基础。
常用基本回路按功能分为方向控制回路、压力控制回 路、速度控制回路、多缸工作回路等

活动1 方向控制回路

方向控制回路是通过换向阀得电、失电使气缸改变方 向的换向回路。常用的有单作用气缸换向回路、双作 用气缸换向回路。
用调速阀控制的同步回路

这种回路结构简单、使用方便、 易于调速。其缺点在于受油温变 化和调速阀性能差异影响，控制 精度也较低。
用同步阀控制的同步回路


同步阀可分为分流阀、集流阀和分流集流阀，图 (a)、 (b)、(c)所示。 这种元件具有结构简单，安装、使用、维护方便等优 点
互不干扰回路

多缸快慢速互不干扰回路的功用是使互不干扰回路液 压系统中几个执行元件在完成各自工作循环时彼此互 不影响。
单作用气缸换向回路

当电磁铁得电时，气压使活塞伸出工作，而电磁铁失 电时，活塞杆在弹簧作用下缩回。
双作用气缸换向回路
活动2 压力控制回路

压力控制回路就是要使气动回路中的压力保持在一定 范围内，或者是为了得到高低不同的压力回路而保持 稳定。
一次、二次压力控制回路


(a)是一次压力控制回路，常用外控型溢流阀1保持供 气压力基本恒定，或用电接触点压力表2来控制空气压 缩机的转、停使贮气罐内压力保持在规定范围内。 (b)是二次压力控制回路，利用溢流阀式减压阀来实现 定压控制。
换向回路

对换向回路的基本要求是：换向可靠，灵敏平稳，换 向精度合适。 换向阀的换向操作方式可根 据工作需要来选择，如手动、 机动、电磁或电液动等

锁紧回路

锁紧回路的作用是使执行元 件能在任意位置停留，且停 留后即使有外力作用也不会 改变原来的位置。对锁紧回 路的要求是可靠、迅速、平 稳、持久。


控制气缸的速度通常采用节流调速回路。 在气动系统中常称供气节流调速和排气节流调速。
单向调速回路


(a)为供气节流调速回路 (b)为排气节流调速回路
单向调速回路

供气节流调速回路的不足之处主要表现为以下方面。 ①当负载方向与活塞的运动方向相反时，活塞运动 易出现不平稳现象，即“爬行”现象。 ②当负载方向与活塞运动方向一致时，由于排气经 换向阀快排，几乎没有阻尼，负载易产生“跑空”现 象，使气缸失去控制。
气液增压双向调速回路
活动4 其他回路 安全保护回路


为了保护操作者的人身安全和保障设备的正常运转， 常采用安全保护回路。 （1）双手操作安全保护回路
安全保护回路

（2）过载保护回路
（3）连锁回路
顺序动作回路


顺序动作是指在气动回路中，各个气缸按一定程序完 成各自的动作。例如，单缸有单往复动作、二次往复 动作和连续往复动作等；多缸按一定顺序进行单往复 或多往复顺序动作等。 （1）单往复动作回路

卸荷回路

机床工作部件短时间停止工作时，一般都让液压泵空 载运转(即让泵输出的油液全部在零压或很低压力下流 回油箱)而不关闭电机。这样做，可节省功率消耗，减 少液压系统的发热，延长液压泵和电机的使用寿命。 对于功率较大的液压泵应尽可能在卸荷状态下使电机 轻载启动。
常用的卸荷回路有以下几种： （1）用三位换向阀中位机能的卸荷回路 （2）用2位2通换向阀的卸荷回路 （3）用先导式溢流阀的卸荷回路
气液转换器速度控制回路
气-液阻尼缸速度控制回路
气液联动速度控制回路

气液阻尼缸—行程阀变速回路
挡铁和行程阀的位置均可调，故变速位置也可以调
气液增压调速回路

气液转换器或气—液阻尼缸调速回路都只能获得与气 体压力相同的低压力。为此，要提高推力，减小液压 缸尺寸，可采用气液增压器来实现
气液增压单向调速回路
速度换接回路

速度换接回路的功用是使液压执行元件在一个工作循 环中从一个速度转换到另一种运动速度。速度换接不 仅包括液压执行元件由快速到慢速的换接，而且还包 括两个慢速之间的换接。实现这种作用的回路应该具 有较高的速度换接平稳性。
用电磁换向阀的快慢速换接回路

这种速度换接回路的速度换接 快、行程调节比较灵活，便于 自动控制，应用较广泛。其缺 点是平稳性差。
排气节流调速减少了“爬行”发生的可能性，调节节 流阀的开度，就可控制不同的排气速度，从而也就控 制了活塞的运动速度。

双向调速回路

(a)为采用单向节流阀的双向节流调速回路，(b)为采用 排气节流阀的双向节流调速回路 ，它们适用于负载变 化不大的场合。
气液联动速度控制回路

气液联动速度控制回路具有运动平稳、平衡性强、停 位准确、泄漏途径小、制造维修方便、能耗低等特点 。
双泵供油的快速回路

这种快速回路的优点是功率利用合理、系统效率高， 缺点是回路较复杂、成本高。常用在快、慢速差值较 大的组合机床、注射机等设备的液压系统中。
采用蓄能器的快速运动回路

这种快速回路可用于短时间内需要大流量的液压系统 ，其特点是可用较小流量的液压泵获得较高的运动速 度。但蓄能器充油时，液压缸不能工作。

用三位换向阀中位机能的卸荷回路
用2位2通换向阀的卸荷回路
用先导式溢流阀的卸荷回路
增压回路


增压回路的功用是使系统的局部 油路或某个执行机构获得比液压 泵工作压力高若干倍的高压油。 在制动器、离合器等具有负载大 、行程小和作业时间短等工作特 点的执行机构中均可采用增压回 路。 此回路适用于液压缸需要很大的 单向作用力，而负载行程却较短 的场合。
用行程阀切换的速度转换回路

这种回路中，行程阀的阀口 是逐渐关闭的，速度换接比 较平稳，比采用电气元件可 靠。其缺点是行程阀必须安 装在运动部件附近，管路接 的越长，压力损失越大。 这种回路多用于大批量生产 的专机液压系统中。

调速阀串联的慢速转换回路

该种回路用于组合机床中实现二次迸给的油路中
高低压控制回路

(a)是用2个减压阀分别控制输出高压、低压两条工作 回路，适用于需要同时输出高压、低压的场合。 (b)是利用换向阀的切换控制高、低压的回路。气源供 给的压力经过减压阀调节到要求的规定值，利用换向 阀实现高、低压切换，适用于两种工作情况负载差别 较大的场合。
活动3 速度控制回路
活动3 速度控制回路

速度控制回路是调节和变换执行元件运动速度的基本 回路。 速度控制回路包含调速回路、快速运动回路和速度换 接回路。

调速回路

调速是指调节执行元件的运动速度。对于液压缸来讲 ，通过改变输入流量来实现调速；对于液压马达，既 可以通过改变输入流量，也可以通过改变其排量(采用 变量马达)来实现调速。 调速回路分为三种 （1）节流调速回路； （2）容积调速回路； （3）容积节流调速回路。

顺序动作回路


顺序动作回路的功用是使多缸液压系统中的各液压缸 按规定的顺序动作。按其控制方式不同分为行程控制 和压力控制两种。 行程控制的顺序动作回路

这种回路工作可靠，动作顺序 的换接平稳。但改变工作顺序 困难，且管路长，压力损失大 ，不易安装。主要用于专用机 械的液压系统。
行程阀控制的顺序动作回路
调压回路----多极调压回路

回路中先导式溢流阀的 调定压力值应大于远程 调压阀的调定压力值
多级调压回路适用于工 作过程中不同阶段需要 不同压力的情况

减压回路

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减压回路是用来获得比 主油路系统工作压力较 低稳定压力的油路。
液压泵排出油液的最大 压力由溢流阀2根据主油 路系统的负载需要来调 节。
第六章 液压元件与基本回路
一
液压基本回路
气动基本回路
二
任务一 液压基本回路

任何复杂的液压系统，都是由一些基本回路组成的。 所谓基本回路，就是由液压元件组成，用来完成特定 功能的典型回路。
常用基本回路按功能分为方向控制回路、压力控制回 路和速度控制回路。

活动1 方向控制回路

作用： 方向控制回路的作用是控制液压系统中液流的通 断及流动方向，进而达到控制执行元件启动、停止（ 包括锁紧）及改变运动方向的目的
限压式变量泵和调速阀 的复合调速回路

快速运动回路

作用 快速运动回路的功用在于加快工作机构空载运行时 的速度，以提高系统的工作效率。
快速运动有多种增速方法。 (1)液压缸差动连接的快速运动回路 (2)双泵供油的快速回路 (3)采用蓄能器的快速运动回路

液压缸差动连接的快速运动回路
这种快速运动回路简单，但快慢速的转换不够平稳。
与节流调速相比，容积调速的主要 优点是效率高(压力与流量的损耗 少)，回路发热量少。适用于功率 较大的液压系统。缺点是变量泵结 构较复杂，价格较高。

容积节流调速回路

用变量泵和节流阀(或调速阀)相配 合来进行调速的方法，称为容积节 流复合调速。这种调速方法具有工 作稳定、效率较高的优点。
这种调速回路效率高，发热低。同 时，由于采用了调速阀，液压缸的 运动速度基本上不随负载而变化， 即使在较低的速度下工作时，运动 也较稳定。
行程控制的顺序动作回路

采用行程开关控制的顺序动作回路
这种回路的优点是控制灵活 方便，其动作顺序更换容易 ，液压系统简单，易于实现 自动控制。但顺序转换时有 冲击声，位置精度不高。

压力控制的顺序动作回路

使用顺序阀的顺序动作回路
压力控制的顺序动作回路

使用压力继电器的顺序动作回路
压力控制的顺序动作回路


在压力控制的顺序回路中，顺序阀或压力继电器的调 定压力必须大于前一动作执行元件的最高工作压力的 10％～15％，否则在液压系统压力波动时会造成误动 作，引起事故。 这种回路只适用于液压系统中液压缸数目不多、负载 变化不大的场合。
同步回路


功用： 是保证系统中两个或两个以上液压缸在运动中位移 量相同或以相同的速度运动。 分为两种： (1)用调速阀控制的同步回路 (2)同步阀及用同步阀控制的同步回路

换向阀中位应采用Y型或H 型滑阀机能
活动2 压力控制回路

概念： 压力控制回路是利用压力控制阀来控制液压系统 中油液的压力，实现稳压、减压、增压和多级调压等 控制，以满足执行元件对力或力矩的要求。
调压回路----单极调压回路

溢流阀的调整压力必须 大于或等于液压缸最大 工作压力和油路上各种 压力损失之总和