第9章 流量控制回路
《液压与气动》课程标准
江苏省中等专业学校《液压与气动》课程标准（56学时+1周实训）一、概述（一）课程性质：《液压与气动》是机电专业的一门重要的专业基础课程。
无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力的培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用。
（二）适用专业：适用三年全日制机械、机电工科类中专学生使用，适宜在第三、四学期开设（三）课程基本理念：（1）教学中应从实际出发，按照学生学习的规律和特点，积极改进教学方法，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。
（2）课堂教学要充分利用现代化教学手段，增强学生的感性认识，注意理论联系实际，关注机电设备技术的发展方向，适时引进新知识。
（四）课程设计思路：本课程的设计是建立在对机械知识有一定了解的基础上，以职业能力培养为重点来进行的。
本课程分为两部分，一部分是液压与气压传动部分，另一部分是实训部分。
通过多媒体和现场教学相结合，对本课程进行教学。
二、课程目标（一）课程总体目标：该课程实现了中职的培养目标，满足了机电类教育人才的要求，是专业教学必不可少的重要组成部分。
（二）具体目标：１.素质具有分析能力、创新能力、科学的方法及良好的职业道德意识。
２.能力设置本课程主要是使学生掌握液压与气压传动的基础知识、基本理论和基本技能，培养学生应用液压与气压传动知识进行工程机械设计、科学研究和解决工程实际问题的能力。
３.知识●掌握液压与气压传动的基本原理、液压与气压系统的组成、液压与气压系统的图示方法；●了解液压与气压传动用工作介质的基本类型、性质及选用；●掌握液压、气压元件的工作原理、了解元件的典型结构和特点；●掌握液压与气压传动基本回路的组成功能及应用；●掌握设计一个完整液压与气压系统的必备知识（设计计算、元件选型等）；●了解典型液压、气压系统的工作原理和特点三、内容标准（课程内容和要求）本课程共56学时+1周实训概述（2学时）重点：1．液压传动系统组成及工作原理；2．液压系统的图示方法。
液压传动教学大纲.
液压传动教学大纲四年制本科 52学时 3学分长安大学工程机械学院机械电子工程系二零零四年十月一、本课程的性质和任务《液压传动》是机械工程及自动化专业重要的基础课程之一。
学生通过本课程的学习后，能够深入了解机械设计制造所用的主要传动技术--液压传动。
本课程以液压传动为主，着重讲述液压传动元件及系统的工作原理及其性能特点，并了解液压流体力学基本知识。
二、本课程的基本要求要求学生了解液压流体力学基本知识。
深入了解液压元件结构、工作原理及其性能特点，通过讲课及实验对常用液压元件、典型液压系统分析，进一步让学生掌握液压元件、液压系统工作原理，从而了解工程机械液压系统。
三、课程内容1.教学基本内容第一章绪论§１-1液压传动工作原理§１-2液压传动的组成部分§１-3液压油§１-4液压传动优缺点§１-5液压传动发展史第二章液压流体力学基础§２-1液压流体静力学§２-2液压流体动力学第三章圆管流动§３-1雷诺数§３-2沿程能量损失§３-3局部能量损失第四章孔口出流和缝隙流动§４-1孔口流动特性§４-2缝隙流动§４-3静压支承和液压卡紧§４-4液压冲击§４-5气穴第五章液压泵和液压马达§５-1液压泵和液压马达概述§５-2齿轮泵和齿轮马达§５-3叶片泵和叶片马达§５-4柱塞泵和柱塞马达第六章液压缸§６-1液压缸的类型和特点§６-2液压缸的典型结构§６-3液压缸的设计和计算第七章辅助装置§７-1蓄能器§７-2滤油器§７-3油箱§７-4密封件§７-5热交换器§７-6管件第八章压力阀§８-1溢流阀§８-2减压阀§８-3顺序阀§８-4压力继电器第九章方向阀§９-1单向阀§９-2换向阀§９-3 多路换向阀第十章流量阀§10-1节流阀§10-2调速阀§10-3其他流量阀第十一章其他液压阀§11-1电液伺服阀§11-2电液比例阀§11-3电液数字阀§11-4叠加阀§11-5插装阀第十二章液压传动基本回路I§12-1 压力控制回路§12-2方向控制回路第十三章液压传动基本回路II§13-1流量控制回路§13-2其他回路第十四章典型液压系统§14-1外圆磨床液压系统§14-2装载机液压系统§14-3汽车起重机液压系统§14-4挖掘机液压系统§14-5压路机液压系统§14-6转向液压系统第十五章液压传动系统的设计§15-1分析系统设计要求及工况§15-2设计液压系统原理图§15-3液压系统设计计算及液压元件选型§15-4绘图及编写技术文件2．课外作业安排5～6次作业，每次2～3题。
液压基本回路速控制回路节流调速回路学习教案
式 中 ：F — 外负载力； p2 — 液压缸回油腔压力，p20。
p1
F A1
pT —节流阀前后的压强差，
pT pp p1
缸的流量方程为：
q1 CAT (pT )m
q1
CAT ( p p
p1 )m
CAT ( p p
F )m A1
第第5五页页，/共共449页8。页
q 1
A1
CAT A1
( pp
A节2
A节1 v
Fmax
F 在不同节流面积下，速度－负载特性曲线。 F
第第2二2十页二页/，共共449页8。页
调速阀节流调速回路的功率特性曲线，如下图所示。
P ΔP1
由图可知：
（a）调速阀回路的输入功率Pp和溢流阀损失功率
ΔP1不随负载而变化。
ΔP2
（b）调速阀回路输出功率P，随负载增加而线性 上升。
第1第0十页页，/共共49页4。8页
（e）运动平稳性
活塞运动时，当负载突然变小时，活塞将产生突然前冲现象。
可知： ① 进油节流调速回路的速度稳定性差。 ②节流调速会发热，压力越大，发热越严重。这将对液压缸泄漏和速度稳定性产生
影响。
第第1十1一页页，/共共449页8。页
2） 回油路节流调速回路
（a）速度负载特性
元件的流量，实现调节执行元件运动速度。
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。
原理动画
第第4四页页，/共共494页8。页
（a）速度负载特性
V 当不考虑泄漏和压缩时，
活塞运动速度为：
q1
A1
活塞受力平衡方程为：
东北大学机械考研液压试题加回忆 (13)
东北大学权威复试初试资料，大家加油一、判断题1、√2、×3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、×10、×11、√12、×13、×二、填空题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2、根据节流阀或调速阀在回路中的安装位置不同，节流调速回路可以分成( 进油路)节流调速、( 回油路)节流调速及( 支路)节流调速三种基本形式。
3、减小4、溢流损失，节流损失5、快速，降低6、37、调速阀8、基本回路，规定，回路的组合，压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路，多执行元件控制回路9、通，断，换向，换向回路，缩紧回路，制动回路，换向阀10、调压，增压，保压，减压，力，力矩11、液压执行元件的速度和变换，调速回路，快速回路和速度接换回路12、进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路13、用顺序阀控制的顺序动作回路，其顺序动作的可靠程度主要取决于________________和______________。
用位置开关控制的顺序动作回路，人顺序动作的可靠性取决于____________________。
14、零，输出功率，功率，功率损耗15、减小16、空载17、压力，行程18、功率19、调速范围大20、液压力，弹簧力21、高速，低速，相应增加，相同22、马达排量，变量泵，泵的排量，变量马达，23、13，524、越高,，其中最大液动机25、差，调速阀26、变量泵-定量马达式、定量泵-变量马达式、变量泵-变量马达式27、溢流节流阀28、使系统中的某一部分油路具有较系统压力低的稳定压力29、通过切断执行元件进油、出油通道而使执行元件准确的停在确定的位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动三、选择题1、C2、D，D3、D4、B5、A6、C7、B8、A9、A10、C11、D12、C13、C14、B15、B16、C17、B18、B19、A，B20、D四、简答题1、答：(1) 回油节流阀调节回的节流阀使缸的回油腔形成一定的背压，因而能承受负值负载，并提高了缸的速度平稳性。
《控制回路》课件
总结词 详细描述 应用领域
案例
流量控制回路用于控制流体流量。
通过流量传感器检测流量，控制器根据设定值与实际值的偏差 来调节调节阀的开度或泵的转速，从而控制流量在设定范围内
。
广泛应用于石油、化工、流体机械等工业领域。
石油工业中的输油管道流量控制，需要保证输油量准确，以避 免管道堵塞或溢流。
THANKS
快速性
总结词
快速性表示系统响应速度的快慢，即系 统达到稳统响应曲线来评估。响 应曲线越陡峭，表示系统达到稳态值所需 的时间越短，即快速性越好。在控制回路 中，可以通过调整系统参数来提高快速性 ，但同时需要考虑对其他性能指标的影响 。
准确性
总结词
准确性表示系统输出与理想输出之间的误差 大小。
压力控制回路
总结词
压力控制回路用于保持压力在设定的范围内。
详细描述
通过压力传感器检测压力，控制器根据设定值与实际值的偏差来调节 压缩机的输出或调节阀的开度，从而控制压力稳定。
应用领域
广泛应用于石油、化工、气体分离等工业领域。
案例
石油工业中的油井压力控制，需要保持井底压力稳定，以实现高效采 油。
液位控制回路
详细描述
控制器参数的调整包括比例增益、积分增益和微分增益 的调整。通过调整这些参数，可以改变控制器的输出， 从而改变执行机构的动作，最终实现被控过程的优化控 制。
控制器结构的改进
总结词
控制器结构的改进是控制回路优化设计的另一个重要方面，通过改进控制器结构，可以 提高系统的控制精度和响应速度。
详细描述
03
控制回路的性能指标
稳定性
总结词
稳定性是控制回路的重要性能指标之一，它表示系统在受到扰动或初始偏差后恢复平衡的能力。
液压 基本回路分析
q1 q2 v A1 A2
图 回油节流调速回路
1）回路结构和主要液压参数
图 回油节流调速回路
p1 A1 F p2 A2
Δp p2
2）速度负载特性
A1 F KA T pp A A q2 2 2 v A2 A2
m
KAT p p A1 F q2 v A2 A21 m
以v为纵坐标,FL为横坐 标，将式子按不同节流 阀通流面积AT作图，可 得一组抛物线，称为进 油路节流调速回路的速 度负载特性曲线。
q1
v 与AT ，pp ，F 有关， 当AT 一定，F↑，v↓； 当F一定，AT↑，v↑。
这组曲线表示液压缸运 动速度随负载变化的规 律，曲线越陡，说明负 载变化对速度的影响越 大，即速度刚性越差。 当AT一定时，重载区 域比轻载区域的速度刚 性差； 在相同负载条件下， AT大时，亦即速度高时 速度刚性差。 所以这种调速回路适 用于低速轻载的场合。 用于低速轻载的场合
式中: qt——变量泵的理论流量； 理论流量 k1——变量泵的泄漏系数； 泄漏系数
改变变量泵的排量即可调节活塞的 运动速度v。若不考虑液压泵以外 的元件和管道的泄漏，这种回路的 活塞运动速度为 ： F qt k1 qp A1 v A1 A1
节流调速：
由定量泵供油，由流量控制阀控制流入或流出执行 元件的流量来调节速度。
容积调速：
改变变量泵或变量马达的排量来调节速度。
容积节流调速：
采用变量泵供油,由流量控制阀控制流入或流出执 行元件的流量来调节速度，同时又使变量泵的输出流量 与通过流量控制阀的流量相适应。
(一） 节流调速回路 节流
3.旁路节流调速回路 旁路节流
1）回路结构和主要液压参数
国家开放大学《液压与气压传动》章节测试题参考答案
国家开放大学《液压与气压传动》章节测试题参考答案第1单元液压与气压传动概述一、单选题1.（）元件将油液的压力能转换为对外做功的机械能，完成对外做功。
A.执行B.动力C.控制D.辅助2.在液压传动中，工作液体不起（）的作用。
A.升温B.润滑液压元件C.传递速度D.传递动力3.（）元件向液压系统提供压力油，将电机输出的机械能转换为油液的压力能。
A.辅助B.控制C.执行D.动力二、判断题1．液压传动不易获得很大的力和转矩。
（×）2.液压传动系统中，压力的大小取决于负载的大小。
（√）第2单元液压传动流体力学基础一、单选题1.液体流动时，若液体中任一点处的（）称为恒定流动。
A.速度不随时间变化B.压力不随时间变化C.压力、速度和密度不随时间变化D.密度不随时间变化2.流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。
A.能量守恒定律B.动量定理C.质量守恒定律D.万有引力定律3.伯努力方程是（）在流体力学中的表达形式。
A.能量守恒定律B.质量守恒定律C.动量定理D.万有引力定律4.油液在等径直管中流动时，油液分子之间、油液与管壁之间摩擦所引起的损失是（）。
A.流量损失B.沿程损失C.容积损失D.局部损失5.液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口时，所引起的损失是（）。
A.流量损失B.沿程损失C.容积损失D.局部损失二、判断题1.液体的体积压缩系数越大，表明该液体抗压缩的能力越强。
（√）2.动力粘度无物理意义，但却在工程计算时经常使用。
（×）3.真空度是以绝对真空为基准来测量的压力。
（×）4.液体的表压力是以大气压力为基准来测量的液体压力。
（√）5.液体真空度的数值接近于一个大气压时，液体的绝对压力接近于零。
（√）6.液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度降低。
（√）7.一台工程机械，在严寒条件下工作，应当选用粘度较高的液压油。
（×）8.一般情况下，压力增大时，液压油粘度也增大。
《液压与气动技术 》教学大纲
《液压与气动技术》教学大纲一、课程的性质与任务课程的性质：本课程是高职教育类机电一体化技术专业第四学期开设的专业核心课。
课程的任务：使学生掌握液压与气动元件的基本原理、液压与气压传动系统的组成以及在设备和生产线上的应用。
熟练掌握液压与气动控制系统的组装及一般故障排除。
为学习后续课程和毕业后从事专业工作打下坚实的基础。
本课程采用模块化结构构建教学内容，将课程的主要知识点分为八个单元，由各专业按培养目标选用，所有课内实践内容均由模块式实训项目单落实。
前导课程：《机械制图》，《电工与电气测量技术》，《机械设计基础》，《传感器与PLC应用》后续课程：《液压与气动综合实训》、《机电一体化技术》，《毕业设计》二、教学基本要求通过本课程的教学，在理论知识和能力培养两方面要求学生达到下述目标：1．知识目标①掌握液压与气压传动的基础知识和基本计算方法。
②了解常用液压泵、液压缸、气缸及控制阀的工作原理、特点及应用。
③了解国内外先进液压与气动技术成果在机电一体化设备中的应用。
2.技能目标①掌握分析一般的液压与气动控制回路的方法，读懂液压与气动控制系统回路图。
②按照回路图熟练选用元件，按照项目要求正确组装并调试液压与气动控制回路。
3.职业素质目标①严格遵守实训操作规程；②保持工作环境整洁、爱护设备，实训完后整理清洁实训台面；③善于沟通，具备良好的团队合作精神；三、教学条件1．教学环境为保证理论与实际操作密切结合，将“教、学、做”融为一体，在课程的后三分之二阶段要求在机电一体化实训室的液压与气动技术实训分室的进行。
2．实训设备以机电一体化实训室的液压训练台10台和气动MTS（机电一体化训练系统）设备12套为主；液压透明元件系统和气动剖面元件、液压与气动仿真软件（fluidsim）教学为辅；学生每3-4人一组共用。
3．教学资源课件、国家精品课程液压与气动技术教学网站、仿真软件、教学短片。
4．教学实施必备文件1）教学进度计划表、教学大纲；2）电子课件、实训项目单；3）学生考勤表及课程考核记录表；四、教学前提要求（一）学生能力要求：1.具备工程图的识读能力；2.具备基本的机械设计基础知识；3.具备电工与电子、传感器与PLC的基本知识；（二）教师能力要求：1.熟悉液压与气动控制技术理论及应用；2.熟练操作机电一体化实训室液压与气动设备与控制调试，熟练判断设备故障与解决；3.具有扎实的机电一体化知识五、教学内容及学时安排六、教学组织与方法1．本课程是一门专业基础课程，其实践性较强。
(带答案版)化工仪表和自动化习题
化工仪表及自动化习题（2014）一.填空题。
1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器（中心环节）和执行器组成。
2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：①非周期衰减过程；②衰减振荡过程；③等幅振动过程；④发散振荡过程几种基本形式。
3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。
4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。
5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、抛物线流量特性、对数流量特性、快开特性等几种。
6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学模型主要有参量模型和非参量模型两大类。
7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。
例如，直流电流4~20mA、空气压力 0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。
8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。
9.热电阻温度计主要是测量 500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。
10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。
11.化工自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。
12.为了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动控制和自动操纵等方面的内容。
13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。
14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为 0.02MPa 的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为 0.1MPa 。
15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。
PLC-液压系统
目录引言.............................................. 错误!未定义书签。
第一章负载与运动分析1第二章液压系统方案设计22.1选用执行元件 (2)2.2速度控制回路的选择 (2)2.3选择快速运动和换向回路 (3)2.4速度换接回路的选择 (3)2.5组成液压系统原理图 (4)2.6系统图的原理 (4)第三章梯形图和流程图63.1 梯形图 (6)3.2 流程图 (7)3.3程序 (7)第四章液压系统性能验算74.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (7)4.2油液温升验算 (8)第五章设计小结8第六章参考文献错误!未定义书签。
引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的根本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的根本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压根本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以根本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章负载与运动分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
在对液压系统进展工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。
〔1〕工作负载F W工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即〔2〕阻力负载Ff阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两局部。
第9章 气动工作原理及回路设计
气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动 系统的重要组成部分。 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有 一定的净化程度。 气源装置由以下四部分组成 气压发生装置——空气压缩机； 净化、贮存压缩空气的装置和设备； 管道系统； 气动三大件。
华中科技大学
放气时间
与充气过程一样，放气过程也分为声速和亚声速两个阶段。容器由 压力p1 将到大气压力pa 所需绝热放气时间为 T=t1+t2 =｛（2k /k-1 ）［(p1/pe)(k-1)/2k-1) ］+0.945( p1/1.013×105 )(k-1)/2k｝τ τ= 5.217×10-3 V (273/T1)1/2/kS 式中 pe 为放气临界压力（1.92×105 Pa)
华中科技大学
9.2气源装置及气动元件
华中科技大学
气动系统由下面几种元件及装置组成 气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空 气的存贮、净化的辅助装置。它为系统提供 合乎质量要求的压缩空气。 执行元件 将气体压力能转换成机械能并完 成做功动作的元件，如气缸、气马达。 控制元件 控制气体压力、流量及运动方向 的元件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能 的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处 理气动信号的元器件，如气动传感器及信号 处理装置。 气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声 器、管道、接头等。
华中科技大学
管道系统和气动三大件
管道系统布置原则
气动三大件：分水过滤器，
减压阀，油雾器
华中科技大学
气动三大件
气动三大件是压缩空气质量的最后保证。 分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、
过程控制与自动化仪表第三版课后答案
第1章思考题与习题1．基本练习题（1）简述过程控制的特点。
答：1．控制对象复杂、控制要求多样2．控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成（2）什么是过程控制系统？试用方框图表示其一般组成。
答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
过程控制系统的一般性框图如图1-1所示：图1-1 过程控制系统的一般性框图（3）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？答：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02 ~0.1MPa；电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。
答：加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示：图1-2 加热炉过程控制系统流程图1-3 加热炉过程控制系统流程方框图（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？ 答：1）单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
2）各自定义为：衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n ；超调量：第一个波峰值1y 与最终稳态值y （∞）之比的百分数：1100%()y y σ=⨯∞ 最大动态偏差A ：在设定值阶跃响应中，系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度；静差，也称残余偏差C ： 过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y （∞）与设定值之间的偏差C 称为残余偏差，简称残差；调节时间s t ：系统从受干扰开始到被控量进入新的稳态值的5%±（2%±）范围内所需要的时间；振荡频率n ω：过渡过程中相邻两同向波峰（或波谷）之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率；上升时间p t ：系统从干扰开始到被控量达到最大值时所需时间； 峰值时间p t ：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
(带答案版)化工仪表及自动化习题
化工仪表及自动化习题（2014）一.填空题.1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器(中心环节）和执行器组成.2。
自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有:①非周期衰减过程；②衰减振荡过程;③等幅振动过程；④发散振荡过程几种基本形式.3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。
4。
自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。
5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、抛物线流量特性、对数流量特性、快开特性等几种。
6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系,这种对象特性的数学模型主要有参量模型和非参量模型两大类。
7。
标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。
例如,直流电流4～20mA、空气压力0.02～0。
1MPa都是当前通用的标准信号。
8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。
9。
热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。
10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等.11。
化工自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。
12.为了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动控制和自动操纵等方面的内容。
13。
差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的,差压式流量计也称为节流式流量计。
14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为0。
02MPa 的气压信号,当液位高度H为最高时，变送器输出信号为0.1MPa 。
15。
电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件,它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势,从而实现压力的间接测量。
流量控制阀及速度控制回路
快慢速换接回路(阀７。8)
后教师讲解
回油节油调速回路（阀 7）
（3） 写出序号元件的名称和作用
过滤器:起过滤油液的作用
液压泵：把机械能转换成液压能，供给系统所需的
油液
溢流阀:组成压力调定回路，使系统压力保持恒定
液压缸:完成所需动作
三位四通电磁换向阀：换向、闭锁
二位二通电磁换向阀:卸荷
节流阀：回游节流调速回路
§5。4 流量控制阀及速度控制回路
教 学 了解流量控制阀的工作原理，掌握调速回路、快速运动回路的工 目标 作原理和工作特点， 重点 调速回路、快速运动回路的工作原理和工作特点
难点 调速回路、快速运动回路的工作原理分析
教学过程
一．流量控制阀 1． 定义：通过改变阀口过流面积来调节通过阀口 的流量 2． 原理:q=ＫAΔＰm 3． 类型及符号
电磁
铁
1DT
2ＤＴ
3DT
动作
。 图见小黑板
快进
+
—
—
工进+
+
-
-
快退
-
+
+
停止
-
—
—
例２．见《机械基础》换成中位机能为 P 型的换向阀，使液压 缸实现差动连接。 ３。蓄能器快速运动回路（略讲) （三）速度换接回路 1． 快慢速换接回路 举例 1。采用单向行程阀
见《液压与气动》P6１图
自己设计液压图
让学生自己分析、 讨论工作原理
7、8:构成快慢速换接回路
例 2：P59——4 （1）填写所示的液压系统实现“快进—-第一次工作 进给——第二次进给——快退-—停止＂“工作循 环的电磁铁的动作顺序表 (2)分析本系统有几种基本回路 换向回路(阀 5） 闭锁回路(阀５) 压力调定回路(阀 3) 二次进给回路（调速阀的串联) 回油节油调速回路(阀 7） 快慢速换接回路（换向阀） （4） 写出序号元件的名称和作用 过滤器：进一步起过滤油液的作用 液压泵:把机械能转换成液压能，供给系统所需 的油液 溢流阀：组成压力调定回路,使系统压力保持恒 定 液压缸:完成所需动作 三位四通电磁换向阀:换向、闭锁 二位二通电磁换向阀：电磁铁得电使，使液压 缸差动连接，实现快速运动 调速阀：回油节流调速回路 ７、8：构成快慢速换接回路
张海平《液压速度控制技术》目录
《液压速度控制液压速度控制技术技术技术》》20132013--0606--2020 目录目录第1章 绪论绪论1.1 1.1 测试是液压技术的基础测试是液压技术的基础测试是液压技术的基础1.2 1.2 节能的必要性与基本途径节能的必要性与基本途径节能的必要性与基本途径1.3 1.3 压降图压降图压降图1.4 1.4 流量（速度）控制回路分类流量（速度）控制回路分类流量（速度）控制回路分类1.4.1 1.4.1 单泵回路与多泵回路单泵回路与多泵回路单泵回路与多泵回路1.4.1.4.22 单执行器回路与多执行器回路单执行器回路与多执行器回路1.4.1.4.33 定流量回路与变流量回路定流量回路与变流量回路1.4.4 1.4.4 开式回路与闭式回路开式回路与闭式回路开式回路与闭式回路 1.4.5 1.4.5 液阻控制回路与容积控制回路液阻控制回路与容积控制回路液阻控制回路与容积控制回路1.4.6简单液阻控制回路和含定压差阀控制回路简单液阻控制回路和含定压差阀控制回路1.4.7 1.4.7 开中心回路开中心回路开中心回路与闭中心回路与闭中心回路与闭中心回路1.4.8 1.4.8 初级回路与次级回路初级回路与次级回路初级回路与次级回路1.4.9 1.4.9 流量、压力与功率流量、压力与功率流量、压力与功率适应适应适应回路回路回路1.4.10 1.4.10 根据执行器的特点分类根据执行器的特点分类根据执行器的特点分类1.5 5 液压技术液压技术液压技术中的中的中的基本因果关系基本因果关系基本因果关系第2章 液压执行器中液压执行器中的因果关系的因果关系的因果关系2.1 2.1 负载决定压力负载决定压力负载决定压力2.1.1 简化稳态工况简化稳态工况2.1.2 非稳态工况非稳态工况2.1.3 各种类型的负载各种类型的负载2.1.4 液压系统中压力多变液压系统中压力多变2.2 流量决定速度流量决定速度2.2.1 液压缸液压缸的的流量流量速度特性速度特性速度特性2.2.2 液压缸终端缓冲装置液压缸终端缓冲装置2.2.3 流量突变时压力速度的动态变化过程流量突变时压力速度的动态变化过程2.2.4 马达的流量转速特性马达的流量转速特性2.2.5 马达马达排量调节排量调节排量调节2.2.6 闭环速度调节系统闭环速度调节系统第3章 液压源液压源3.1 1 原动机的特性原动机的特性原动机的特性3.1.1交流电机交流电机3.1.2 直流电机直流电机3.1.3 内燃机内燃机3.2 2 液压源的工况液压源的工况液压源的工况3.2.1 1 恒恒排量工况量工况3.2.2 恒压工况恒压工况3.2.3 3 恒压差工况恒压差工况恒压差工况3.2.4 4 恒功率工况恒功率工况恒功率工况3.2.5外控外控调节调节调节排量概述排量概述排量概述3.3 3 液压泵的流量脉动液压泵的流量脉动液压泵的流量脉动3.3.1 1 流量脉动的原因流量脉动的原因流量脉动的原因3.3.2 2 流量脉动的影响流量脉动的影响流量脉动的影响3.3.3 3 降低流量脉动的措施降低流量脉动的措施降低流量脉动的措施第4章 液阻液阻4.1 .1 液压液压液压阀阀的本质的本质4.2 2 固定固定固定液阻液阻液阻4.2.1 缝隙的液阻缝隙的液阻4.2.2 2 细长孔的液阻细长孔的液阻细长孔的液阻4.2.3 3 薄壁薄壁薄壁孔的液阻孔的液阻孔的液阻4.3 3 可可变液阻液阻4.4 4 节流阀节流阀节流阀4.4.1 单通道节流阀单通道节流阀4.4.2 多通道节流阀多通道节流阀第5章 单泵单执行器单执行器简单简单简单液阻控制液阻控制液阻控制回路回路回路5.1 进口节流进口节流回路回路回路5.1.1 1 组成组成组成5.1.2 2 特性特性特性5.1.3 实际应用实际应用5.25.2 出口节流出口节流回路回路回路5.5.22.1 .1 组成组成组成5.2.2 5.2.2 特性特性特性5.2.35.2.3 实际应用实际应用5.35.3 旁路节流旁路节流回路回路回路5.5.33.1 .1 组成组成组成5.3.2 5.3.2 特性特性特性5.3.35.3.3 实际应用实际应用5.45.4 进出口进出口节流节流节流回路回路回路5.5.44.1 .1 组成组成组成5.4.2 5.4.2 特性特性特性5.4.35.4.3 实际应用实际应用5.55.5 综述综述5.5.1 5.5.1 可能配合的液压源工况可能配合的液压源工况可能配合的液压源工况5.5.2 其它可能的节流口组合其它可能的节流口组合第6章 单泵单执行器含单泵单执行器含定定压差压差阀阀的液阻液阻控制控制控制回路回路回路6.16.1 定压差阀定压差阀6.16.1.1 .1 .1 基本基本基本结构结构结构与工作原理与工作原理与工作原理6.16.1.2 .2 .2 类型类型类型6.16.1..3 3 稳态特性稳态特性稳态特性6.16.1.4 .4 .4 动态特性动态特性动态特性6.26.2 使用二通流量调节阀的流量控制使用二通流量调节阀的流量控制回路回路回路6.26.2.1 .1 .1 二通流量阀二通流量阀二通流量阀6.26.2.2 .2 .2 二通流量阀设置在执行器进口二通流量阀设置在执行器进口二通流量阀设置在执行器进口或出口或出口或出口6.26.2..3 用二通流量阀构成用二通流量阀构成旁路旁路旁路节流回路节流回路节流回路6.2.46.2.4 用二通流量阀作为出口与旁路节流的一个控制回路用二通流量阀作为出口与旁路节流的一个控制回路6.26.2..5 用二通流量阀构成流量有级变换控制回路用二通流量阀构成流量有级变换控制回路6.36.3 使用三通流量调节阀的流量控制使用三通流量调节阀的流量控制回路回路回路6.36.3.1 .1 .1 三通流量阀三通流量阀三通流量阀6.36.3.2 .2 .2 三通三通三通流量阀流量阀流量阀的应用的应用的应用6.36.3..3 用三通三通流量阀构成流量有级变换控制回路流量阀构成流量有级变换控制回路流量阀构成流量有级变换控制回路6.46.4 定压差阀定压差阀与与流量感应流量感应口口分离分离的回路的回路的回路6.46.4..1 进出口节流进出口节流6.6.4.2 4.2 4.2 旁路节流旁路节流旁路节流第7章 其它其它使用使用使用液阻液阻液阻的流量的流量的流量控制控制控制回路回路回路7.1 7.1 平衡阀平衡阀平衡阀概述概述概述7.1.1 7.1.1 功能功能功能7.1.2 7.1.2 稳态稳态稳态特性特性特性7.17.1.3 .3 .3 瞬态响应特性瞬态响应特性瞬态响应特性7.1.47.1.4 其它特性其它特性7.1.5 7.1.5 一些应用回路一些应用回路一些应用回路7.2 7.2 各类平衡阀各类平衡阀各类平衡阀7.2.1 7.2.1 带附加阻尼三端口型带附加阻尼三端口型带附加阻尼三端口型平衡阀平衡阀平衡阀7.27.2.2.2.2 两级开启平衡阀两级开启平衡阀7.2.7.2.33 布赫布赫BBV BBV BBV型平衡阀型平衡阀型平衡阀7.3 7.3 先导控制节流下降阀（绿阀）先导控制节流下降阀（绿阀）先导控制节流下降阀（绿阀）7.7.44 差动回路差动回路第8章 执行器与换向执行器与换向（节流）（节流）（节流）阀的串并联阀的串并联阀的串并联回路回路回路8.1 执行器的串并联执行器的串并联8.1.1 1 执行器并联执行器并联执行器并联8.1.2 2 执行器串联执行器串联执行器串联8.1.3 3 执行器混合联接执行器混合联接执行器混合联接8.2 2 换向阀的串并联换向阀的串并联换向阀的串并联8.2.1 1 换向阀并联回路换向阀并联回路换向阀并联回路8.2.2 2 换向阀串联回路换向阀串联回路换向阀串联回路8.2.3 3 换向阀优先回路换向阀优先回路换向阀优先回路8.2.4 4 换向阀混合回路换向阀混合回路换向阀混合回路8.3 3 换节阀换节阀换节阀的串并联的串并联的串并联8.3.1 1 换节阀换节阀换节阀并联回路并联回路并联回路8.3.2 2 换节阀换节阀换节阀串联回路串联回路串联回路8.3.3 3 换节阀换节阀换节阀优先回路优先回路优先回路第9章 单泵多执行器的简单液阻控制回路单泵多执行器的简单液阻控制回路9.19.1 定流量流量控制控制控制回路回路回路9.1.1 9.1.1 回路与回路与回路与工作原理工作原理工作原理9.1.2 9.1.2 工作通道开启过程工作通道开启过程工作通道开启过程 9.1.3 9.1.3 能耗状况能耗状况能耗状况9.2 9.2 负流量控制负流量控制负流量控制回路回路回路9.2.1 9.2.1 回路与回路与回路与工作原理工作原理工作原理9.2.2 9.2.2 负流量变量泵负流量变量泵负流量变量泵9.2.3 9.2.3 工作通道开启过程工作通道开启过程工作通道开启过程 9.2.4 9.2.4 能耗状况能耗状况能耗状况9.2.5 9.2.5 时间响应过程时间响应过程时间响应过程9.3 9.3 正流量正流量正流量控制控制控制回路回路回路9.3.1 9.3.1 回路与回路与回路与工作原理工作原理工作原理9.3.2 9.3.2 正流量变量泵正流量变量泵正流量变量泵9.3.3 9.3.3 工作通道开启过程工作通道开启过程工作通道开启过程 9.3.4 9.3.4 不足之处不足之处不足之处9.4 9.4 小结小结小结第10章 单泵多执行器的多执行器的负载敏感负载敏感负载敏感控制控制控制回路回路回路 10.1 10.1 定定流量流量负载敏感回路负载敏感回路负载敏感回路10.1.1 10.1.1 回路回路回路 10.1.2 10.1.2 工作通道开启过程工作通道开启过程工作通道开启过程 10.1.3 10.1.3 能耗状况能耗状况能耗状况10.1.410.1.4 时间响应过程时间响应过程10.1.5 10.1.5 与液阻控制回路性能对比与液阻控制回路性能对比与液阻控制回路性能对比10.2 10.2 定压差阀定压差阀定压差阀前置前置前置的的变流量负载敏感回路变流量负载敏感回路10.2.1 10.2.1 回路回路回路 10.2.2 10.2.2 能耗状况能耗状况能耗状况10.2.3 10.2.3 泵泵流量饱和流量饱和问题问题问题10.2.3 10.2.3 优先通道优先通道优先通道10.10.33 自动自动流量流量流量降低降低降低回路回路回路--布赫布赫AVR AVR AVR10.10.4 4 4 定压差阀定压差阀定压差阀后后置的负载敏感负载敏感回路回路回路10.4.110.4.1 定压差阀定压差阀后后置10.10.4.2 4.2 4.2 林德林德林德LSC LSC LSC10.10.5 5 5 定压差阀定压差阀定压差阀后后置的负载敏感负载敏感回路回路回路--力士乐力士乐LUDV LUDV LUDV10.10.5.5.5.11 结构特点结构特点10.10.5.5.5.2 2 2 工作原理工作原理工作原理10.10.5.35.35.3 力士乐力士乐SX SX SX--1414型型换节阀换节阀10.5.4 10.5.4 优先通道优先通道优先通道10.10.66 定压差阀在定压差阀在执行器执行器执行器出口的负载敏感回路出口的负载敏感回路出口的负载敏感回路--东芝东芝10.10.6.1 6.1 6.1 回路组成回路组成回路组成10.610.6.2 .2 .2 工作原理工作原理工作原理10.6.3 10.6.3 能耗状况能耗状况能耗状况10.10.7 7 7 小结小结小结第11章 容积控制容积控制回路回路回路 11.11.1 1 1 液压液压液压缸缸容积控制容积控制回路回路回路11.1.1 11.1.1 液压液压液压缸开式缸开式缸开式容积回路容积回路容积回路11.1.2 11.1.2 液压液压液压缸闭式缸闭式缸闭式容积容积容积回路回路回路11.11.2 2 2 马达马达马达容积控制容积控制容积控制回路回路回路11.2.111.2.1 回路回路11.2.11.2.2 2 2 调节特性调节特性调节特性11.2.11.2.3 3 3 实用回路实用回路实用回路11.2.4 11.2.4 能耗状况能耗状况能耗状况11.3 11.3 液压变速器液压变速器液压变速器11.11.33.1.1 纯液压变速器（液压变速器（HST HST HST））11.11.33.2 2 机液复合传动机液复合传动机液复合传动11.4 11.4 多执行器的容积控制多执行器的容积控制多执行器的容积控制回路回路回路第12章 恒压网络恒压网络12.112.1 恒压网络的组成与恒压网络的组成与特点特点特点1212.1.1 .1.1 .1.1 组成组成组成 12.1.12.1.22 恒压网络的特点恒压网络的特点12.12.11.3 调节调节执行器速度执行器速度执行器速度的途径的途径的途径12.12.22 液压变压器液压变压器1212..2.1 .1 液压缸型液压缸型液压缸型变压器变压器变压器12.12.22.2 .2 马达型马达型马达型变压器变压器变压器12.12.22.3 液压变压器的应用液压变压器的应用1212..3 蓄能器蓄能器12.12.33.1.1 蓄能器蓄能器类型类型类型与特点与特点与特点12.12.33.2 蓄能器蓄能器基本特性基本特性基本特性12.12.33.3 .3 网络恒压特性网络恒压特性网络恒压特性12.12.44 含中压层的恒压网络含中压层的恒压网络第13章 多泵系统的流量控制系统的流量控制回路回路回路13.13.11 多泵多泵单单执行器系统的流量控制执行器系统的流量控制回路回路回路 13.213.2 多泵多泵多多执行器系统的流量控制执行器系统的流量控制回路回路回路13.2.13.2.1 1 1 合流合流合流13.213.2.2.2.2 多泵的恒多泵的恒功率功率功率控制控制控制第14章 液电一体化液电一体化 14.14.11 电子正流量控制电子正流量控制（（EPC EPC））14.14.2 2 2 电液电液电液流量匹配（流量匹配（流量匹配（EFM EFM EFM））14.14.33 执行器进出口独立控制执行器进出口独立控制14.414.4 电液控制电液控制综述综述综述14.4.1 14.4.1 电子控制器电子控制器电子控制器14.4.2 14.4.2 液压系统电控的三个水平和可能遇到的问题液压系统电控的三个水平和可能遇到的问题液压系统电控的三个水平和可能遇到的问题第15章 尾声尾声15.1 15.1 给给青年青年液压技术人员的一些建议液压技术人员的一些建议液压技术人员的一些建议15.2 15.2 关于液压技术的前景关于液压技术的前景关于液压技术的前景附录附录附录附录 A A 液压估算表格说明液压估算表格说明液压估算表格说明1．液压缸负载压力、流量速度．液压缸负载压力、流量速度2．液压泵马达负载压力、流量转速、功率．液压泵马达负载压力、流量转速、功率3．液压缸容腔惯量系统液压缸容腔惯量系统4．转动惯量、马达．转动惯量、马达--负载惯量系统负载惯量系统5．流量脉动流量脉动对压力速度对压力速度对压力速度的影响的影响的影响6．弹簧．弹簧--惯量系统的固有频率惯量系统的固有频率7．间隙泄漏、滑阀泄漏．间隙泄漏、滑阀泄漏8．管道压降．管道压降9．通过固定液阻的流量．通过固定液阻的流量1010．滑阀开口流量．滑阀开口流量．滑阀开口流量1111．滑阀稳态．滑阀稳态．滑阀稳态液动力液动力液动力1212．滑阀阀芯移动摩擦力．滑阀阀芯移动摩擦力．滑阀阀芯移动摩擦力1313．．锥阀通流锥阀通流1414．弹簧刚度与弹簧力．弹簧刚度与弹簧力．弹簧刚度与弹簧力1515．进出节流口面积估算．进出节流口面积估算．进出节流口面积估算附录附录 B B 光盘内容光盘内容光盘内容。
第八章 调速回路
泵的工作曲线 调速阀的 流量
q1 P
p1 pp
△P
例： 图示液压回路，限压泵调定的p-q如图，调速阀调定的流 量为2.5L/Min,A1=2A2=50cm2,不计管路损失,求(1)缸的 工作压力p1;(2)当F=0和F=9000N时调速阀上的压差。 A1 p1 A2 p2
F
q(L/Min)
1、限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路
V F
P1 P2
q1
qp
PP
特点：
1、 qP= q1 2、一旦泵的p-q曲线和调速阀的开度调定，则泵的工 作压力就确定； 3、△P= pp- p1= pp-（F+P2A2）/A1，F很小时， △P很 大，节流损失大，故该系统不宜用在 负载变化，且长 时间在小负载下工作的场合。
pp A1 PP ( A A1 ) P1 A FS
△p= PP- P1=Fs/A ,而负载变化过程中，Fs变 化很小。
（四）有级调速回路
调速回路的比较和选择
调速回路的选择主要考虑以下问题： （1）负载力、调速范围、负载特性和低速稳压 性要求。
这些因素决定了所需压力、流量和功率。据 统计，功率在2～３kW以下的液压系统宜采用节 流调速；功率在3～5 kW以上时，宜采用容积调 速。要求调速范围大而低速稳定性好的系统，采 用节流阀调速或容积节流阀调速。此外，负载变 化大小，负载特性也是选择调速回路的依据。
V
A1 A2
P1
V
P
F
q1 qP Pp
q2
P2
qy 出口节流调速回路
调速阀
1
FMAX
F
出口节流阀调速特性
进口节流调速回路、出口 节流调速回路的速度刚度：
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9.8 气动同步回路
• 9.8.1 用单向节流阀的调节实现同步 • 气缸的同步控制，一般采用双缸并联，用单向节流阀实现 双向速度的调节，争取流量参数做到同步。
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9.8 气动同步回路
• 9.8.2 气液缸的同步动作回路 • 可以用两个气液缸实现同步，能基本保证双缸的同步精度 。
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9.3液压快速运动回路
9.3.2 用蓄能器实现快速运动 采用蓄能器的目的是可以用流量较小的液压泵。
蓄能器
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9.3液压快速运动回路
9.3.3 用增速缸实现快速运动 这种回路不需要增大泵的流量，就可获得很大的速度，常被 用于液压机的系统中。
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9.6 气动速度转换回路
• 9.6.2双作用气缸运动中途的速度转换回路 • 由于气动系统的单回路特点，即气动系统做功后的气体可 直排大气，无回流过程，因此在气动速度转换回路中，可 由气缸出口经二位二通电磁阀控制并通过节流排气阀直接 排空。如图所示为双作用气缸运动中途的速度转换回路， 可在气缸出口安装消声排气节流器。
பைடு நூலகம்
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9.1液压调速回路
2）回油路节流调速回路 在执行元件的回油路上串接一 个流量阀。 如图所示，通过节流阀调节液 压缸的回油流量，就能控制 进入液压缸的流量，实现调 速。
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9.1液压调速回路
进油路节流调速和回油路节流调速回路性能差别： • （1）承受负值负载的能力 • （2）运动平稳性 • （3）油液发热对回路的影响 • （4）停车后的启动性能 综上所述，进油路、回油路节流调速回路结构简单，价格低 廉，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。 实际应用中普遍采用进油路节流调速，并在回油路上加一背 压阀以提高运动平稳性。
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9.1液压调速回路
3）旁油路节流调速回路 将流量阀安放在和执行元件并 联的旁油路上，即构成旁油 路节流调速回路。 节流阀调节了泵溢回油箱的流 量，从而控制了进入缸的流 量。调节节流阀开口，即实 现了调速。
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9.1液压调速回路
溢流已由节流阀承担，溢流阀用作 安全阀，常态时关闭，过载时打 开，其调定压力为回路最大工作 压力的1.1～1.2倍。 液压泵的供油压力不再恒定，它与 缸的工作压力相等，取决于负载 。 旁路节流调速只有节流损失，而无 溢流损失，因而功率损失比前两 种调速回路小，效率高。 这种调速回路一般用于功率较大且 对速度稳定性要求不高的场合。
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9.1液压调速回路
9.1.1用节流阀实现的调速 1）进油路节流调速回路 在执行元件的进油路上串接一流量阀。 泵的供油压力由溢流阀调定，调节节流 阀的开口，改变进入液压缸的流量， 即可调节缸的速度。 泵多余的流量经溢流阀回油箱，故无溢 流阀则不能调速。 （a)速度负载特性:缸在稳定工作时，活 塞受力平衡方程式为：
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9.3液压快速运动回路
9.3.4用双泵供油实现快速运动 这种回路功率利用合理，效 率较高，缺点是回路较复杂 ，成本较高，常用在执行元 件快进和工进速度相差较大 的组合机床、注塑机等设备 的液压系统中。
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9.4 气动快速运动回路
• 9.4.1 用双作用气缸差动连接实现快速运动 • 气动回路中的双作用单出杆气缸与液压回路中的双作用单 出杆液压缸结构和性能是基本相同的，因此其气动系统的 快速运行也可以采用气缸的差动连接形式实现。
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9.1液压调速回路
• 此回路只有节流损失，无溢流损失。 • 容积节流调速回路无溢流损失，效率较高，调速范围大， 速度刚性好。 • 适用于空载时需快速，承载时要稳定的中小功率的液压系 统。
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9.1液压调速回路
9.1.4 调速回路的比较和选用 （1）性能比较
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容积调速回路分类： 按油路循环方式不同，分为：开式油路和闭式油路： （1）开式油路：通过油箱，冷却好，便于杂质沉淀，空气 和杂质易进入。 （2）闭环油路：结构紧凑（小泵补油），冷却条件差。
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9.1液压调速回路
按照液压泵和液压马达的组合不同，分为：
• • • • (a)变量泵—液压缸 (b)变量泵—定量马达式 (c)定量泵—变量马达式 (d)变量泵—变量马达式
• 气动调速回路主要指由节流阀、单向节流阀、节流排气阀 等构成的气缸速度调节回路。 • 9.2.1 用单向节流阀实现的调速 • 在气动系统的调速回路中，基本上都采用单向节流调速的 形式，并选择出口调速形式，以保证调速质量。如图所示 为双向节流调速回路，可实现双向不同速度的设置。
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p1 A1 F p2 A2
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q1 KA F m ( pp ) 液压缸的速度为 v A1 A1 A1
速度负载特性曲线表明速度随负载变化的规律，曲线越 陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚度越 低。当节流阀通流面积不变时，轻载区域比重载区域 的速度刚度高；在相同负载下工作时，节流阀通流面 积小的比大的速度刚度高，即速度低时速度刚度高。
第9章 流量控制回路
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速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需求的运 动速度。它包括调速回路、快速回路、速度换接回路等。 一、调速回路 液压系统的调速方法可分为节流调速、容积调速和容积节流 调速三种形式。 1）节流调速回路：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； 2）容积调速回路：通过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：利用改变变量泵排量和调节调速阀 的流量配合工作来调节速度的回路。
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（b）工作环境要求 处于温度较高的环境中，且要求整个液压装置体积小，重量 轻→闭式回路容积调速 （c）经济性要求 节流调速回路：成本低，功率损失大，效率低 容积调速回路：价钱高，效率高，功率损失小 容积节流调速回路：介于上两者之间
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9.2 气动调速回路
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（2）选用 （a）执行机构的负载性质、运动速度、速度稳定性等要求 • 负载小、工作中负载变化小→节流阀节流调速 • 负载变化较大，要求低速稳定性能好→调速阀节流调速或 容积节流调速 • 负载变化大、运动速度高、油温升要求小→容积调速 功率：＜3kW→ 节流调速 3kW～5kW→ 容积节流调速 ＞5kW→ 容积调速
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4）采用调速阀的节流调速回路 节流阀节流调速回路，速度受负载变化的影响比较大，亦即 速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。 为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。（ 由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油 口间的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路 的速度负载特性将得到改善。） 由于调速阀中包含了减压阀和节流阀的损失，并且 同样存在着溢流损失， 故此回路的功率损失比节流阀调速回路 还要大些。
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9.4 气动快速运动回路
• 9.4.2 用快速排气阀实现气缸快速运动 • 气缸的快速运行方式，还可以采用快速排出一侧的气体达 到降低其压力作用，则相对增加了另一侧的压力，相当于 减小了系统的阻力损失，使得气缸实现快速运行。
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9.5 液压速度转换回路
设备的工作部件在自动循环工作过 程中，需要进行速度转换。 常用速度换接回路有快速与慢速的 换接回路和两种慢速的换接回路 两种。 9.5.1用换向阀实现速度转换
2.两个调速阀串联的速度换接回路
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9.5 液压速度转换回路
• 9.5.3 用比例阀实现速度转换 • 在节流阀或调速阀的调速过程中，其速度的实现具有惟一 性，不可能做到无极调速的控制过程，而用比例调速阀则 可实现无级的调速过程。如图所示为先导式比例调速阀无 极调速（多速度）的控制结构原理图，能够实现苛刻的速 度控制。
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9.1液压调速回路
容积调速回路的主要特点：
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9.1.3用节流阀和变量机构共同实 现的调速 容积节流调速回路的工作原理是采 用压力补偿型变量泵供油，用流 量控制阀调定进入液压缸或由液 压缸流出的流量来调节液压缸的 运动速度，并使变量泵的输油量 自动地与液压缸所需的流量相适 应。 调速阀的作用：不仅使进入液压缸 的流量恒定，而且还使泵的输出 流量恒定，并与液压缸流量相匹 配。
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9.5 液压速度转换回路
9.5.2用调速阀实现速度转换 对于某些自动机床、注塑机 等，需要在自动工作循环 中变换两种以上的工作进 给速度，这时需要采用两 种(或多种)工作进给速度 的换接回路。 1.两个调速阀并联的速度换 接回路
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9.5 液压速度转换回路
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9.6 气动速度转换回路
• 9.6.1 双作用气缸慢进快退 的速度转换回路 • 气动速度转换回路与液压速 度转换回路形式是相同的， 一是通过对不同参数节流阀 或单向节流阀的分时接入， 二是利用快速排气阀的气体 释放特性实现活塞的快速移 动过程。 • 双作用气缸慢进快退的速度 转换回路是由快速排气阀实 现的速度转换。