速度控制回路
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速度控制回路的原理和应用
速度控制回路的原理和应用1. 介绍速度控制回路是一种电子电路，用于控制和调节电动机或其他设备的转速。
在许多工业应用中，自动控制和调节设备的转速至关重要。
速度控制回路可以根据需要实时调整设备的转速，可以应用于各种场合，包括机械、自动化生产线、电子设备等。
2. 原理速度控制回路的原理基于反馈控制系统。
其基本组成部分包括传感器、控制器和执行机构。
2.1 传感器传感器用于监测设备的运行状态和转速。
常见的传感器包括光电传感器、霍尔传感器和编码器等。
传感器将转速信息转化为电信号送回控制器。
2.2 控制器控制器是速度控制回路的核心，用于处理传感器发送的信号并根据设定的速度目标进行计算。
控制器可以采用模拟电路或数字电路进行设计。
控制器通过比较传感器信号和设定速度目标，产生控制信号，并将其发送给执行机构。
2.3 执行机构执行机构根据控制器发送的信号来调整设备的转速。
执行机构可以是电动机、变频器或其他可调节转速的设备。
控制器通过调整执行机构的输入电压或频率等参数，实现设备转速的控制和调节。
3. 应用速度控制回路在各个领域都有广泛的应用。
3.1 机械应用在机械领域，速度控制回路常用于控制机械设备如传送带、机器人臂等的运动速度。
通过根据实时需求动态调节设备的转速，可以提高生产效率和产品质量。
3.2 自动化生产线在自动化生产线中，速度控制回路可以用于控制和调节生产线上各个工位的转速。
通过实时监测反馈信号，控制器可以自动调整执行机构的输入信号，确保每个工位的生产速度匹配。
3.3 电子设备在电子设备中，速度控制回路可以用于控制风扇、电机等转速的调节。
通过根据设备的运行状态自动调整转速，可以有效降低噪声和能耗。
3.4 其他应用除了上述应用外，速度控制回路还可以在食品加工、化工、医疗设备等领域中得到应用。
例如，在食品加工中，可以通过速度控制回路来控制搅拌器的转速，确保食品的搅拌均匀度。
4. 总结速度控制回路是一种重要的控制系统，在各个领域都有广泛的应用。
速度控制回路
第6章
液压基本回路
图6-11
液压缸差动连接回路
第6章
液压基本回路
第6章
液压基本回路
双泵供油的快速回路 如图 6-12所示。图中 1为低压大流量 泵，2 为高压小流量泵。当系统 工作在空载快速状态时，由于系 统工作压力低，溢流阀5 和顺序 阀3 都处于关闭状态，此时大泵 1的流量经单向阀4和小泵2 的流 量汇合于一体共同向系统供油,以 满足快速运动的需要；当系统转 入工进状态时，系统的压力升高， 顺序阀3 打开，单向阀4 关闭， 低压大流量泵1 经顺序阀 3 卸荷， 系统只有泵2 供油，实现工作进 给。这种回路由于工进时泵1 卸 荷，减少动力消耗，因此效率高， 功率损失小，故应用较广。但结 构较复杂，成本高。
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。 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。
9.2 速度控制回路
10
低压大流量泵1 低压大流量泵 1 和高压 小流量泵2 小流量泵 2 组成的双联 泵作为系统的动力源。 泵作为系统的动力源。
图2双泵供油的速度换接回路 双泵供油的速度换接回路
8
注意：顺序阀3的
调定压力至少应比 溢流阀5 溢流阀5的调定压力 低10%-20%。 10% 20%
换向阀6的电磁 铁通电后, 缸有杆腔 经节流阀7回油箱， 系统压力升高， 系统压力升高，达到 顺序阀3 顺序阀 3 的调定压力 大流量泵1 后,大流量泵1通过阀 3 卸荷, 单向阀4 自动 卸荷 , 单向阀 4 关闭,只有小流量泵2 关闭,只有小流量泵2 单独向系统供油,活 单独向系统供油 塞慢速向右运动.
无杆腔排出的油 液与泵1输出的油液合 流进入无杆腔，即在 不增加泵流量的前提 下增加了供给无杆腔 的油液量，使活塞快 速向右运动。
图1 液压缸差动连接的快速运动回路
3
这种回路比较简单也比较经济， 这种回路比较简单也比较经济，但液压缸 的速度加快有限， 的速度加快有限 ， 差动连接与非差动连接的速 度之比为: 度之比为:
设 定 小流 量 泵 2 的 最 高 工作压力
9
注意：顺序阀3的
调定压力至少应比 溢流阀5 溢流阀5的调定压力 10% 20% 低10%-20%。 大流量泵1的卸 荷减少了动力消耗， 回路效率较高。这 种回路常用在执行 元件快进和工进速 度相差较大的场合， 特别是在机床中得 到了广泛的应用。
设 定 小流 量 泵 2 的 最 高 工作压力
' υ1 υ1
=
A1 ( A1 − A2 )
有时仍不能 满足快速运动的要求， 常常要求和其它方法 （如限压式变量泵） 联Байду номын сангаас使用。
速度控制回路
5 4 1DT 3 2DT 2 1
双泵并联的快速运动回路
在实际应用时，常常选择一 个由低压大流量泵和高压小流量 泵并联成一体的双联泵供油，快 速运动时，双泵同时供油，慢速 运动时，高压小流量泵单独供油， 实现满进工进，这样可使液压站 结构简单而紧凑。 该回路功率利用合理，效率 高，但回路相对复杂，成本高， 常用于快慢速度差值较大的系统 中。如组合机床、注塑机等液压 系统中。
2 .容积调速回路
容积调速回路是通过改变液压泵(马达) 的排量调节执行元件的运动速度或转速的回 路。 这种回路不需节流和溢流，压力损失小， 能量利用较合理，效率高，发热少，常用于 大功率液压系统。
（1）变量泵及定量执行元件调速回路
（2）定量泵和变量马达调速回路
输出功率与马达排量无关VM、即与转速无 关——因采用定量泵——恒功率调速！
1、差动连接的快速运动回路 2、双泵供油快速运动回路 3、用蓄能器的快速运动回路
差动连接增速回路
差动增速回路系统结构简单， 在各种液压系统中得到广泛应 用。但因差动连接时的有效工 作面积为活塞杆的面积，快速 运动时，活塞杆的有效推力减 小，因此油缸负载较大时不宜 采用这种回路。 要使快进和快退速度相等则A1=2A2， 此时快进（退）速度为工进速度的2 倍。
两种慢速的换接回路
（1）调速阀串联的速度换接回路
这种回路中调速阀6的调节 流量必须小于阀5的调节流量， 即第一工进速度大于第二工进 速度，否则只能获得—种工作 速度。这种调速回路的特点除 两种工进速度可任意调节外， 因阀5始终处于工作状态，速度 切换时不会产生前冲现象，运 动比较平稳。
两种慢速的换接回路
6 4 5 K 2 3
1
7.2.3 速度换接回路
速度控制回路原理
速度控制回路原理
速度控制回路原理是一种用于调节电机等设备转速的电路。
它通常由一个反馈控制系统组成，包括参考信号源、速度传感器、比例积分控制器（PID控制器）和执行器（如电机驱动器）。
首先，参考信号源提供一个期望的转速值。
然后，速度传感器测量实际的转速，并将其与参考信号进行比较。
比较结果传递给PID控制器。
PID控制器通过计算误差信号的比例、积分和微分部分，来产
生控制信号。
比例部分通过将误差信号与设定的比例系数相乘，来调节执行器的输出。
积分部分通过将误差信号在一段时间内的积分结果与设定的积分系数相乘，来消除长时间的误差。
微分部分通过将误差信号的变化率与设定的微分系数相乘，来预测未来的误差变化趋势。
执行器接收PID控制器的输出信号，并根据这个信号来调节
电机的转速。
执行器通常是一个电机驱动器，它控制电机的供电电压或电流，以实现期望的转速控制。
整个速度控制回路是一个闭环系统，通过不断地测量、比较和调节，使实际转速逐渐接近参考转速，从而实现对电机等设备的精确控制。
第七章7.3速度控制回路
2、两种工作进给速度的切换回路
1）两个调速阀并联的速度切 换回路 a.如右图所示，它为两个调速 阀并联的速度切换回路。一个 调速阀工作时候，另外一个调 速阀没有工作，则调速阀中的 减压阀口处于完全打开的状态。 当突然切换时，瞬间不起减压 作用，容易出现部件突然前冲 的现象。
两个调速阀并联的速度切换回路
闭式回路
变量泵—定量马达回路
液压泵和液压马达组合
定量泵—变量马达回路 变量泵—变量马达回路
1）变量泵—定量马达回路
• 阀3关闭当安全阀， 通过调整泵1的流量 来控制速度。 • 泵4为补油辅助泵， 阀5为低压溢流阀， 调节泵4的压力。
回路功率随液压马达的转速呈线性关系。
2）定量泵—变量马达回路
• 改变马达 2的排量， 从而改变 马达的输 出速度。
§7-3 速度控制回路
速度控制回路分类(调快切)
一、调速回路 • 从执行元件的工作原理可知:
液压马达的转速为 液压缸的运动速度
nm q Vm
q为输入流量， Vm为液压马达的排量， v为液压缸的运动速度， A为液压缸的有效作用面 积。
q v A
若要改变液压马达的转速或液压缸的运动速度，可通 过改变输入流量或液压马达的排量来实现。若要改变输入 流量，可通过采用流量阀或变量泵来实现。若要改变液压 马达排量，可通过采用变量液压马达来实现。因此，调速 回路主要有以下三种方式： 1、节流调速回路2、容积调速回路3、容积节流调速回路
设定小流量泵2的最高 工作压力
注意：顺序阀3的
调定压力至少应比 溢流阀5的调定压力 低10%-20%。 大流量泵1的卸 荷减少了动力消耗， 回路效率较高。这 种回路常用在执行
元件快进和工进速
度相差较大的场合， 特别是在机床中得
速度控制回路
1．差动回路：
2．采用蓄能器的快速补油回 路：
对于间歇运转的液压机 械，当执行元件间歇或 低速运动时，泵向蓄能 器充油。而在工作循环 中某一工作阶段执行元 件需要快速运动时，蓄 能器作为泵的辅助动力 源，可与泵同时向系统 提供压力油。
3．利用双泵供油的快速运动回路：
二、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。
优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液 温升小，适用于高速、大功率调速系统。
缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。
三种基本形式: （1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回 （2）定量泵和变量马达容积调速回路 （3）变量泵和变量马达的容积调速回路
1、快速与慢速的换接回路
例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调 速阀并联）
动画演示
2、二次进给的回路
（1）调速阀串联的换接回路
动画演示
特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速
阀A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调 速阀A 后再由调速阀B调定，速度大小受调速阀A的限 制。
（2）调速阀并联的换接回路
（c）速度稳定性差。
（d）运动平稳性差。
（2）功率和效率 液压泵输出功率：
P pPq
液压缸输入功率： P1 p1qV1
回路中功率损失： P P P 1p P q p 1 q V 1
结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀 （流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系 统的效率很低。
2、回油节流调速回路
为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调 速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼具两者 的优点。
3旁油路节流调速回路
旁油路节流调速回 路负载特性很软， 低速承载能力又差， 故其应用比前两种 回路少，只用于高 速、重载，对速度 平稳性要求不高的 较大功率系统中。
2．采用蓄能器的快速补油回 路：
对于间歇运转的液压机 械，当执行元件间歇或 低速运动时，泵向蓄能 器充油。而在工作循环 中某一工作阶段执行元 件需要快速运动时，蓄 能器作为泵的辅助动力 源，可与泵同时向系统 提供压力油。
3．利用双泵供油的快速运动回路：
二、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。
优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液 温升小，适用于高速、大功率调速系统。
缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。
三种基本形式: （1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回 （2）定量泵和变量马达容积调速回路 （3）变量泵和变量马达的容积调速回路
1、快速与慢速的换接回路
例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调 速阀并联）
动画演示
2、二次进给的回路
（1）调速阀串联的换接回路
动画演示
特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速
阀A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调 速阀A 后再由调速阀B调定，速度大小受调速阀A的限 制。
（2）调速阀并联的换接回路
（c）速度稳定性差。
（d）运动平稳性差。
（2）功率和效率 液压泵输出功率：
P pPq
液压缸输入功率： P1 p1qV1
回路中功率损失： P P P 1p P q p 1 q V 1
结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀 （流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系 统的效率很低。
2、回油节流调速回路
为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调 速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼具两者 的优点。
3旁油路节流调速回路
旁油路节流调速回 路负载特性很软， 低速承载能力又差， 故其应用比前两种 回路少，只用于高 速、重载，对速度 平稳性要求不高的 较大功率系统中。
液压基本回路—速度控制回路
7.3 速度控制回路
图7.24差动 连接快速运 动回路
两位三通电磁换向阀 右位工作，液压缸差 动连接，实现活塞的 快速运动。
7.3 速度控制回路
图7.25双泵 供油快速运 动回路
空载快速运动时，系统压 力低，低压大流量泵1和 高压小流量泵2同时向液 压缸供油，活塞快速运动；
工进慢速运动时，系统压 力升高，液控顺序阀3打 开，大流量液压泵1卸荷， 此时仅有小流量泵2向系 统供油，活塞慢速运动。
7.3 速度控制回路
图7.19旁油路 节流调速回路
7.3 速度控制回路
2.容积调速回路
01 容积调速回路是通过改变变量泵或变量马达排量以调节执行元件的 运动速度。
02
容积调速回路无溢流损失和节流损失，且液压泵的工作压力随负载 的变化而变化，效率高，发热量少，其缺点是变量泵结构复杂，价
格较高。
03 按油液循环方式，容积调速回路分为开式和闭式，如图7.20所示。
7.3.1 调速回路
➢ 液压执行元件速度的变换是通过改变其输入流量或液压马达的排量 实现的。常用的调速方法有三种： 1 节流调速—定量泵供油，流量阀改变进入执行元件的流量； 2 容积调速—采用变量泵或变量马达实现调速； 3 容积节流调速—采用变量泵和流量阀联合调速。
7.3 速度控制回路
7.3.1 调速回路
7.3 速度控制回路
7.3.2 快速运动回路
01 执行元件在一个工作循环的不同阶段要求有不同的运动速度和承受不 同的负载，如在空行程阶段速度较高负载较小。
02 采用快速回路，使执行元件获得较快的速度，以提高生产效率。 03 常见的快速运动回路有：
差动连接快速运动回路，如图7.24所示。 双泵供油快速运动回路，如图7.25所示。 蓄能器快速运动回路，如图7.26所示。
速度控制回路
液压、液力与气压传动技术
用于各种类型液压操作系统中。 缺点：压力油通过节流口和从旁路流回油箱均有能量损失，导致
系统发热和效率降低。 （1）进口节流调速回路
进口节流调速回路如图7.14所示。
Page ▪ 3
速度控制回路
节流阀串接在液压缸的进油路 上，用它来控制进入液压缸的流 量，调节液压缸的运动速度。多 余流量经溢流阀流回油箱。泵的 供油压力由溢流阀调定。
图3 用行程阀的快慢速换接回路
速度控制回路
2、两种慢速的换接回路
图4所示为二调速阀串 联的两次工进速度切 换回路。
Page ▪ 19
图4 二调速阀串联的两工进速度换接回路
速度控制回路
图5所示为二调速阀并联的两工进速度换接回路。
Page ▪ 20
图5二调速阀并联的两工进速度换接回路 1.主换向阀；2，3.阀；A，B.调速阀
图2 蓄能器供油快速运动回路
速度控制回路
1.3速度换接回路
1、快速与慢速的切换回路 图3所示的是一种采用行程阀的快慢速换接回路。 优点：回路的快慢速换接比较平稳，换接点的位置比较准确。 缺点：是不能任意改变快慢行程的位置，管路连接较为复杂。
Page ▪ 17
Page ▪ 18
速度控制回路
1.液压泵； 2.换向阀； 3.液压缸； 4.行程阀； 5.单向阀； 6.节流阀。
此外无背压，同样不能承受负值载荷，工作平稳性也差。
Page ▪ 6
速度控制回路
上述三种回路速度均存在速 度受负载影响大，变载荷下的 运动平稳性都比较差的缺点。 为了克服这个缺点，回路中的 节流阀可由调速阀来代替。
Page ▪ 7
图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路
速度控制回路
在使用调速阀代替 节流阀的各种节流调速 回路中，只要满足调速 阀的最小压差要求（5～ 10bar），则油缸速度 将唯一由调速阀所调定， 不随负载的变化而产生 波动，即其速度刚度的 值近似无穷大。
（二）容积调速回路
容积调速回路采用变量泵或变量液压马 达，通过改变泵或马达的容积常数以改变执 行元件的运动速度。具有功率损失小，调速 范围宽的特点
1. 进油路节流调速回路
压力关系：
P1＝溢流阀调定压力 P2 = R/A
流量关系：
q1 = q2+ q3=泵额定流量 1) 负载不变，节流阀开度增加
液阻减小，压差不变→流量增加→ 油缸速度提高。
3) 节流阀开度不变，负载增大
压差减小，液阻不变→流量减少 油缸速度降低。
2) 负载不变，节流阀开度减小
液阻增大，压差不变→流量减少→ 油缸速度降低。 。
3.利用蓄能器的增速回路
蓄能状态: 执行元件处于停止状态时， 液压泵对蓄能器充液。 增速状态: 执行元件运行时，液压 泵和蓄能器同时向执行 元件供油 保压状态: 蓄能器充液达到一定压 力，液压泵通过卸荷阀 卸荷，蓄能器保压。
4.利用辅助油缸的增速回路
A》A1
辅助油缸
主油缸
辅助油缸的工作过程
负载不变, AJ 增大 总功率损失 负载不变, AJ 减小 总功率损失
溢流损失 负载不变，AJ 增大 节流损失 溢流损失 负载不变，AJ 减小 节流损失
AJ 不变，负载增大 / 减小 总功率损失不定
2. 回油路节流调速回路
压力关系：
P1＝溢流阀调定压力 P2 = (p1A1－R)/A2
如：双泵供油+差动连接
(五)速度换接回路
（二）容积调速回路
容积调速回路采用变量泵或变量液压马 达，通过改变泵或马达的容积常数以改变执 行元件的运动速度。具有功率损失小，调速 范围宽的特点
1. 进油路节流调速回路
压力关系：
P1＝溢流阀调定压力 P2 = R/A
流量关系：
q1 = q2+ q3=泵额定流量 1) 负载不变，节流阀开度增加
液阻减小，压差不变→流量增加→ 油缸速度提高。
3) 节流阀开度不变，负载增大
压差减小，液阻不变→流量减少 油缸速度降低。
2) 负载不变，节流阀开度减小
液阻增大，压差不变→流量减少→ 油缸速度降低。 。
3.利用蓄能器的增速回路
蓄能状态: 执行元件处于停止状态时， 液压泵对蓄能器充液。 增速状态: 执行元件运行时，液压 泵和蓄能器同时向执行 元件供油 保压状态: 蓄能器充液达到一定压 力，液压泵通过卸荷阀 卸荷，蓄能器保压。
4.利用辅助油缸的增速回路
A》A1
辅助油缸
主油缸
辅助油缸的工作过程
负载不变, AJ 增大 总功率损失 负载不变, AJ 减小 总功率损失
溢流损失 负载不变，AJ 增大 节流损失 溢流损失 负载不变，AJ 减小 节流损失
AJ 不变，负载增大 / 减小 总功率损失不定
2. 回油路节流调速回路
压力关系：
P1＝溢流阀调定压力 P2 = (p1A1－R)/A2
如：双泵供油+差动连接
(五)速度换接回路
速度控制回路
低速时，曲线陡，回路的速度刚性差。
2.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。
3.只有节流功率损失，无溢流功率损失， 回路效率较高。
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调速阀式进油路节流调速回路
在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节 流阀前后压力差变化，通过节流阀的流量均 变化，故回路的速度负载特性比较差。若用 调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大为 提高。
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容积调速回路
容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排 量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢 流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、 大功率调速系统。根据变量装置分为：
变量泵与定量马达（缸）组成的容积调速回路 定量泵与变量马达组成的容积调速回路 变量泵与变量马达组成的容积调速回路
PM Pp
特点：泵的流量qp 视为常数，改变泵马达的排量
VM可使马达转速 nM 和输出转矩 TM 随之
成比例的变化。马达的输出功率PM取决于
泵的功率，不会因调速而发生变化，所以
这种回路常称为恒功率调速回路。
▪ 回路的速度刚性受负载变化影响的原因：
随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加， 致使马达输出转速下降。
调节执行元件的工作速度v ，可以改变输入执行元件的流 量q或执行元件输出的流量q ；或改变执行元件的几何参
数。 由 q KAT pm ，故对于定量泵供油系统，可以用流
量控制阀（调节AT）来调速—节流调速回路；
由qB=nVB ，故对于变量泵（马达）系统，可以改变
2.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。
3.只有节流功率损失，无溢流功率损失， 回路效率较高。
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调速阀式进油路节流调速回路
在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节 流阀前后压力差变化，通过节流阀的流量均 变化，故回路的速度负载特性比较差。若用 调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大为 提高。
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容积调速回路
容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排 量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢 流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、 大功率调速系统。根据变量装置分为：
变量泵与定量马达（缸）组成的容积调速回路 定量泵与变量马达组成的容积调速回路 变量泵与变量马达组成的容积调速回路
PM Pp
特点：泵的流量qp 视为常数，改变泵马达的排量
VM可使马达转速 nM 和输出转矩 TM 随之
成比例的变化。马达的输出功率PM取决于
泵的功率，不会因调速而发生变化，所以
这种回路常称为恒功率调速回路。
▪ 回路的速度刚性受负载变化影响的原因：
随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加， 致使马达输出转速下降。
调节执行元件的工作速度v ，可以改变输入执行元件的流 量q或执行元件输出的流量q ；或改变执行元件的几何参
数。 由 q KAT pm ，故对于定量泵供油系统，可以用流
量控制阀（调节AT）来调速—节流调速回路；
由qB=nVB ，故对于变量泵（马达）系统，可以改变
速度控制回路(调速回路)
调
速 回
容积调速回路
采用变量泵或变量马达，改 变它们的排量
路
容积节流调速回路
同时采用变量泵和流量阀来 达到调速的目的
1.1节流调速回路
节流调速回路主要是由定量泵、溢流阀、流量控制阀和液压 执行元件等组成。其调速原理为，节流调速回路是通过调节流量 控制阀的通流截面面积大小来改变进入液压执行元件的流量，从 而实现运动速度的调节。
回路结构简单，油液冷却充分；但油箱体积较大，空气和赃 物易进入回路。
闭式回路：液压泵将油输入执行机构的进油腔，又从执行机
构的回油腔吸油。 结构紧凑，只需很小的补油箱，杂物不易进入回路，但冷
却条件差。为了补偿工作中油液的泄漏，一般设辅助泵补油。
定量泵-变量马达容积调速回路
液压泵转速np和排量Vp都是 常值，改变液压马达排量Vm时， 马达输出转矩的变化与Vm成正比， 输出转速nm则与Vm成反比。
回油口节流调速回路
节流阀串联在液压缸的回 油路上，控制缸的排油量来实 现速度调节。
由于进入缸的流量q1受到回油 路上q2的限制，调节q2，也就调 节了进油量q1。
定量泵输出的多余油液经 溢流阀流回油箱，溢流阀调整 压力pp基本保持稳定。
速度-负载特性
可以推导出该类回路的速度 负载特性方程为：
回油节流调速和进油节流 调速的速度负载特性和速度刚 性基本相同。
马达的输出功率Pm和回路的 工作压力p都由负载功率决定， 不因调速而发生变化，所以这种 回路常被称为恒功率调速回路。
➢当AT一定时，负载越大，速度 刚度越大；当负载一定时，AT越 小，速度刚度越大；
速度-负载特性 速度负载特性曲线
回路的最大承载能力随节流 阀通流面积AT的增加而减小。
速度控制回路
节流调速回路-旁油路节流阀节 流调速回路
旁油路节流调速 图示： 回路速度-负载 曲线
旁油路调速回路速度-负载曲线
节流调速回路-旁油路节流阀节 流调速回路
功率消耗：比进油、回油路调速 回路小，效率较高。
功能：常用于高速重载且对速度 平稳性要求不高的较大功率的液 压系统中。
节流调速回路-回油路节流阀节 流调速回路
回油路节流阀节 原理图： 流调速回路原理： 该回路将节流阀 串联在回油路上， 通过控制从液压 缸回油腔流出的 压力油的流量， 达到控制进入液 压缸无杆腔的流 量的作用，实现 速度调节。
节流调速回路-回油路节流阀节 流调速回路
回油路节流调速 图示： 回路的速度负载 -曲线
速度控制回路—节流调速回路
速度控制回路主要包括：
●节流调速回路 ●容积调速回路 ●节流容积调速回路
节流调速回路按流量阀的不同分为：
● 节流阀节流调速 ●调速阀节流调速Βιβλιοθήκη 速度控制回路—节流调速回路
节流调速回路按控制阀安装位置不 同分为：
进油路节流阀节流调速回路 回油路节流阀节流调速回路 旁油路节流阀节流调速回路
节流调速回路-进油路节流阀节 流调速回路
进油路节流调速 图示： 速度-负载曲线
进油路调速回路 速度-负载曲线
节流调速回路-进油路节流阀节 流调速回路
功率消耗：它与载速度无关。低 速轻载时，效率低、发热大。
功能：该回路适用于轻载、低速、 负载变化不大和对速度稳定性要 求不高的小功率液压系统。
回油路调速回路速度 负载-曲线
节流调速回路-回油路节流阀节 流调速回路
功率消耗：与负载、速度无关。 低速轻载时，效率低、发热大。
功能：常用于负载变化较大，要 求运动平稳的液压系统中。
速度控制回路PPT课件
【调速阀并联2】 快进—工进1—工进2—快退
.
16
调速阀串联
换向阀4电磁铁“-” 压力油→调速阀2→换向阀4→缸： 流量由调速阀2调节，q2—工进1
换向阀4电磁铁“+” 压力油→节流阀2→节流阀3→缸： 流量由调速阀3调节，q3 —工进2
要求： q2 > q3
【调速阀串联2】 工进1—工进2—快退
.
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二、快速和速度换接回 路 • 1、快速回路
• ◆功用：空载时加快执行元件
的
• 运◆原动理速：度流入，缸提的高流生量产Q↑率。
⑴差动快速回路
电磁铁“-”：差动—快进 电磁铁“+”：工进
【差动快速回路】
.
11
(2)双泵供油快速回路
快进 因工作压力较低， 顺 序阀2关闭。单向阀打开 ——双泵供油。
.
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电磁阀与节流阀并联的速度换接回路
电磁铁1“+”： • 压力油→换向
阀1→液压缸 • ——快进
电磁铁1“-”： 压力油→节流阀→液压缸 ——工进
.
15
(2)两种慢速的换接回路
调速阀并联
换向阀4电磁铁“-” 压力油→调速阀2→换向阀4 →缸： 流量由阀2调节，q2 ——工进1
换向阀4电磁铁“+” 压力油→调速阀3→换向阀4 →缸： 流量由阀3调节，q3 ——工进2
★结构简单，效率低(有节流损失和溢流损失）。 ——多用于小功率液压系统，如机床进给系统等。
.
3
(2)回油节流调速回路
◆通过调节液压缸的回油流量， 而控制输入液压缸的流量:q1=q2
◆具备前述进油节流调速回路 的特点，其主要区别：
①有背压，运动平稳性好； ②发热引起的泄漏小（因节流发热, 可流到油箱冷却)； ③但再次起动有冲击，而进油节流 调速则不会。
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三 峡 职 院 机 械 制 造 系
《液压与气压传动基础》
第6章基本回路
1、进油节流调速回路
工作原理： 将节流阀串联在进入 液压缸的油路上，调 节节流阀开口面积， 改变进入液压缸流量， 从而改变活塞的运动 速度。
动画演示
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第6章基本回路
进油节流调速回路的特点分析： （1）速度一负载特性： 当液压缸克服外负载F 向左匀速运动时：
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（2）功率和效率 液压泵输出功率： 液压缸输入功率： 回路中功率损失：
第6章基本回路
P pP q
P 1 p1qV 1
P P P 1 pP q p1qV 1
结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀 （流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系 统的效率很低。
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第6章基本回路
6.1.1 调速回路
调速回路原理： 液压缸的运动速度v由输入流量q和液压缸的有效 作用面积A所决定: v=q/A 液压马达的转速n由输入流量q和液压马达的排 量V所决定: n=q/VM 调速回路分类： （1）节流调速回路
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（2）容积调速回路
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特点：两次进给时液压缸的工作速度分别由调速阀A 和调速阀B调定，其调定的工作速度不相互限制。
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第6章基本回路
快速运动回路
快速运动回路又称增速回 路,其功用在于使液压执行 元件在空载时获得所需的 高速,以提高系统的工作效 率或充分利用功率。实现 快速运动的方法不同有多 种方案,下面介绍几种常用 的快速运动回路。 1．差动回路：
1、快速与慢速的换接回路 例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调 速阀并联） 动画演示
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2、二次进给的回路 （1）调速阀串联的换接回路
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动画演示
特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速 阀A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调 速阀A 后再由调速阀B调定，速度大小受调速阀A的限制。 （2）调速阀并联的换接回路 动画演示
二、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。 优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液 温升小，适用于高速、大功率调速系统。 缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。 三种基本形式:
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（1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回
（2）定量泵和变量马达容积调速回路 （3）变量泵和变量马达的容积调速回路
（3）容积节流调速回路
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第6章基本回路
一、节流调速回路
节流调速原理: 通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速 阀）通流截面积大小来控制流入执行元件和执 行元件流出的流量，从而实现执行元件运动速 度的调节。 分类（按在节流阀在回路中的位置）： （1）进油节流调速回路 （2）回油节流调速回路 （3）旁路节流调速回路 （4）进回油路节流调速
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4. 采用调速阀的节流调速回路
第6章基本回路
使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都 比较"软"，变载荷下的运动平稳性都比较差， 为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速 阀来代替。
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2．采用蓄能器的快速补油回路： 对于间歇运转的液压机 械，当执行元件间歇或 低速运动时，泵向蓄能 器充油。而在工作循环 中某一工作阶段执行元 件需要快速运动时，蓄 能器作为泵的辅助动力 源，可与泵同时向系统 提供压力油。
第6章基本回路
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第6章基本回路
为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调 速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼具两者 的优点。 3旁油路节流调速回路 旁油路节流调速回 路负载特性很软， 低速承载能力又差， 故其应用比前两种 回路少，只用于高 速、重载，对速度 平稳性要求不高的 较大功率系统中。
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2、回油节流调速回路
工作原理 将节流阀串联在回油 路上，使液压缸回油 经节流阀流回油箱。 节流阀改变开口面积 可控制液压缸的排油 量， 从控制液压缸的 工作速度。 动画演示
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3．利用双泵供油的快速运动回路：
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三、容积、节流复合调速回路
第6章基本回路
容积、节流复合调速回路是采用变量泵供油、调速 阀（或节流阀）调节进入液压缸的流量并使泵的输 出流量自动地与液压缸所需流量相适应。常用于低 速、稳定性要求较高的场合。 分类： 限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路 差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路
《液压与气压传动基础》
第6章基本回路
第六章 基本回路
6.1 6.1 6.3 6.4 速度控制回路 压力控制回路 方向控制回路 多系
《液压与气压传动基础》
液压基本回路的定义：
第6章基本回路
由一些液压元件组成并能完成某一特定功能的典型 （简单）油路结构。 液压基本回路的分类（按功能）： 速度控制回路 方向控制回路 压力控制回路 多缸控制回路
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第6章基本回路
限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路
动画演示
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第6章基本回路
6.1. 2
速度换接回路
速度换接回路是液压执行机构在一个工作循环中从一 种速度变换到另一种运动速度的回路。因而这个转换 不仅包括液压执行元件快速到慢速的换接，而且也包 括两个慢速之间的换接。实现这些功能的回路应该具 有较高的速度换接平稳性。
p1 F / A
经节流阀进入液压缸 的流量为：
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qV 1 KAT p
液压缸的运动速度：
qV 1 KAT A A
pp
F A
《液压与气压传动基础》 结论：
第6章基本回路
（a）当负载F一定时，活塞的运动速度V和节流阀的通 流面积AT成正比。当节流阀开口AT一定时，液压缸的速 度V随负载F的增加而降低。 （b）当采用单活塞杆液压缸时，在工作进给时给无杆 腔进油时，因活塞有效作用面积大可以获得较大的推力 和较低的速度。 （c）速度稳定性差。 （d）运动平稳性差。
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第6章基本回路
6.1 速度控制回路
功用： 用于液压系统中的执行元件的速度调节和变换。 液压系统对调速回路的要求: （1）调速范围大。 （2）速度稳定性好。 （3）效率高。 分类：（1）调速回路 （2）速度换接回路 （3）快速运动回路
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比较回油和进油节流调速回路的特点： 相同点： （1）速度负载特性 完全相同； （2）功率损失完全 相同。
速度-负载特征曲线
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《液压与气压传动基础》 不同点：
第6章基本回路
（1）回油节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形 成一定的背压，能承受一定的负载变化，运动平稳性 比进油节流调速好。 (2)在进油节流调速回路中，油液通过节流阀产生的节 流功率损失转变为热量，使油液温度升高而直接进入 液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好。 回油节流调速回路油液经节流阀升温后直接回油箱， 对系统泄漏影响较小； (3) 在停车时间较长后重新启动时，回油节流调速回 路中液压缸回油腔中的油液会泄漏回油箱，重新启动 时背压不能立即建立，会引起前冲现象，但进油节流 调速，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
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第6章基本回路
1.变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路
恒推力或恒转矩调速
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2．定量泵和变量马达的容积调速回路
恒功率调速回路
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第6章基本回路
3.变量泵和变量马达容积调速回路