速度控制回路

缸返回，活塞杆 脱离行程阀 右缸返回
由于运动关系的确定，难以改变两 个执行元件的动作顺序。
（一）顺序动作回路
特点：
效率高，无溢流功率损失， 但存在节流功率损失。
变量泵的工作压力和流量决 定于调速阀的阀口开度。
速度－负载特性好。
(二)增速回路
作用：在使用小流量泵的条件下，增加执行 元件的运动速度，并且减小能量损 耗，提高系统效率。
增速方法：增加进入执行元件的流量
1. 差动连接增速回路
执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度
负载的作用。
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回油路节流调速回路的速度－负载特性
液压缸移动速度
看图
节流阀流量：
q3 K AJ p2m
油缸出口压力：p2
p1
A1 A2
R
v
K AJ Am1速度： v q3
A2
回路的速度刚度
T R p1A R v m v
调速性能与进油路 节流调速回路近似
双泵并联增速回路的应用
双泵并联增速回路可以在系统快进时增加液压缸的速 度，并在工进时降低系统的消耗功率，减小油液发热。
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
主油缸7由高位 油箱6补充油液 快进过程：
进油路：油 箱0→液压泵 1→换向阀 3(左) →辅助 油缸8上腔
回油路：辅助油缸8下腔→顺序阀 10→换向阀3(左) →油箱0
辅助油缸的工作过程
工进过程：
进油路：油 箱0→液压泵 1→换向阀 3(左) →
如：双泵供油+差动连接
(五)速度换接回路
分类：
快速进给→ 工作进给的速度换接
工作进给速度之间的换接
用行程阀实现快慢速换接回路
液压缸接触到行程 阀之前：行程阀复 位→液压缸直接回 油，快速运动
液压缸接触到行程 阀之后：行程阀换 向→液压缸经调速 阀回油(回油路节 流调速回路) →液 压缸以工作进给速 度运行
性能越好。
看图
进油路节流调速回路的承载能力
节流阀进口压力p1→ 溢流阀调定压力:pp 节流阀出口压力p2→ 由负载决定:R/A
节流阀两端压差为零时流量为零，则有： Rmax = ppA
进油路节流调速回路的功率损失
回路的功率损失组成
P p1 q1 p2 q2 p1(q2 q3 ) ( p1 p)q2 p1 q3 p q2
回油路节流调速回路的承载能力
节流阀进口压力p2→由溢流阀调定压力pp和负载R决定
P2=(ppA1-R)/A2
节流阀出口压力 → 0（油箱压力）
节流阀两端压差为零时流量为零，则有： Rmax = ppA
回油路节流调速回路的功率损失
回路的功率损失组成
节流损失：Pj p2 q3 溢流损失：Py p1 q4
负 载 不 变 ，AJ 增 大节溢流流损损失失 负载不变，AJ 减小节溢流流损损失失
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
流量关系：
q1 = q2+ q4= q4+ (A1/A2)q3=泵额定流量
➢ 经节流阀的油液直接流回油箱冷却对系统影响小。 ➢ 节流阀起到产生背压作用，工作时可以承受反向
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。
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) 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。
❖ 运动平稳性：回油路节流调速回路中运动部件的运
动平稳性优于进油路节流调速回路。
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3. 旁油路节流调速回路
压力关系： 溢流阀作为安全阀
P1＝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→节流阀流量 增加→油缸速度降低。
2) 负载不变，节流阀开度减小
1Y通电，缸1右行，至终 点，压力继电器1K接通。
3Y通电，缸2右行。 4Y通电， 3Y掉电，缸2左
行，至终点，压力继电器 2K接通。 2Y通电， 1Y掉电，缸1左 行，至终点结束循环。
（一）顺序动作回路
2. 行程控制顺序动作回路1
电磁阀通电，左 缸伸出，活塞杆 压下行程阀
右缸伸出 电磁阀掉电，左
3. 变量泵＋变量马达
在改变变量泵的容积常数时，回路处于恒转矩调 速阶段；在改变变量马达的容积常数时，回路处于恒 功率调速阶段。
（三）变量泵－调速阀容积节流调速回路
工作过程：
快速行程：二位二通阀断电，调 速阀被旁路，变量泵以最大 偏心距运转。
工作行程：二位二通阀通电，变 量泵工作压力提高，偏心距 减小至调速阀调定流量。
特点： (1) v1 ,v2相互独立 (2) 速度换接时有冲击
两位五通阀连接
电磁铁掉电（左位接通）： v=v2（调速阀1内有油通过） 电磁铁通电（右位接通）： v=v1（调速阀2内有油通过）
特点： (1) v1 ,v2相互独立 (2) 速度换接时冲击较小 (3) 存在功率损失两位五通阀连接
调速阀并联速度换接回路应用
液压缸回油路：
液压缸4 (无) →换向阀3(右) →油箱0
1. 差动连接增速回路
执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度
控制元件动作顺序表
元件 状态
停止
1CT
2CT
3CT
－
－
－
2. 双泵并联增速回路
卸荷阀
➢快进状态: 双泵同时供油
➢工进状态:
小流量泵供油； 大流量泵卸荷
低压 大流量泵
高压小 流量泵
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看图
油缸速度计算
•快进速度 •工进速度 •快退速度
v快进
Q 2 A1
2Q
D12
v工进
Q 2A1
A
4Q
（2D12 d 2 )
Q
2Q
v快退
2 A2
(D12
d12 )
A1:辅助缸活塞面积 A：工作缸柱塞面积 D1：辅助缸内径 d1:辅助缸活塞杆径 d:工作缸柱塞直径
5.综合增速回路
同时采取两种以上的增速方法以实 现增速的目的。
变量泵＋定量执行元件（液压缸或液压马达） 分类定量泵＋变量马达
变量泵＋变量马达
1. 变量泵＋定量执行元件
由于液 压泵输出的 压力由溢流 阀限定，因 此输出最大 转矩或推力 也被限定， 故称为恒转 矩调速。
2. 定量泵＋变量马达
由于液压泵 输出的压力由溢 流阀限定，液压 泵流量保持不变 因此该调速回路 具有最大的输出 功率，故称为恒 功率调速。
R A
油缸速度： v q2 A
AJ
p1m
v
q1 A
K AJ Am1
Rm
油缸的流量： q2 q1 q3
看图
回路的速度刚度
T
R v
mK
Am1 AJ Rm1
旁油路节流调速回路 在节流阀阀口开度较大及 负载较小的情况下刚性较 差，因此此类回路适合于 高速、重载的应用场合。
旁油路节流调速回路的承载能力
§6.2：速度控制回路
调速回路：调节工作进给行程的速度（无级调速）
分类速增度速换回接路回：路提：高实快现速不进同给速行度程之的间速的度转换
快进工进 工进1 工进2
执行元件的调速方法：
液压缸：v = q / A
改变进入油缸的 流量调节速度
液压马达：n’ = q’ / V’
改变流量或采用 变量马达以调节速度
二次进给速度换接回路
1. 两调速阀相串联 行程阀复位（左位接通）：
速度由调速阀1调定(v=v1) 行程阀接通（右位接通）：
速度由调速阀2调定(v=v2)
实现条件：(v1>v2)
调速阀串联速度换接回路应用
2. 两个调速阀相并联
两位三通阀连接
电磁铁掉电（左位接通）： v=v1 调速阀2内无油通过 电磁铁通电（右位接通）： v=v2 调速阀1内无油通过
4)节流阀开度不变，负载减小：
压差增大，液阻不变→流量增加
油缸速度提高。
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进油路节流调速回路的速度－负载特性
液压缸移动速度
节流阀通流
面积
v
q2 A
K AJ ( p1 A
R)m A
K AJ Am1
( p1 A R)m
回路的速度刚度
T R p1A R v m v
速度刚度反映执行元件的速度随 负载变化程度。刚度越大，速度 随负载的波动变化越小，则调速
P Pj
回路的效率：
c
p1q2 p1q1
4. 使用调速阀节流调速回路
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
油箱0→液压泵1→换向阀3(左)
→液压缸4 (无)
液压缸回油路：