第8章-压力控制回路分析
第八章液压基本回路(二)讲解
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
第8章压力控制回路
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8.8 液压增压回路
• 8.8.2 双作用增压回路
• 由于单作用增压回路是间歇性的单程供油，适合无进给量 或进给量非常小的高保压系统。当为要求相对有进给量的 高压力连续输出系统提供动力时，应选用如图所示的双作 用增压回路。
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பைடு நூலகம் 8.6 气动增压回路
• 8.9.1用冲击气缸实现压力冲 击的控制
的并联输出形式实现。
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8.8 液压增压回路
• 8.8.1 用单作用增压缸实现增压
• 在液压系统中，当液压缸需要有较大的输 出保持力时，如成型模压系统，此时液压 缸没有多少进给量，但需要有较大的压力 用以保证产品的定型时间，即需要的是小 流量高压力的液压源动力系统。
• 如图8所示为利用增压缸的单作用增压回路。
• 在有些冲击力要求较大的场 合，如金属冲孔、铆接、锻 压、下料等方面，则应根据 冲击力瞬间释放的特点，选 择具有冲击释放效果的气缸 和相应的气动控制回路来实 现其冲击工作过程。如图所 示为用冲击气缸实现压力冲 击的控制回路。
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8.6 气动增压回路
• 8.9.2用串联气缸增加压力输出控制 • 当气缸的直径较小或系统的压力较低，但还需要气缸有较
三级调压
二级调压
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8.1 液压调压回路
• 8.1.3 用两个溢流阀实现双向调压
• 当执行元件的正反行程需要不同的供油压力时，可以将设 置低压力值的溢流阀与设置高压力值的溢流阀并联，从而 使设置高压力值的溢流阀失去稳压能力。可以利用不同时 刻接入更低压力设置值的溢流阀，实现不同时刻的压力输 出。
气压基本回路
三气—液调速回路
5-8为气-液调速回路，此回路可 实现快进、工进、快退工况。因此， 在要求气缸具有正准确而平稳的速度 时（尤其在负载变化较大的场合）， 就要采用气-液相结合的调速方式
单作用气缸速度控制回路
双向调速回路
气压基本回路
第一节 方向控制回路
第二节 第三节
第四节
压力控制回路 速度控制回路
其他常用基本回路
第一节
方向控制回路
一、单作用气缸换向回路
利用电磁换
向阀通断电，将
压缩空气间歇送 入气 缸的无杆 腔，与弹簧一 起推动活塞往复
运动。
பைடு நூலகம்、双作用气缸换向回路
分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控
制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实现
使气缸的活塞往复运动。
第二节
一、一次压力控制回路
此回路用于控制 储气罐的压力，使之 不超过规定的压力值。
压力控制回路
作用：调压、稳压
采用溢流阀，结 构简单，工作可靠， 但气量浪费大。采用 电接点压力表对电动 机及控制要求较高， 常用于小型空压机的 控制
一、一次压力控制回路
安全阀将空气压缩机的输出压力控制在 0.8MPa左右。
三、顺序动作回路
1、单缸往复动作回路
图a：行程阀控制
图b：压力控制
图c：利用延时回路 形成的时间控制
2、二次自动往复运动回路
手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞连 续二次往复运动。
3、连续往复运动回路
它能完成连续的动作循环。 当按下阀1的按钮后，阀4 换向，活塞向前运动，这时由 于阀3复位而将气路封闭，使 阀4不能复位，活塞继续前进。 到行程终点压下行程阀2，使 阀4控制气路排气，在弹簧作 用下阀4复位，气缸返回，在 终点压下阀3，在控制压力下 阀4又切换到左位，活塞再次 前进。就这样一直连续往复， 只有提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
第八章流量阀及速度控制回路解读
m
几种常用的节流口形式如图所示。
针阀式
偏心槽式
轴向三角槽式
周向缝隙式
轴向缝隙式
（一）节流阀
1、结构原理
适用于： 负载和温
度变化不大或
对速度稳定性 要求不高的液
压回路中。
单向节流阀
则无节流作用。
2
3 只能控制一个方向上的流量大小， 而在另一个方向 4
1 2 3 P2 4 P1
P2
P1 P2
P1
P1
1）液压缸差动连接回路
2）采用蓄能器的快速运动回路
3）双泵供油回路
4）用电磁换向阀的快慢速转换回路
5）行程阀的快慢速换接回路
下位： 快进 上位： 工进 阀2左位：快退
优点：快慢速换接过程 较平稳，换接点的位置较准 确。 缺点：行程阀的安装位 置不能任意布置，管路连接 较为复杂。
2. 两种慢速的转换回路
1、进油节流调速回路
1）回路的组成： 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2）工作原理： 执行元件进油路串接一节流 阀，以调节执行元件运动速度。 正常工作的必要条件： 泵输出油液qp q1→液压缸 △q→油箱
泵出口压力pp：溢流阀调整压力（基本恒定）
2、回油（出口）节流调速回路
原理： 节流阀串联在液压缸回油 路上，通过控制缸的回油量q2 实现速度调节。 特点： 基本特性与进口节流调速 回路基本相同。
正确而迅速地阅读液压系统图，对于分析液压 系统、设计电气系统以及使用、检修、调整液压设 备都有重要的作用。
阅读液压系统图的一般方法和步骤： 1）了解液压系统的任务、工作循环、应具 备的性能和需要满足的要求； 2）查询系统图中所有的液压元件及其连接 关系，分析它们的作用及其所组成的基本回路及 功能； 3）分析系统的基本回路，了解系统的工作 原理及特点。
第八章 其他基本回路
用行程开 关和电磁换 向阀配合的 多缸顺序动 作回路
行程控制顺序动作回路
同步回路 同步运动包括速 度同步和位置同步两 类 。 速度同步是指各 执行元件的运动速度 相同； 相同 ； 而位置同步是 指各执行元件在运动 中或停止时都保持相 同的位移量。 同的位移量。
用机械联结的同步回路
用串联液压缸的同步回路 当两缸同时下行时, 若缸5 当两缸同时下行时 , 若缸 5 活塞先到达行程端点, 活塞先到达行程端点 , 则挡块 压下行程开关1 电磁铁3 压下行程开关 1S ， 电磁铁 3YA 得电, 换向阀3 左位投入工作, 得电 , 换向阀 3 左位投入工作 , 压力油经换向阀3 压力油经换向阀 3 和液控单向 阀4进入缸6上腔,进行补油,使 进入缸6上腔,进行补油, 其活塞继续下行到达行程端点， 其活塞继续下行到达行程端点， 从而消除累积误差。 从而消除累积误差。 这种回路同步精度较高, 这种回路同步精度较高 , 回路效率也较高. 回路效率也较高. 用串联液压缸的同步回路 注意:回路中泵的供油压力至 注意 回路中泵的供油压力至 少是两个液压缸工作压力之和。 少是两个液压缸工作压力之和。
采用调速阀的 多缸同步回路 调节调速阀， 调节调速阀，使进 入两液压缸的流量 相等， 相等，从而获得两 缸同步。 缸同步。
用等排量马达的同步回路
两个液压马达轴刚性连 接 ， 把等量的油分别输入两 个尺寸相同的液压缸中， 个尺寸相同的液压缸中 ， 使 两液压缸实现同步。 两液压缸实现同能的卸荷回路 当换向阀处于中 位 时 ， 液 压 泵 出 口直 通油箱，泵卸荷。因 回 路 需 保 持 一 定 的控 制 压 力 以 操 纵 执 行元 件 ， 故 在 泵 出 口 安装 单向阀。 单向阀。
用换向阀中位机能的卸荷回路
液压传动与气动技术课程教案压力控制回路
液压传动与气动技术课程教案-压力控制回路一、教学目标1. 理解压力控制回路的基本原理及作用。
2. 熟悉压力控制回路的主要组件及其功能。
3. 学会分析压力控制回路的工作过程。
4. 能够设计并应用压力控制回路。
二、教学内容1. 压力控制回路的基本原理及作用1.1 压力控制回路的定义1.2 压力控制回路的作用1.3 压力控制回路的分类2. 压力控制回路的主要组件2.1 压力控制阀2.2 压力传感器2.3 管道和连接件2.4 执行器3. 压力控制回路的工作过程3.1 压力控制回路的开启与关闭3.2 压力控制回路的调节3.3 压力控制回路的稳定性和响应速度4. 压力控制回路的设计与应用4.1 设计原则4.2 设计步骤4.3 应用实例三、教学方法1. 讲授：讲解压力控制回路的基本原理、主要组件及其功能、工作过程等。
2. 演示：通过实物或动画演示压力控制回路的工作原理和应用。
3. 案例分析：分析实际应用中的压力控制回路案例，加深学生对压力控制回路的理解。
4. 小组讨论：分组讨论压力控制回路的设计和应用，促进学生之间的交流与合作。
四、教学评估1. 课堂问答：通过提问检查学生对压力控制回路的基本概念和原理的理解。
2. 练习题：布置相关的练习题，检验学生对压力控制回路的掌握程度。
五、教学资源1. 教材：液压传动与气动技术相关教材。
2. 课件：压力控制回路的图片、图表、动画等。
3. 实物：压力控制阀、压力传感器等元件。
4. 辅助工具：演示桌、幻灯机等。
六、教学安排1. 课时：本章节共计4课时，每课时45分钟。
2. 教学顺序：在介绍了液压传动与气动技术的基本概念和原理后，进行本章节的讲解。
七、教学步骤1. 引入：通过一个实际应用案例，引出压力控制回路的概念和重要性。
2. 讲解：讲解压力控制回路的基本原理、主要组件及其功能、工作过程等。
3. 演示：通过实物或动画演示压力控制回路的工作原理和应用。
4. 案例分析：分析实际应用中的压力控制回路案例，加深学生对压力控制回路的理解。
(液压与气压传动)第8章调速回路
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度，可以用回路速度刚性这个指标来评定， 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明，它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a）
b）
定压式节流调速回路 a）进口节流式 b）出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系：
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度； q1——流入液压缸的流量； A1——液压缸工作腔有效工作面积；
3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化， 当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才 会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中，Pp为回路的输入功率；P1为 回路的输出功率；ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失；qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故 又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油 压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
蒸汽和冷凝水系统手册-第8章控制应用
蒸汽和冷凝水系统手册
8.1.5
第8章 控制应用
压力控制应用
章节8.1
气动减压阀
汽水分离器 高压蒸 汽进口 安全阀 低压蒸 汽出口
冷凝水 气动控制器
图8.1.4 气动减压站的布置总图
减压 — 电气
简介： 这些控制系统包括： P+I+D功能来提高变负载工况下的控制的精确性。 可以远程改变设定点，以及实现设定点之间的斜坡变化。 优点: 1. 精确、灵活。 2. 远程设定和显示。 3. 在阀门范围内口径不受限制。 4. 允许50:1的流量调节比 (如球形控制阀)。 5. 动作迅速，对系统的快速改变反应快。 6. 执行器动作有力，满足高压差应用。 缺点: 1. 费用比自作用或气动控制高。 2. 比自作用或气动控制复杂。 3. 需要电信号控制，用于危险区域时费用高。 应用: 要求精确稳定的压力控制的系统，变化的大流量系统或上游变化的高压系统，如灭菌器、高热量输出 的大型换热器设备、主设备减压站。 注意点: 1. 需要提供干净、干燥的压缩空气。 2. 需要熟练工安装设备，并需要仪表类工作人员进行设定和调试。 3. 可以作为复杂控制系统的一部分，如PLC、图表记录仪和SCADA系统。 4. 通常需要考虑故障模式。如在蒸汽系统通常需要在压缩空气失效时弹簧关闭阀门。
冷凝水
图8.1.1 直接作用式自作用减压站布置图
直接作用式自作用减压阀 - 膜片式
简介: 是一种自作用式压力控制器，下游（控制）压力通过膜片同弹簧力相平衡。 优点: 1. 结实耐用。 2. 可承受湿蒸汽和脏蒸汽。 3. 可提供大口径，实现大流量应用。 4. 易于设定和调试。 5. 设计简单，便于维护。 6. 自作用，无需外部动力源。 7. 小口径可实现50:1的压降比，大口径可实现10:1的压降比。 缺点: 1. 大的比例带意味着在负荷改变较大时很难实现对下游压力的精确控制。 2. 采购成本相对较高，但是生命周期使用成本较低。 3. 体积大。 应用: 1. 输送主管。 2. 锅炉房。 注意点: 1. 因为膜片能承受的温度限制相对较低，在蒸汽应用中需要用水封。 2. 因为比例带较大，这种减压阀更适用于蒸汽主管减压，而不是为单个设备进行减压。 3. 波纹管密封阀杆保证零维护和零泄漏。 4. 尽管宽的比例带可以提供稳定的控制，但是在安全阀的设定压力接近设备工作压力时需要特别小心。 5. 可适用于液体应用。 6. 费用比导阀型阀门更高，但是比气动控制系统便宜。
第8章 液压与气压传动
第8章液压与气压传动8-1 液压传动概述教学目的与要求：1、了解液压传动的基本概念。
2、熟悉液压传动的组成。
3、掌握液压传动的工作原理和特点。
教学重点与难点：1、重点：液压传动的工作原理和特点。
2、难点：压传动的基本概念。
教学手段与方式：讲授法、归纳法教学过程：引入：机械传动、电气传动、液压传动与气压传动是目前运用最为广泛的四大类传动方式。
液压传动是以液体为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
新课传授：一、液压传动工作原理液压传动系统的工作过程如下图所示。
二、液压传动的组成液压传动系统主要由以下四部分组成。
（1）动力元件把机械能转化为液压能的装置，常见的动力元件为液压泵。
（2）执行元件把油液的液压能转换成机械能的装置，执行元件为液压缸、液压马达。
（3）控制元件控制调节系统中油液压力、流量或流向的装置，常见的控制元件有各种阀类元件，如换向阀、压力阀、流量阀等。
（4）辅助元件保护系统正常工作的装置，如过滤器、蓄能器及各种管接头等。
三、液压系统的特点1.液压传动在应用上与机械传动相比有以下优点①速度、扭矩、功率均可无级调节，而且能迅速换向和改变速度，调速范围宽。
②在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑，布局灵活。
③易于实现过载保护，安全可靠。
④便于液压系统的设计、制造和使用维修。
⑤易于控制和调节，实现数字控制。
2.液压传动的缺点①传动效率低。
②不宜在温度很高或很低的条件下工作。
③液压元件结构精密，制造精度较高，给使用和维修带来一定困难。
④液压系统不能保证精确的传动比。
四、液压系统的特点1、静压传递规律F１/A１= F２/A２= p不计活塞重量，则Ｇ＝Ｆ２＝ｐＡ２。
液压系统中的工作压力取决于外负载。
2.流量与平均速度（1）流量流量指单位时间内流过某一截面处的液体体积，即ｑＶ＝Ｖ/ｔ（2）平均流速液体在单位时间内平均移动的距离称为平均流速，即ｖ＝ｑＶ/Ａ（3）活塞运动速度与流量、流道截面的关系根据物质不灭定律，油液流动时既不能增多也不会减少，由于油液又被认为是几乎不可压缩的，所以油液流经无分支管道时，每一横截面上通过的流量一定是相等的，即ｑＶ１＝ｑＶ２＝ｑＶ３因为Ｑ＝Ａｖ，故Ａ１ｖ１＝Ａ2ｖ２＝Ａ３ｖ３液体在无分支管道中流动时，通过不同截面的流速与其截面积大小成反比，而流量不变，即管道截面小的地方流速大，反之流速小。
第八章液压基本回路(一)
第八章液压基本回路§1 概论一、液压回路的组成一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机液压泵液压阀液动机负载。
原动机将机械能输入液压系统,由液压动力元件—-液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小,然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。
原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。
液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。
此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。
有时，一个回路可同时兼有几种职能。
二、液压回路的表示方法液压回路可用以下几种表示方法。
1.外观图它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。
2.截面图它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。
3.符号图它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法,又可以说明它的工作原理,制图也很简单.但是事先必须对各种元件的符号,工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图.这种方法被国内外广泛应用。
4.混和图为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图.三、开式回路和闭式回路液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路.开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。
闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。
开式回路结构简单，油液散热条件好,但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。
开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵.闭式回路比开式回路效率高。
第八章调速回路(液压传动与控制)
q1 A1
活塞受力方程：
F p1 A1
缸的流量方程：
F q1 CAT 1 ( p p p1 ) CAT 1 ( p p ) A1
南昌大学
第二节 节流调速回路
1、进油节流调速回路
（1）速度负载特性：调速回路的速度－负载特性也称为机械 特性。它是在回路中调速元件的调定值不变的情况下，负载变 化所引起速度变化的程度。 于是有：
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路
变压式节流调速回路有称为旁路节流 调速回路。这种回路使用定量泵，并且 必须并联一个安全阀，并把节流阀安装 在与主油路并联的分支油路上。 旁路节流调速回路泵的出口压力由负 载决定，溢流阀作为安全阀，节流阀调 节排回油箱的流量。
当不考虑泄漏和压缩时，活塞速度：
q2 CAT1 ( p2 p3 ) CAT p2
南昌大学
第二节 节流调速回路
2、回油节流调速回路
（1）速度负载特性：在不计管路压力损失和泄漏的情况 下，回路中液压缸的速度表达式为：
q2 A2
回路速度刚性kv为
CAT1 ( pp A1 F )
(1 ) A2
1 pp A1 F A2 k 1 CAT1 ( pp A1 F )
南昌大学
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路根据节流阀在回路中的位臵分为进口 节流调速回路、出口节流调速回路、进出口节流调速回路。这 种回路都使用定量泵，并且必须并联一个溢流阀。液压系统常 常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作 循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。
1、进油节流调速回路
第八章 气动回路
(2)单作用气缸快速返回回路 如图8-13所示 ，活塞返回时，气缸下腔通过快速排气阀 排气。
(3)排气节流阀调速回路 如图8-14所示，通 过两个排气节流阀控制气缸伸缩的速度。
(4)缓冲回路 由于气动执行元件动作速度较快，当 活塞惯性力大时，可采用如图8-15所示的回路。 当活塞向右运动时，缸右腔的气体经二位二通阀 排气，直到活塞运动接近末端，压下机动换向阀 时，气体经节流阀排气，活塞低速运动到终点。
第八章 气动回路
气动系统一般都是由最简单的基本回路组 成。虽然基本回路相同，但是由于其组合 方式不同，所得到的系统的性能却各有差 异。因此，要想掌握气动系统，必须熟悉 各基本回路。经过长期的生产实践，人们 总结出了一些常用的典型回路。
8．1 气动基本回路
气动基本回路是气动系统的基本组成部分 。基本回路按其功能分为：压力和力控制 回路、换向控制回路、速度控制回路、位 置控制回路。
当三位五通换向阀3换 至上位时（A有信号）， 气源压力通过阀3进入气 液缸下腔，使之克服负载 F1和F2向上运动。此时缸 1上腔的液压油被压送到 缸2的液压缸下腔。缸2上 腔的液压油被压送到缸1 的液压缸下腔，两缸尺寸 完全相同，从而保证了两 缸动作同步。同理，阀1 的B有信号时，可以保证 缸向下移动同步。图中1 、2接放气装置，用来将 混入油中的空气放掉。
手动阀1接通，则空气经过阀2 和阀8后进入气缸无杆腔，使活塞 杆伸出。经过一段时间后，单向 节流阀5后的压力达到一定值，阀 2换向，高压气体经阀2、阀3、 阀9后进入有杆腔，则活塞杆开始 退回，完成第一次动作。
经过一段时间以后，单向节
流阀6后面的压力达到一定值，阀 3换向，高压气体经阀2、阀3、 阀4和阀8再次进入无杆腔，活塞 外伸，再经过一段时间后，阀4换 向，高压气体经阀4、阀9进入有 杆腔，活塞杆退回，完成第二次
基本回路
§6.2 速度控制回路 包括： 调速回路 快速运动回路 速度换接回路
一、 调速回路
液压缸 v = q /A
液压马达
n = qηv /V
改变输入液压缸(或马达)的流量q或改变马达的 排量V，均可达到调节速度的目的。 调速方法可分为: • 节流调速：定量泵供油，采用流量阀调节流量；
• 容积调速：变量泵供油，或采用变量马达；
1．行程阀
2．行程开关
3．顺序阀
4．压力继电器
二、同步回路
同步回路的功用是保证系统中的两个或多
个液压缸在运动中的位移量相同或以相
同的速度运动。
1．采用调速阀、分流-集流阀
2．带补正装置的串联液压缸同步回路
3. 用同步缸或同步马达的同步回路
调速阀同步回路
分流-集流阀的同步回路
带补正装置的串联 液压缸同步回路
二、快速运动回路 使执行元件在空行程加快运动速度，
以提高系统的工作效率。
方法：
减小执行元件的有效工作面积（差动连接）
增大进入执行元件流量
1．液压缸差动联接
2．双泵供油
双泵供油+差动联接
3．用蓄能器
三、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，从一个速度变换成另一种
运动速度。
1．行程控制快速与慢速的换接 2．调速阀并联的两种慢速回路 3．调速阀串联的两种慢速回路
1．行程控制
2．调速阀并联
3．调速阀串联
§ 6.3 多缸工作回路
一、顺序动作回路 功用是使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规 定的顺序动作。 1．行程阀控制顺序动作回路
2．行程开关控制顺序动作回路
3．顺序阀控制顺序动作回路 4．压力继电器控制顺序动作回路
第一讲压力控制回路
液压基本回路是由一些液压元件组 成的，用来完成特定功能的控制油路。 液压基本回路是液压系统的核心，无论 多么复杂的液压系统都是由一些液压基 本回路构成的，因此，掌握液压基本回 路的功能是非常必要的。
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液压基本回路的分类
压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路
2
7.1 压力控制回路
换向阀处于中位 时，主泵和辅助 泵卸载，液压缸 上腔压力油通过 节流阀 6 和溢流 阀 7 泄压，节流 阀 6 在卸载时起 缓冲作用。泄压 时间由时间继电 器控制。
5
4 6
3
2Y
1Y
2
1
7
8
3Y
9
32
小结
液压基本回路是通过控制液压系统的压力、流 量和液流方向来控制执行元件运动的。
液压系统的压力调节 是通过调整溢流阀的开启压力实现增的压。 缸
11
2.双作用增压缸的增压回路
3
54
67
8
2 1 9
10
动画演示
12
7.1.3 减压回路 动画
功用 使某一支路获得低于系统压力的稳定值，
以满足机床的夹紧、定位、润滑及控制油 路的要求。
减压阀稳定工作的条件
最低调整压力≮0.5MPa，
最高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。
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减压回路分类
单级减压回路—单一减压阀 多级减压回路—减压阀+远程调压阀 无级减压回路—比例减压阀
2 1
29
7.1.7 泄压回路
功用 使执行元件高压腔中的 压力缓慢地释放，以免泄压过 快引起剧烈的冲击和振动。
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用顺序阀控制的泄压回路
回路采用带卸载小
7
《气压与液压传动控制技术（第4版）》第八章习题答案
8．1 液压回路在设计和分析上与气动回路主要有以下不同点：（1）液压油的粘性远远的高于压缩空气，所以不适合远距离传递能量，所以一般每台液压设备都应单独配备液压泵进行供能。
为避免造成过大的压力损失和保证较高响应速度，液压控制回路也不宜过于复杂，或尽量采用电气控制。
（2）液压系统的工作压力要远远大于气动系统的工作压力，对元件和回路安全性的要求也应更加严格。
（3）气动系统中的排气可以直接排入大气，液压系统的回油则必须通过管路接回油箱，管路数量也相应增加。
所以回路设计时应尽量简化，避免管路过于复杂。
例如：气动系统中控制双作用气缸常用五通换向阀，一个换向阀有两个排气口，这样可以根据需要分别安装排气节流阀，方便对气缸运动速度的调节。
而在液压系统中则基本上都采用四通换向阀，以减少回油管的数量，降低配管的复杂程度。
（4）液压油在中、低压下一般可以认为是不可压缩的，所以液压系统中对执行元件的定位准确性、速度稳定性等各方面的要求一般较高。
对于回路中出现的气蚀、冲击、噪声等现象也不能忽略不计。
（5）液压油与压缩空气不同，它的粘度受温度的影响很大，这一点在液压系统设计时也是不能不考虑的。
（6）气动系统的压缩空气通过贮气罐输出，压力波动小，在分析时我们可以将其看作为恒压源；在定量泵作为供能部件的液压系统中，由于液压泵输出流量恒定，则可以将其看作恒流源。
两者的区别在进行回路分析和设计时是必须要注意的。
8．2座阀式结构的液压控制阀其阀芯大于管路直径，是从端面上对液流进行控制的；滑阀式结构的液压控制阀和气动系统中的滑阀一样是通过圆柱形阀芯在阀套内作轴向运动来实现控制作用的。
座阀式结构可以保证关闭时的严密性，但由于背压的存在使得让阀芯运动所需的操作力也相应提高；滑阀的阀芯和阀套间都存在着很小的间隙，当间隙均匀且充满油液时，阀芯运动只要克服磨擦力和弹簧力（如果有的话）即可，操作力是很小的。
但由于有间隙的存在，在高压时会造成油液的泄漏加剧，严重影响系统性能，所以滑阀式结构的液压控制阀不适合用于高压系统。
第8章-压力控制回路分析
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8.1 液压调压回路
• 8.1.4 用比例溢流阀实现无级调压 • 在一些液压闭环控制回路中，液压系统要求压力输出值具
有随机性，因此其输出的压力值应当是无极调压的形式。
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8.2 气动调压回路
• 8.2.1 气源压力控制回路 • 气动系统一般采用中心供气方式，即多个气动系统，共用一
冲液压缸。如图 为采用缓冲液压缸的缓冲回路，采用缓冲 液压缸后不会出现活塞和端盖硬碰硬的撞击损害问题。
2024/7/17ห้องสมุดไป่ตู้
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8.10 液压缓冲回路
• 8.10.2 用溢流阀实现缓冲 • 在液压回路中，为了防止在
换向或中位停止过程中产生 过大的惯性压力，可在液压 缸进出口的两端并联单向阀 和溢流阀的超压释放回路。
第8章 压力控制回路
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要点概述
• 压力控制回路是对液压与气动系统或系统某一部分的压力 进行控制的回路。包括调压、卸荷、保压、减压、增压、 平衡等多种回路。
• 压力控制回路是由溢流阀、减压阀、顺序阀等液压与气动 基础控制元件构成的，其阀的共同点是利用作用在阀芯上 的流体压力和弹簧力相平衡的原理来实现压力平衡与调整， 从而达到压力稳定。
间与管路长度形成的容积有关，管路越长需要延时的时间 越长。
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8.3 液压减压回路
• 8.3.1 用减压阀实现单级减压 • 减压回路是指由定压减压阀构成的实现压力降低（减压）
与输出稳定（稳压）的回路。
• 一般减压阀最低调定压力应大于0.5 MPa，最高调定压力 至少应比主油路系统的供油压力低0.5 MPa 。
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第八章 液压基本回路知识汇总
第八章 液压基本回路知识汇总1.液压基本回路是指为了实现特定功能而把某些液压元件和管路按照一定的方式组合起来的油路结构。
主要有速度控制回路、压力控制回路及方向控制回路等。
2.调速回路的调速特性、机械特性及功率特性是考察调速回路性质及用途的主要评价标准。
3.节流调速回路是通过改变回路中流量控制元件的通流截面积的大小来控制流入/流出执行元件的流量，从而达到调节执行元件速度的目的。
4.进口节流调速回路和出口节流调速回路，都属于定压式节流调速回路，在这两种回路中，液压泵出口并联的溢流阀做溢流阀使用，在调速过程中一直处于打开状态，因此一般的出口压力恒定。
5.进口节流调速回路调速回路图机械特性11q A υ=，11Fp A =，1()m T T q CA p =∆，11()mT p q CA p p =-11111()mT p mq CA p A F A A υ+==-1）机械特性在同一节流阀通流面积下，负载压力越大，速度变动越大，速度刚度越小； 在相同的负载压力下，节流阀的开口越大，执行元件的速度越高，在负载相同的干扰情况下，速度变动量越大，速度刚度越小因此，进口节流调速系统适应于低速轻载的场合。
2）功率特性p p pP p q =，11111q P F Fp q A υ===111111()()p p p p p T p T P P P p q p q p q q p p q p q p q ∆=-=-=+∆--∆=∆+∆功率损失包含两部分，溢流压力损失p p q ∆和节流损失1T p q ∆。
功率特性6.在进口节流调速回路中，如果负载压力增大，则液压泵的输出功率如何变化？执行元件的运动速度如何变化？系统的溢流功率损失如何变化？7.出口节流调速回路回路原理图功率特性1）机械特性112()Tmp mCA p A F A υ+=-所以出口节流调速回路具有与进口节流调速回路同样的机械特性2）功率特性同样存在溢流损失和节流损失 8.进口与出口节流调速回路比较：承受负值负载的能力、运动平稳性、油液发热对系统影响、起动性能、调速范围 9.旁路节流调速回路111111()()p pt m pt T q q q q v A A F Fq k CA A A v A -∆-∆==--=1） 溢流阀在回路中做安全阀使用，因此液压泵的出口压力随负载变化，因此属于变压是节流调速，溢流阀中无溢流损失2） 节流阀的开口面积越大，执行元件的速度越低3） 在同一节流阀开口情况下，负载越大，速度的变化率越小，刚度越好； 4） 节流阀开口越大，执行元件的速度越低，所能承载的负载越小 5） 只有节流损失，而无溢流损失，效率高10.三种节流调速回路的比较（1）速度—负载特性曲线。
典型液压系统分析
1．工作台部分
工作台的纵向往复运动由HYY21/3P一25T型 液压操纵箱控制。该操纵箱由开停阀13,先 导阀5、换向阀9和抖动缸6等组成，用来实 现工作台纵向直线往复运动的开停、换向、 调速、端点停留及抖动等动作。
(1)工作台直线往复运动
将开停阀13打开，使其右位接人系统，在 图示状态下，先导阀5和换向阀9的阀芯均 处于右端，压力油进人液压缸15的右腔， 推动工作台向右运动。其主油路为：
换向时的制动又分为两步，即先导阀5的预制动和 换向阀的终制动。当工作台右行接近终点时，挡 铁拨动换向杠杆，推动先导阀5的阀芯向左移动， 先导阀中部的右制动锥逐渐将通向节流阀14的回 油通路关小，工作台因背压力加大而逐渐减速， 实现预制动。当先导阀阀芯超过中位后，控制油 路切换，一部分控制油进人抖动缸6左腔，抖动缸 的活塞右行，推动先导阀5的阀芯向左快跳；另一 部分控制油流人液动换向阀9右端，推动阀芯左行。 控制油路为：
回油路：液压缸15（右腔）→左位换向阀9（左位） →先导阀5（左位）→开停阀13（右位）→节流 阀14→油箱
工作台左行至终点时，又自动换向右行。如此往复， 只有将开停阀13转到左位接入系统时，工作台才 停止运动。工作台的运动速度由节流阀14调节。
(2）换向
工作台的换向是由机动先导阀5和液动换向阀9组成 的换向回路完成的。工作台换向过程分为制动、 停留和启动三个阶段。 1)制动阶段
2．砂轮架部分
（1)砂轮架快速进退 为了节省辅助时间，在磨削开始时要求砂轮快速 接近工件，测量和装卸工件时又要求砂轮快速退 回。 将快动阀24的右位接人系统，压力油进人快动缸 29的右腔，砂轮架快速前进。油路为：
进油路：液压泵1→快动阀24（右位）→单向阀28 (e2)→快动缸29（右腔）
液压系统中压力控制回路的故障分析
下 ， 压 阀 的 阀后 压 力 才 能保 持 稳 定 。也 就 是说 ， 减 减 压 阀 的阀后 压 力 ，仍然 要 遵 循 压力 决 定 于 负 载 这个 客观 规律 。没 有 负载 ， 不能 形成 压 力 ， 就 负载 低 ， 压力
《 备 制造 技术 ） Ｏ １年第 ３期 装 ） ｌ ２
液压 系统 Βιβλιοθήκη 压 力控 制 回路 的故 障分 析
上 官 思 杰
（ 内蒙古科技大学 机械学 院， 内蒙古 包头 ０４ １ ） １０ ０
摘 要： 结合一些 常见 的液压 系统的基本 回路 ， 分析 了压力控制 回路 的故障原 因与排 除方法。
心卡 在 某 一 位 置 （ 时 因 主 阀 心 同 时 随着 液 压 卡 紧 此
者使液压系统 （ 或局部油路） 减压 、 增压 、 卸荷 、 泄压或 力 ） 而激起 的高 频振 动 。这 种高 频 振 动必 将 引起 弹簧 缓冲 ， 以及 工 作 机构 的平 衡 或顺 序 动 作 。压 力 阀 的共 特别 是 先 导 阀 的 锥 阀调 压 弹簧 的强 烈 振 动 ，并 发 出 性 ， 是 根 据 弹 簧力 和液 压 力 相 平衡 的原 理 工 作 的 。 异 常 噪声 。 都 因此 ， 常见 的故 障也 有很 多 共 同之 处 。 另外 ， 由于 高 压 油 不通 过 正 常 的溢 流 门溢 流 ， 而 是 通 道 被 卡住 的溢 流 口和 内泄 油 道 溢 回油 箱 ，这 股 高 压 油 流将 发 出高 频 率 的流 体 噪 声 。这种 振 动 和 噪 １ 调 压 不 正 常 声 ， 在 系 统 特 定 的 运行 条 件 下激 发 出来 的 。可 见 ， 是
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8.7 液压卸荷回路
• 8.7.2 用溢流阀实现液压泵卸荷
• 当采用先导式溢流阀进行调压控制时，如果其压力控制 端直接回流，相当压力控制端压力为0，则先导式溢流阀 输出0压力，相当于卸荷。
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8.7 液压卸荷回路
• 8.7.3 用蓄能器实现液压泵卸荷 • 当液压系统使用蓄能器时，其储能方式接近于气动方式，
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8.8 液压增压回路
• 8.8.2 双作用增压回路
• 由于单作用增压回路是间歇性的单程供油，适合无进给 量或进给量非常小的高保压系统。当为要求相对有进给 量的高压力连续输出系统提供动力时，应选用如图所示 的双作用增压回路。
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8.6 气动增压回路
• 8.9.1用冲击气缸实现压力冲 击的控制
当储能结束时，应当让泵卸荷，此时蓄能器可以为系统 提供压力源。
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8.8 液压保压回路
• 在液压与气动系统中，经常要求相关执行机构在一定的 行程位置上保持一定的压力并处于停止运动或缓慢运行 状态，而保持的压力要求具有稳定性并采用保压回路实 现。
• 8.8.1 用蓄能器实现保压
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时间与管路长度形成的容积有关，管路越长需要延时的 时间越长。
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8.3 液压减压回路
• 8.3.1 用减压阀实现单级减压 • 减压回路是指由定压减压阀构成的实现压力降低（减压）
与输出稳定（稳ห้องสมุดไป่ตู้）的回路。
• 一般减压阀最低调定压力应大于0.5 MPa，最高调定压力 至少应比主油路系统的供油压力低0.5 MPa 。
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8.9 液压平衡回路
• 8.9.2用液控单向阀实现垂直安装液压缸的平衡控制 • 在液压回路中，还可以用串接单向节流阀和液控单向阀
的方式实现背压平衡回路。如图所示为采用液控单向阀 的平衡回路，可以避免溜缸冲击问题的发生。
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8.9 液压平衡回路
• 8.9.3 用普通单向阀实现垂直安 装液压缸的平衡控制
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8.8 液压保压回路
• 8.8.2 用辅助泵实现保压 • 液压系统保压方式除了采用蓄能器方式外，还可以采用
增加高压小排量的辅助泵（长期运转泵）来实现在主泵 卸荷时的保压，从而达到系统压力稳定的目的。
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8.8 液压保压回路
• 8.8.3 用单向阀实现保压
• 液压系统的保压方式，还可以选择用液控单向阀和电接 触式压力表的自动补油式保压回路，即利用电接触式压 力表的检测，当系统出现欠压时，则液压泵由卸荷状态 转为供压状态，实现自动保压。
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8.3 液压减压回路
• 8.3.2 用减压阀实现多级减压 • 1、二级减压
• 多级减压回路最简单的方式就是分时接入不同设置参数 的溢流阀实现对先导式减压阀的压力控制，即用溢流阀 的压力控制先导式减压阀的压力，使系统有多个压力输 出。
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8.3 液压减压回路
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8.12 液压缸的推力及运动速度计算
• 8.12.1单出杆双作用液压缸的推力及速度计算 • 若液压缸无杆腔进油：
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8.12 液压缸的推力及运动速度计算
• 8.12.1单出杆双作用液压缸的推力及速度计算
• 速度的比（面积比）
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8.12 液压缸的推力及运动速度计算
• 8.3.2 用减压阀实现多级减压 • 2、三级减压
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8.3 液压减压回路
• 8.3.3 用一个减压阀实现单向减压
• 在液压系统中，经常要求执行元件 正反行程的工作压力不同，此时要 用减压阀与单向阀的并联实现单向 减压。
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8.3 液压减压回路
• 8.3.4 用两个减压阀实现双向减压
• 在液压回路中，最简单的背压平 衡回路就是采用串接节流阀和普 通单向阀的方式实现。如图所示 为采用普通节流阀和单向阀的液 压平台平衡回路，可以避免平台 下沉的溜缸冲击问题发生。
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8.10 液压缓冲回路
• 8.10.1 用缓冲液压缸实现缓冲 • 在液压系统中，为了防止活塞与端盖的撞击，专门设计了
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8.7 液压卸荷回路
• 8.7.1 用换向阀实现液压泵卸荷 • 1、用三位阀中位机能的卸荷回路 • 当三位阀的“M”、“H”、“K”型中位机能时，泵可通过
阀直接卸荷。
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8.7 液压卸荷回路
• 8.7.1用换向阀实现液压泵卸荷 • 2、二通阀的卸荷回路
• 采用此方法时卸荷回路必须使二位二通换向阀的流量与 泵的额定输出流量相匹配。这种方法的卸荷效果好，易 于实现自动控制，一般适用于液压泵的流量小于 6.3L/min的场合。
第8章 压力控制回路
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要点概述
• 压力控制回路是对液压与气动系统或系统某一部分的压 力进行控制的回路。包括调压、卸荷、保压、减压、增 压、平衡等多种回路。
• 压力控制回路是由溢流阀、减压阀、顺序阀等液压与气 动基础控制元件构成的，其阀的共同点是利用作用在阀 芯上的流体压力和弹簧力相平衡的原理来实现压力平衡 与调整，从而达到压力稳定。
三级调压
二级调压
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8.1 液压调压回路
• 8.1.3 用两个溢流阀实现双向调压
• 当执行元件的正反行程需要不同的供油压力时，可以将 设置低压力值的溢流阀与设置高压力值的溢流阀并联， 从而使设置高压力值的溢流阀失去稳压能力。可以利用 不同时刻接入更低压力设置值的溢流阀，实现不同时刻 的压力输出。
• 8.12.2 双出杆双作用液压缸的推力及速度计算
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8.13 气动压力回路的特点
• 8.13.1 一次压力控制回路是系统安全压力回路 • 如图所示为一次压力控制回路。此回路用于控制系统的
压力，使之不超过规定的压力值。常用外控溢流阀1或用 电接点压力表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。采用溢流阀，结构简单，工作 可靠，但气量浪费大；采用电接点压力表对电动机及控 制系统要求较高，常用于对小型空压机的控制。
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8.4 气动减压回路
• 8.4.1 多级减压控制 • 在气动系统中，当需要执行元件有多个工作压力时，可
采用多个直动减压阀分时接入先导式减压阀的压力控制 端，即可实现对先导式减压阀分时输出不同压力的控制。
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8.4 气动减压回路
• 8.4.2 用减压阀实现高低压输出控制 • 在气动系统中，多压力分时输出回路，可采用多个减压
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8.11 气动缓冲回路
• 要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外， 特别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采 用缓冲回路来满足气缸运动速度的要求。
• 8.11.1利用行程阀实现气缸的末端缓冲回路
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8.11 气动缓冲回路
• 8.11.2用节流阀和顺序阀实现气缸的末端缓冲回路
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• 本章主要通过对调压回路、减压回路、增压回路、液压 卸荷回路、液压保压回路、液压平衡回路、缓冲回路等 模块的实际应用，达到在性能、原理、选型、安装、调 试等方面对压力基础控制元件和压力基本控制回路的掌 握。
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8.1 液压调压回路
• 按照液压系统的实际要求将系统相关各压力调节控制到 各个分支回路工作所需要的不同等级压力。
• 在有些冲击力要求较大的场 合，如金属冲孔、铆接、锻 压、下料等方面，则应根据 冲击力瞬间释放的特点，选 择具有冲击释放效果的气缸 和相应的气动控制回路来实 现其冲击工作过程。如图所 示为用冲击气缸实现压力冲 击的控制回路。
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8.6 气动增压回路
• 8.9.2用串联气缸增加压力输出控制 • 当气缸的直径较小或系统的压力较低，但还需要气缸有
直接通过减压阀实现供气。
• 气源压力控制回路的后面，并联了一路减压阀的压力输 出，用两个不同压力的减压阀输出，可得到两路不同的 输出压力。在流量满足的条件下，利用减压阀可以并联 输出多路压力。
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8.2 气动调压回路
• 8.2.2 气源压力延时输出控制回路 • 对于长距离管路输出的压力源，由于其稳定压力的输出
• 8.1.1 用溢流阀实现单级调压
• 单级调压回路是指用一个溢流阀元件实现最简单的一个 等级的压力控制回路。
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8.1 液压调压回路
• 8.1.2 用先导式溢流阀实现多级调压 • 在液压系统中，随着工作过程的时段不同，对液压缸的
输出力大小的要求会有所改变，因此也就要求系统的压 力在不同时刻改变两次或三次或更多次。
缓冲液压缸。如图 为采用缓冲液压缸的缓冲回路，采用缓 冲液压缸后不会出现活塞和端盖硬碰硬的撞击损害问题。
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8.10 液压缓冲回路
• 8.10.2 用溢流阀实现缓冲 • 在液压回路中，为了防止在
换向或中位停止过程中产生 过大的惯性压力，可在液压 缸进出口的两端并联单向阀 和溢流阀的超压释放回路。
较大输出力时，此时可采用气缸串联的形式来增加气缸 活塞杆的输出力，以满足大输出力的要求。如图所示为 用串联气缸实现增加压力的输出控制回路。