流体传动基本回路共52页
液压传动系统基本回路
同学们好Welcome to Classroom第七章液压传动系统基本回路The basic circuits of hydraulic transmission system分类：方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路、多执行元件控制回路在学习基本回路的特定功能、组成、工作原理、性能分析的同时要巩固元件图形符号的掌握与运用。
概述：液压传动系统基本回路即是指利用较少的元件和最简单的管路组成具有特定功能的回路。
熟悉和掌握这些基本回路对于更好的阅读、分析已有的系统原理图，或者正确、合理地设计液压传动系统都是非常必要的。
§7.1方向控制回路Directional Control Circuits•作用：•控制液流的流动方向, 特指控制执行元件的启动、停止和换向。
•分类：•执行元件的启动、停止回路；换向回路；锁紧回路•显著特征是有方向控制阀存在一.启动、停止和换向回路启动、停止和换向回路是指对执行元件启动、运行（进给或退回；正转或反转）、停止运动的控制回路。
启动、停止回路通常是在泵与主控换向阀（二位四通阀或二位五通阀）之间设置二位二通阀或二位三通阀控制油液是否接通主控换向阀的进油口来实现。
如果是接通，则为启动，未接通则为停止。
举例：1. 利用二位四通换向阀控制液压缸的换向回路回路组成、工作原理及特点主控阀具有启动、换向功能，但不能在任一位置停留回路组成、工作原理及特点主控阀启、停阀回路组成、工作原理及特点主控阀启、停阀2.利用三位四通换向阀控制液压缸的换向回路主控阀具有启动、换向功能，且能在任一位置停留回路组成、工作原理及特点3.时间制动换向回路回路组成、工作原理及特点t =l /υ恒定工程应用4．行程制动换向回路回路组成、工作原理及特点Array L由先导阀行程恒定工程应用二·锁紧回路锁紧回路是指执行元件不工作时，防止在外力作用下自由运动的回路回路组成、工作原理及特点§7.2压力控制回路Pressure Control Circuits 作用：压力控制回路是对系统主油路或支油路压力控制的回路分类：调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路、缓冲回路、释压回路。
液压传动系统的基本回路
Tom
pVmm 2
(5-4)
显然，电动机的输出转矩与进出口压力差 p 成正比，而与
输入流量qp没有关系。当 p 变化不大时，这种调速回路具 有恒转矩调速特性，见图5-23 (b)。所以，又称恒转矩调
速回路。
③电动机的功率特性电动机的输出功率Pom为
Pom 2nomTom
(5-5)
上一页 下一页 返回
上一页 下一页 返回
5.2压力控制回路
5.2.2减压回路
减压回路的功用是使某个执行元件或某一支路有较其主油路 低的稳定工作压力。如控制油路、夹紧油路和润滑油路等的 油压往往低于主油路的调定压力，这时就需要减压回路。
图5-7是减压回路的一般组成。泵输出的油液由溢流阀调 定压力，为主油路。经过减压阀调节并输出的油液为减压后 的二次油路。
5.3速度控制回路
(3)定量泵一变量电动机容积调速回路图5 -24 (a)是回路 组成。定量泵1向回路补油，溢流阀2调节补油压力，定量泵 3向电动机供油，安全阀4起保护作用，电动机输出转速和转 矩。
①电动机转速特性定量泵向变量电动机输入的流量不可调节，
但是，通过调节电动机的排量也能调节自身的转速nom
换向阀串联在回路中都可组成直接卸荷回路，见图5-13和 图5-14。
上一页 下一页 返回
5.2压力控制回路
2.利用先导式溢流阀遥控口接通油箱的卸荷回路 先导式溢流阀遥控口串接二位二通换向阀与油箱连接的卸
荷回路是常用的卸荷回路，见图5-15。根据泵的流量和溢 流阀额定压力不同，有一定的卸荷压力。因此，也有较小的 能量损失。 3.利用三位换向阀中位机能的卸荷回路 利用三位换向阀的中位机能使泵卸荷比较方便。而且，阀 口损失也小(X形除外)。中位机能是M形、H形、K形和X形 的换向阀都可以使泵卸荷。图5-16为利用中位机能是M形三 位四通电磁换向阀的卸荷回路。中位机能是M,H,K形的内控 式电液动换向阀，在P口或T口应串联单向阀才能正常工作。 否则液动阀不能换向。如图5-17所示。
基本回路
液压缸差动连接式快速运动回路、双泵 供油式快速运动回路、增速缸式快速运 动回路、使用蓄能器的快速运动回路。
42
一、快速运动回路： 1、差动连接式快速运动回路
差动连接只出现在换 向阀右位接入回路使 活塞向右运动时。这 种回路比较简单，应 用较多；但是液压缸 加快的速度不多，当 A1=2A2时，差动连接 只比非差动连接的最 大速度快一倍，有时 不能满足主机快速运 动的要求，因此常常 要和其他方法联合使 用。 43
40
七、释压回路
高压油
释压回的作用在 于使高压大容量 液压缸中储存的 能量缓缓释放， 以免它突然释放 时产生很大的液 压冲击。一般液 压缸直径大于 25cm、压力高于 7MPa时，其油 腔在排油时就先 须释压。
动画
返回
41
第四节、快速运动和速度换接环节
快速运动回路的功用是加快工作机械空
载运动时的速度 V=q/A
动画
35
3、蓄能器保压，由 溢流阀卸荷的回路
6 4 8
1YA 2YA
3 2 1
3YA
7
系统工作时， 1YA 通电，液压泵向蓄 能器和液压缸左腔 供油，并推动活塞 右移；接触工件后， 系统压力升高，升 至系统压力调定值 时，表示工件已夹 紧；压力继电器发 出电信号，3YA通 电，通过先导式溢 流阀使泵卸荷。
3 J1 I1 I2 J2
2
1
动画
8
特点：
不论运动部件原来的运动速度快慢如何，先导阀 总是要先移动一段固定的行程L-△X，将工作部件 先进行预制动后，再由换向阀来使液压缸换向。 这种制动方式被称为行程控制制动式。
行程控制制动式换向回路的换向精度较高，冲出 量较小；但是由于先导阀的制动行程恒定不变， 制动时间的长短和换向冲击的大小将要受到工作 台运动速度快慢的影响。 所以，这种换向回路宜用在工作部件运动速度不 大但换向精度要求较高的内、外圆磨床等场合。
《流体传动与控制》课件第7章
图7－5 溢流阀调压
2.二级调压回路 二级调压回路如图7－6所示，该回路可实现液压泵出口 处两个压力值的调节。当二位二通换向阀电磁铁失电处于左 位工作时，液压泵出口处的压力由溢流阀2决定；当二位二 通换向阀电磁铁得电处于右位工作时，液压泵出口处的压力 由溢流阀4决定，从而实现两级调压。
图7－6 二级调压回路
在图7－14（b）中，活塞上行时蓄能器与油箱相通，故蓄能器内的 压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升，泵的Байду номын сангаас液进入蓄能器。 当蓄能器的压力上升到调定压力时，压力继电器发讯使泵卸载，这时缸 由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与图7－14 （a）所示的方案相比，它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运 动的要求及当换向阀突然切换时蓄能器吸收液压冲击的功能。
量泵等来实现，改变马达的排量Vm可通过采用变量马达来 实现。因此，调速回路主要有节流调速回路、容积调速回路
和容积节流调速回路三种方式。
7.4.2 调速回路 调速回路主要有以下三种情况: (1)节流调速回路:由定量泵供油，用流量阀调节进入或
(2)容积调速回路:用调节变量泵或变量马达的排量来实
(3)容积节流调速回路:用限压变量泵供油，由流量阀调 节进入执行机构的流量，并使变量泵的流量与调节阀的调节 流量相适应来实现调速。此外，还可采用几个定量泵并联， 按不同速度需要，启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。
1.节流调速回路 节流调速回路是通过调节流量阀的通流截面积大小来改 变进入或流出执行机构的流量，从而实现运动速度的调节。
图7－17 利用溢流阀远程控制口卸荷
7.3.6 平衡回路 平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之
相连的工作部件因自重而自行下落。图7－18所示为采用顺序
流体传动
2018/9/18
一、液压传动的基本概念
第 一 讲 主 要 内 容
二、液压传动工作原理
三、液压传动系统的组成和图形符号 四、液压传动系统的特点 五、液压传动的发展史
2018/9/18
一
一
液压传动的基本概念
→ 传动装置 + 控制部分 → 工作机 完成机器工作 任务的直接工 作部分，如车 床的刀架、汽 车的车轮等
2018/9/18
气压传动
气压传动以压缩气体为工作介质，靠气体 的压力传递动力或信息的流体传动。传递 动力的系统是将压缩气体经由管道和控制 阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压 力能转换为机械能而作功；传递信息的系 统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现 逻辑运算等功能，亦称气动控制系统。
2018/9/18
2018/9/18
发展趋势
目前，流体传动技术正在向着 高压、 高速、高效率、大流量、 大功率、微型化、低噪声、低能 耗、经久耐用、高度集成化方向 发展，向着用计算机控制的机电 一体化方向发展。
2018/9/18
发展趋势
流体技术+电气控制好比老虎插上 翅膀，它把一人一刀变为无人多刀， 把复杂工艺变为简单工艺，而今同计 算机控制结合，又将进入一个崭新的 历史阶段。 因此，学好本门课，有助于大家 在今后的工作中多出成果。
2018/9/18
二
液压传动的工作原理
以液压千斤顶为例，介绍液压 传动的工作原理。
2018/9/18
二
液压传动的工作原理
2018/9/18
二
特
液压传动的工作原理
点
（1）用具有一定压力的液体来传动 （2） 传动过程中必须经过两次能量转换 （3） 传动必须在密封容器内进行，而且 容积要发生变化
液压传动第6章液压系统常用回路
6.1.3快速运动回路
某些机型要求执行元件在空行程时需要作快 速运动，以提高生产率，为使执行元件获得快速 运动，可以采用减小执行元件的有效工作面积或 排量，或增大进入执行元件流量的方法，常用快 速运动回路有多种方法。 • 1、液压缸差动连接的快速运动回路 • 2、双泵供油的快速运动回路
1.液压缸差动连接的快速运动回路
1.限压式变量泵和调速阀的调速回路
调节调速阀可调节输入液压缸的流量。 调速阀开口由大变小，变量泵的输出流 量也随之由大变小。因为调速阀开口变 小，液阻增大，泵的出口压力随之升高， 使泵的偏心减小。泵的输出流量减小。 直至泵的流量小于调速阀的调定的流量。 泵的压力降低，使泵的偏心自动增大。 泵的输出流量增大到与调速阀调定的流 量相适应。 调速阀作用： 图6-5 限压式变量泵和调速阀组 1稳定液压缸的流量 成的调速回路 2使得泵的输出流量和液压缸需要的流 1-限压式变量叶片泵 2-调速阀 量适应。
6.1.2容积式节流调速回路
• 容积式节流调速回路是用变量泵供油，用流 量阀改变进入液压缸的流量，以实现对工作 速度的调节。这时泵的供油量与液压缸所需 的流量是相适应的。 • 这种调速方式就其性质说仍属于容积调速， 因为最终改变系统流量调速的仍是变量泵的 排量，所不同的是，变量泵的排量由系统油 路上的流量控制阀进行控制，调整流量控制 阀就可以改变变量泵的排量。
学习要领
6.1 速度控制回路
速度控制回路是用来控制执行元件速度的，包括调速回路、 快速运动回路和速度换接回路。调速回路是用来调节执行元件 的速度，以满足执行元件对工作速度的要求。
流入流量q的调节方法：定量泵+节流阀；变量泵 调 速 原 理
q 液压缸 v A
不可调节
q 液压马达 n V
第1章 流体传动基本回路
1.2 速度换接回路
速度换接回路的功用是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度变 换成另一种运动速度(例如，由快进变换成工进等等)。常见的形式有以下一些。
（1）行程阀实现快慢速换接的回路
当换向阀右位和行程阀下位按入回路时，节流阀被短路，流入液压缸左腔的 压力油使活塞快速向右运动。当活塞移动 到挡块压下行程阀的位置时，行程阀关闭， 液压缸右腔的油液必须通过节流阀才能流 回油箱，活塞运动转变为慢速工进。当换 向阀左位接入回路时，压力油经单向阀进 入液压缸右腔，活塞快速向左返回。这种 回路的快慢速换接过程比较平稳，换接点 位置较易控制(换接精度高)；缺点是行程 阀的安装位置不能任意布置，管路连接较 为复杂。 行程阀如改用电磁阀，并通过挡块压 下电气行程开关来操纵，也可以实现上述 的快慢速自动换接。这样虽可以灵活地布 置电磁阀的安装位置，但换接平稳性和换 接精度都没有行程阀好。
(2)并联减压回路
两个(或多个)减压阀和泵并联，减 压后的压力到达液压缸，形成两个液压 支路。二者毫无关联。泵出口处的最大 压力决定于溢流阀A。
（3）多级减压回路
二位二通阀处于右位时，减压 阀的远控口断路。提供给缸的压力 是减压后的压力pC ，二位二通阀处 于左位时，减压阀由远程调压阀B控 制，提供给缸的压力是减压后的压 力pB,pB<pC 泵出口的最大压力决定 于溢流阀A。
1.7 保压回路
保压回路的功用是使系统在液压缸不 动或仅有极微小的位移下稳定地维持住压 力。最简单的保压回路是使用密封性能较 好的液控单向阀回路，但是阀类元件处的 泄漏使这种回路的保压时间不能维持很久。
(1) 用液控单向阀和电接触式压力表 的自动补油式保压回路
当换向阀2右位接入回路时，液压缸上 腔成为压力腔，在压力到达预定上限值时 电接触式压力表4发出信号，使换向阀切换 成中位；这时液压泵卸荷，液压缸由液控 单向阀3保压。当液压缸上腔压力下降到预 定下限值时，电接触式压力表又发出信号， 使换向阀右位接入回路，这时液压泵给液 压缸上腔补油，使其压力回升。换向阀左 位接入回路时，活塞快速向上退回，这种 回路保压时间长，压力稳定性高，适用于 保压性能较高的高压系统。
第二章流体力学基础流体传动演示文稿
2.1 流体的物理性质
液压油选用 ——对液压油液的选择要求 ➢ 粘温特性好 ➢ 有良好的润滑性 ➢ 成分要纯净 ➢ 对热、氧化水解都有良好的化学稳定性，使用寿命长 ➢ 比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和燃点高，流
动点和凝固点低。 （凝点—油液完全失去其流动性的最高温度） ➢ 抗泡沫性和抗乳化性好，防锈性好 ➢ 材料相容性好，腐蚀性小 ➢ 对人体无害，对环境污染小，价格便宜无毒
第3页，共100页。
2.1 流体的物理性质
第4页，共100页。
2.1 流体的物理性质
１液体的密度和重度 密度 ρ ——液体的密度(kg/m3)； ΔV——液体中所任取的微小体积(m3) Δm——体积ΔV中的液体质量(kg)
密度的物理含义是质量在空间某点处的密集程度。密度 是空间点坐标和时间的函数，即ρ=ρ(x，y，z，t)。
第13页，共100页。
2.1 流体的物理性质
被测液体在规定温度下的恩格勒粘度为：
E t 0.02t t0
求得了恩格勒粘度E后，可由下面的半经验公式求出被 测液体的运动粘度：
(0.0731E 0.0631/ E) 104 m2 / s
第14页，共100页。
2.1 流体的物理性质
液压油牌号，常用某一温度下的运动粘度平均值来表示， 如 N32 号 液 压 油 ， 指 40℃ 时 运 动 粘 度 的 平 均 值 为 32mm2/s （ cSt）。旧牌号20号液压油是指这种液压油在50℃时的运动粘 度平均值为20mm2/s（cSt）。
第35页，共100页。
2.2 流体静力学
如果垂直液压缸的活塞上没有载荷，则不计活塞重量及其 他阻力时，不论怎样推动水平液压缸的活塞，都不能在液体中 形成压力，说明液压系统中的压力是由外载荷决定的，这是液 压传动中的一个基本概念。
中职教育-《流体传动与控制》课件：第六章 液压基本回路(2)(国防工业出版社).ppt
• 4．改善节流调速负载特性的回路 • 在节流阀调速回路中，负载的变化引起速度变化
的原因在于负载变化引起节流阀两端的压力差变化， 使通过节流阀进入液压缸的流量发生变化，液压缸 的运动速度也就随之变化。在负载变化较大而又要 求速度稳定时，这种调速回路远不能满足要求。如 用调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大大提高。 • （1）采用调速阀的节流调速回路 • 根据调速阀在回路中安放的位置不同，同样的有 进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。它们的 回路构成、工作原理与它们各自对应的节流阀调速 回路基本一致。由于调速阀本身能在负载变化的条 件下保证节流阀两端压差基本不变，因而是通过调 速阀的流量基本保持不变，大大提高了回路的速度 刚性。
• 第二节 速度控制回路
• 速度控制是液压系统中的核心部 分，它的工作性能的好坏对整个系统 起着决定性的作用。速度控制包括调 速回路、速度换接回路、快速运动回 路等。
• 一、调速回路
• 调速回路用于工作过程中调节执 行元件的运动速度，它对液压系统的 性能起着决定性的影响，在液压系统 中占有突出的地位，是液压系统的核 心。
• （2）采用溢流节流阀的调速回路
• 溢流节流阀只能用于进油节流调速回路中， 液压泵的供油压力随负载而变化，因此回路 的功率损失比较小，效率比采用调速阀时高。 溢流节流阀的流量稳定性比调速阀差，在小 流量时尤为明显，故不宜用在对低速稳定性 要求较高的精密机床调速系统中。
• （二）容积调速回路
• 容积调速回路是由变量泵或变量马达及安 全阀等元件组成的闭式回路，通过改变变量 泵的输油量或变量马达的每转排量来实现运 动速度的调节。
• 调速的方式主要有以下三种： • （1）节流调速 采用定量泵供油，由流量控制阀
调节进入执行元件的流量来实现调速。 • （2）容积调速 通过改变变量泵或变量马达的排
第七章_流体传动基本回路 容积、快速、换接
第二阶段将已调到最大值 的变量泵的排量VB固定不变， Pm 然后调节变量马达的排量Vm，
使之从最大逐渐调到最小， 此时马达的转速nm便进一步 逐渐升高到最高值(在此阶段
-Vmmax -VBmax
中，马达的输出转矩Tm逐渐 减 小 ， 而 输 出 功 率 Pm 不 变 ) 。
Tm
这一阶段相当于定量泵变量 nm 马达的容积调速回路。
稳态工作时qB=q1
二、快速回路
1、差动快速
2.双泵供油的快速运动回路
当系统压力小于3的调 整压力时,进入系统的流量 q为：q=q1+q2
当系统压力大于3的调整 压力,小于5的调整压力时, 进入系统的流量q为： q=q1
当系统压力等于5的调 整压力时,进入系统的流量 q为： q＜q1
双泵供油回路功率利用合理、效率高，并且速度换接较 平稳，在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛，缺点 是要用一个双联泵，油路系统也稍复杂。
3、增速缸快速回路
4、辅助缸快速
三、速度换接回路
速度换接回路用来实现运动速度的变换， 即在原来设计或调节好的几种运动速度中，从 一种速度自动转换成另一种速度。对这种回路 的要求是速度换接要平稳，即不允许在速度变 换的过程中有前冲(速度突然增加)现象。下面 介绍几种回路的换接方法及特点。
1、用单向行程节流阀 换接
1、变量泵和定量执行机构组成的容积调速 回路 VB≠c Vm=c
Pm
Tm nm
VB
nm =nBVB Vm
Tm=VmΔp 2π
Pm=nmTm=VBnBTm Vm
2、定量泵和变量马达的容积调速回路；
nm =nBVB Vm Tm=VmΔp 2π Pm=nmTm=pqm=pVBnB
流体传动与控制_周忆_液压基本回路资料
所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。
例如用来调节液压泵供油压力的调压回路，改变液压执行元件工作速度的调速回路等都是常见的液压基本回路，所谓全局为局部之总和，因而熟悉和掌握液压基本回路的功能，有助于更好地分析、使用和设计各种液压传动系统。
压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类四路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等多种回路。
7.1.1 调压回路功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。
在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。
在变量泵系统中，用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。
若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。
（1）单级调压回路如图4-16a所示，在液压泵1出口处设置并联的溢流阀2，即可组成单级调压回路，从而控制了液压系统的最高压力值。
（2）二级调压回路如图6-1a，可实现两种不同的压力控制。
（3）多级调压回路如图6-1b所示的由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。
在这种调压回路中，阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力，但阀2和阀3的调定压力之间没有什么一定的关系。
7.1.2 减压回路减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。
最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连，如图6－2所示。
回路中的单向阀供主油路压力降低（低于减压阀调整压力）时防止油液倒流，起短时保压之用。
减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压，图6－2b所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压，但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。
为了使减压回路工作可靠起见，减压阀的最低调整压力不应小于0.5Mpa，最高调整压力至少应比系统压力小0.5MPa。
当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度发生影响。