06多缸动作回路 快动和速度换接回路 压力控制回路 液压基本回路 速度控制回路
第六讲 液压基本回路
液压基本回路—增压回路
四、增压回路
使系统某一支路获得 较系统调定压力高的工作
压力
其特征是由增压缸供 油,从而使执行元件2有
较大的出力。
液压基本回路--平衡回路
五、平衡回路
平衡回路的功用在于使执行元件 的回油路上保持一定的背压值,以平 衡重力负载,使之不会因重力而自行 下降。 1.采用单向顺序阀的平衡回路 调整顺序阀的开启压力,使其和 液压缸下腔承压面积的乘积略大于垂 直运动部件的重力,则在重力的作用 下液压缸活塞不能自行下降,这时的 单向顺序阀称为平衡阀。适用于工作 负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。
液压基本回路锁紧回路
2.采用液控单向阀的锁紧 回路 当系统停止工作时, 液控单向阀将执行元件的
进出油口关闭,执行元件
被锁紧。
液压基本回路多执行元件控制回路
第四节 多执行元件 控制回路 通过压力、流 量、行程控制来实 现多执行元件的预 定动作要求。 一、顺序动作回路 1.压力控制的顺序动 作回路 1)由顺序阀控制的顺 序动作回路
单 向 顺 序 阀
液压基本回路--平衡回路
2.采用液控制单向阀的平衡回路 不工作时液控制单向阀关 闭,油缸下腔的油液无法排出, 油缸无法下降。当油液上腔通 压力油时,控制油液进入液控 单向阀,使其打开,油缸下腔 的油液排出,油缸下降。
在回路中用液控单向阀闭 锁油液,泄漏少,闭锁性好。 单向节流阀可保证活塞下行运 动的平稳性。
变量泵油缸容积调速回路
速度控制回路--快速和速度换接回路
二、快速动作回路和速度换接回路
(一)快速运动回路
功能:使执行元件获得尽可能大的
工作速度,以提高生产效率,并使
功率得到合理的利用。 1.液压缸差动连接快速运动回路 差动连接和非差动连接的速度之比:
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同步回路∵6.5.2.2流量控制阀的同步回路串联液压缸的同步回路带补偿装置的串联液压缸活塞先到左位接入系统,压力油控下腔与油箱接通点图示为通过双泵供油实现多缸快慢速互不干扰的回路。
大泵供油小泵供油大泵供油大泵供油小泵供油大泵供油快速回路6.2.1.2双泵供油快速回路增速缸快速回路处于左位,压力油经柱塞孔进,推动活塞快速向右移从油箱吸取,活塞缸右腔油液经换向阀回油当执行元件接触工件,工作压力升开启,高压油关闭充液阀、,活塞转换成慢速运动,且推力增换向阀处于右位,压力油进入活塞缸,大腔回油排动画演示速度换接回路功用两个调速阀串联)的流量调定值必须两种工作速度的切换回路两个调速阀并联)用行程阀或行程开关的速度切换回路通过改变挡块的斜度来调整切换过程的速度以达到要求的速度换接平稳性;切换位置比较精确行程阀的安装位置不能任意布置,管路连接比较复杂。
容易造成泄漏阀,通过挡块压下电来操作,接。
虽然阀的安装灵活,但速度换接的平稳性、可靠性和换接单级调压回路双向调压回路图示,由溢流阀2调压,压力较低左位,由溢流阀1调压,压力较6.4.2 卸荷回路⏹卸荷:泵在很小功率下运转的情况图示,增压器输右位,增压器左行为下次增压准只能断续增压。
双作用增压器的增压回动画演示回路对保压稳定性要求不高液压泵自动补油的6.4.6 平衡回路回路动画演示采用液控单向阀的平液控单向阀是锥面密封,故闭锁性能好。
回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的液控单向阀平衡回路特点液控单向阀锥面密封可用于停留时间长或要求停止位置准顺序阀控制的泄压回路A1A2速度负载特性液压缸稳定工作时的受力平衡方程AA1A2与进口节流调速回路比较将节流阀装在与执行元件并联的支路上,即与缸并联,溢流阀做安全阀,p P取决于负载,p P= p1=△p = F/A动画演示节流阀旁路节流调速回路速度负载特性= q P-⊿q= q p-K L A T(p1-p2)m= q p-K L A T(F/A)m液压缸的工作速度为:v = q1/A =[q p-K L A T(F/A)m]/A=C,F↑,v↓,F↓,v↑,即v—F特性更软F=C,↑A T,v↓; ↓A T↑v,即速度随A T而变化结论速度受负载变化的影响大,在小负载或低速时,曲线陡,回路的速度刚性差。
液压基本回路详解
液压缸: v qp pv npVp pv
A
A
变化Vp,即可变化缸旳运动速 度v .
qP
v
安 全 阀
qP
VM
液压马达:
nM
nM
qp pV MV
VM
n pV p VM
pVMV
变化Vp,即可变化nM .
2、定量泵-变量马达构成旳容积调速回路
p1
qP
TM
nM VM 马达输出转矩:
p2
TM
pMVM
AT1
AT3
AT1 < AT2 < AT3
特点: ① 速度稳定性大大提升;
0
R
② 功率损失比同类采用节流阀旳大。
(二)容积调速回路
经过变化变量泵旳输出流量或变化变量马达旳 排量来实现执行元件旳速度调整。 1、变量泵-定量执行元件构成旳容积调速回路
P1
P2
安 全 阀
开式回路
闭式回路
A
速度特征分析:
基本回路:有关液压元件所构成旳能独立完毕 特定功能旳经典回路。
类型
压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路
等等
多缸工作回路
要点:
1、方向、速度、压力等控制回路旳基本原理、功能、 回路中各元件作用和经典回路图;
2、节流调速回路旳参数计算措施,其中涉及正确地应 用薄壁小孔流量公式,精确列出液压缸受力平衡方程 等;
1DT(+):
P= Py2
2DT(+):
P= Py3
4、连续、按百分比进行压力调整回路
采用先导式百分比电磁溢流阀,调整进入阀旳输 入电流(或电压)旳大小,即可实现系统压力旳无 级调整。
优点:简朴,压力切换平稳,更轻易实现远距离控制或程控。
液压基本回路
在不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下
液压缸的运动速度 V = q / A 液压马达的转速 n = q / Vm 式中: q——输入液压执行元件的流量; A——液压缸的有效面积; Vm——液压马达的排量。
由以上两式可知,要想调速,改变进入液压 执行元件的流量或改变变量液压马达的排量 的方法来实现。为了改变进入液压执行元件 的流量,可有三种方法:
六、增压回路
1. 增压原理 2. 增压回路
二、 速度控制回路
速度控制回路:是调节和变换执行元件运 动速度的回路。 速度控制回路包括:调速回路、快速运动回 路,速度换接回路,其中调速回路是液压系 统用来传递动力的,它在基本回路中占有重 要地位。
(一)调速回路
调速回路:用于调节液压执行元件速度的回 路。
(2)特点 ①速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交, 其最大承载能力随 AT 的增大而减小,即旁路 节流调速回路的低速承载能力很差,调速范围 也小。 ②旁路节流调速只有节流损失,无溢流损失, 发热少,效率高些。 ③由于旁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、负载变化较小、对速度平稳性要 求不高而要求功率损失较小的系统中。
1 2 1 2 1 2
i
if p
p
A 2 A , then
1 2
F p 2p p A
0 c 2
i
p :液压泵出口至差动后合成管路前的压力损失;
i
p :液压缸出口至合成管路前的压力损失;
0
p :合成管路的压力损失;
c
3. 采用蓄能器的快速运动回路
(1)回路组成 (2)回路原理 (3)特点 ①可用小流量泵获快 速运动 ②只适用于短期需要 大流量的场合。
液压与液力传动课件:速度控制回路和多缸工作控制回路-
可知: (1)進油節流調速回路的速度穩定性差。 (2)節流調速會發熱,壓力越大,發熱越嚴重。這將對液
壓缸洩漏和速度穩定性產生影響。
14:20:41
12
2. 回油路節流調速回路 -- (略講) (1)基本方程
14:20:41
Q1 Q泵 Q
p2
14:20:41
7
e、活塞運動速度
v
Q1 A1
cd
AA节1(p泵-
F A1
)
(5)
速度是載荷的函數,稱為速度—負載特性,反映了速度隨外 載變化的特性,可用速度剛度表示
f、速度剛度
速度剛度-“速度-負載”特性曲線上某一點切線斜率的
負倒數,即某點法線的斜率,為速度剛度。利用式(5),對 速度求導可得。
(1)調速閥回路的輸入功率Pp和 溢流閥損失功率ΔP1不隨負載而變 化。 (2)調速閥回路輸出功率P,隨負 載增加而線性上升。
P
(3)節流損失功率Δ P2,隨負載增 加而線性下降。
Fmax
F
14:20:41
21
(二)容積調速回路
根據上面的分析可知:節流調速的一個很嚴重的缺陷就是 多餘流量經溢流閥回油箱,造成能量損失和油溫升高。特別 在執行元件低速運行更為嚴重。
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26
(3) 負載特性
執行元件輸出轉矩(力)和輸出功率與變數泵調節參數 (排量)之間的關係。
當不考慮回路的損失時,液壓馬達的輸出轉矩(或缸的輸出 推力)為
F A( p p0 )
M
M ( p p0 )q2
P
M
2
n
當考慮機械效率時,輸出轉矩
v
速度控制回路
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。
液压基本回路速度回路
可编辑ppt
5
1)进油路节流调速回路 (进口节流)
可编辑ppt
回路结构如图 所示,节流阀 串联在泵与执 行元件之间的 进油路上。它 由定量泵、溢 流阀、节流阀 及液压缸(或 液压马达)组 成。
6
通过改变节流阀的开口量(即通流截面
积AT)的大小,来调节进入液压缸的流
量,进而改变液压缸的运动速度。
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18
在容积调速回路中,根据油路的循环方 式不同可分为开式回路和闭式回路。
根据液压泵与执行元件组合方式,容积 调速回路: 变量泵-定量执行元件的容积调速 定量泵-变量马达的容积调速 变-定量执行元件的 容积调速回路
泵-缸开式 泵-缸闭式
液压缸的流量q1,可
实现对液压缸速度的 调节。
可编辑ppt
15
进口节流调速回路速度-负载特性
结 论 :
适 用 于
重 载
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16
4)节流调速回路性能的改进
(1)进油节流+回油背压(背压阀) (2)调速阀节流
可编辑ppt
17
2.容积调速回路
节流调速回路由于存在着节流损失 和溢流损失,回路效率低,发热量 大,因此,只用于小功率调速系统。 在大功率调速系统中,多采用回路 效率高的容积式调速回路。
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23
二、快速回路
执行机构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。在空行程阶段其速度较 高负载较小。采用快速回路,可以 在尽量减少液压泵流量的情况下使 执行元件获得快速。
定量液压泵输出的多余流量由溢流阀溢 回油箱。为了完成调速功能,不仅节流 阀的开口量能够调节,而且必须使溢流 阀始终处于开启溢流状态。
在该调速回路中,溢流阀的作用:
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。
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
液压基本回路
第七章第七章液压基本回路主要内容:一、一、速度控制回路(一)(一)调速回路:油缸:v=q/A 液压马达: n=q/Vm1.节流调速回路;2.容积调速回路;3.容积节流调速回路(二)(二)速度换接回路(三)(三)快速回路二、二、压力控制回路(一)(一)调压回路(二)(二)减压回路(三)(三)卸荷回路(四)(四)保压回路(五)(五)增压回路…三、三、方向控制回路(一)(一)换向回路(二)(二)锁紧回路四、四、多缸动作控制回路(一)(一)顺序动作回路(二)(二)同步动作回路(三)(三)防干扰回路第一节速度控制回路速度控制回路是研究液压系统的速度调节和变换问题,常用的速度控制回路有调速回路、快速回路、速度换接回路等,本节中分别对上述三种回路进行介绍。
一、调速回路调速回路的基本原理从液压马达的工作原理可知,液压马达的转速n M由输入流量和液压马达的排量V m决定,即n M=q/V m,液压缸的运动速度v由输入流量和液压缸的有效作用面积A决定,即v=q/A。
通过上面的关系可以知道,要想调节液压马达的转速n M或液压缸的运动速度v,可通过改变输入流量q、改变液压马达的排量V m和改变缸的有效作用面积A等方法来实现。
由于液压缸的有效面积A是定值,只有改变流量q的大小来调速,而改变输入流量q,可以通过采用流量阀或变量泵来实现,改变液压马达的排量V m,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: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:用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: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7—1则液压泵输出的油液全部经节流阀流进液而总的流量不会改7-2(a)所示.p t,泵的供油压力p0,进入液压缸的流量q1由节流阀的调节开口面积a确定,压力作用在活塞A1上,克服负载F,推动活塞以速度v=q1/A1向右运动。
基本回路
7.1 速度控制回路
7.1.13 快速回路——用蓄能器的快速回路
快速回路的功用:加快工作机构空载运行时的速度,以提高系统的工作效率。下面 介绍采用蓄能器的快速回路。 应用:该回路适用于系统短期需要大流量的场合。
7.1 速度控制回路
7.1.14 速度换接回路——快速与慢速的换接回路
用二位二通电磁阀与调速阀并联的快 慢速换接回路
7.1 速度控制回路
7.1.6容积调速回路——定量泵和变量马达容积调速回路
特点:改变液压马达排量VM,可使液压马达转速nM随VM成反比变化,马达输出转矩TM 随VM成正比变化。而马达的输出功率PM不因调速而发生变化即恒功率调速回路,该回路 的调速范围很小 。
缺点:液压泵和液压马达的泄漏损失和摩擦损失,该回路当VM很小时,nM、TM和PM的 实际值也都等于零,以致无力带动负载,造成液压马达停止转动的“自锁”现象,故该 调速回路很少单独使用。
Fmax p p A
该调速回路的功率损失由两部分组成,即溢流 损失рP△q和节流损失Δрq1。回路的效率为:
P1 p1q1 P P P P p q
结论:节流阀进口节流调速回路适用于轻载、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。
7.1 速度控制回路
7.1.3节流调速回路——节流阀出口节流调速回路
7.1 速度控制回路
7.1.2节流调速回路——节流阀进口节流调速回路
(1)速度负载特性 液压缸在稳定工作时,其受力平衡方程式为:
p1 A F P 2 A
由于回油腔通油箱,p2视力零,则有: p1
F A
F1 A
设液压泵的供油压力为pp则节流阀进出口的压差为:
p p p p1 p p
液压技术第四版教学课件第六章 液压基本回路
为较高的压力进入液压缸左腔。
(2)当三位四通换向阀在右位工作时,活塞
作空行程返回,油泵的出口油液压力由溢流阀3调
定为较低压力进入液压缸右腔。
(3)活塞退到终点后,油泵在低压下卸荷。
中国劳动社会保障出版社
§6-2
压力控制回路
4.支路减压回路
系统工作压力由溢流阀2调定,在
液压缸6的进油路上串联单向减压阀5。
路、卸荷回路、平衡回路和保压回路等。
一、调压回路
控制系统的工作压力,使其不超过某一预先调定好的数值,或者
使工作机构在运动过程的各个阶段具有不同压力的回路称为调压回路。
中国劳动社会保障出版社
§6-2
压力控制回路
1.二级调压回路
(1)电磁换向阀3断电时,先导式溢流阀4
工作,系统压力由阀4的先导阀控制,系统在较
当压力超过溢流阀5的调定值时,溢流5溢流,
液压缸左腔通过单向阀6从油箱补油。
(2)活塞向左运动突然切换换向阀至中位时,
溢流阀4起缓冲作用,单向阀7从油箱补油。
中国劳动社会保障出版社
第六章 液压基本回路
§6-2
压力控制回路
利用压力控制阀来调节系统或其中某一
部分压力的回路称为压力控制回路。
压力控制回路主要有调压回路、增压回
§6-2
压力控制回路
油泵继续供油,压力上升,电接
点压力表的控制系统使电磁铁CB1断电,
换向阀处于中位,液压泵卸荷。液压
缸由液控单向阀保压。
当液压缸上腔的压力降到电接触
式压力表的下限值时,压力表发出信
号,使电磁铁CB1通电,液压泵再次向
系统供油,使系统压力升高。
中国劳动社会保障出版社
第六章 液压基本回路
基本液压回路
2 增ห้องสมุดไป่ตู้和减压回路
1)增压回路
图7为连续(双向)增压回路,缸4为双向增长缸,用单向阀5、6、7、8构成 正、反增压回路。图示状态,增压油液经单向阀8供入执行元件;反向时,则 经单向阀5供入执行 元件。 图8为液压泵串联增压 回路,泵1输出旳压力 油液经液压泵2进一步 增压而输入到执行元 件,液压泵2出口压力 等于溢流阀3、4调定 压力之和。
8.2 方向控制回路
在液压系统中,执行元件起动、停止或变化运动方向是 利用控制进入执行元件旳油液通断或流向变化来实现旳。实 现这些功能旳回路称方向控制回路。
常见旳回路有换向回路 锁紧回路 定向回路
1 换向回路
1)使用换向阀旳换向回路
图a中单作用液压缸,当阀2处右位时,液压源1向液压缸3大腔供液,活塞伸出;阀 2换位(图示)液压缸靠弹簧离或自重(竖直放置)退回。b图也是使用阀2旳换向回路,也 是差动回路。
11
4
6
8
9
3
2
7
10
5
1
2 锁紧回路
为使执行元件在任意位置上停止不动或预防停止后旳窜动旳回路。当液压 缸停止工作时,H型三位四通阀处中位,液压锁 控制管路释压而处关闭状态,液压缸两腔均无油 液进入和流出,活塞被锁紧。该回路常用工程机 械旳双向锁紧。使用一种液控单向阀时,可单向 锁紧(常用于竖直方向锁紧)。换向阀也可使用Y 型阀。
8 7
6
4
5
8 9
7
4
5
6
3
3
2
2
1 1
5 其他回路
2)保压回路 某些液压系统在部件停止运动后仍需要液压系统保持一定旳压力(如挤压 成型系统),可采用保压回路,如图14~图17所示。 图14采用压力补偿变量泵旳保压回路,可长久保持液压缸压力。在保压阶段,变量泵 输出流量自动降低到补充泄漏量所需旳流量,并随泄漏量变化自动调整。 图15使用辅助泵旳保压回路。在保压阶段,压力继电器4发出控制信号,使电磁换向 阀5处于上工位,溢流阀6使主泵1卸荷,仅用辅助泵2经换向阀7向液压缸8供液保压。
06多缸动作回路 快动和速度换接回路 压力控制回路 液压基本回路 速度控制回路
同步回路∵6.5.2.2流量控制阀的同步回路串联液压缸的同步回路带补偿装置的串联液压缸活塞先到左位接入系统,压力油控下腔与油箱接通点图示为通过双泵供油实现多缸快慢速互不干扰的回路。
大泵供油小泵供油大泵供油大泵供油小泵供油大泵供油快速回路6.2.1.2双泵供油快速回路增速缸快速回路处于左位,压力油经柱塞孔进,推动活塞快速向右移从油箱吸取,活塞缸右腔油液经换向阀回油当执行元件接触工件,工作压力升开启,高压油关闭充液阀、,活塞转换成慢速运动,且推力增换向阀处于右位,压力油进入活塞缸,大腔回油排动画演示速度换接回路功用两个调速阀串联)的流量调定值必须两种工作速度的切换回路两个调速阀并联)用行程阀或行程开关的速度切换回路通过改变挡块的斜度来调整切换过程的速度以达到要求的速度换接平稳性;切换位置比较精确行程阀的安装位置不能任意布置,管路连接比较复杂。
容易造成泄漏阀,通过挡块压下电来操作,接。
虽然阀的安装灵活,但速度换接的平稳性、可靠性和换接单级调压回路双向调压回路图示,由溢流阀2调压,压力较低左位,由溢流阀1调压,压力较6.4.2 卸荷回路⏹卸荷:泵在很小功率下运转的情况图示,增压器输右位,增压器左行为下次增压准只能断续增压。
双作用增压器的增压回动画演示回路对保压稳定性要求不高液压泵自动补油的6.4.6 平衡回路回路动画演示采用液控单向阀的平液控单向阀是锥面密封,故闭锁性能好。
回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的液控单向阀平衡回路特点液控单向阀锥面密封可用于停留时间长或要求停止位置准顺序阀控制的泄压回路A1A2速度负载特性液压缸稳定工作时的受力平衡方程AA1A2与进口节流调速回路比较将节流阀装在与执行元件并联的支路上,即与缸并联,溢流阀做安全阀,p P取决于负载,p P= p1=△p = F/A动画演示效率高,系统温升小,适用于高速、大功率调速系统。
变量泵—定量马达闭式调速回路变量泵—变量马达闭式调速回路6.1.3容积节流调速回路⏹用压力补偿泵供油,用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度;并使变量泵的供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变化。
液压系统的基本回路
(1) 进油节流调速回路
进油节流调速回路是将节流 阀装在执行机构的进油路上, 调速原理如图6-20所示。
根据进油节流调速回路的特 点,节流阀进油节流调速回路 适用于低速、轻载、负载变化 不大和对速度稳定性要求不高 的场合。
图6-20 进油节流调速回路
(2) 回油节流调速回路
回油节流调速回路将节流阀安装
活塞的液压作用力Fa推动大 小活塞一起向右运动,液压
缸b的油液以压力pb进入工作 液压缸,推动其活塞运动。
其关系如下:
pb
pa
Aa Ab
三、增压回路
2.双作用增压回路
四、保压回路
有些机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在 工作循环的某一阶段内保持一定压力,这时就需要采用保 压回路。保压回路可在执行元件停止运动或仅仅有工件变 形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本保持不变。
一、启停回路
当执行元件需要频繁地启动或停止时,系统中经常采用 启、停回路来实现这一要求。
二、换向回路 1. 简单换向回路
简单换向回路是指在液压泵和执行元件之间加装普通换向 阀,就可实现方向控制的回路。如图6-2、6-3所示。
2.复杂换向回路
采用特殊设计的机液换向阀,以行程挡块推动机动 先导阀,由它控制一个可调式液动换向阀来实现工作 台的换向,既可避免“换向死点”,又可消除换向冲 击。这种换向回路,按换向要求不同可分为 时间控制 制动式 和 行程控制制动式 两种。
图6-19 采用顺序阀的平衡回路
第三节 速度控制回路
速度控制回路是调节和变换执行元件运动速度的回路,它包 括调速回路、快速回路和速度换接回路。
一、调速回路
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
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6.5多缸动作回路⏹液压系统中,两个或两个以上(多)缸按照各缸之间的运动关系要求进行控制,完成预定功能的回路。
⏹分类:顺序动作回路同步动作回路互不干扰回路6.5.1顺序动作回路⏹各执行元件严格按预定顺序运动的回路称为顺序运动回路。
⏹如:组合机床回转工作台的抬起和转位、定位夹紧机构的定位和夹紧、进给系统的先夹紧后进给等。
顺序动作回路分类行程控制按照控制方式不同< 压力控制时间控制6.5.1.1行程控制的顺序动作回路⏹行程控制——利用执行元件运动到一定位置(或行程)时,使下一个执行元件开始运动控制方式。
6.5.1.2 压力控制顺序动作回路⏹压力控制——利用系统工作过程中压力的变化使执行元件按顺序先后动作。
时间控制顺序动作回路时间控制——利用第一个执行元件运动到一定时间后,下一个执行元件才开始运动控制方式。
6.5.2同步动作回路⏹能保证系统中两个或多个执行元件克服负载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的差异,在运动中以相同的位移或相同的速度运动,前者为位置同步,后者为速度同步。
也可以按一定的速比运动。
严格地做到每一瞬间速度同步,则可保持位置同步。
同步回路∵6.5.2.2流量控制阀的同步回路调整两个调速阀的开口大小,控制进入或流出液压缸的流量,可使它们在一个方向上实现速度同步。
回路结构简单,调整麻烦,同步精度不高。
6.5.2.3串联液压缸的同步回路这种回路允许较大偏载,因偏载造成的压差不影响流量的改变,只导致微量的压缩和泄漏,因此同步精度较高,回路效率也较高。
此种情况,泵的供油压力至少是两缸工作压力之和。
活塞先到左位接入系统,压力油控下腔与油箱接通特点⏹∵采用了补偿措施⏹∴两缸出现同步误差每次下行⏹运动中都可消除⏹故同步精度较高,一般用于负⏹载较小系统6.5.3多缸快慢速互不干扰回路在多缸系统中,防止其压力、速度互相干扰。
如:组合机床液压系统中,若用同一个液压泵供油,当某缸快速运动时,因其负载压力小,它缸就不能工作进给。
图示为通过双泵供油实现多缸快慢速互不干扰的回路。
大泵供油小泵供油大泵供油大泵供油小泵供油大泵供油6.2.1快速回路使执行元件获得必要的高速,以提高效率,充分利用功率。
快速回路分类双泵供油增速变量泵供油增速液压缸差动连接增速蓄能器供油增速6.2.1.2双泵供油快速回路增速缸快速回路处于左位,压力油经柱塞孔进,推动活塞快速向右移从油箱吸取,活塞缸右腔油液经换向阀回油当执行元件接触工件,工作压力升开启,高压油关闭充液阀、,活塞转换成慢速运动,且推力增换向阀处于右位,压力油进入活塞缸,大腔回油排动画演示6.2.2.1速度换接回路功用⏹完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。
实质上是一种分级(或有级)调速回路,但速度是根据需要事先调好,这是和调速回路的不同之处。
速度换接方法各种增速回路电磁阀的换接回路行程阀的换接回路电磁阀与调速阀换接回路特点安装连接比较方便,易于实现自动控制,但速度换接平稳性和可靠性以及换接精度都较差。
6.2.2.4 两种进给速度的换接回路⏹调速阀串联的换接回路⏹调速阀并联的换接回路两个调速阀串联)的流量调定值必须两种工作速度的切换回路两个调速阀并联)用行程阀或行程开关的速度切换回路通过改变挡块的斜度来调整切换过程的速度以达到要求的速度换接平稳性;切换位置比较精确行程阀的安装位置不能任意布置,管路连接比较复杂。
容易造成泄漏阀,通过挡块压下电来操作,接。
虽然阀的安装灵活,但速度换接的平稳性、可靠性和换接方向控制回路分类一般换向回路<方向控制回路< 复杂锁紧回路6.3 方向控制回路⏹换向回路功用控制执行元件的启动、停止和换向。
⏹换向回路组成各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆可组成。
⏹手动换向阀换向回路性能特点换向精度和平稳性不高,常用于换向不频繁且无需自动化的场合如:一般机床夹具、工程机械等⏹机动换向阀换向回路性能特点换向精度高,冲击较小,一般用于速度和惯性较大的系统中。
⏹电磁换向阀换向回路性能特点使用方便,易于实现自,但换向时间短,冲击大,交流电磁铁尤甚,一般用于小流量、平稳性要求不高处。
⏹液动阀和电液换向阀换向回路性能流量超过63L/min、对换向精度与平稳有一定要求的液压系统。
6.3.2 锁紧回路使液压缸能在任意位置停留,且停留后不会在外力作用下移动位置。
液控单向阀的锁紧回路应用汽车起重机支腿应用飞机起落架锁紧矿山采掘机械液压支架锁紧采用换向阀O 、M 中位机能的锁紧回路⏹滑阀式换向阀泄漏不可避免,锁紧效果差故只能用于锁紧时间短,锁紧要求不高场合。
6.4压力控制回路⏹控制系统整体或系统某一部分的压力,满足执行元件对力或力矩所提出的要求。
压力控制回路分类:调压、卸荷、释压、保压、增压、减压、平衡等多种回路。
⏹功用对整个系统或某一局部的压力进行控制,使之既满足使用要求,又能↓△P ,↓发热。
单级分类远程多级6.4.1调压回路6.4.1.1单级调压回路特点回路简单,调节方便,若将溢流阀换为比例溢流阀,则可实现无级调压,还可远距离控制,但无功损耗较大。
6.4.2 卸荷回路⏹卸荷:泵在很小功率下运转的情况卸荷回路目的:↓△P ,↓发热、↓泵和电机负载,↑泵的寿命。
6.4.2.1用换向阀卸荷的回路⏹1 用三位换向阀的中位机能卸荷⏹2 用二位二通阀卸荷6.4.2.3用液控顺序阀卸荷6.4.3 减压回路⏹功用使某一支路获得低于泵压的稳定压力⏹特点回路可靠工作。
6.4.4 增压回路⏹功用:低压输入,高压输出,节约能耗。
图示,增压器输右位,增压器左行为下次增压准只能断续增压。
双作用增压器的增压回动画演示6.4.5 保压回路功用:泵卸荷,缸保压,以满足工作需要。
使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持稳定不变的压力。
保压性能有两个指标:保压时间和压力稳定性。
6.4.5.2采用液控单向阀的保压回路▪适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。
6.4.5.3液压泵自动补油的保压回路▪采用液控单向阀、电接触式压力表发讯使泵自动补油。
6.4.6 平衡回路⏹功用:防止立式缸或垂直部件在悬空停止期间因自重而下滑,或下行运动时因自重超速失控。
回路动画演示6.4.6.2 采用液控单向阀的平衡回路▪液控单向阀是锥面密封,故闭锁性能好。
回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的平稳。
液控单向阀平衡回路特点∵液控单向阀锥面密封∴可用于停留时间长或要求停止位置准确的系统。
又∵缸下行时,上腔压力下降,液控单向阀关闭,待压力重建后才能再打开。
∴会造成下行运动时断时续和强烈振动现象故在回路中设置单向节流阀以减小影响6.4.7卸压回路功用:使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢释放,以缓和冲击。
顺序阀控制的泄压回路回路采用带卸载小阀芯的液控单向阀4 实现保压和泄压,泄压压力和回程压力均由顺序阀控制。
方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 多缸动作控制回路第六章液压基本回路液压基本回路:在系统中用来满足执行机构对外做功时对力、运动速度、运动方向要求的具有特殊功能的油路单元。
6.1调速回路节流调速——改变q容积调速——改变泵和马达的V容积节流调速——既可改变q ,又可改变V分类节流阀节流调速按采用流量阀不同调速阀节流调速进油路按流量阀安装位置不同回油路旁油路6.1.1节流调速A 1A 2速度负载特性⏹液压缸稳定工作时的受力平衡方程p 1A = F + p 2A ∵p 2 = 0 ∴p 1 = F/A 故节流阀两端的压力差为△p = p p -p 1 = p p -F/A经节流阀进入液压缸的流量为:q 1 = KLA T △p m =KLA T (P p -F /A )m液压缸的运动速度进油节流调速负载特性方程v = q 1/A = K L A T (p p -F/A 1)m /A 1结论:v ∝A T 改变A T ,即可改变q 1改变v 。
A T 调定,v 随F 变化而变化。
速度负载特性结论①A T =常数,F ↑,v ↓∴速度负载特性软,即轻载时刚性好②F =常数,A T 越小,v 刚性越好,即低速时刚性好。
液压泵的输出功率P p = p p q s = 常数液压缸的输出功率P 1 = F v = F q 1/A = p 1q 1回路的功率损失△P = P p -P 1= p p q s -p 1q 1= p p (q 1 + △q )-(p p -△p) q 1 = p p △q +△p q 1 △q = q s -q 1溢流损失⏹△P Y = p p △q节流损失⏹△P T = △p q 1回路的效率η=(P p -ΔP )/P p =p L q L /p p q p∵存在两部分功率损失∴这种调速回路效率较低故进油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求不高的小功率液压系统。
如磨床液压系统.不能承受负向载荷.节流阀出油节流调速A 1A 2与进口节流调速回路比较v —F 特性基本与进口节流相似能够承受负向载荷液压缸的运动速度出油节流调速负载特性方程v = q 1/A 2= K L A T [(p p A 1-F)/A 2]m /A 2结论:v ∝A T 改变A T ,即可改变q 1改变v 。
A T 调定,v 随F 变化而变化。
回路的效率η=(P p -ΔP )/P p=(p p q p -p p △q –p 2q L )/p p q p 出油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求好的小功率液压系统。
承受负值负载能力∵回油路节流阀使缸有一定背压∴能承受负值负载,并↑v 稳定性,而进油节流调速路则需在回油路上增加背压阀方可承受,△P ↑。
将节流阀装在与执行元件并联的支路上,即与缸并联,溢流阀做安全阀,p P 取决于负载,p P = p 1=△p = F/A动画演示节流阀旁路节流调速回路速度负载特性q 1= q P -⊿q= q p -K L A T (p 1-p 2)m = q p -K L A T (F/A)m液压缸的工作速度为:v = q 1/A =[q p -K L A T (F/A)m ]/A⏹结论:①A T =C ,F ↑,v ↓,F ↓,v ↑,即v —F 特性更软②F=C,↑A T ,v ↓; ↓A T ↑v ,即速度随A T 而变化结论⏹速度受负载变化的影响大,在小负载或低速时,曲线陡,回路的速度刚性差。
⏹在不同节流阀通流面积下,回路有不同的最大承载能力。
A T 越大,F max 越小,回路的调速范围受到限制。
⏹只有节流功率损失,无溢流功率损失,回路效率较高。
节流阀旁路节流调速回路应用∵v —F 特性较软,低速承载能力差。
∴一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率场合如:牛头刨床主运动系统、输送机械、液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。