第18讲 多缸动作回路
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顺序阀控制 按采用压力阀的不同 压力继电器控制
顺序阀的压力控制顺序动作回路
顺序阀的压力控制顺序动作回路
换向阀左位： 顺序阀４的调定压力＞缸１的最大前进压力时， 油液进入缸１的左腔→缸１终位时，压力上升到 顺序阀４的调定压力→油液经顺序阀４进入缸２ 换向阀右位： 顺序阀３的调定压力＞缸２的最大返回压力时， 缸２右腔进油→缸２终位时，压力上升到 顺序阀３的调定压力→油液经顺序阀３进入缸１。
包括：负载串联回路、二次调节回路（自学）
例1：差动连接的液压缸，无杆腔面积A1＝100cm2， 有杆腔面积A2＝40cm2，进油口压力p1＝2MPa， 液压泵输入流量qp＝40L/min，忽略所有损失， 求：1）液压缸差动连接时能产生的推力F？ 2）差动快进时进油管内允许的流速v1＝4m/s， 求不经圆整的进油管管径d1 应为多少？ 解1） p A p A F ,
3 p p 1 2 4 1 2
40 10 1 10 进油管的流量 q q q q A v 40 10 10 m / s 60 9 9 q 1.1110 m / s 66.67 L / min
3 4 3 3 1 p 2 p 2 3 3 1
方式：1.双泵供油的多缸互不干扰回路 2.采用顺序节流阀的叠加式防干扰回路
1、双泵供油的多缸互不干扰回路
2、采用顺序节流阀的叠加式防干扰回路
自
学
6.3.4 其它回路
节能回路：提高能量的利用率，即用最小的输入 量来完成一定的输出。
例如：前述的旁路节流调速回路、差动回路、 用蓄能器的快速运动回路、双泵供油回路。
动画演示
特点
2、用同步缸或同步马达的同步回路
同步缸：Ａ、Ｂ两缸的面积相等，且两腔的有效 面积也相等，能实现同步。
同步的精度取决于:缸的加工精度和密封性,适用 于小流量场合。
同步马达：采用结构相同、排量相同的液压马达。
6.3.3 多缸快慢速互不 干扰回路
功用：防止液压系统中的几个液压缸因速度快慢 的不同而在动作上互相干扰。
解：1）采用单向顺序阀的平衡回路 2）防止活塞和运动部件下滑所需的背压 P2=G/A2＝6000/40×10－4＝1.5MPa 所以顺序阀的最小调定压力为1.5MPa 3）设液压缸上腔的压力为P1，则： P1A1=P2A2+Ff－G＋FL 求得P1=3.25MPa，此时溢流阀的最小调定压力为3.25MPa
6、3
多缸工作控制回路
分类
多缸动作回路分类
顺序动作回路 同步回路 多缸快慢速互不干扰回路
6、3、1 顺序动作回路
定义 分类
顺序动作回路定义
使多缸系统中的各个液压缸严格按照规 定的顺序动作。
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
6.3
多缸工作控制回路
目的任务 重点难点
目Hale Waihona Puke Baidu
的
液压系统中，如果一个油源给多个液压缸输送 油液，液压缸会因为压力和流量的彼此影响而在 动作上相互牵制，必须要使用特殊的回路才能实 现预定的动作要求。
任务、难点
任务：了解多缸运动控制回路的分类、 组成、特点； 掌握多缸运动控制回路工作原理 和控制方式。
难点：顺序动作回路。
例3、如图所示回路，若限压式变量叶片泵1的拐点坐标 （2MPa，10L/min），且再pp=2.8MPa时qp＝0，无杆腔面 积A1＝50cm2，有杆腔面积A2＝25cm2，阀2进出油口的压差Δp 为0.5MPa，背压阀6的调定压力为0.4MPa，当阀2的流量q1 为5L/min时， 问：1）此回路的名称？又称为？ 2）此时液压泵的供油压力Pp 3）此时回路的效率η？
4q 4 1.11 10 进油管流量 q d v 进油管直径 d 0.0188m 0.019m 4 v 4
3 2 1 1 1 1 1 1
例2：如图所示回路，若液压缸无杆腔面积A1＝80cm2， 有杆腔面积A2＝40cm2，活塞与运动部件地自重G＝6KN， 运动时活塞上地摩擦力Ff＝2KN，向下运动时要克服负载 阻力FL＝24KN， 问：1)此回路的名称（采用？阀的？回路） 2)阀2的最小调定压力？ 3)阀4的最小调定压力？
A 25 10 ( p p )q 1.9 5 0.4 5 pq p q A 50 10 ＝ 100% 70.8% pq pq 2.4 5
1 1 2 2 1 p p p p
动画演示
特
点
∵ 采用行程阀实现顺序动作换接 ∴ 换接平稳可靠，换接位置准确
但 行程阀必须安装在运动部件附近， 改变运动顺序较困难。
行程开关控制的回路只要改变电气 线路即可改变控制顺序，应用广泛。
二、压力控制顺序动作回路
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。
压力控制顺序动作回路分类
顺序阀的压力控制顺序 动作回路优缺点
缺点：可靠性取决于顺序阀的性能及压力调定 值，其调定压力应比前一个动作的压力高 出0.8－1.0ＭＰａ；适用于液压缸数目不 多、负载变化不大的场合； 可靠性不高、位置精度低。 优点：动作灵敏、安装连接方便。
用压力继电器控制顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点
解：1）此回路为采用限压式变量叶片泵和调速阀的联合调速回路， 又称为定压式联合调速回路。 2）限压式变量叶片泵的BC段为一斜线，
2.8－2 2.8－Pp ＝ Pp 2.4MPa 10 5
3）此时液压缸进口的压力P1＝Pp －Δp＝2.4－0.5＝1.9MPa 则回路的效率
4 2 1 2 1 4
1 1 2 2 1
且差动连接 p p p F p ( A A ) 2 10 (100 40) 10 12 KN
6 4 2 1 2
2） 活塞的运动速度用 v表示，
q 40 10 / 60 1 则q ＝( A A )v v m / s＝0.11m / s ( A A ) (100 40) 10 9
动画演示
6、3、2
同步回路
功用 举例
同步回路定义和功用
使两个或两个以上的执行元件能够按照相同 位移或相同速度运动，也可按一定的速度比运动。
如：龙门刨床工作台升降运动 升降乐池运动等。 分为：带补偿措施的串联液压缸同步回路 和 用同步缸或同步马达的同步回路
1、带补偿措施的串联液压缸同步回路 组成 工作原理
1.行程阀控制
按照控制方式不同 2.压力控制
１.行程阀控制的顺序动作回路
行程阀控制——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 的控制方式。
1、用行程阀（机动换向阀）控制的顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点
动画演示
2、用行程开关控制的顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点
顺序阀的压力控制顺序动作回路
顺序阀的压力控制顺序动作回路
换向阀左位： 顺序阀４的调定压力＞缸１的最大前进压力时， 油液进入缸１的左腔→缸１终位时，压力上升到 顺序阀４的调定压力→油液经顺序阀４进入缸２ 换向阀右位： 顺序阀３的调定压力＞缸２的最大返回压力时， 缸２右腔进油→缸２终位时，压力上升到 顺序阀３的调定压力→油液经顺序阀３进入缸１。
包括：负载串联回路、二次调节回路（自学）
例1：差动连接的液压缸，无杆腔面积A1＝100cm2， 有杆腔面积A2＝40cm2，进油口压力p1＝2MPa， 液压泵输入流量qp＝40L/min，忽略所有损失， 求：1）液压缸差动连接时能产生的推力F？ 2）差动快进时进油管内允许的流速v1＝4m/s， 求不经圆整的进油管管径d1 应为多少？ 解1） p A p A F ,
3 p p 1 2 4 1 2
40 10 1 10 进油管的流量 q q q q A v 40 10 10 m / s 60 9 9 q 1.1110 m / s 66.67 L / min
3 4 3 3 1 p 2 p 2 3 3 1
方式：1.双泵供油的多缸互不干扰回路 2.采用顺序节流阀的叠加式防干扰回路
1、双泵供油的多缸互不干扰回路
2、采用顺序节流阀的叠加式防干扰回路
自
学
6.3.4 其它回路
节能回路：提高能量的利用率，即用最小的输入 量来完成一定的输出。
例如：前述的旁路节流调速回路、差动回路、 用蓄能器的快速运动回路、双泵供油回路。
动画演示
特点
2、用同步缸或同步马达的同步回路
同步缸：Ａ、Ｂ两缸的面积相等，且两腔的有效 面积也相等，能实现同步。
同步的精度取决于:缸的加工精度和密封性,适用 于小流量场合。
同步马达：采用结构相同、排量相同的液压马达。
6.3.3 多缸快慢速互不 干扰回路
功用：防止液压系统中的几个液压缸因速度快慢 的不同而在动作上互相干扰。
解：1）采用单向顺序阀的平衡回路 2）防止活塞和运动部件下滑所需的背压 P2=G/A2＝6000/40×10－4＝1.5MPa 所以顺序阀的最小调定压力为1.5MPa 3）设液压缸上腔的压力为P1，则： P1A1=P2A2+Ff－G＋FL 求得P1=3.25MPa，此时溢流阀的最小调定压力为3.25MPa
6、3
多缸工作控制回路
分类
多缸动作回路分类
顺序动作回路 同步回路 多缸快慢速互不干扰回路
6、3、1 顺序动作回路
定义 分类
顺序动作回路定义
使多缸系统中的各个液压缸严格按照规 定的顺序动作。
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
6.3
多缸工作控制回路
目的任务 重点难点
目Hale Waihona Puke Baidu
的
液压系统中，如果一个油源给多个液压缸输送 油液，液压缸会因为压力和流量的彼此影响而在 动作上相互牵制，必须要使用特殊的回路才能实 现预定的动作要求。
任务、难点
任务：了解多缸运动控制回路的分类、 组成、特点； 掌握多缸运动控制回路工作原理 和控制方式。
难点：顺序动作回路。
例3、如图所示回路，若限压式变量叶片泵1的拐点坐标 （2MPa，10L/min），且再pp=2.8MPa时qp＝0，无杆腔面 积A1＝50cm2，有杆腔面积A2＝25cm2，阀2进出油口的压差Δp 为0.5MPa，背压阀6的调定压力为0.4MPa，当阀2的流量q1 为5L/min时， 问：1）此回路的名称？又称为？ 2）此时液压泵的供油压力Pp 3）此时回路的效率η？
4q 4 1.11 10 进油管流量 q d v 进油管直径 d 0.0188m 0.019m 4 v 4
3 2 1 1 1 1 1 1
例2：如图所示回路，若液压缸无杆腔面积A1＝80cm2， 有杆腔面积A2＝40cm2，活塞与运动部件地自重G＝6KN， 运动时活塞上地摩擦力Ff＝2KN，向下运动时要克服负载 阻力FL＝24KN， 问：1)此回路的名称（采用？阀的？回路） 2)阀2的最小调定压力？ 3)阀4的最小调定压力？
A 25 10 ( p p )q 1.9 5 0.4 5 pq p q A 50 10 ＝ 100% 70.8% pq pq 2.4 5
1 1 2 2 1 p p p p
动画演示
特
点
∵ 采用行程阀实现顺序动作换接 ∴ 换接平稳可靠，换接位置准确
但 行程阀必须安装在运动部件附近， 改变运动顺序较困难。
行程开关控制的回路只要改变电气 线路即可改变控制顺序，应用广泛。
二、压力控制顺序动作回路
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。
压力控制顺序动作回路分类
顺序阀的压力控制顺序 动作回路优缺点
缺点：可靠性取决于顺序阀的性能及压力调定 值，其调定压力应比前一个动作的压力高 出0.8－1.0ＭＰａ；适用于液压缸数目不 多、负载变化不大的场合； 可靠性不高、位置精度低。 优点：动作灵敏、安装连接方便。
用压力继电器控制顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点
解：1）此回路为采用限压式变量叶片泵和调速阀的联合调速回路， 又称为定压式联合调速回路。 2）限压式变量叶片泵的BC段为一斜线，
2.8－2 2.8－Pp ＝ Pp 2.4MPa 10 5
3）此时液压缸进口的压力P1＝Pp －Δp＝2.4－0.5＝1.9MPa 则回路的效率
4 2 1 2 1 4
1 1 2 2 1
且差动连接 p p p F p ( A A ) 2 10 (100 40) 10 12 KN
6 4 2 1 2
2） 活塞的运动速度用 v表示，
q 40 10 / 60 1 则q ＝( A A )v v m / s＝0.11m / s ( A A ) (100 40) 10 9
动画演示
6、3、2
同步回路
功用 举例
同步回路定义和功用
使两个或两个以上的执行元件能够按照相同 位移或相同速度运动，也可按一定的速度比运动。
如：龙门刨床工作台升降运动 升降乐池运动等。 分为：带补偿措施的串联液压缸同步回路 和 用同步缸或同步马达的同步回路
1、带补偿措施的串联液压缸同步回路 组成 工作原理
1.行程阀控制
按照控制方式不同 2.压力控制
１.行程阀控制的顺序动作回路
行程阀控制——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 的控制方式。
1、用行程阀（机动换向阀）控制的顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点
动画演示
2、用行程开关控制的顺序动作回路
组成 动作顺序 工作原理 特点