第三节 速度控制回路(二)
速度控制回路(增速+换速)

有时仍不能满足快速运动的要求,常常要求 和其它方法(如限压式变量泵)联合使用。
液压缸差动连接的快速运动回路
液压与气动技术
2、双泵供油增速回路
当换向阀6处于图示位置,并且 由于外负载很小,使系统压力低于顺 序阀3的调定压力时,两个泵同时向
系统供油,活塞快速 向右运动;
设定双泵供油时系统的最 高工作压力
于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液合 流进入无杆腔,即在不增加泵流量的前提下增加 了供给无杆腔的油液量,使活塞快速向右运动。
液压缸差动连接的快速运动回路
液压与气动技术
差动连接增速回路
这种回路比较简单也比较经济,但液压缸的
速度加快有限,差动连接与非差动连接的速度之
比为:
1'
A1
1 ( A1 A2 )
A
DT1 P DT2
B B
采用电磁阀的快慢速换接回路
液压与气动技术 两种慢速(工进)换接回路
1、调速阀串联的换接回路
特点:v1 > v2,否则2不起作用
液压与气动技术 两种慢速(工进)换接回路
2、调速阀并联的换接回路1
特点:v1、v2互不影响,但因A、
B任意一个工作时,另一个减压阀 阀口最大,一旦换接易前冲。
双泵供油的快速运动回路
低压大流量泵1和高 压小流量泵2组成的 双联泵作为系统的动 力源。
液压与气动技术
双泵供油增速回路
换向阀6的电磁铁通电后, 缸有杆腔经 节流阀7回油箱,系统压力升高,达到顺序 阀3的调定压力后,大流量泵1通过阀3卸荷, 单向阀4自动关闭,只有小流量泵2单独向系
统供油,活塞慢速 向右运动.
液压与气动技术 快速与慢速的换接回路
2、采用电磁阀的快慢速换接回路
第十四章-气动基本回路

第六节 延时回路
右图为延时输出回路。
左图为气缸延时返回 回路。
第七节 安全保护和操作回路
由于气动机构负荷的过载、气压的突然降低 以及气动执行机构的快速动作等原因,都可 能危及操作人员或设备的安全,因此在气动 回路中,常常需要设计安全保护回路。
一、过载保护回路
活塞杆在伸 出过程中, 系统过载时, 活塞杆立即 缩回。
用行程阀控制的单缸单往复动作回路。
下图为用阻容控制的单缸 单往复延时返回回路。
上图为用压力阀控制的 单缸单往复动作回路。
2、单缸多往复动作回路
按下带定位装置的手动 阀1:连续往复运动; 松开带定位装置的手动 阀1:下位工作,气缸停 止运动。
二、互锁回路
只有三个机动换向阀同时 动作,主控阀才能换向, 气缸才能伸出。
三、双手操作安全回路
锻压、冲压设备中必须设置 安全保护回路,以保证操作 者双手的安全。
左图为“与”回路的双 手操作安全回路。 注意: 两个手动阀的安装距离必 须保证单手不能同时操作。
1、阀2与阀3同时按 下:主控阀上位工 作,气缸伸出;
✓为获得稳定的运动速 度,气动系统多采用出 口节流调速。
2、双向调速回路
✓排气节流阀
调速回路 : 通过两个单向 节流阀或两个 排气节流阀控 制气缸伸缩的 速度。
三、快速往返运动回路
用两个快排阀实现双 作用气缸的快速往返, 可达到节省时间的要 求。
四、速度换接回路
采用二位二通 阀与节流阀并联, 由行程开关发出电 信号,控制二位二 通阀换向,改变排 气通路,从而控制 气缸速度改变。行 程开关的位置,可 根据需要选定。
五、缓冲回路
活塞快速向右运 动接近末端,压下机 动换向阀,气体经节 流阀排气,活塞低速 运动到终点。
第三节 速度控制回路(二)

2、两种慢速的换接回路
(1)两调速阀串联,且 调速阀4的流量调得比3小, 从而实现两种慢速的换接。 此回路的速度换接平稳性 好
(2)两调速阀并联
两调速阀各自独 立调节流量,互不影 响;但一个调速阀工 作时,另一个调速阀 无油通过,其减压阀 居最大开口位置,速 度换接时大量油液通 过该处使执行元件突 然向前冲。 它不宜用于“在 加工过程中实现速度 换接”,只能用于速 度预选场合。
当运动部件快速下降时, 液压缸上腔负压,充液油 箱4通过液控单向阀3向缸 的上腔补油。 当运动部件接触工件 加压时,阀3关闭,只液 压泵供油,活塞运动速 度降低。 回程时,液压缸上腔 一部分回油通过阀3进入 充液油箱,一部分回油 直接回油箱。 充 液 阀 控制快速 下降速度
(2) 采用增速缸的快速运动回路 增速缸由活塞缸与柱塞 Nhomakorabea缸复合而成。
2.双泵供油的快速运动回路
p系统 p3,两泵同时供油,快进。 p系统 p3,泵1卸载,单向阀关闭,泵2供油,慢进。
卸载阀3的调定 压力至少应比溢流 阀5的调定压力低 10%~20%。 常用在执行元 件快进和工进速度 相差较大的场合。 大流量泵 大流量泵
3、充液快速运动回路
(1)自重充液快速运动回路 回路用于垂直运动部件质量较大的液压机系统。
辅助缸 (成对)
泵向6供油,快进(5 右腔补油); 压板触及工件,油压上 升,顺序阀4开启,5和6同 时供油,慢速加压; 5左腔进油,右腔通过充 液阀7回油,回程。
主 缸
这种回路常用于冶金机械。
4、采用蓄能器的快速运动回路
当换向阀处于左 位或右位时,泵和蓄 能器同时向缸供油, 实现快速运动。 当换向阀处于中 位时缸停止工作,泵 经单向阀向蓄能器充 液,蓄能器压力升高 到液控顺序阀的调定 压力时,泵卸荷。
速度控制回路(二)解析

动画演示
2.2 两种慢速的换接回路
动画演示
动画演示
2.1 快速与慢速的换接回路
慢速工进:液压缸快进,当活塞所连 接的挡块压下行程阀6时,行程阀关 闭,液压缸右腔的油液必须通过节流 阀5才能流回油箱,活塞运动速度转 变为;
快速运动:当换向阀左位接人回路 时,压力油经单向阀4进入液压缸右 腔,活塞快速向右返回。
这种回路的快慢速换接过程比较平 稳,换接点的位置比较准确。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。若将行程阀改 为电磁阀,安装连接比较方便,但速 度换接的平稳性、可靠性以及换向 精度都较差。
动画演示
1.3 双泵供油回路
其中大的液压泵实现快速运动, 小流量泵实现工作进给。
在快速运动时,系统由两个油 泵共同供油;在工作进给时, 系统压力升高,打开卸荷阀2 使大流量泵卸荷,系统油量由 小流量泵单独供油。
动画演示
1.4 增速缸的快速运动回路
动画原理
二、速度换接回路
速度换接回路的功能是使液压执行机构在一个工作循环中从 一种运动速度变换到另一种运动速度,因而这个转换不仅包括液压执 行元件快速到慢速的换接,而且也包括两个慢速之间的换接。实现这 些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。
差动连接和非差动连接的速度之比:
v' A1 v A1 A2
动画演示
1.2 采用蓄能器的快速回路
采用蓄能器的目的是可以用流量较 小的液压泵,当系统中短期需要大 流量时,此时换向阀5处于左位或 右位位置,就有泵和蓄能器共同向 缸6供油。
当系统停止工作时,换向阀5处于 中间位置,此时泵经单向阀3向蓄 能器供油,蓄能器压力升高后,控 制溢流阀溢流。
速度控制回路(二) 教学内容
液压控制回路

p1q1 p1q1 q1
ppqp p1qp qp
qp q 1 KAT p1m
qp
qp
河南科技大学 郭冰菁
节流调速回路
(进 定油 压节 式流 )调
速
(回 定油 压节 式流 )调
进油、回油节流调速的比较
回油节流调速回路回油腔有一定背压,故液压缸能承受负 值负载,且运动速度比较平稳。
进油节流调速回路容易实现压力控制。其进油口压力随负 载变化。工作部件运动碰到死挡铁后,液压缸进油腔压力 上升至溢流阀调定压力,压力继电器发出信号,可控制下 一步动作。
回油节流调速回路回油腔压力较高,当负载接近零时,压 力更高,这对回油管的安全、密封及寿命均有影响。
▪ 分类:
1.单级调压回路:泵出口 处并联溢流阀,从而控制 液压系统的工作压力。
河南科技大学 郭冰菁
调压回路
2.二级调压回路(远程调 压)
由溢流阀1和溢流阀3各 调一级,可实现两种不同 的系统压力控制。
注意:主溢流阀3的调定压 力一定要大于远程调压阀 1的调定压力。
河南科技大学 郭冰菁
5MPa
河南科技大学 郭冰菁
减压回路
功用:使系统中的某一部分油路 具有较系统压力低的稳定压力。
常用于夹紧回路、控制油路和润 滑油路。
常见的减压回路通过定值减压阀 与主油路相连:回路中的单向阀 防止主油路压力降低(低于减压阀 调整压力)时,防止油液倒流,起 短时保压之用。
当进口压力<调定压力时,减压阀全开。
流量连续性方程: qp=q1+Δq
活塞受力平衡方程:p1A1=F
节流阀压力流量方程:
Δp= pp-p1
q1=KATΔpm =KAT(pp- F/A1)m
第九章 液压基本回路

(一)节流调速回路 按照流量阀安装位置的不同,有进油路节流调速、回 油路节流调速和旁油路节流调速三种。下面对常用的前两 种基本回路进行分流调速回路
式中
p1A= F +p2A p1 ——液压缸右腔的工作压力; p2 ——液压缸左腔的背压,在此 p2≈0; A ——活塞有效作用面积。
F ——活塞的负载阻力。
整理上式得
p1 = F/A
故节流阀前后的压力差为
Dp =pp -p1 =pp -F/A
因通过节流阀进入液压缸的流量为
q1 = CAT(Dp)j
故活塞运动的速度为
v = q1/A =CAT(Dp)j /A =CAT(pp-F/A)j /A
根据上式v =CAT(pp-F/A)φ /A及对回路工作情况的分 析可知,进油路节流调速有如下性能:
中的局部压力远高于液压泵的输出压力。 回路内有三个以上液压
缸,其中之一需要较高的工 作压力,同时其它的液压缸 仍用较低的压力,此时即可 用增压回路提供高压给那个 特定的液压缸。最简单的增 压方法是采用增压器,右图 为采用增压器的增压回路。
图 采用增压器的增压回路 1-增压器 2-补油箱 3-工作缸
4、保压回路 有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其
四、数字式多速回路 图所示是一种数字式多级选速回路,多用于数字控制 系统。
图数字式多速回路
第三节 多缸动作回路 在多缸液压系统中,各液压缸之间往往需要有一定的 控制要求,或顺序动作,或同步动作。这就需要用多缸控 制回路来实现。 一、顺序回路 1.用行程开关和电磁阀联合控制的顺序回路(见图)
图用行程开关和电磁阀的顺序回路
图用三位换向阀使泵卸荷的回路
速度控制回路

液压、液力与气压传动技术
用于各种类型液压操作系统中。 缺点:压力油通过节流口和从旁路流回油箱均有能量损失,导致
系统发热和效率降低。 (1)进口节流调速回路
进口节流调速回路如图7.14所示。
Page ▪ 3
速度控制回路
节流阀串接在液压缸的进油路 上,用它来控制进入液压缸的流 量,调节液压缸的运动速度。多 余流量经溢流阀流回油箱。泵的 供油压力由溢流阀调定。
图3 用行程阀的快慢速换接回路
速度控制回路
2、两种慢速的换接回路
图4所示为二调速阀串 联的两次工进速度切 换回路。
Page ▪ 19
图4 二调速阀串联的两工进速度换接回路
速度控制回路
图5所示为二调速阀并联的两工进速度换接回路。
Page ▪ 20
图5二调速阀并联的两工进速度换接回路 1.主换向阀;2,3.阀;A,B.调速阀
图2 蓄能器供油快速运动回路
速度控制回路
1.3速度换接回路
1、快速与慢速的切换回路 图3所示的是一种采用行程阀的快慢速换接回路。 优点:回路的快慢速换接比较平稳,换接点的位置比较准确。 缺点:是不能任意改变快慢行程的位置,管路连接较为复杂。
Page ▪ 17
Page ▪ 18
速度控制回路
1.液压泵; 2.换向阀; 3.液压缸; 4.行程阀; 5.单向阀; 6.节流阀。
此外无背压,同样不能承受负值载荷,工作平稳性也差。
Page ▪ 6
速度控制回路
上述三种回路速度均存在速 度受负载影响大,变载荷下的 运动平稳性都比较差的缺点。 为了克服这个缺点,回路中的 节流阀可由调速阀来代替。
Page ▪ 7
图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路
速度控制回路

(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
1. 进油路节流调速回路
压力关系:
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。
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。
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.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
负载不变, AJ 增大 总功率损失 负载不变, AJ 减小 总功率损失
溢流损失 负载不变,AJ 增大 节流损失 溢流损失 负载不变,AJ 减小 节流损失
AJ 不变,负载增大 / 减小 总功率损失不定
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
如:双泵供油+差动连接
(五)速度换接回路
速度控制回路(调速回路)

调
速 回
容积调速回路
采用变量泵或变量马达,改 变它们的排量
路
容积节流调速回路
同时采用变量泵和流量阀来 达到调速的目的
1.1节流调速回路
节流调速回路主要是由定量泵、溢流阀、流量控制阀和液压 执行元件等组成。其调速原理为,节流调速回路是通过调节流量 控制阀的通流截面面积大小来改变进入液压执行元件的流量,从 而实现运动速度的调节。
回路结构简单,油液冷却充分;但油箱体积较大,空气和赃 物易进入回路。
闭式回路:液压泵将油输入执行机构的进油腔,又从执行机
构的回油腔吸油。 结构紧凑,只需很小的补油箱,杂物不易进入回路,但冷
却条件差。为了补偿工作中油液的泄漏,一般设辅助泵补油。
定量泵-变量马达容积调速回路
液压泵转速np和排量Vp都是 常值,改变液压马达排量Vm时, 马达输出转矩的变化与Vm成正比, 输出转速nm则与Vm成反比。
回油口节流调速回路
节流阀串联在液压缸的回 油路上,控制缸的排油量来实 现速度调节。
由于进入缸的流量q1受到回油 路上q2的限制,调节q2,也就调 节了进油量q1。
定量泵输出的多余油液经 溢流阀流回油箱,溢流阀调整 压力pp基本保持稳定。
速度-负载特性
可以推导出该类回路的速度 负载特性方程为:
回油节流调速和进油节流 调速的速度负载特性和速度刚 性基本相同。
马达的输出功率Pm和回路的 工作压力p都由负载功率决定, 不因调速而发生变化,所以这种 回路常被称为恒功率调速回路。
➢当AT一定时,负载越大,速度 刚度越大;当负载一定时,AT越 小,速度刚度越大;
速度-负载特性 速度负载特性曲线
回路的最大承载能力随节流 阀通流面积AT的增加而减小。
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
5.3 速度控制回路

5.3速度控制回路p1. 同学们好,我是你们的《液压》老师, 程发龙。
今天我们学习第五章第三节速度控制回路。
(翻页)p2. 速度控制回路在工程中有什么作用?控制执行元件的运动速度,包括调速和切换,可分为调整回路,快速回路和换速回路,逐一学习。
(翻页)p3. 调整回路是如何实现调速的?通过改变输入执行元件的流量Q,可以改变执行元件速度。
根据调速要求的不同可分为:节流调速,流量控制阀控制;容积调速,变量泵或变量马达控制;容积节流调速,流量阀和变量泵共同控制。
(翻页)p4.第一种调速在讲流量控制阀学习过,这不在重述,看第二种调速回路,这种回路是改变液压泵或液压马达的排量来实现调速,可以通过只有变量泵,只有变量马达,两者都变,三种设计实现调速。
这种容积调速的变量泵或马达结构复杂,造价高,但效率高,无溢流损失和节流损失,适用于高速,大功率系统。
如矿山机械,起重机械。
(翻页)p5. 容积节流阀调整回路。
如图此回路核心元件是变压泵,调速阀。
可以理解为组合调速,兼有容积调速和节流调速优点,与容积调速相比,这样回路速度稳定性较好;与节流调速相比,只有节流损失而无溢流损失。
目前已广泛应用于负载变化不大的中小功率,组合机床的液压系统中。
(翻页)p6. 三种调速回路比较如下:1、节流调速回路:成本低,速度稳定性好,但效率低,有节流损失和溢流损失。
2容积调速回路:成本高,速度稳定性较差,效率高,无节流损失和溢流损失。
3.容积节流调速:有节流损失,无溢流损失,发热较低,效率较高,且速度稳定性定性好。
在实际选用时,主要考虑功率和速度稳定性。
(翻页)p7. 快速回路,如图是差动快速回路。
这种回路主要应用于空载加速场合。
可以提高生产率,回路是如何工作的?但电磁铁未通电时,差动连接,这时油泵的流量和右腔的流量结合流向左腔。
活塞快速前进,节省时间。
当电磁铁通电,液压缸右腔油流向油箱,速度降缓,执行的是工进过程。
(翻页)p8. 如图是双泵供油快速回路。
10-03液压基本回路3一速度控制回路(课件)-《机械基础》同步教学(高教版)

10液压与气动
授课教师:**
模块十
液压元件
液压传动的基本知识 液压基本回路和系统
10.3 液压基本回路(三)
三、速度控制回路:
对液压执行元件的运动速度进行调节、控制和进行速度变换的回路。
1.节流调速回路 关键元件-定量泵、流量控制阀(节流阀、调速阀)
①进油节流调速回路
进油节流调速回路作用: 调节进入液压缸的流量,从而改变执行元件的运动速度。
②回油节流调速回路
回油节流调速回路作用: •定量泵多余油液由溢流阀流回油箱;借助节流阀控制 液压ຫໍສະໝຸດ 的排量来实现速度调节(回油节流调速);
③旁路节流调速回路
•正常工作时,液压缸压力P1由负载FL决定,溢流阀 处于关闭状态,溢流阀起安全阀的作用。只有回路 过载时,溢流阀才开启溢流。
•液压泵的输出压力 pp随负载压力 FL变化,非定值,故称为变压 节流调速回路。
2.容积调速回路
关键元件-变量泵、(调速阀)
进油节流调速回路作用: 通过改变泵体本身的输出油量,改变执行元件 的运动速度。
学海领航P238
10.2 流量控制阀
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工作原理
功能 特点Leabharlann 3.充液增速回路 (自学) 特点:低压充液增速, 高压慢速 1)自重充液快速运 2)增速缸的增速回路 3)采用辅助缸的快速运动 动回路 回路 增速缸原理动画
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
4.采用蓄能器的快速运动回路 原理: 快速:蓄能器和泵同时向系统供油 慢速:仅泵向系统供油 特点: 实现高压快速
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
二、速度换接回路
功能:切换执行元件的运动速度 特点:用换向阀改变液压回路,实现过流面积的改变,或执 行元件有效面积的改变,从而改变执行元件速度
1.快-慢速换接
2.两种慢速换接
3.液压马达串、并 联双速换接
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
一、快速运动回路
1.液压缸差动连接快速运动回路 回路连接 增速原理:
泵输出流量-溢流流量:q1 缸回油:q2 q1+ q2 缸增速
功能:
能实现快进、慢进、快退
特点:
结构简单 增速有限
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
2.双泵供油快速运动回路 组成
组合1:大流量泵1+顺序阀3+单向阀4 提供低压大流量 ,小流量泵2同时供油 组合2:小流量泵2+溢流阀5 提供高压小流量,低压卸载 阀6左位(低压状态): 双泵供油 阀6右位(高压状态): 大泵卸载,小泵供油 实现快进(低压快速) 实现工进(高压慢速)
速度控制回路(二)快速和速度换接回路
学习要点:掌握各种快速和速度换接回路的组成、工作原理
及应用
分类:
快速运动回路 1.液压缸差动连接快速运动回路 2.双泵供油快速运动回路 3.充液增速回路 4.采用蓄能器的快速运动回路 速度换接回路 1.快、慢速换接回路 2.两种慢速换接回路 3.液压马达串、并联双速换接回路