7.2速度控制回路.ppt

3）旁路节流调速回路－采用节流阀
定油泵输出的流量qp，一部 分q1进入液压缸，一部分△q通过 节流阀流回油箱，无溢流，溢流 阀作安全阀作用，以防过载。
溢流阀的调节压力应大于回路正常工作压力，在这
种回路中，缸的进油压力p1 等于泵的供油压力pp，溢流
阀的调节压力一般为缸克服最大负载所需的工作压力
p1max的1.1~1.3倍。
由公式
q1 A1
KAT
3
A2
1
p p A1 F 2
1
分析可知
➢调节节流阀通流面积AT 可无级调节液压缸活塞速度，v
与AT 成正比。
➢当AT 一定时，速度随负载F 的增加而下降。当v=0
时，最大承载能力Fmax=psA1。
根据式
K
AT
3
A2
pp A1 F
1 2
绘制成如图所示负载特性曲线。
（1）变量泵—定量马达回路
变量原理：通过改变泵的排量Vp以实现调速。
速度特性：nM=npVp/VM 表明马达的转速nM与变量泵Vp的排量成正比 .
转矩特性：TM=VMΔp/2π 由于Δp取决于负载转矩，不随调速变化，当 负载恒定时，马达输出转矩TM理论上是恒定的，回路为恒转矩调速回路。
路效率较低，不适用于大功率的场合。
➢进、回油节流调速回路的不同之处：
(1) 承受负值负载的能力 回油节流调速能承受一定的负 值负载；
(2) 运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。 (3) 油液发热对回路的影响 进油节流调速的油液发热 会使缸的内外泄漏增加；
结论：进油路、回油路节流调速回路结构简单，但 效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合。
2.容积调速回路
➢功用： 通过改变液压泵或液压马达的排量来调节执行元件的 速度。
➢特点： 由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，适用于 高速、大功率调速系统。
➢分类： 按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭 式回路两种。
➢分类：
按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭 式回路两种。
➢功率特性
液压泵的输出功率，即回路的输入功率
PP = ppqp ＝ 常数
液压缸的输出功率，即回路的输出功率
P1 = Fv = p1q1－p2q2
回路的功率损失: △P = PP - P1
= pp △q ＋ △pq2
回路效率－回路的输出功率与回路的输入功率之比
η= P1 / PP = Fv /ppqp 显然，回油节流调速回路既有溢流损失pp△q ，又有节流损失△pq2，回
液压泵的输出功率,即回路的输入功率：
PP = ppqp ＝ 常数
液压缸的输出功率，即回路的输出功率：
P1 = Fv = p1q1 （忽略液压缸的效率损失）
回路的功率损失： △P = PP - P1
= pp△q+△pq1
回路效率 ― 回路的输出功率与回路的输入功率之比
η= P1 / PP ＝p1q1/ppqp 显然，进油节流调速回路既有溢流损失pp△q ，又有节流损 失△pq1，回路效率较低，不适用于大功率的场合。
辅助泵使低压 管路始终保持 一定压力, 改 善了主泵的吸 油条件,且可置 换部分发热油 液,降低系统温 升。
防止回 路过载
调定油泵1 的供油压力
补偿泵3和马 达5的泄漏
变量泵-定量马达容积调速回路
２）闭式容积调速回路
闭式回路多为泵—马达回路，按变量元件的不同，常 分为三种形式：
➢变量泵—定量马达回路 ➢定量泵—变量马达回路 ➢变量泵—变量马达回路
2）回油节流调速回路－采用节流阀
➢速度负载特性 流量连续性方程 qp=q1+Δq 活塞受力平衡方程 ppA1=p2A2＋F
流经节流阀的流量
q2 KAT
p
1 2
KAT
1
pp A1 F
1 2
A2
2
速度负载特性方程
q2 A2
KAT
3
A2
pp A1 F
1 2
源自文库
2
由上式可以看出，回油节流调速回路的速度负载特性与进油 节流调速回路的基本相似，这里不再赘述。
１）进油节流调速回路－采用节流阀
➢速度负载特性 流量连续性方程 qp=q1+Δq 活塞受力平衡方程 p1A1=F
流经节流阀的流量
1
q1
KAT
p
1 2
KAT
pp
F A1
2
速度负载特性方程
q1 A1
K AT
3
A2
pp A1 F
1 2
1
速度负载特性方程反应了液压缸的速度v 随负载F 的变化关系。
7.2 速度控制回路
速度控制回路包括调速回路、快速运动回路、速 度换接回路。
按调速方式的不同主要有以下三种调速回路：
(1)节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大 小来控制流量，以调节其速度。 (2)容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执 行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路（联合调速）
1.节流调速回路
➢ 回路组成: 由定量泵，流量控制阀（节流阀、调速阀等），溢流阀，
执行元件。
➢ 分类: 按流量控制阀安放位置的不同分三种： 进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁路节流调速回路
分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执 行元件的机械摩擦等。设节流口为薄壁孔，节流口压力
流量方程中 m＝1/2。
1
由负载特性曲线可以看出
➢当AT一定时， F 越小曲线越平直，说
明速度在轻载时，抵抗负载变化的能 力强，速度刚性好。
➢当F 一定时， AT越小曲线越平直，说
明速 度在轻低速时，抵抗负载变化的 能力强，速度刚性好。
说明液压缸在低速和轻载时，速度受负载波动的影响 小，即回路的速度刚性大，速度稳定性好。
➢ 功率特性
4）改善节流调速回路负载特性的回路——采用调速阀
➢ 在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节流阀前 后压力差变化，通过节流阀的流量均变化，故回路 的速度负载特性比较差。若用调速阀代替节流阀， 回路的负载特性将大为提高。
➢ 调速阀可以装在回路的进油、回油或旁路上。负载 变化引起调速阀前后压差变化时，由于定差减压阀 的作用，通过调速阀的流量基本稳定。
速度负载特性方程：
1
F 2
v
q1
qp
K
AT
A1
A1
A1
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。不同节流阀通 流面积下，回路有不同的最大承
载能力。AT越大，Fmax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。
结论： 这种回路可用于功率较大，且对速度稳定性要求 不高的场合。