【机械课件】第七章1速度控制回路

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速度控制回路

速度控制回路

第6章
液压基本回路
图6-11
液压缸差动连接回路
第6章
液压基本回路
第6章
液压基本回路
双泵供油的快速回路 如图 6-12所示。图中 1为低压大流量 泵,2 为高压小流量泵。当系统 工作在空载快速状态时,由于系 统工作压力低,溢流阀5 和顺序 阀3 都处于关闭状态,此时大泵 1的流量经单向阀4和小泵2 的流 量汇合于一体共同向系统供油,以 满足快速运动的需要;当系统转 入工进状态时,系统的压力升高, 顺序阀3 打开,单向阀4 关闭, 低压大流量泵1 经顺序阀 3 卸荷, 系统只有泵2 供油,实现工作进 给。这种回路由于工进时泵1 卸 荷,减少动力消耗,因此效率高, 功率损失小,故应用较广。但结 构较复杂,成本高。
第6章
液压基本回路
⑴进口节流调速回路如图6-1a所示。该回路是把流量阀安装 在液压缸进口油路上,调节流量阀阀口的大小,便可以控制进入 液压缸的流量,节流调速回路如图6-1b所示。该回路是把流量阀 安装在液压缸出口从而达到调速的目的,来自定量泵多余的流量 经溢流阀返回油箱,泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。 ⑵出口油路上,调节流量阀阀口的大小,便可以控制流出液 压缸的流量,也就是控制了进入液压缸的流量,从而达到调速的 目的。来自泵的供油流量中,除了液压缸所需流量外,多余的流 量经过溢流阀返回油箱。所以,出口节流调速和进口节流调速回 路一样,泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回 路是调节从执行元件流出的流量,所以不仅适合于正值负载而且 也适合于负值负载,同时还能用于微速控制的场合。但是回路效 率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口 压力(背压)随负载的变化而变化,如果负载很小或为负值负载 时,执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。

液压系统速度控制回路一

液压系统速度控制回路一

tg1 tg2 0
即:重载区域比轻载区域的速度 刚度值小,性能差;
0 1 1
tg1 tg2
即:T1 T2 即:节流口面积越大,其速度 刚度值越小,性能差;
基本回路
速度控制回路
TJ
F v
Pp A1 F mv
T?
速度刚度(T)反映了调速 回路对负载变化的适应能力。
T值越大(θ越大),说明 该调速回路在静态下,v受F波 动的影响越小,即该回路适应 负载变化的能力越好。
pp qp
◆旁路节流调速回路适用于运动平稳性要求不高“高
速重载” 系统!
这种回路不能承受负值负载。
基本回路
速度控制回路
容积调速回路
❖ 工作原理
通过改变变量泵或变量马达的排量来调节执行机构运动速度 的回路称为容积调速回路。
❖ 回路特点
由于没有溢流和节流损失(与节流调速回路相比较),因此 其功率损耗小,回路效率高,油液温升小。
❖变量泵—缸(开式)
推土机、升降机、插 床、拉床等大功率系 统 常用。
❖变量泵—定量马达(闭式)
பைடு நூலகம்
基本回路
速度控制回路
变量泵—定量液动机(马达)容积调速回路的调速特性
nM
VP np VM
TM
pM VM
2
PM pMVpnp
TM pM qM
TM
pM qM
2 nM
pM VM
2
TM
pM
nM
TM
pM
因此,称其为 “恒扭矩(恒推 力) ” 调速回路。
VP
2. 定量泵—变量马达容积调速回路
基本回路
速度控制回路
其转速、转矩及功率的计算公式与变量泵—定量马达的都相同。

速度控制回路

速度控制回路

5 4 1DT 3 2DT 2 1
双泵并联的快速运动回路
在实际应用时,常常选择一 个由低压大流量泵和高压小流量 泵并联成一体的双联泵供油,快 速运动时,双泵同时供油,慢速 运动时,高压小流量泵单独供油, 实现满进工进,这样可使液压站 结构简单而紧凑。 该回路功率利用合理,效率 高,但回路相对复杂,成本高, 常用于快慢速度差值较大的系统 中。如组合机床、注塑机等液压 系统中。
2 .容积调速回路
容积调速回路是通过改变液压泵(马达) 的排量调节执行元件的运动速度或转速的回 路。 这种回路不需节流和溢流,压力损失小, 能量利用较合理,效率高,发热少,常用于 大功率液压系统。
(1)变量泵及定量执行元件调速回路
(2)定量泵和变量马达调速回路
输出功率与马达排量无关VM、即与转速无 关——因采用定量泵——恒功率调速!
1、差动连接的快速运动回路 2、双泵供油快速运动回路 3、用蓄能器的快速运动回路
差动连接增速回路
差动增速回路系统结构简单, 在各种液压系统中得到广泛应 用。但因差动连接时的有效工 作面积为活塞杆的面积,快速 运动时,活塞杆的有效推力减 小,因此油缸负载较大时不宜 采用这种回路。 要使快进和快退速度相等则A1=2A2, 此时快进(退)速度为工进速度的2 倍。
两种慢速的换接回路
(1)调速阀串联的速度换接回路
这种回路中调速阀6的调节 流量必须小于阀5的调节流量, 即第一工进速度大于第二工进 速度,否则只能获得—种工作 速度。这种调速回路的特点除 两种工进速度可任意调节外, 因阀5始终处于工作状态,速度 切换时不会产生前冲现象,运 动比较平稳。
两种慢速的换接回路
6 4 5 K 2 3
1
7.2.3 速度换接回路

第7章速度控制回路

第7章速度控制回路
第16页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
第17页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
第18页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
节流调速回路结构简单,成本低,易于维 护,在实际生产中得到了广泛应用,但能量 损失较大,功率利用率低,系统发热量大, 一般只适用于中小功率液压系统。在大功率 液压系统中多采用容积调速回路。
第30页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
4.调速回路的比较和选用
(1)调速回路的比较。
回路类 主要性能
机械特 性
速度稳 定性
承载能 力
调速范围
功率特 效率

发热
适用范围
节流调速回路Βιβλιοθήκη 用节阀 进回油 旁路用调速阀
进回油
旁 路
较差


较好
较大 低 大
较差
小 较高 较小

较大 低 较高 大 较小
第48页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
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§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
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§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
其他快速回路
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§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
自重充液的快速回路
活塞向下运动时,由于运动部件的 自重,活塞快速下降,由单向节流阀控 制下降速度。此时因液压泵供油不足, 液压缸上腔出现负压,充液油箱4 通过 液控单向阀3(充液阀)向缸的上腔补油;
第3页/共75页
§ 7.3.速度控制回路 -调速回路
液压系统中的执行元件为液压缸或液压马达, 调速是为了满足液压执行元件对工作速度的要求, 在不考虑液压油的压缩性和泄漏的情 况下,液压缸 的运动速度为 :

速度控制回路

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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路

速度控制回路

速度控制回路

液压与气动
4
2023年2月14日星期二1时0分11秒
1 .节流调速回路(定量泵)
• 回路组成:定量泵,流量控制阀(节流阀、调速 阀等),溢流阀,执行元件。其中流量控制阀起 流量调节作用,溢流阀起压力补偿或安全作用。
按流量控制阀安放位置的不同分:
▪ 进油节流调速回路 ▪ 回油节流调速回路 ▪ 旁路节流调速回路
(3)旁路节流调速回路
▪ 溢流阀关闭,起安全阀作用。
速度负载特性方程
V=q1/A1=〔q t-λp(F/A1)-KAT(F/A1)1/2〕/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。
• 在不同节流阀通流面积下, 回路有不同的最大承载能
力回。路A的T调越速大范,围Fm受ax越到小限,制。
的不同分:▪ 进油节流调速回路 Nhomakorabea回油节流调速回路
旁路节流调速回路
液压与气动
3
2023年2月14日星期二1时0分11秒
1.1 调速回路
• 对于变量泵(马达)系统,可以改变液压泵(马达)的排量来 调速——容积调速回路; – 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
• 同时调节泵的排量和流量控制阀来调速——容积节流调速回路。 – 限压式变量泵和调速阀的调速回路 – 差压式变量泵和节流阀的调速回路
下面分析节流调速回路的速度负载特性、功率特 性。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 壁小孔,节流口压力流量方程中 m=1/2。
液压与气动
5
2023年2月14日星期二1时0分11秒
(1)进、回油节流调速回路
流量连续性方程

速度控制回路(调速回路)

速度控制回路(调速回路)


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

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。

速度控制回路PPT课件

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【调速阀并联2】 快进—工进1—工进2—快退
.
16
调速阀串联
换向阀4电磁铁“-” 压力油→调速阀2→换向阀4→缸: 流量由调速阀2调节,q2—工进1
换向阀4电磁铁“+” 压力油→节流阀2→节流阀3→缸: 流量由调速阀3调节,q3 —工进2
要求: q2 > q3
【调速阀串联2】 工进1—工进2—快退
.
10
二、快速和速度换接回 路 • 1、快速回路
• ◆功用:空载时加快执行元件

• 运◆原动理速:度流入,缸提的高流生量产Q↑率。
⑴差动快速回路
电磁铁“-”:差动—快进 电磁铁“+”:工进
【差动快速回路】
.
11
(2)双泵供油快速回路
快进 因工作压力较低, 顺 序阀2关闭。单向阀打开 ——双泵供油。
.
14
电磁阀与节流阀并联的速度换接回路
电磁铁1“+”: • 压力油→换向
阀1→液压缸 • ——快进
电磁铁1“-”: 压力油→节流阀→液压缸 ——工进
.
15
(2)两种慢速的换接回路
调速阀并联
换向阀4电磁铁“-” 压力油→调速阀2→换向阀4 →缸: 流量由阀2调节,q2 ——工进1
换向阀4电磁铁“+” 压力油→调速阀3→换向阀4 →缸: 流量由阀3调节,q3 ——工进2
★结构简单,效率低(有节流损失和溢流损失)。 ——多用于小功率液压系统,如机床进给系统等。
.
3
(2)回油节流调速回路
◆通过调节液压缸的回油流量, 而控制输入液压缸的流量:q1=q2
◆具备前述进油节流调速回路 的特点,其主要区别:
①有背压,运动平稳性好; ②发热引起的泄漏小(因节流发热, 可流到油箱冷却); ③但再次起动有冲击,而进油节流 调速则不会。
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∴ 便于实现压力(升压)控制而回油路 调 速在上述工况时,进油腔压力变化 很小,无法控压,而回油腔p↓0, 可降压发讯,但电路复杂。
最低稳定速度
∵ 若回路使用单杆缸,无杆腔进油量大于有杆腔回油流量 ∴ 在缸径、缸速相同情况下,进油节流调速回路流量阀开
口较大,低速时不易堵塞。 故 进油节流调速回路能获得更低稳定速度,为了提高回路
第七章 基本回路 7、1 速度控制回路
目的任务 重点难点 提问作业
目的任务
了解速度控制回路的分类、组成、特点 掌握速度控制回路的功用、工作原理
重点难点
节流阀节流调速原理 变——变调速回路 增速回路 换速回路
提问作业
7——4
第七章 基本回路
定义 分类
基本回路定义
由有关液压元件组成,并能完成某一 特定功能的典型(简单)油路结构。
故 液压缸的工作速度为: v = q1/A =[ qtp-kL(F /A)-CAT(F/A)φ]/A
结论:① AT=C,F↑,v↓,F↓,v↑,即v—F特性更软 ② F=C,↑AT,v↓; ↓AT↑v,即速度随AT而变化
P1 = F v = F q1/A = p1q1
回路的功率损失
△p = pP- p1 = pPqP- p1q1 = pP(q1 + △q)- (pP-△p) q1 = pP △q +△p q1
△q = qP- q1
溢流损失
△pY = pP △q
节流损失
△pT = △p q1
回路的效率
η= p1/p P = Fv/pPqP = p1q1/pPqP ∵ 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
综合性能,实践中常采用进油节流调速回路,并在回油 路加背压阀(用溢流阀、顺序阀或装有硬弹簧的单向阀 串接于回油路),因而兼有两回路优点。
节流阀旁路节流调速回路
特征 油路 工作特性分析 应用
节流阀旁路节流调速回路特征
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,pP取决于负载, pP = p1=△p = F/A
与进口节流调速回路不同处
1) 承受负值负载能力 2) 实现压力控制的方便性 3) 最低稳定速度
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,
而进油路则需在回油路上增加背 压阀方可承受,△P↑。
实现压力控制的方便性
∵ 进油路调速中工作台碰到死挡铁后, 活塞停止,缸进油腔油压上升至pS
动画演示
节流阀进口节流调速回路工作特性分析
1) 速度负载特性 2) 最大承载能力 3) 功率和效率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
速度负载特性
液压缸稳定工作时的受力平衡方程 结论
液压缸稳定工作时的受力平衡方程
p1A = F + p2A
∵ p2→T
pp = pS = C
∴ p2 = 0
p1 = F/A
故 节流阀两端的压力差为
△p = pP-p1 = pP-F/A 经节流阀进入液压缸的流量为:
液压马达:n = q /Vm 由上两式知: ∵ 改变q 、 Vm、A,皆可改变v或n,
一般A是不可改变的。 液压缸:改变q,即可改变v
∴< 液压马达:既可改变q,又可改变Vm
调速回路调速方法
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
对调速回路的要求
节流阀出口节流调速回路
特征 比较
相同处 不同处
节流阀出口节流调速回路特征
将节流阀串联在液 压缸的回油路上, 即串联在缸和油箱 之间,调节AT,可 调节q2以改变速度, 仍应和溢流阀联合 使用,pP = pS。
动画演示
与进口节流调速回路相同处
∵ v—F特性基本与进口节流相似 ∴ 上述结论都适用于此
动画演示
节流阀旁路节流调速回路油路
缸(q1) q<
节流阀 → T
节流阀旁路节流调速回路工作特性分析
(1) 速度负载特性 (2) 最大承载能力 (3) 功率和效率
节流阀旁路节流调速回路速度负载特性
重复进油路节流调速回路的推导步骤,可得本回路的速度负 载特性方程,但应考虑泵的泄漏量影响。
q1= qP- qT = (qtP- △qP)- qT = (qtP- kLpP)-CAT△pφ = qtp-kL(F /A)-CAT(F/A)φ
q1 = CAT△pφ = CAT(PP- F /A)φ
液压缸的运动速度
v = q1/A = CAT (pP-F/A)φ/A 结论:v∝AT 改变 AT ,即可改变
q1 改变v。A T 调定,v随F 变化而变化。
速度负载特性结论
① AT = C,F↑,v↓ ∴ 速度负载特性软,即轻载时刚性好
② F = C,AT越小,v刚性越好, 即低速时刚性好。
按流量阀安装位置不同 < 回油路 旁油路
节流阀进口节流调速回路
特征 油路 工作特性分析
节流阀进口节流调速回路特征
将节流阀串联在进入液压缸的油 路上,即串联在泵和缸之间,调 节A节,即可改变q,从而改变速 度,且必须和溢流阀联合使用。
节流阀进口节流调速回路油路
节流阀 → 液压缸 qp <
溢流阀 → 油箱
基本回路分类
方向控制回路 压力控制回路 按功用分 < 速度控制回路 多缸工作控制回路
7、1 速度控制回路
功用 分类
速度控制回路功用
改变执行元件的运动速度
速度控制回路分类
调速*、换速、增速回路等
7、1、1 调速回路
调速原理 调速方法 对调速回路的要求
调速回路调速原理
液压缸: v = q /A <
最大承载能力
∵PP = pS = C, ∴不论AT如何变化,其最大承载能力
不变即Fmax = p P AT 故 称为恒推力调速(或恒转矩调速)
功率和效率
液压泵的输出功率 液压缸的输出功率 回路的功率损失
溢流损失 节流损失 回路的效率
液压泵的输出功率
PP = pPq P = 常数
液压缸的输出功率
调速范围大 速度稳定性好
效率高
一 节流调速回路
组成 工作原理
分类
节流调速回路组成
定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。
节流调速回路工作原理
通过改变流量控制阀阀口的通流面 积来控制流进或流出执行元件的流 量,以调节其运动速度。
节流调速回路分类
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
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