液压系统的基本回路总结

目录1液压基本回路的原理及分类2换向回路3调压回路4减压回路5保压回路、6调速回路7卸荷回路8缓冲回路9平衡回路液压基本回路及原理由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典型回路称为液压基本回路。

常见液压回路有三大类：1方向控制回路：它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动，停止或运动方向！2压力控制回路：他的作用是利用压力控制阀来实现系统的压力控制，用来实现稳压、减压、增压和多级调压等控制，以满足执行元件在力或转矩及各种动作对系统压力的要求3速度控制回路：它是液压系统的重要组成部分，用来控制执行元件的运动速度。

换向回路：用二位三通、二位四通、三位四通换向阀均可使液压缸或液压马达换向！A1_1D如A1-1是采用三位四通换向阀的换向回路，在这里的换向回路换向阀换向的时候会产生较大的冲击，因此这种回路适合于运动部件的运动速度低、质量较小、换向精度要求不高的场所。

A1-2：图A1-2为用电液换向阀的换向回路。

电液换向阀是利用电磁阀来控制容量较大的液动换向阀的，因此适用于大流量系统。

这种换向回路换向时冲击小，因此适用于部件质量大、运动速度较高的场所。

调压回路负载决定压力，由于负载使液流受到阻碍而产生一定的压力，并且负载越大，油压越高！但最高工作压力必须有定的限制。

为了使系统保持一定的工作压力，或在一定的压力范围内工作因此要调整和控制整个系统的压力.1.单级调压回路o在图示的定量泵系统中，节流阀可以调节进入液压缸的流量，定量泵输出的流量大于进入液压缸的流量，而多余油液便从溢流阀流回油箱。

调节溢流阀便可调节泵的供油压力，溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和。

为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。

3.多级调压回路在不同的工作阶段，液压系统需要不同的工作压力，多级调压回路便可实现这种要求。

o图(a)所示为二级调压回路。

图示状态下，泵出口压力由溢流阀3调定为较高压力，阀2换位后，泵出口压力由远程调压阀1调为较低压力。

图(b)为三级调压回路。

溢流阀1的远程控制口通过三位四通换向阀4分别接远程调压阀2和3，使系统有三种压力调定值；换向阀在左位时，系统压力由阀2调定，换向阀在右时，系统压力由阀3调定；换向阀在中位时，系统压力由主阀1调定。

o在此回路中，远程调压阀的调整压力必须低于主溢流阀的调整压力，只有这样远程调压阀才能起作用。

减压回路1在单泵供油的液压系统中，某个执行元件或某个支路所需要的工作压力低于溢流阀调定的系统压力，并要求有较稳定的工作压力，一些辅助油路，如控制油路，夹紧油路等的油压往往要低于主油路的调定压力，这种情况下，就需要减压回路了，在工作时往往需要稳定的低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀[图(a)]。

图(b)所示为用于工件夹紧的减压回路。

夹紧工作时为了防止系统压力降低(例如送给缸空载快进)、油液倒流，并短时保压，通常在减压阀后串接一个单向阀。

图示状态，低压由减压阀1调定；当二通阀通电后，阀1出口压力则由远程调压阀2决定，故此回路为二级减压回路。

保压回路1用定量泵和溢流阀直接保压，图a所示，在执性元件已达到工作行程的终点后，泵1仍然继续供油，以保持压力。

这时，液压泵1输出的压力油少量用于保压，几乎全部通过溢流阀2溢流。

这种保压方法功率消耗大，油温升高，适用于流量不大，短时间保压场合2用蓄能器保压，图b所示，进给油路3和夹紧油路5公用一套液压泵驱动。

为了保证进给液压缸快速运动时，不许夹紧液压缸的压力下降，即工件仍被夹紧，回路中设置了蓄能器6和单向阀4.当进给液压缸快速运动时，单向阀4关闭，讲进给油路与夹紧油路隔开，这样，蓄能器6忠的压力油将补偿夹紧油路的泄漏，使其保持夹紧工件的压力。

这种保压方法的特点是保压时间长，压力稳定性好，但必须向蓄能器充液。

3 用液控单向阀保压：图C所示，当液压缸下行终止，抵住工件，油路压力达到保压数值时，压力继电器4发出电信号，使换向阀3回复中位，液控单向阀立即关闭，液压泵卸荷，而液压缸上腔的压力，由液控单向阀的内锥阀关闭的严密性来保证，这种保压方式特点是保压时间短，能保压10MIN4用保压液压泵保压：图d 所示，保压液压泵5的流量很小，液压缸上腔保压时，压力继电器4发出电信号，主液压泵1卸荷，保压液压泵5供油保压。

这种保压方法的特点是保压时间长调速回路节流调速回路根据流量控制元件在回路中安放的位置不同，分为进油路节流调速，回油节路流调速，旁路节流调速三种基本形式，下面以定量泵-液压缸为例，分析采用节流阀的节流调速回路的机械特性、功率特性等性能。

如图8.3所示，将节流阀串联在液压泵和缸之间，用它来控制进入液压缸的流量从而达到调速的目的，称为进油路节流调速回路。

在这种回路中，定量泵输出的多余流量通过溢流阀流回油箱。

由于溢流阀有溢流，泵的出口压力p p 为溢流阀的调定压力并保持定值，这是进油节流调速回路能够正常工作的条件。

图8.3 进油路节流调速回路图8.4 进油路节流调速回路速度负载特性曲线（1）速度负载特性当不考虑回路中各处的泄漏和油液的压缩时，活塞运动速度为： 11A q =υ (8.1)活塞受力方程为F A p A p +=2211 (8.2)式中F —外负载力；2p —液压缸回油腔压力，当回油腔通油箱时，2p ≈0。

于是11A Fp =进油路上通过节流阀的流量方程为：m T T p CA q )(1∆=mp T p p CA q )(11-= =m p T A F p CA )(1- (8.3) 于是m p m T F A p A CA A q )(11111-==+υ (8.4) 式中C —与油液种类等有关的系数；T A —节流阀的开口面积；T p ∆—节流阀前后的压强差，1p p p p T -=∆；m —为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m=0.5。

式(8.4)即为进油路节流调速回路的速度负载特性方程，它描述了执行元件的速度υ与负载F 之间的关系。

如以υ为纵坐标，F 为横坐标，将式(8.4)按不同节流阀通流面积T A 作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线，如图8.4所示。

由式(8.4)和图8.4可以看出，其它条件不变时，活塞的运动速度υ与节流阀通流面积T A 成正比，调节T A 就能实现无级调速。

这种回路的调速范围较大，100min max max ≈=υυc R 。

当节流阀通流面积T A 一定时，活塞运动速度υ随着负载F的增加按抛物线规律下降。

但不论节流阀通流面积如何变化，当1A p F p =时，节流阀两端压差为零，没有流体通过节流阀，活塞也就停止运动，此时液压泵的全部流量经溢流阀流回油箱。

该回路的最大承载能力即为1max A p F p =。

（2）功率特性调速回路的功率特性是以其自身的功率损失（不包括液压缸，液压泵和管路中的功率损失）、功率损失分配情况和效率来表达的。

在图8.3中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率，即： p p p q p P =液压缸输出的有效功率为：F F P ==υ11111q p A q =回路的功率损失为：111q p q p P P P p p p -=-=∆=11)()(q p p q q p T p p ∆∆--+=1q p q p T p ∆∆+(8.5) 式中q ∆—溢流阀的溢流量。

1q q q p -=∆。

由式(8.5)可知，进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：溢流功率损失q p P p ∆∆=1和节流功率损失12q p P T ∆∆=。

回路的输出功率与回路的输入功率之比定义为回路的效率。

进油路节流调速回路的回路效率为：p q p q p P P P p p p 11=-=∆η (8.6)如图8.5所示，将节流阀串联在液压缸的回油路上，借助节流阀控制液压缸的排油量来调节其运动速度，称为回油路节流调速回路。

采用同样的分析方法可以得到与进油路节流调速回路相似的速度负载特性： m p m F A p A CA T )(112-=+υ (8.7)其功率特性与进油路节流调速回路相同。

图8.5回油路节流调速回路虽然进油路和回油路节流调速的速度负载特性公式形式相似，功率特性相同，但它们在以下几方面的性能有明显差别，在选用时应加以注意。

(1)承受负值负载的能力所谓负值负载就是作用力的方向与执行元件的运动方向相同的负载。

回油节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形成一定的背压，能承受一定的负值负载；对于进油节流调速回路，要使其能承受负值负载就必须在执行元件的回油路上加上背压阀。

这必然会导致增加功率消耗，增大油液发热量;(2)运动平稳性回油节流调速回路由于回油路上存在背压，可以有效地防止空气从回油路吸入，因而低速运动时不易爬行；高速运动时不易颤振，即运动平稳性好。

进油节流调速回路在不加背压阀时不具备这种特点;(3)油液发热对回路的影响进油节流调速回路中，通过节流阀产生的节流功率损失转变为热量，一部分由元件散发出去，另一部分使油液温度升高，直接进入液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好，而回油节流调速回路油液经节流阀温升后，直接回油箱，经冷却后再入系统，对系统泄漏影响较小；(4)启动性能回油节流调速回路中若停车时间较长，液压缸回油箱的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象，对于进油节流调速，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。

综上所述，进油路、回油路节流调速回路结构简单，价格低廉，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。

把节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调节的回路，称为旁油路节流调速回路。

如图8.6所示，在这个回路中，由于溢流功能由节流阀来完成，故正常工作时，溢流阀处于关闭状态，溢流阀作安全阀用，其调定压力的最大负载压力的1.1~1.2倍，液压泵的供油压力p p 取决于负载。

图8.6旁油路节流调速回路（1）速度负载特性考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量p q 应计入泵的泄漏量随压力的变化p q ∆，采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为：1)()(11111A A F CA A F k q A q q q A q mT pt pt p --=--==∆∆υ(8.8) 式中pt q —泵的理论流量；k —泵的泄漏系数，其余符号意义同前。

（2）功率特性回路的输入功率p p q p P 1=回路的输出功率11111q p A p F P ===υυ回路的功率损失q p q p q p P P P p p ∆∆11111=-=-= (8.9)回路效率p p q q q p q p P P p 11111===η (8.10)由式(8.9)和式(8.10)看出，旁路节流调速只有节流损失，而无溢流损失，因而功率损失比前两种调速回路小，效率高。