液压传动系统完整版

图2-36
图2-37
第四节 顺序动作回路
顺序动作回路是实现多个执行元件按预定 的次序动作的液压回路。按顺序动作控制方 法可分为压力控制和行程控制两大类。
一.压力控制顺序回路 图2-37是顺序阀控制的顺序动作回路。 当手动换向阀4左位接入回路，液压缸1活塞 向右运动，完成动作1后，压力升高，3开启， 液压缸2的活塞向右运动，完成动作2。退回 时，换向阀右位接入回路，一次完成3、4。
图2-2 所示为远程调压回路。将远程调压 阀（小流量溢流阀）2接在先导式溢流阀1的 控制管路上，液压泵的压力即可由2做远程控 制。 图2-3所示为多级调压回路。主溢流阀1的 控制管路通过三位四通换向阀4分别接至远程 调压阀2和3.使系统有三种压力调定值。
图2-2
图2-3
二.减压回路 当系统某个执行元件或某个支路要求有可 调的稳定的低压输出，可使用减压阀组成的 减压回路。 图2-5所示的减压回路，采用单向减压阀的 压力回路。 液压缸1和2同时进油，缸2活塞向下运动 时需要低于系统压力的某一稳定的低压，压 力由3调定。
2 1 1 2
图2-6a
图2-6b中，增压回路可使液压缸1共作行程 加长，活塞向右运动时遇到负载时，单向阀4 由于系统压力升高而开启，压力油进入增压 器2 才起到增压作用。 系统实现快进，并低速工作要求。 液控单向阀6是为了增压时隔开高低压力 油。
图2-6b
四.卸荷回路 液压系统工作时，执行元件短时间的停止 工作，不需要输入油，此时可以让液压泵卸 荷。 液压泵卸荷：让液压泵以很小的出输出功 率运转，或以很低的压力运转，或让液压泵 输出很小流量的压力油。
一.插装阀方向控制回路 图2-54是二通插装阀方向控制基本回路。 其中a与b为单向节流阀，c为液控单向阀。d 为二位二通的方向控制阀。 一个插装阀只能控制两个油口的通断。
图2-54 手绘
图2-55是插装阀三位四通换向回路。图示位 置先导阀失电时，插装阀1、2、3、4的控制 腔在压力油的作用下，阀芯均关闭，P、A、B、 T均不相同；1Y得电，插装阀2、4控制油腔失 压而开启，1、3关闭，P和A接通，B和T接通； 2Y得电时，P和B、A和T接通，构成相当于O型 机能的三维四通电液换向回路。
六.平衡回路 防止液压缸和垂直运动的工作部件因自重 自行下落的回路称为平衡回路。 平衡回路有： 由内控式平衡阀组成的平衡 回路（图2-20a）；由外控式平衡阀组成的平 衡回路（图2-20b）。
图2-20a
图2-20b
内控式平衡阀控制的平衡回路回油腔有一 定的背压，运动平稳，但是下落势能被抵消， 功率损失较大。 外控式平衡阀控制的平衡回路阀的时闭时 开，致使活塞向下运动过程中产生振动和冲 击，运动不平稳。 另外平衡阀是滑阀结构，有一定的泄露， 不能长时间支撑活塞和工作部件不动。
第三节 传动方式的比较
液压传动与其他几种传动系统比较的几点优点： 1.单位重量输出功率大，容易获得很大的力或 力矩； 2.惯性小，启动、制动迅速，运动平稳； 3.能在运动中进行无极调速，调速方便，调速 范围大，可达100:1到2000:1. 4.简化机器结构，减少零件数目； 5.易于实现远距离操纵和自动控制； 6.系统充满油液，各元件不易磨损； 7.易于实现标准化、系列化和通用化。
一.调压回路 控制系统的工作压力，使其不超过某一项 预先调定的数据，或者使工作机构在运动过 程中各个阶段具有不同的压力。 图2-1所示，液压系统有溢流阀来调定工 作压力，由定量泵、溢流阀和节流阀组成节 流调速回路时，溢流阀是经常开启溢流。
图2-1
图2-1中若系统中无节流阀时，溢流阀 做安全阀用，只有当执行元件处于行程终端、 泵输出油路闭锁或系统超载时，溢流阀才开 启起安全保护作用。
图2-37
图2-38所示是用压力继电器控制的顺序回路。 回路中用压力继电器阀讯控制电磁铁换向阀 电磁铁通电来实现顺序动作。依次完成1-2-34. 压力控制的顺序动作回路中，顺序阀或压 力继电器的调定压力必须大于前一动作液压 缸的最高工作压力。
图2-38
二.行程控制顺序回路 图2-39是采用行程阀来控制两缸顺序的回 路；图2-40是采用电气行程开关控制电磁铁 换向阀的顺序回路，调整挡块的位置可以调 整液压缸的行程，通过改变电气线路可以改 变动作顺序，而且利用电气互锁性能是顺序 动作可靠，故在液压系统中广泛应用。
五.保压和泄压回路 1.保压回路： 1）用液控单向阀的保压回路（图2-14）； 2）用系统自动补油保压（2-14）； 3）用辅助液压泵保压回路（图2-15）； 4）用蓄能器的保压回路； 5）用液压缸的回油保压回路。
图2-14
图2-15
2.泄压回路 1）用电液换向阀的泄压缓冲回路； 2）用时间继电器控制换向阀切换时间的 卸荷回路； 3）用顺序阀控制的泄压回路。
七.制动缓冲回路 为了减少液压冲击，除了在液压元件结构本 身采取措施，还可以在系统中采去缓冲回来 了。可以采用单向行程节流阀和溢流阀的缓 冲制动回路。
第二节 速度控制回路
速度控制回路是关于系统的速度调节和 变换的问题。是使执行元件从一种速度到另 一种速度的回路，有增速回路、减速回路和 二次速度转换回路。
第二章 液压系统的基本回路
现在机械的液压系统虽然越来越复杂，总 不外乎由一些基本回路组成。 基本回路按其在系统中的功用可分为： 一.压力控制回路 二.速度控制回路 三.方向控制回路 四.同步和顺序回路
第一节 压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀来控制整 个液压系统或局部油路的工作压力，以满足 执行机构对力或力矩的要求，或者使工作机 构平衡或顺序动作。 压力控制回路包括调压、减压、增压、卸 荷、保压或缓冲等回路。
三.锁紧回路 锁紧回路可以使液压缸活塞在任意位置停 止，并可防止其停止后窜动。三位四通换向 阀中位O型或M型滑阀机能可以使活塞在行程 范围内任何位置停止，（一般采用液控单向 阀作为锁紧元件）。
图2-36所示为液控单向阀使卧式液压缸双向 锁紧回路。换向阀中位时活塞可以在行程的 任意位置锁紧，左右都不能窜动。 对于立式液压缸，可以用一个液控单向阀实 现单向锁紧，如图2-37所示，单向节流阀防 止活塞下降时超速而产生振动和冲击。
传动的种类：机械传动 、电力传动 、 气压传动和液体传动（液压传动）。
液压传动
• 以液体为工作介质进行能量传递和控 制的一种传动方式。 • 液压传动是基于流体力学的帕斯卡原 理，主要应用流体静压力来传递动力， 也称容积式液体传动或静液传动。
图1-1 液压传动原理图
• 根据帕斯卡原理，液压缸产生的推力
图2-39
图2-40
第六节 液压马达控制回路
在液压驱动的行走机械中，需要两档转速: 在平地行驶时为高速；路面质量不好或上坡 时需要增大输出转矩，以降低速度。为此采 用两个液压马达或串联连接或并联连接，以 达到上诉目的。
第七节 二通插装阀回路
二通插装阀是一种新型的液压控制元件，可 以实现液压基本回路的方向、流量和压力控 制功能。 它的优点是流量大、密封性好、结构简单 紧凑，因此组成液压系统的体积和质量大为 减小，在高压大流量液压系统中应用范围较 广泛。
A2 F2=p A 2=F 1 A1
据式可以看出： 这是一个力的放大机构，即液压 具有增力效果，其增大倍数为 A2 A1 .
• 液压缸速度有：
v2=v1 A2 A2
式中v1、v2为活塞1、2的运动速度。由此可 见这是一个速度变换机构，其速度的变换和 传递是靠液体容积变化相等的原则进行的。 由式还知: v1A1=v2A2=Q 式中Q是流入液压缸的流量，也是柱塞排出的 流量。液压缸活塞速度正比于流入液压缸的 流量反比于活塞面积
显而易见，单位时间内，活塞1、2所做的功率 是相同的：
P1 v 1F1 pQ
P2=v2F2=pQ
综上所诉，可归纳液压的基本特征为： 1.液体为介质，压力大小取决于外负载； 2.负载速度大小取决于流量；
第二节 液压传动系统的组成及其类型
液压传动系统出液体为传动介质外，通常 由以下及部分组成： 1.动力源部分----液压泵及原动机； 2.执行部分----包括液压缸和液压马达； 3.控制部分----包括压力、流量、方向控制 阀等。 4.辅助部分----包括油箱、管道、滤油器以 及指示仪表等。
液压传动系统
前言
本书讲诉了液压传动的工作原理、工作 特征和基本液压回路的组成、功能及特性； 对阀控缸、泵控缸几种调速回路，压力、流 量、功率适应回路，节能回路，蓄能器回路 和几种典型液压系统的性能机器应用进行了 较深入的分析；并有实例进行说明；
第一章 绪论
第一节 传动的类型及液压传动 的工作原理
图2-8为采用换向阀的卸荷回路。采用三 位四通换向阀的M型（或H、K型）滑阀机能 （图2-8a）。或者在液压泵出口旁路接二位 二通阀（图2-8b），使液压泵输出的油液流 回油箱，液压泵卸荷。
图2-8
图2-9为溢流阀卸荷回路。先导溢流阀1控 制油口通过二位二通换向阀3接回油箱，液压 泵输出口的油液以很低的压力经溢流阀流回 油箱，液压泵实现卸荷。 阻尼器2可以实现防止卸荷和升压时的压 力冲击。
图2-24
此外还有使用增速缸的增速的回路（书中 图2-25），和用带辅助液压缸的增速回路 （书中图2-26）。
二.减速回路 减速回路是使执行元件由快速转变为慢速 的回路。通常的方法是靠节流阀或调速阀来 减速，用行程阀、电气行程控制换向阀的通 断或液压缸本身结构将快速转换为慢速（书 中图2-27）。 此外还有用复合缸的减速回路（书中图228 ）。
液压传动的缺点： 1.油液具有可压缩性和泄漏等原因，不具有 严格传动比； 2.不宜在很高或很低的温度的条件下工作； 3.液压传动的效率一般不高，比带来系统发 热、冷却等问题； 4.要求良好的保护和过滤设施； 5.制造和维护要求均很高，造价较高。
第四节 液压技术的发展概况
液压技术与微电子技术结合，这无疑是今 后的发展方向。这除采用计算机辅助设计、 试验和制造，开发和应用各种液压数字原件 外，还要研究发展把液压控制元件、执行元 件或动力元件、检测反馈器件、数模转换装 置和微处理器汇为一体的智能单元或系统。
图2-9
图2-10采用双联泵的卸荷回路，适合于流 量变化较大的液压系统。泵1用于低压，泵2 用于高压，卸荷阀4设定压力低于卸荷阀3， 避免产生干扰。 双联泵卸荷回路同时还减少了功率损失。
图2-10
采用压力补偿变量泵可以取代双联泵，实 现低压大流量和高压小流量的工作性能。 此外还有采用特殊结构的液压缸使泵卸荷 的回路。 当液压系统在工作时需要液压泵卸荷时 保压，通常采用蓄能器来保持系统压力。
三.二次速度转换回路 图2-29和图2-30分别为调速阀串联和并联的ห้องสมุดไป่ตู้二次速度转换回路。
第三节 方向控制回路
方向控制回路是控制执行元件的运动方向， 他利用控制进入执行元件的液流的通、断或 改变方向来实现的。 一.换向回路 采用二位四通、二位五通、三位四通或三 位五通换向阀都可以使执行元件换向。再闭 式回路系统中可以用双向变量泵控制油流的 方向和流量来实现液压缸的换向和调速。
图2-5
三、增压回路 增压系统是用来使系统中某一支路的压力 高于系统的压力的回路。增压回路中提高油 液压力的主要元件是增压器，其增压比为增 压器大小活塞面积之比，即 p / p A / A 图2-6所示为用单作用增压器的增压回路。 图2-6a中，增压器2高压腔的泄露油在回程时 由高位油箱来补充，单向减压阀3是为了是增 压器输出压力P2可调。
一.增速回路 增速回路是指在不增加液压泵的流量的前 提下。提高执行元件速度的回路。一般采用 自重充液、蓄能器、差动缸和增速缸来实现。 图2-23是自重充液增速回路，常用于质量大 的立式运动部件的大型液压机液压系统中。
图2-23
图2-24为差动连接增速回路。电磁铁1Y得 电时，活塞向右运动；1Y、3Y同时得电，压 力油进入液压缸左右两腔，这种方式称为差 动连接。由于无杆腔作用面积大于有杆枪面 积，活塞仍然向右运动，此时有效作用面积 减小（活塞杆面积），活塞推力减小，速度 增加。2Y通电活塞向左返回。