第七章-基本回路
第七章 液压基本回路
释压、平衡等回路。
3
一、调压回路
功用
1、使液压系统整体 或某一部分的压 力保持恒定或不 超过某个数值。
4
2、可以实现多级压力 的变换。 •当 DT+ 时,p = pB
pA p
•当 DT- 时,p = pA
pB DT
5
6
二、减压回路
作用:使系统中的某一部分油路具有较低的稳定 压力。 关于回路的几点说明:
32
整理(1),(2),(3)式,可得:
33
2、机械特性曲线
34
由图可知:当溢流阀的调整压力pp和节流
阀的通流截面积AT1调定之后 1)、对于调速阀而言: F↑↓ →v 不变 2)、对于节流阀而言: ①、F↑↓ →v↓↑ ②、当F=A1pp时,v = 0 即活塞停止运动; ③、定压式节流调速回路的承载能力是不 受AT1的变化影响的。
35
(三)、回路速度刚性:活塞运动速度受负 载影响的程度,它是回路对负载变化抗 衡能力的一种说明。
某处的斜率↓→kv↑→机械特性越硬→活塞 运动速度受负载变化的影响↓→活塞在负载下 的运动越平稳。
36
影响kv的因素: 1、当AT1不变时,F↓→kv↑ 2、当F不变时,AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp,A1,φ的变化受其它条件的限制)
3、效率
1)、当液压缸在恒载下工作时(F不变):
影响因素:①、当q1∕qp↑(或△q↓) → ηc↑ ②、当p1∕pp↑(F↑) → ηc↑
39
2)、当液压缸在变载下工作时: 当AT1不变时,若F↑↓→p1↑↓→q1 ↓↑
∵ P1= p1q1
∴ 当p1= 0 或 p1= pp 时,P1= 0 因此,当p1在0 ~ pp之间变化时,P1有一 最大值,即:
液压与气动技术第七章液压基本回路
7.2 压力控制回路
7.2.2减压回路 1.单向减压回路 如图7-7所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀
5安装在液压缸6与换向阀4之间,当1YA通电,三位四通电 磁换向阀左位工作,液压泵输出压力油通过单向阀3、换向 阀4,经减压阀5减压后输入液压缸左腔,推动活塞向右运动, 夹紧工件,右腔的油液经换向阀4流回油箱;当工件加工完 了,2YA通电,换向阀4右位工作,液压缸6左腔的油液经 单向减压阀5的单向阀、换向阀4流回油箱,回程时减压阀不 起作用。单向阀3在回路中的作用是,当主油路压力低于减 压回路的压力时,利用锥阀关闭的严密性,保证减压油路的 压力不变,使夹紧缸保持夹紧力不变。还应指出,减压阀5 的调整压力应低于溢流阀2的调整压力,才能保证减压阀正 常工作(起减压作用)。
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7.1 方向控制电路
7.1.2锁紧回路
能使液压缸在任意位置上停留,且停留后不会在外力作用下 移动位置的回路称锁紧回路。凡采用M型或O型滑阀机能换 向阀的回路,都能使执行元件锁紧。但由于普通换向阀的密 封性较差,泄漏较大,当执行元件长时间停止时,就会出现 松动,而影响锁紧精度。
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7.1 方向控制电路
2.液动换向阀组成的换向回路 液动换向阀组成的换向回路,适用于流量超过63 L/min、
对换向精度和平稳性有一定要求的液压系统,但是,为使机 械自动化程度提高,液动换向阀常和电磁换向阀、机动换向 阀组成电液换向阀和机液换向阀来使用。此外,液动换向阀 也可以手动,也可以手动换向阀为先导,组成换向回路。 图7-2为电液换向阀组成的换向回路。当1YA通电,三位四 通电磁换向阀左位工作,控制油路的压力油推动液动换向阀 的阀芯右移,液动换向阀处于左位工作状态,泵输出的液压 油经液动换向阀的左位进入缸左腔,推动活塞右移;当1YA 断电2YA通电,三位四通电磁换向阀换向(右位工作),使 液动换向阀也换向,主油路的液压油经液动换向阀的右位进 入缸右腔,推动活塞左移。
第七章 液压基本回路
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。
三种回路的比较:
1、速度-负载特性:速度随负载而变化,是用节流阀调速的共同缺点, 尤以旁路最差。进、出口节流调速广泛用于负载变化不大系统中,旁路很少 用。
⑴速度特性(nM—Vp关系) 泵和马达泄漏系数之和
nM
qP VM
VP VM
nP
k1
2TM
VM2
⑵转矩特性(TM—Vp关系)
速度刚度
kv
VM2
2k1
TM
p M VM
2
mM
pM pP p0
⑶功率特性(PM—Vp关系)
PM 2TM nM pM VM nMmM p p n pVPmM
输出功率与马达排量无关VM、即与转速无关—
2、承载能力:进、出口节流最大载荷由溢流阀调定压力决定(Fmax=ppA1), 回油节流调速回路能承受超值负载,进油节流调速回路须在回油路上加背压阀, 导致功耗、发热增加。旁路节流随节流阀开口量增大而减小,高速承载能力好。
3、实现压力控制的方便性:进口节流时较易实现压力控制,而回油不易实 现。
4、运行平稳性:回油节流有背压,运行平稳;而进和旁路无背压不平稳, 常在二回路中增加背压阀。
4
二级调压回路与多级调压回路
在一个液压系统中可以实现多个液压值的设定
减压回路
控制系统中的某一油路的压力低于系统的压力,并保持稳定
泵的供油压力根据主油路的负载由溢流 阀1调定。夹紧液压缸的工作压力根据它所需 要的夹紧力由减压阀2调定。
单向阀3的作用是,在主油路压力降低且 低于减压阀的调定压力时,防止夹紧缸的高 压油倒流,起短时保压作用。
液压与气压传动 第七章 液压基本回路
课时授课计划教学过程:复习: 1、滤油器的结构及功能2、蓄能器的功能3、油箱的结构4、管路、接头、热交换器的种类。
新课:第七章液压基本回路第一节能量回路一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路图7-1所示的能源回路的优点是:结构简单,反应迅速,压力波动比较小。
缺点是:由于定量泵不能改变输出流量,在负载不需要全流量工作时,多余的流量通过溢流阀流回油箱,所以效率较低,尤其当负载流量为零时,泵的流量几乎全部由溢流阀溢流,泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上,这将产生大量的热,使油温很快升高。
因此,这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。
能源系统的流量按系统的峰值流量设计,如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短,并且允许供油压力有一定变动,则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求,以减小泵的容量,并使功率损失和油温升高小些。
蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用,使系统工作更加平稳。
二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点,其特点是结构比较简单,功率损失小,适用于高压,但压力波动较大,并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化,对伺服系统将引起伺服放大系数的变化,因而对某些要求较高的系统不合适。
另外,所用元件较多,为了使泵有较长时间的卸荷,蓄能器的容量较大,整个能源装置的体积、重量都较大。
这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。
三、恒压力变量泵式(自动调压泵)液压能源回路图7-3所示为恒压力变量泵式(自动调压栗〉液压能源回路。
这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要,因而效率高,经济效果好,适用于高压和大功率系统,既适用于流量变化很大的系统,也适用于间歇工作的系统,为目前航空液压伺服系统所广泛采用。
第二节基本回路一、顺序动作回路顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。
按控制方式不同,可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。
液压传动-第7章液压基本回路
第7章液压基本回路•液压基本回路是为了实现特定的功能把有关的液压元件组合起来的典型油路结构;•液压基本回路是组成液压系统的基础。
液压基本回路包括:*压力控制回路*速度控制回路*方向控制回路*多执行元件回路7.1 压力控制回路功能:控制液压系统整体或局部的压力,主要包括:▪调压回路▪减压回路▪增压回路▪卸荷回路▪平衡回路▪保压回路1、调压回路•功能:调定和限制液压系统的压力恒定或不超过某个数值。
•一般用溢流阀来实现这一功能。
•调压回路的分类:•单级调压回路•多级调压回路•无级调压回路先导式溢流阀电液比例溢流阀2、减压回路•功能:使液压系统中某一部分油路的压力低于主油路的压力设定值。
•一般用减压阀来实现这一功能。
•减压回路的分类:•单级减压回路•多级减压回路•无级减压回路3、增压回路•功能:提高系统中局部油路中的压力,使局部压力远高于系统油源的压力。
•单作用增压回路:只能间歇增压。
4、卸荷回路•功能:在执行元件短时间不工作时,不需要频繁启、停原动机,而是使泵源在很小的输出功率下运转。
•卸荷的实质:使液压泵的输出流量或者压力接近于零,分别称为流量卸荷与压力卸荷。
•卸荷方式:•用换向阀中位机能的卸荷回路(压力卸荷)•用先导型溢流阀的卸荷回路(压力卸荷)•限压式变量泵的卸荷回路(流量卸荷)•采用蓄能器的保压卸荷回路换向阀M、H、K型中位机能均可实现压力卸荷限压式变量泵可实现保压卸荷用先导型溢流阀实现的压力卸荷卸荷时采用蓄能器补充泄漏保持液压缸大腔的压力限压式变量泵工作原理及特性曲线5、平衡回路•功能:使承受重力作用的执行元件的回油路保持一定背压,以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落,或因自重而超速失控。
采用单向顺序阀不可长时间定位采用液控单向阀定位可靠单向节流阀用于平稳下行6、保压回路•功能:使系统在执行元件不动或仅有微小位移的工况下保持稳定的压力。
•保压性能有两个指标:保压时间和压力稳定性。
电接触式压力表4监视预设压力的上下限值,控制换向阀2动作,液控单向阀3实现保压蓄能器保压卸荷回路7.2 速度控制回路控制与调节液压执行元件的速度。
第七章 液压系统基本回路
(1)进油节流调速回路 进油节流调速回路
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 即串联在泵和缸之间,调节A 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, 可改变q,从而改变速度,且必须和溢流 阀联合使用。 阀联合使用。
进油路节流调速回路适用于轻载、 进油路节流调速回路适用于轻载、 低速、 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。 求不高的小功率液压系统。
(4)节流调速回路工作性能的改进 用调速阀代替节流阀,可以提高 节流调速回路的速度稳定性和运动平稳性。 但功率损失大,效率低。
v
2、容积调速回路 容积调速回路特点
∵节流调速回路效率低、发热大,只适用于小 节流调速回路效率低、发热大, 功率场合。 功率场合。 而容积调速回路, ∴而容积调速回路,因无节流损失或溢流损 故效率高,发热小, 失 ,故效率高,发热小,一般用于大功率场 合。
用三位换向阀的中位机能卸荷。 1、用三位换向阀的中位机能卸荷。 用二位二通阀卸荷。 2、用二位二通阀卸荷。
用换向阀的卸荷回路: 1、用换向阀的卸荷回路: 利用主阀处于中位时M. H.K型机能 型机能, 利用主阀处于中位时M. H.K型机能, p→T,属零压式卸荷。 使p→T,属零压式卸荷。 泵卸荷时,溢流阀关闭。 图7-3中, 泵卸荷时,溢流阀关闭。系统重 新启动时,因溢流阀有不灵敏区, 会冲击。 新启动时,因溢流阀有不灵敏区, 会冲击。
(2)回油节流调速回路
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, 液压缸的回油路上, 即串联在缸和油箱之 调节A 间,调节AT,可调节 以改变速度, q2以改变速度,仍应 和溢流阀联合使用, 和溢流阀联合使用, pP = pS 。
液压与气动传动第七章液压基本回路
图7-13b 调速特性曲线
q1
当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油
q q 流量应为
,供油压力p为 ,1 此时
p 液压缸工作腔压力的p正常工作范围是
p2
A2 16)
回路的效率为 :
c
(p1
p2 AA12)q1 ppqp
p1 p2 pp
A2 A1
(7-17)
(2)差压式变量泵和节流阀的调速回路
图7-6a 采用电接触式压力表控制的保压回路
2. 采用蓄能器的保压回路 图7-6b 采用蓄能器的保压回路
3.采用辅助泵的保压回路 图7-6c 采用辅助泵的保压回路
7.2 速度控制回路
7.2.1 速度调节与控制原理 7.2.2 定量泵节流调速回路 7.2.3 容积调速回路 7.2.4 快速运动回路
7.1.5 平衡回路 平衡回路的作用: 1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7-5a 采用单向顺序阀的平衡回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-5b 采用液控单向阀的平衡回路
3.采用远控平衡阀的平衡口路 图7-5c 采用远控平衡阀的平衡回路
7.1.6 保压回路 保压回路的功能: 1.采用电接触式压力表控制的保压回路
(3)三种调速回路的刚度比较。根据式(7-12),可得速度负载 特性曲线,如图7-9b所示。
(4)三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流 损失,而无溢流损失,因而功率损失比进油和回油两种节流阀调 速回路小,效率高。
(5)停机后的启动性能。长期停机后,当液压泵重新启动时,回 油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲 现象。而在进油节流调速回路中,因为进油路上有节流阀控制流 量,只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
液压基本回路
时,效率很低。 故 本回路多用于机床进给系统中。
(2)差压式变量泵和节流阀调速回路工 作原理
动画演示
工进时,节流阀调节q1,qP与之适应。 qP > q1时,pP↑,定子右移,e↓,qP↓ < qP < q1时,pP↓,定子左移,e↑,qP↑ 直至qP = q1,v=c。
qP > q1,pP↑,通过反馈,qp↓qP= q1
<
> v=c
q P < q1,pP↓,e↑,qP↑qP= q1 0、5Mpa(中低压)
△pmin = pP - p1= < 调速阀正常工作,△P最小 过大,△P大易发热 1 Mpa(高压)
若△P <
过小,v稳定性不好
限压式变量泵和调速阀调速回路特点
而发生振动。
差压式变量泵和节流阀调速回路应用
适用于负载变化大、速度 较低的中小功率系统。
❖ 7.2.2 快速运动回路
快速回路功用:使执行元件获得必要的高速,以提 高效率,充分利用功率。
❖ 1、液压缸差动路工作原理
电磁铁动作顺序表
电磁铁 动作顺序
1YA
2YA 3YA
❖ 1、节流调速回路 组成:定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。
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。
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 按流量阀安装位置不同 < 回油路
旁油路
❖ (1)进油节流调速回路
第七章 液压传动系统基本回路
一、调压回路
调压回路的功用是调节、稳定或限定液压系统主油 路或局部油路压力的回路。
调压回路的显著特征是必有溢流阀存在。在定量泵 系统中,溢流阀起调压、稳压作用;在变量泵系统中, 溢流阀则起限定系统最高压力,防止系统过载的作用
7.2 压力控制回路
1、单级调压回路
在液压泵出口处设置并联 溢流阀2即可组成单级调 压回路,从而控制了液压 系统的工作压力。在定量 泵系统中,液压泵的供油 压力可以通过溢流阀来调 节。在变量泵系统中,用安 全阀来限定系统的最高压 力,防止系统过载。若系 统中需要二种以上的压力, 则可采用多级调压回路。
液压基本回路可分为方向控制回路、压力控制 回路、速度控制回路(调速回路)和多执行元件控 制回路。其中,速度控制回路是液压系统的核心部 分,其主要功能是传递动力。其他回路起辅助作用, 同样也是液压系统正常工作不可缺少的组成部分, 其功用不在于传递动力,而在于实现某些特定的功 能。
第七章 液压传动系统基本回路
A1
P1= pp
q1 Δq
pp qp
A2
v
P2
F
q2
△p
AT
节流调速回路
变压式节流调速 回路(旁路节流)
1、回路特征
节流阀位于旁路 上,与执行元件并联。 溢流阀在此处作安全 阀。油泵出口压力随 负载变化而变化
A1
A2
第七章-液压基本回路-速度
pM VM TM m 2
pMVMm VP nP 2 v 2 VM pMVP nPM
PM 与VM 无关, VM , PM C.
恒功率调速回路
3.变量泵-变量马达式调速回路
低速段 :固定VM为最大,调节Vp从小到大逐渐增加, 马达转速从低到高逐渐变大,直到最大为止 此过程为恒转矩调速。 高速段:固定Vp为最大,调节VM从大变小,马达转 速继续升高。此过程为恒功率调速。
二、快速运动回路
作用:空载时加快执行元件的运动速度。
1.差动
2. 双泵供油
快进:双泵供油 工进:左泵卸荷, 右泵压力由溢流阀调定 快退:双泵供油
三、速度换接回路
作用:在一个工作循环中,实现不同速度的转换。 1.用行程阀
下位:快进 上位:工进
2. 调速阀并联
3.调速阀串联
AT 3 AT 2
缸在恒载下工作时:
PP pP qP
PP P 1 P 溢 P 节
P 溢 P 节
P1
总功率:PP pP qP
(定量泵qP不变,pP一定)
F p1 当F 一定时 ,p1一定, A1 p节 pP p1 不变。
q1 qT CAT p
AT↑, q1 ↑, v↑。 1 p1q1 有效功率:P P1∝q1,q1↑, P1↑ 。
左位:工进1 右位:工进2 速度换接平稳性好
P 节
有用功 P 1 p1 q1 有极值
F 0 时, p1 0, P 1 0 . p1 pP 时,p 0, qT 0, q1 0, P 1 0.
P1
总效率低。
3) 调速特性
液压缸最大速度和最小速度之比。
vmax Rc vmin
第七章 液压基本回路
第七章液压基本回路液压基本回路是指由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系组合,能够实现某种特定液压功能的油路结构。
液压基本回路因在系统中所起的作用不同有许多种类型,其中最常用的基本回路是:压力控制回路;速度控制回路;方向控制回路;多执行元件控制回路。
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或调节整个液压系统或液压系统局部油路上的工作压力,以满足液压系统不同执行元件对工作压力的不同要求。
压力控制回路主要有调压回路、减压回路、卸荷回路、平衡回路、保压回路等。
一、调压回路调压回路用来调定或限制液压系统的最高工作压力,或者使执行元件在工作过程的不同阶段能够实现多种不同的压力变换。
这一功能一般由溢流阀来实现。
当液压系统工作时,如果溢流阀始终能够处于溢流状态,就能保持溢流阀进口的压力基本不变,如果将溢流阀并接在液压泵的出油口,就能达到调定液压泵出口压力基本保持不变之目的。
1. 1.单级调压回路图 7-1 单级调压回路单级调压回路中使用的溢流阀可以是直动式或先导式结构。
图7-1为采用先导式溢流阀1和远程调压阀3组成的基本调压回路。
在转速一定的情况下,定量泵输出的流量基本不变,当改变节流阀2的开口大小来调节液压缸运动速度时,由于要排掉定量泵输出的多余流量,溢流阀1始终处于开启溢流状态,使系统工作压力稳定在溢流阀1调定压力值附近。
若图7-1回路中没有节流阀2,则泵出口压力将直接缸随负载压力变化而变化,溢流阀1作安全阀使用对系统起安全保护作用。
如果在先导型溢流阀1的远控口处接上一个远程调压阀3,则回路压力可由阀3远程调节,实现对回路压力的远程调压控制,但此时要求主溢流阀1必须是先导式溢流阀,且阀1的调定压力(阀1中先导阀的调定压力)必须大于阀3的调定压力,否则远程调压阀3将不起远程调压作用。
2. 2.采用远程调压阀的多级调压回路图 7-2 采用远程调压阀的多级调压回路利用先导式溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀的有机组合,能够实现回路的多级调压。
第七章 液压基本回路
v q1 q2 q1,q2——流入、流出液压缸的流量; A1 A2 A1,A2——液压缸无杆腔、有杆腔的有效工作面积。
液压马达的转速nM由进入马达的流量q和马达的排量VM决定,即nM
q VM
改变流入或流出执行元件的流量q,或改变液压缸的有效工作面积A和 马改达变的变排量量马达VM排均量可V以M达来到控控制制执执行行元元件件的速速度度的。目的。通常用改变流量q或
m——由孔口形状决定的指数,0.5<m<1
液 调节节流阀通流面积AT,即可改变通过节流阀的流量q1,从而调节
压缸的工作速度。
根据上述讨论,液压缸的运动速度为v
q1 A1
KAT A1
( pP
F )m A1
称为进油节流调速回路的速度―负载特性方程。
由此式可知,液压缸的工作速度是节流阀通流面积AT和液压缸负
(a) 用蓄能器保压的回路 (b)多缸系统一缸保压回路
7.1.5 背压回路
在液压系统中设置背压回路,是为了提高执行元件的运动平稳性 或减少爬行现象。所谓背压就是作用在压力作用面反方向上的压力或 回油路中的压力。背压回路就是在回油路上设置背压阀,以形成一定 的回油阻力,用以产生背压,一般背压为0.3MPa~0.8MPa。
调速阀进油路调速回路速度―负载特性如图:
5. 采用溢流节流阀的 进油节流调速回路
这种回路是在进油节流调速回路中用溢流节流阀替代 节流阀(或调速阀)而构成。泵不在恒压下工作(属变压系统) ,泵压随负载的大小而变,故效率比用节流阀(或调速阀) 的进油节流调速回路高。
此回路适用于运动平稳性要求较高、功率较大的节流 调速系统。
节流阀控制液压缸的回油量q2,实现速度的调节。由连续性原理可得
q1 v q2
7第七章 液压基本回路
液压缸的运动速度v=q/A (q--输入流量;A--有效作用面积) 2.调速回路的主要方式:
节流调速回路:由定量泵供油,用流量阀调节进入或流出执行机构 的流量来实现调速;
容积调速回路:用调节变量泵或变量马达的排量来调速; 容积节流调速回路:用限压变量泵供油,由流量阀调节进入执行机 构的流量,并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。 此外还可采用几个定量泵并联,按不同速度需要,启动一个泵或几个泵 供油实现分级调速。
1.利用液压泵的保压回路
maojian@
2.利用蓄能器的保压回路
maojian@
3.自动补油保压回路
maojian@
第二节
速度控制回路
调速回路 快速回路
速度换接回路
maojian@
一、调速回路
1.调速回路的基本原理
液压马达的转速nM=q/V
2. 在泵-缸回油节流调速回路中,三位四通换向阀处于不同位置时,可使液 压缸实现快进—工进-端点停留—快退的动作循环。试分析:在( )工况 下,泵所需的驱动功率为最大;在( )工况下,缸输出功率最小。 (A)快进 (B)工进 (C)端点停留 (D)快退
(B、C;C)
3. 系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时,可使单活塞杆 液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。试分析:液压缸在运动过程中, 如突然将换向阀切换到中间位置,此时缸的工况为( );如将单活塞杆缸 换成双活塞杆缸,当换向阀切换到中位置时,缸的工况为( )。(不考虑 惯性引起的滑移运动) (A)停止运动 (B)慢进 (C)快退 (D)快进 (D;A)
maojian@
2.流量控制式同步回路 (1)用调速阀控制的同步回路
第七章 液压基本回路 -速度控制
防止回路过载
补偿泵3和马达5 的泄漏
调定油泵1的 供油压力
变量泵-定量马达容积调速回路
20
液压传动课件
调速特性:
(1)转速
nM
qM VM
v
qM qP VPnP
nM
VPnP VM
v
当nP, VM一定, VP , nM .
调速范围较大 RC 40
液压传动课件
(2) 转矩
TM
pMVM
2
m
TM 与 qP 无关, VP , TM C.
调速回路
节流调速和容积调速
快速运动回路
差动连接和双泵供油
速度换接回路
行程控制、压力控制、时间控制、程 序控制
9
液压传动课件
(2) 功率特性
图中,液压泵输出功率即为该回路 V
的输入功率为:
Pp p pq p
而缸的输出功率为:
q
P1 F F
1
A
pq 11
回路的功率损失为:
1
P Pp P1 ppqp p1q1 pp (q1 q) ( pp pT )q1 p p q pT q1
液压传动课件
P p pq pT q1
式中q—溢流阀的溢流量,q=qp-q1。
V
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P1=ppq和节流功率损失 P2=pT q1
Pp P p1q1
Pp
ppqp
液压传动课件
(3)调速特性
液压缸最大速度和最小速度之比。
q1m a x
Rc
vm a x vm in
动画演示
液压传动课件
如何实现速度换接?
三位四通 换向阀
第七章 液压基本回路 - 其他回路
5
3
2 Y
2 1Y
1
适用于保压 时间短、对 保压稳定性 要求不高的 场合。
液压传动课件
2.液压泵自动补油的保压回路
4
3 5
2Y
1Y
2 1
采用液控单 向阀、电接 触式压力表 发讯使泵自 动补油。
液压传动课件
3.采用蓄能器的保压回路
当液压缸加压完毕
要求保压时,由压力
继电器发讯使3YA通
3YA
电,泵卸荷,蓄能器
这种回路同步精度较高,回 路效率也较高。
用串联液压缸的同步回路
注意:回路中泵的供油压力至少 是两个液压缸工作压力之和。
液压传动课件
3. 用同步马达的同步回路(容积式)
两个马达轴刚性连接,把 等量的油分别输入两个尺寸相 同的液压油缸中,使两液压缸 实现同步。
消除行程端点两缸的位置误差
用同步马达的同步回路
5
4 6
3
2Y
1Y
2
1
7
8
3Y
9
液压传动课件
7-3 多缸工作控制回路
液压传动课件
一、同步回路
能保证系统中两个或多个执行元件克服负载、摩擦阻 力、泄漏和结构变形上的差异,在运动中以相同的位移或 相等的速度运动,前者为位置同步,后者为速度同步。在 液压系统中,很难保证多个执行元件同步。因此,在回路 的设计、制造和安装过程中,通过补偿它们在流量上所造 成的变化,来保证运动速度或位移相同。同步回路多才用 速度同步。
怎样才能实现呢?
液压传动课件
思考
在运动的中间切断手 动阀,会怎样? 在运动的中间液压泵 停止工作,再启动时 怎样运动?
液压传动课件
三 多缸互不干扰回路
第七章_流体传动基本回路 容积、快速、换接
第二阶段将已调到最大值 的变量泵的排量VB固定不变, Pm 然后调节变量马达的排量Vm,
使之从最大逐渐调到最小, 此时马达的转速nm便进一步 逐渐升高到最高值(在此阶段
-Vmmax -VBmax
中,马达的输出转矩Tm逐渐 减 小 , 而 输 出 功 率 Pm 不 变 ) 。
Tm
这一阶段相当于定量泵变量 nm 马达的容积调速回路。
稳态工作时qB=q1
二、快速回路
1、差动快速
2.双泵供油的快速运动回路
当系统压力小于3的调 整压力时,进入系统的流量 q为:q=q1+q2
当系统压力大于3的调整 压力,小于5的调整压力时, 进入系统的流量q为: q=q1
当系统压力等于5的调 整压力时,进入系统的流量 q为: q<q1
双泵供油回路功率利用合理、效率高,并且速度换接较 平稳,在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛,缺点 是要用一个双联泵,油路系统也稍复杂。
3、增速缸快速回路
4、辅助缸快速
三、速度换接回路
速度换接回路用来实现运动速度的变换, 即在原来设计或调节好的几种运动速度中,从 一种速度自动转换成另一种速度。对这种回路 的要求是速度换接要平稳,即不允许在速度变 换的过程中有前冲(速度突然增加)现象。下面 介绍几种回路的换接方法及特点。
1、用单向行程节流阀 换接
1、变量泵和定量执行机构组成的容积调速 回路 VB≠c Vm=c
Pm
Tm nm
VB
nm =nBVB Vm
Tm=VmΔp 2π
Pm=nmTm=VBnBTm Vm
2、定量泵和变量马达的容积调速回路;
nm =nBVB Vm Tm=VmΔp 2π Pm=nmTm=pqm=pVBnB
第七章 液压基本回路
7.1.6 保压回路
• 功用: 使系统在液压 缸不动或因工件变形而 产生微小位移的工况下 保持稳定不变的压力。
ห้องสมุดไป่ตู้
•
1、利用辅助液压泵保压 2、利用蓄能器保压 3、自动补油保压回路 4、利用单向阀和液控单 向 阀的保压回路
25
(a)利用蓄能器的保压回路
系统工作时,电磁换向阀6的左位通电,主换向阀左 位接入系统,液压泵向蓄能器和液压缸左腔供油,并推 动活塞右移,压紧工件后,进油路压力升高,升至压力 继电器调定值时,压力继电器发讯使二通阀3通电,通 过先导式溢流阀使泵卸荷,单向阀自动关闭,液压缸则 由蓄能器保压。蓄能器的压力不足时,压力继电器复位 使泵重新工作。
19
7.1.5 平衡回路 • 功用
使执行元件的回 路上保持一定的背压 值,以平衡重力负载, 使之不会因自重而自 行下落。 图示为单向顺序阀的 平衡回路
20
平衡回路 当工作负载变小时,系统的功率损
使立式液压缸的回油路保持一定背压,以防止运动部 失将增大。由于顺序阀存在泄漏, 件在悬空停止期间因自重而自行下落,或下行运动时因自 液压缸不能长时间停留在某一位置 重超速失控。 上,活塞会缓慢下降。若在单向顺 序阀和液压缸之间增加一个液控单 (a)采用单向顺序阀的平 向阀,由于液控单向阀密封性很好, 衡回路 可防止活塞因单向顺序阀泄漏而下 降。 调整顺序阀的开启压力,
工业实例
钻床用于加工各种 空心体的零件。工件 被一台液压虎钳夹紧, 根据空心体的壁厚不 同,必须能够调整夹 紧力。 这是一个典型的压 力控制回路,可以用 到的主要控制元件是 溢流阀和减压阀。减 压阀用于降低系统压 力,以满足不同液压 设备的压力需要。
29
练习
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用行程阀控制的顺序动作回路的演示
7.1.3 往复运动回路行程控制顺序动作回路
2.用行程开关控制的顺序动作回路
元件名称:行程开关1ST、2ST、3ST和4ST 工作过程:在图示状态下,A、B两缸活塞 均在左端。当按下启动按钮,电磁铁1YA 通电,左阀左位工作时,缸A右行完成动 作①后;挡块触动行程开关1ST,使2YA通 电,右阀左位工作,缸B右行完成动作②; 当缸B右行至触动2ST使1YA断电,缸A返回, 在完成动作③后;又触动3ST使2YA断电, 缸B返回,完成动作④;最后触动4ST使泵 卸荷或引起其它动作,完成一个工作循环。 特点:控制灵活方便,但其可靠程度主要 用行程开关控制的顺序动作回路的演示 取决于电气元件的质量。
第七章 基本回路
液气压基本回路:
是由元件组成,能实现某种特定功能的油、气路典型结构。 它是连接元件和系统的桥梁,所有液、气压系统都是由基本回路 单元组的。
分类:
• 1、方向控制回路
• 2、压力控制回路
• 3、速度控制回路
• 4、同步回路
• 5、顺序回路
7.1 方向控制回路
作用: 改变液、气压执行元件的运动方向,控制它的
7.2.4 增压回路 作用: 使工作缸的压力远高于泵的输出压力。
单作用 增压回路
基本回路 压力控制回路 增压回路
双向增压回路
基本回路 压力控制回路 增压回路
7.2.5 保压和泄压回路
作用:在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生微小位移的情况下,使系
统压力p系统≈常数。 用蓄能器的 保压回路
如图所示,当换向 阀在左位工作时,液压缸 前进压紧工件,进油路压 力升高。当油压达到压力 继电器的调整值时,压力 继电器发讯号使二位二通 阀通电,泵即卸荷,单向 阀自动关闭,液压缸则由 蓄能器保压。
5 4
6 7
3
2
8
基本回路 方向控制回路
1
一般换向回路
7.1.2 锁紧回路
作用: 防止液压油缸封闭腔的油外泄,保证执行机构在停止
位置时不发生窜动.
- 右图是采用液控单向阀 的锁紧回路。在液压缸的 进、回油路中都串接液控单 向阀,活塞可以在行程的任 何位置锁紧。其锁紧精度只 受液压缸内少量的内泄漏影 响,因此,锁紧精度较高。 - 采用两个液控单向阀的 锁紧回路(此时的液控单向 阀 又 称 为 液 压 锁 ) ,换 向 阀 的 中位机能应使液控单向阀的 控 制 油 液 卸 压 (换 向 阀 采 用 H 型 或 Y型 ),此 时 ,液 控 单 向 阀 便 立 即 关 闭 ,活 塞 停 止 运 动 。 假 如 采 用 O型 机 能 ,在 换 向 阀 中 位 时 ,由 于 液 控 单 向 阀 的 控 制腔压力油被闭死而不能使 其 立 即 关 闭 ,直 至 由 换 向 阀 的 内 泄 漏 使 控 制 腔 泄 压 后 ,液 控
5
6 7
8
7.2.2 卸荷回路
作用:
在液压泵不停止转动时,让其输出的流量在很低的压力下直接 流回油箱,或者以最小的流量(仅补偿泄漏)排除压力油,以减少功 率损耗,降低系统发热,延长泵和电机的使用寿命。
一般大于3KW的系统必须设计卸荷回路。
分类:
保压卸荷: 执行机构的速度很小或速度为零,但仍需一定
压力,只是泵卸荷;
基本回路 压力控制回路
调压回路
无级调压回路
此回路用于负载多变 的系统,工作压力随 着负载的不同能自动 调节。若负载增大, 控制油经单向阀4进入 辅助缸7,使阀6的调 压弹簧压缩,增大; 若负载减小,单向阀 关闭,调压弹簧放松, 减小;辅助缸7中的油 径阀8回油箱,自动与
负载相适应。
3 4 2
1
基本回路 压力控制回路 调压回路
基本回路 速度控制回路
7.3.1 节流调速回路
v组 成
定量泵+流量控制阀+溢流阀+液压执行元件
v 工作原理
通过改变回路中流量控制元件(节流阀和调速阀)通流截面 积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量,以调 节其速度。
v特 点
调节范围较大,能获得低速运动; 结构简单,成本低, 使用维护方便; 能量损耗大,效率低,温升高。
动~ 及双向变量泵。
基本回路 方向控制回路
一般换向回路
手动换向回路
特点:换向精度和平稳性不高,常用于换向不频繁且无需自动
化的场合,如一般机床夹具、工程机械等。
基本回路 方向控制回路
一般换向回路
电磁换向回路
特点:使用方便,易于实现自动化,但换向时间短,冲击大,交流
电磁铁尤甚,一般用于小流量、 平稳性要求不高处。
构获得所需要的推力和扭矩,并且安全可靠地工作。
分类: 1、调压回路
2、卸荷回路 3、减压回路
4、增压回路
5、保压和泄压回路
6、平衡回路
基本回路 压力控制回路
7.2.1 调压回路
基本回路 压力控制回路 调压回路
7.2.1 调压回路
作背压阀控制回油压力
基本回路 压力控制回路 调压回路
作卸荷阀使泵卸荷
基本回路 速度控制回路 节流调速回路
v应 用
多用于功率不大的系统,如各类机床的进给传动装置。
v分 类
进油节流
在系统中的
安装位置不同 回油节流
供油压力不 随负载的改 变而改变
旁路节流
供油压力随 负载的改变 而改变
基本回路 速度控制回路 节流调速回路
定压式~ 变压式~
1.进油节流调速回路
基本回路 速度控制回路 节流调速回路
多级调压回路
如图所示,在图 示状态,当电磁换向 阀断电中位工作时, 液压泵的工作压力由 先导溢流阀1调定为最 高压力;当电磁换向 阀4右边电磁铁通电左 位时,液压泵工作压 力由远程调压阀2(溢 流阀)调定为较低压 力。当电磁换向阀4右 边电磁铁通电左位时, 液压泵工作压力由远 程调压阀3(溢流阀) 调定为较低压力。 (其中,远程调压阀2 和3的调整压力必须小 于溢流阀1的调整压 力。)
3.泵输出的流量qp,一部分流量q1进入液压缸工作腔,推动活塞运 动;另一部分流量qY经溢流阀排回油箱。
4.调节节流阀的流通面积AT实现调节通过节流阀的流量,改变进入 液压缸的流量,从而调节液压缸的运动速度V
进油节流调速回路的基本特性: (1)速度—负载特性: (忽略泄漏及摩擦)
A. 活塞上力的平衡方程: p 1 A 1 p 2 A 2 F 0A 2 F B. 活塞运动的流量方程: q1 A1v1 C. 泵 输 出 流 量 方 程: q pq 1q yq Tq y D. 节流阀小孔流量方程: qT C d A T (qT)m E. 节 流 阀 前 后 压 差: pT pp p1
思考: 哪些中位
机能能实现卸荷 ?
卸荷回路之二
二位二通阀的 卸荷回路
基本回路 压力控制回路 卸荷回路
卸荷回路之三
外控顺序阀的 卸荷回路 元件名称:1为大流量 泵、2为小流量泵、3 为顺序阀(作卸荷阀)、 7为溢流阀。 工作过程:在快速运 动时,系统压力较低, 阀3关闭,泵1输出的 油液经单向阀4与泵2 输出的油液共同向系 统供油;工作行程时, 系统压力升高,打开 卸荷阀3使大流量泵1 卸荷,由泵2向系统单 独供油。
基本回路 方向控制回路
一般换向回路
电液换向回路
特点:适于流量超过63L/min、对换向精度与平稳性有一定要求的液压系统。
基本回路 方向控制回路
一般换向回路
机动换向回路
特点:换向精度高,冲击较小,一般用于速度和惯性较大的系统中。
基本回路 方向控制回路
一般换向回路
双向变量泵换向回路
特点:适用于压力较高、流量较大的场合。
作安全阀限压
基本回路 压力控制回路 调压回路
作远程调压阀用
基本回路 压力控制回路 调压回路
二级调压回路
– 应用:
两级调压回路
如图所示,在图示状态下, 当两位两通电磁换向阀断电时, 液压泵的工作压力由先导溢流阀 1调定为最高压力;当两位两通 电磁换向阀通电后,液压泵工作 压力由远程调压阀2(溢流阀) 调定为较低压力。(其中,远程 调压阀2的调整压力必须小于溢 流阀1的调整压力。)
基本回路 方向控制回路
往复运动回路
4.气缸往复运动回路
工作过程:手动换向阀(左)上位工作气压推动主阀(中)左位工 作,气缸右行,活塞杆压下行程阀(右),主阀换向,气缸退回。 手动阀动作一次,是想一次往复运动。
基本回路 方向控制回路
往复运动回路
7.2 压力控制回路 作用: 调定和稳定系统或某个支路的压力,保证执行机
液压缸压力不足时, 压力继电器复位使泵重新 工作。
保压时间取决于蓄能 器的容量,调节压力继电 器的通断调节区间即可调 节液压缸压力的最大值和 最小值。 基本回路 压力控制回路 保压和泄压回路
自动补油的 保压回路
基本回路 压力控制回路 保压和泄压回路
泄压回路
基本回路 压力控制回路 保压和泄压回路
7.2.6 平衡回路 作用:1.在执行机构不工作时,不致因受负载作用而使执行机构自行下落;
该回路中,溢流阀 的状态应是怎样的? (常开)
Pp如何确定? v如何确定?
【特点】
进油路节流调速回路
在执行元件的进油路上串接一个流量阀即构成进油路节流调速 回路 。
【工作特征】
1.使用定量泵供油(泵输出的流量为qp)
2.定量泵出口并联一个溢流阀,回路中泵的压力PP经溢流阀调定后
基本保持不变。(PP为溢流阀调定压力PY)
基本回路 压力控制回路 卸荷回路
7.2.3 减压回路 作用: 使系统中某一支路获得比主系统低的稳定压力。
u 夹紧回路(单级)
7
2
P
3
1
基本回路 压力控制回路 减压回路