第6章 液压基本回路

1、液压缸差动连接快速 运动回路油快速运动回路
1、换向阀处于中位时， 泵1通过单向阀3，供油至 蓄能器。储存 2、压力升至顺序阀2控制 压力，油泵卸荷。单向阀 3控制油液不回流。 3、换向阀5换向时，油泵 1与蓄能器4同时为液压缸 6供油。
4.增速缸的快速运动回路
现以YT4543型液压动力滑台为例，分析其工作原理和特点。 该滑台最大进给力为45KN，快速速度约为6.5ｍ/min，进 给速度范围为6.6～600mm/min，完成的典型工作循环为：快 进→一工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止。
YT4543型动力滑台液压系统的工作原理
电磁铁和行程阀的动作顺序表
元件 1YA 工况 快进
2YA
3YA
行程阀
一工进 二工进 死挡铁 停留 快退 原位停 止
三、增压回路
增压回路可以提高系统中某一支路的工作压力（需要压力较高、流量不 大的场合），以满足局部工作机构的需要。 采用了增压回路，系统的整体工作压力仍能较低，这样可以降低能源消 耗。增压回路中提高压力的主要元件是增压缸或增压器。
1、利用增压缸的单作用增压回路 2、采用双作用增压缸的增压回路
四、卸荷回路
第二节 速度控制回路
速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需求的 运动速度。它包括调速回路、快速回路、速度换接回路等。

qV A
n
qV VM
一、调速回路
液压系统的调速方法可分为节流调速、容积调速和容积节流 调速三种形式。 1）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； 2）容积调速回路：通过调节变量泵或变量马达的排量来调 速； 3）容积节流调速回路：利用改变变量泵排量和调节调速阀 的流量配合工作来调节速度的回路。
1YA通电，缸1活塞向 右运动，实现动作①； 缸1行至终点后，当油 压超过压力继电器1KP的调 定压力值时，压力继电器 1KP 发出电信号，使电磁铁 3YA通电，缸2活塞向右运 动，实现动作②； 按返回按钮，1YA、3YA 断电，4YA通电，缸2活塞向 左退回，实现动作③；
带补偿装置的串联缸同步回路 当两缸活塞同时下行时，若缸5活塞先 到达端点，挡块压下行程开关S1，电磁铁 3YA通电，换向阀3左位接入回路，压力油 经换向阀3和液控单向阀4进入缸6上腔， 进行补油，使其活塞继续下行到达端点。 如果缸6活塞先到达端点，行程开关 S2使电磁铁4YA通电，换向阀3右位接入 回路，压力油进入液控单向阀4的控制口， 打开阀4，缸5下腔与油箱接通，使其活 塞继续下行到达端点。从而消除积累误差。
F F KAT pt K 1 A A q 1 1 v 1 A1 A1
m
4）采用调速阀的节流调速回路 使用节流阀的节流调速回路，速度受负载变化的影响比 较大，亦即速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性 比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀 来代替。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流 阀进出油口间的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流 调速回路的速度负载特性将得到改善。
3、三级调压回路
在这种调压回路中，阀2和阀3 的调定压力要低于主溢流阀1 的调定压力
二、减压回路 当泵的输出压力是高压而局部回路或支路要求低压 时，可以采用减压回路，如机床液压系统中的定位、夹 紧、回路分度以及液压元件的控制油路等，它们往往要 求比主油路较低的压力。
1.单向减压阀回路 回路中的单向阀的作用是当主油路压力降低到小于减压 阀调整压力时，防止油液倒流，起短时保压作用。 2.二级减压回路 由减压阀和远程调压阀组成的二级减压回路。
第六章 液压基本回路
液压基本回路：就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管路的组合。
利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以 压力控制回路： 满足液压执行元件对力或转矩的要求。 例如：调压回路、减压回路、增压回路、保压 回路、卸荷回路、平衡回路。 速度控制回路： 利用流量控制阀来控制和调节液压系统执行元件运动速 度的单元回路。 例如：速度调节回路、快速回路、速度换接回路 方向控制回路： 在液压系统中，执行元件的起动、停止和改变运动方向 是靠各种方向控制阀来实现这些控制的回路。
负载增大， 顺序阀接通， 使推力加大
小柱塞作 用面积小， 速度快
换向阀，控 制启动停止、 换向
三、速度换接回路
速度换接回路的功能是使执行 元件在一个工作循环过程中，自
动从一种运动速度转换到另一种
运动速度(比如由快速运动变换成 正常运动)，且尽可能使切换平稳，
不出现前冲现象。
1、用行程阀控制的 快速与慢速换接回路
（一）、节流调速回路
按流量阀在回路中位置的不同可分为：进油路节流调速、 回油路节流调速、旁油路节流调速三种回路 1、进油路节流调速回路
节流阀安装在执行元件的进油路上
速度负载特性:
v q1 A1 KAT A1 ( pp F A1 )
m
速度负载特性曲线表明速度随负载变化的规律，曲线越陡， 说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚度越低。 （1）AT不变时，轻载区域比重载区域的速度刚度高； （2）F 相同时，节流阀通流面积小的比大的速度刚度高，即速 度低时速度刚度高
（三）、容积节流调速回路
容积节流调速回路的工 作原理是采用压力补偿型变 量泵供油，用流量控制阀调 定进入液压缸或由液压缸流 出的流量来调节液压缸的运 动速度，并使变量泵的输油 量自动地与液压缸所需的流 量相适应。
稳态工作时：qp =
q1
使泵的出口压力
pP
在关小调速阀时，出现 q P q 1 其反馈作用使变量泵的流量 q P
压力卸荷的方式主要有：
五、保压回路
使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力
1.利用液压泵保压回路 ——使用变量泵 2.利用蓄能器的保压回路
3.自动补油保压回路
六、平衡回路
为了防止立式液压缸及其工作部件在悬空停止期间自行 下滑，或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运 动，可设置平衡回路。
最大承载能力:
Δp=pp-p1=0 时活塞运动停止，流量全部由溢流阀溢流。
最大承载值：
FMAX p p A1
功率和效率：
液压缸输出功率： 回路的功率损失：
P 1 = p 1q 1 ΔP = Pp-P1 = ppΔq +Δpq1
进油节流调速回路存在两部分功率损失: 溢流损失ppΔq和节流损失功率Δpq1 回路的效率：
功能是液压泵驱动电机在不频繁启停的情况下，使功率损耗即近似为零。 液压泵卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种，流量卸荷主要是使用变量泵， 使变量泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，此方法比较简单，但泵处在 高压状态下运行，磨损比较严重；压力卸荷的方法是使泵在接近零压下 运转。以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。
2、两种慢速的换接回路
第三节 多缸控制回路
用行程阀控制的顺序动作回路
在图示状态下，Ａ、Ｂ两缸活塞均 在右端，当板动手柄使阀Ｃ左位工作， 缸Ａ左行，完成动作①； 当挡块压下行程阀Ｄ后，缸Ｂ左行， 完成动作②； 手动换向阀复位后，缸Ａ先复位，实 现动作③； 随着挡块后移，阀Ｄ复位，缸Ｂ退回， 实现动作④。
升高，
自动减小到与调速阀通过的
流量 q 1 相一致。反之，开大调速阀通流面积，将导致 q P q 1
引起泵的出口压力降低，使其输出流量自动增大到
q P q1 。
二、快速运动回路
为了提高生产率，许多液压系统的执行元件都采用了两种运动速度， 即空行程时的快速运动速度和工作时的正常运动速度。 快速运动回路又称增速回路，其功能在于使执行元件获得必要的高速， 以提高系统的工作效率或充分利用功率。
多缸快慢速互不干扰回路
液控单向阀(双向液压锁)的锁紧回路
例：如图所示自动钻床液压系统能实现“A进给（送料） →A退回→B进（夹紧）→C快进→C工进（钻削）→C快退 →B退（松开）→停止”工作循环，列出工作循环的电磁铁 动作顺序表
第七章 典型液压传动系统实例
学习目标:
1．学会读懂液压系统原理图； 2．能够分析液压系统组成及各元件在系统中的作用； 3．初步学会分析液压系统的特点。
特点：工作可靠，但要改变动作顺序较困难。
用行程开关控制的顺序动作回路 当阀Ｅ通电时，缸Ａ左 行完成动作①后触动行程开 关S1使阀Ｆ通电换向，缸Ｂ 左行完成动作②； 当缸Ｂ左行至触动行程 开关S2时，阀Ｅ断电，缸Ａ 返回，实现动作③后触动S3， 使阀Ｆ断电，缸Ｂ返回，完 成动作④，最后触动S4时， 使泵卸荷，完成一个工作循 环。 特点：调整行程大小和改变顺方便灵活，应用较广。
ηc P1 Pp p1 q 1 p pq p
2、回油路节流调速回路
v q2 A2 KAT A2 p1 A1 F A2
(
)
m
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，但它们在承受负值负载的 能力、运动平稳性、油液发热对回 路的影响、停车后的启动性能等方 面的性能有明显差别。
液压系统图是用标准图形符号绘制的，原理图仅 表示各个液压元件及它们之间的连接与控制方式，并 不代表它们的实际尺寸大小和空间位置。
阅读和分析液压系统的方法和步骤：
1) 了解设备的功用及对液压系统动作和性能的要求。 2) 初步分析液压系统，按执行元件数将其分解为若干个子系统。 3) 分析组成子系统的基本回路及各液压元件的作用，按执行元件的工作循 环分析实现每步动作的进油和回油路线。 4) 根据设备对系统中各子系统之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求， 分析各子系统之间的联系，读懂整个液压系统的工作原理。 5) 归纳总结液压系统的特点。
常采用进油节流调速，并在回路加背压阀的 回路使其兼具两者的优点。
3、旁油路节流调速回路
将流量阀安放在和执行元件并联的旁 油路上，即构成旁油路节流调速回路。 如图所示为采用节流阀的旁油路节流 调速回路。节流阀调节了泵溢回油箱的 流量，从而控制了进入缸的流量。调节 节流阀开口，即实现了调速。由于溢流 已由节流阀承担，故溢流阀用作安全阀， 常态时关闭，过载时打开，其调定压力 为回路最大工作压力的1.1～1.2倍。故 液压泵的供油压力不再恒定，它与缸的 工作压力相等，取决于负载。 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。 这种调速回路一般用于高速重载的场 合。
（二）、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或 马达的排量来实现调速的。 根据油路的循环方式可分为 开式回路（如a图）和闭式回 路（如b、c、d图） ，常采用 闭式系统。 容积调速回路有三种形式： 1、变量泵和定量执行元件组 成的调速回路；（恒转矩） 2、定量泵和变量液压马达组 成的调速回路；（恒功率） 3、变量泵和变量液压马达组 成的调速回路。（低速恒转矩、 高速恒功率）
第一节 压力控制回路
利用压力控制回路可实现对系统进行调压(稳压)、减压、 增压、卸荷、保压与平衡等各种控制。
一、调压回路 调压回路是控制系统的最高工作压力，使其不超过某一预先调定的数 值的压力控制回路。可采用 2、二级调压回路 1.单级调压回路
阀2的调定压力必 须小于阀1的调定 压力，否则不能实 现二级调压
压力控制顺序动作回路
当换向阀左位工作，压力油 先进入Ａ缸左腔，实现动作①； 当缸Ａ行至终点后，压力升 高到顺序阀Ｄ的调定压力时，顺 序阀Ｄ打开，压力油进入Ｂ缸左 腔，实现动作②； 当换向阀右位工作，且顺序 阀Ｃ的调定压力大于缸Ｂ的最大 返回工作压力时，两缸则按③和 ④的顺序返回。
用压力继电器控制的顺序动作回路
两种调速回路的不同之处
1）回油节流调速功率损失大，但具有承受负值负载的能力； 而进油节流调速，工作部件在负值负载作用下，会失控而 造成前冲。 2）回油节流调速在起动时，活塞有前冲现象。进油节流调速 回路中，起动冲击较小。 3）进油节流调速回路比回油节流调速回路较容易实现压力控 制。 4）进油节流调速回路油液经节流阀发热后进入液压缸，影响 大。回油节流调速回路油液经节流阀发热后流回油箱，影 响小。 5）回油节流调速回路由于有背压力存在，运动平稳性较好。