CDESIGNK第九章其它基本回路l.ppt

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1、第 7章 液压回路 液压传动系统 ， 都是由一些简单的液 压基本回路组成 。 液压基本回路 ， 是指由若干液压元件 组成的 ， 用以完成某种特定功能的典 型回路 。 掌握典型基本液压回路的组成 、 工作 原理和性能 ， 是设计和分析液压系统 的基础 。 第 7章 液压回路 按功用可分为： 方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 多缸动作回路 第 7章 液压回路 本章重点 1.压力控制回路的工作原理及应用； 2.节流阀节流调速回路的速度负载特性； 3.快速运动回路和速度换接回路的工作原理及应用； 4.多缸动作回路的实现方式 。 本章难点 1.平衡回路的工作原理及应用； 2.容积调速回路的调节方

2、法及应用； 3.多缸快慢互不干扰回路的工作原理 。 7.1方向控制回路 常见的方向控制回路 在液压系统中，工作机构的启动、 停止或变换运动方向等都是 利用控制进 入执行元件液流的通、断及改变流动方 向来实现的 。 换向回路 锁紧回路 7.1.1 换向回路 功用 :控制液压系统中 油流方向，从而改变执 行元件的运动方向 。 1.换向阀组成的换向回路 1） 电磁换向阀组成的换向回路 适用于小流量、平稳性要 求不高的场合 2）液动换向阀 组成的换向回路 适用于流量超过 63L/min、对换向精 度与平稳性有一定要 求的液压系统， 3)时间控制制动式换向回路 、时间控制制动式换向回路 3)时间控制制动

3、式换向回路 这种换向回路的 主要优点 是：其制动时间可 根据主机部件运动速度的快慢、惯性的大小 通过节流阀 和 的开口量得到调节，以便控制 换向冲击，提高工作效率；此外，换向机能 采用 H型，对减小冲击量和换向平稳性都有 利。 3)时间控制制动式换向回路 主要缺点 是：换向过程中的冲出量受运动部 件速度和其他一些因素的影响，换向精度不 高。这种换向回路主要用于工作部件运动速 度较高，要求换向平稳，无冲击，但换向精 度要求不高的场合，如用于平面磨床和插、 拉、刨床液压系统中。 4)行程控制制动式换向回路 2.双向变量泵 换向回路 换向平稳，多用于 大功率的液压系统 中，如龙门刨床、 拉床等液压系

4、统。 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。 7.2压力控制回路 7.2.1调压回路 调压回路的功用是 ： 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。 1.单级调压回路 单级调压回路 ： 在泵的出口处设置并联 的溢流阀来控制系统的 最高压力。 2.双向调压回路 执行元件正反 行程需不同的供油 压力时，可采用双 向调压回路 3. 多级调压回路 3. 多级调压回路 多级调压回路 ： 先导式溢流阀 2的遥控口串联二位二通换向阀 3和远程调压阀 4。当两个压力阀的调定压力 符合 时，液压系统可通过换向阀的左位和 右位分

5、别得到 和 两种压力。如果在溢流阀的 遥控口处通过多位换向阀的不同通口，并联 多个调压阀，即可构成多级调压回路。 7.2.2 卸荷回路 卸荷回路的功用是 ， 在液压泵驱动电机不频繁起闭，且使液压 泵在接近零压的情况下运转，以减少功率 损失和系统发热，延长泵和电机的使用寿 命 1.换向阀卸荷回路 （ 1）利用三位换向阀 中位机能的卸荷回路 M型、 H型、 K型 （ 2）利用两位两通阀 的卸荷回路 断电：泵卸荷 通电：系统压力 由溢流阀调定 用于小流量 1.换向阀卸荷回路 1.换向阀卸荷回路 用换向阀的卸荷回路 在上图 a中利用二位二通换向阀使泵卸荷。在上图 b 中的 M（或 H、 K）型换向阀处

6、于中位时，可使泵卸 荷，但切换压力冲击大，适用于低压小流量的系统。 对于高压大流量的系统，可采用 M（或 H、 K）型电 液换向阀对泵进行卸荷（见上图 c），由于这种换 向阀装有换向时间调节器，所以切换时压力冲击小， 但必须在换向阀前面设置单向阀（或在换向阀回油 口设置背压阀），以使系统保持 0.2 0.3MPa的压 力，供控制油路用。 2.二通插装阀卸荷 断电： p由溢流阀 2调定 通电：泵卸荷 可用于大流量 3用先导型溢流阀的卸荷回路 如果去掉远程调压 阀 4，使溢流阀的 遥控口直接与二位 二通换向阀 3相连， 便构成一种由先导 型溢流阀卸荷的回 路。 3用先导型溢流阀的卸荷回路 回路的特

7、点 卸荷压力小，切换时冲击也小；二位二通阀 只需通过很小的流量，规格尺寸可选的小些， 所以这种卸荷方式适合流量大的系统。 顺序阀卸荷回路 在双泵供油回 路中，利用顺 序阀作卸荷阀 的卸荷方式 7.2.3 保压回路 执行元件在工作循环的某一阶段内，若需要 保持规定的压力，就应采用保压回路。 利用单向阀保压 利用蓄能器保压的回路 用泵保压的回路 用液控单向阀保压的回路 1 .利用单向阀保压 短时保压 A B 保压时间较长 2.利用蓄能器保压 保压时间的长 短取决于蓄能器的 容量，调节压力继 电器的通断区间即 可调节缸中压力的 最大值和最小值。 2.利用蓄能器保压 进给缸快进时，泵 压下降，但单向阀

8、 3关闭， 把夹紧油路和进给油路 隔开。蓄能器 4用来给夹 紧缸保压并补充泄漏， 压力继电器 5的作用是夹 紧缸压力达到预定值时 发出讯号，使进给缸动 作。 3用泵保压的回路 压力较低时，低压大 泵 1和高压小泵 2同时向系 统供油，当系统压力升高 到卸荷阀 4的调定压力时， 泵 1卸荷。泵 2使系统压力 保持为溢流阀 3的调定值。 泵 2的流量只需略高于系 统的泄漏量，以减少系统 发热。也可用限压式变量 泵来保压。 7.2.4 增压回路 增压回路 用以提高系统中局部油路中的压力。它能使 局部压力远远高于油源的压力。采用增压回 路比选用高压大流量泵要经济得多。 单作用增压器的增压回路 ： 当系

9、统处于图示位 置时，压力为 的油 液进入增压器的大 活塞腔，此时在小 活塞腔即可得到压 力为 的高压油液 这种回路只能间断 增压。 双作用增压器的增压回路 ： 增压缸的活塞不断 往复运动，两端便 交替输出高压油， 实现了连续增压。 3. 自动补油的 保压回路 应用：保压时间长，压力 稳定性要求高的场合 7.2.5 减压回路 作用：使系 统中某一部 分获得稳定 的低压。 1.单向减压回 路 2.二级减压回路 减压回路 减压阀的最低调整压力不应小于 0.5Mpa，最 高调整压力至少比系统压力小 0.5Mpa。 当减压回路中的执行元件需要调速时，调速 元件应放在减压阀的下游，以避免减压阀泄 漏（指由

10、减压阀泄油口流回油箱的油液）对 执行元件速度产生影响。 7.2.6平衡回路 为了防止立式液压缸及其工作部件因自重而 自行下落，或在下行运动中由于自重而造成 失控失速的不稳定运动，可设置平衡回路。 7.2.6平衡回路 （ a）利用顺序阀 的平衡回路 （ b）利用液控单向 阀的平衡回路 1) 内控平衡阀 2. 利用平衡阀的平衡回路 应用：重量大、锁紧定位 要求高的场合。 2) 外控平衡阀 中位：泵卸荷、重物锁在空中 左位：重物在限制速度下下放 右位：提升重物 7.2.6 背压回路 作用： 提高执行元件的运 动平稳性，减少工作 部件运动时的爬行。 溢流阀、单向阀 顺序阀、节流阀 7.3 速度控制回路

11、 7.3.1.调速回路 对于液压缸（ A一定）和定量马达（ V一定）， 改变速度的方法只有改变输入或输出流量。 对于变量马达，既可通过改变流量又可通过改 变自身排量来调节速度。 功用：调节执行元件的运动速度 。 1.节流调速回路 用定量泵供油，用节流阀或调速 阀改变进入执行元件的流量使之变速。 根据流量阀在回路中的位置不同 分为： 进油路节流调速回路 回油路节流调速回路 旁油路节流调速回路 （ 1）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 节流调速回路。 泵的供油压力由溢流 阀调定 ， 调节节流阀的开 口 ， 改变进入液压缸的流 量 ， 即可调节缸的速度 。 泵多余的

12、流量经溢流阀 回油箱，故无溢流阀则不能 调速。 （ 2）回油路节流 调速回路 用节流阀 调节缸的回油 流量，实现调 速。 进、回油节流调速回路性能比较 回油节流阀调节回路的节流阀使缸的回油腔形成一 定的背压（ 0），因而能承受负值负载，并提高了 缸的速度平稳性。 进油节流阀调速回路容易实现压力控制。因当工作 部件在行程终点碰到死挡铁后，缸的进油腔油压会 上升到等于泵压，利用这个压力变化，可使并联于 此处的压力继电器发讯，对系统的下步动作实现控 制，但可靠性差，一般不采用。 进、回油节流调速回路性能比较 若回油使用单杆腔，无杆腔进油流量大于有杆腔回 油流量。故在缸径缸速相同的情况下，进油节流阀

13、调速回路的节流阀开口较大，低速时不易堵塞。因 此，进油节流阀调速回路能获得更低的稳定速度。 长期停车后缸内油液会流回油箱，当泵重新向缸供 油时，在回油节流阀调速回路中，由于进油路上没 有节流阀控制流量，会使活塞向前冲；而在进油节 流阀调速回路中，活塞前冲很小，甚至没有前冲。 进、回油节流调速回路性能比较 发热及泄漏对进油节流阀调速的影响均大于 回油节流阀调速。因为进油节流阀调速回路 中，经节流阀发热后的油液直接进入缸的进 油腔；而在回油节流阀调速中，经节流阀发 热后的油液直接流回油箱冷却。为了提高回 路的综合性能，一般采用进油节流阀调速， 并在回油路上加背压阀，使其兼具二者的优 点。 （ 3）

14、旁油路 节流调速回路 这种回路只有 节流损失而无溢流 损失；泵压随负载 变化，即节流损失 和输入功率随负载 而增减。因此，本 回路比前两种回路 效率高。 （ 3）旁油路 节流调速回路 由于本回路的速度负载特性很软，低 速承载能力差，故其应用比前两种回路少， 只用于高速、重载、对速度平稳性要求不高 的较大功率的系统，如牛头刨床主运动系统、 输送机械液压系统等。 2.容积调速回路 采用变量泵或变量马达的容积调速回路， 因无节流损失或溢流损失，故效率高，发热小。 根据液压泵和液压马达 （ 或液压缸 ） 的组合不 同 ， 容积调速回路也分为三种形式： （ 1） 变量泵和液压缸 （ 或定量马达 ） 组成

15、的 容积调速回路 （ 2） 定量泵和变量马达组成的容积调速回路 （ 3）变量泵和变量马达组成的容积调速回路 （ 1）变量泵和液压缸 （或定量马达） 组成的容积调速回路 （ 2）定量泵和变量马达组成的容积调速回路 （ 3）变量泵和变量马达组成的容积调速回路 2.容积调速回路 若按油路循环方式不同，容积调速回路可 分为开式和闭式两种。 在开式回路中 ， 液压泵从油箱吸油 ， 将压力 油输给执行元件 ， 执行元件的回油再接油箱 。 在闭式回路中 ， 液压泵出口与执行元件进口 相连 ， 执行元件出口接液压泵进口 ， 油液在液 压泵和执行元件之间循环 ， 不经过油箱 。 3.容积节流调速回路 容积节流调

16、速回路的工作原理是： 用压力补偿变量泵供油，用流量控制阀调 定进入缸或由缸流出的流量来调节活塞运 动的速度，并使变量泵的输油量自动与缸 所需流量相适应。这种调速回路没有溢流 损失，效率较高，速度稳定性也比单纯的 容积调速回路要好。 3.容积节流调速回路 7.3.2 增速运动 作用： 空载时加快执行元件的运动速度。 常用的增速回路有液压缸差动连接增速回路 、 双泵供油增速回路和利用蓄能器增速回路等 。 1.差动联接 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 7.3.3速度换接回路 速度换接回路的 功用 是使执行元 件在一个工作循 环中，从一种运 动速度变换到另 一种运动速度。 2.两种慢速的 速度换接 7.4 多缸动作回路 顺序动作回路 同步回路 多缸快慢速互不干扰回路 多缸卸荷回路 7.4.1顺序动作回路 1. 用行程 控制的 顺序动 作回路 （ 2）用行程开关 （ 1）用顺序阀 2. 压力控制 （ 2）用压力继电器 7.4.2 同步回路 作用：控制 多缸同步运动。 1.并联液压缸 的同步回路 （ 1）用调速阀 （ 2）用比例阀 2.串联液压缸 3.带补正装置 的同步回路 同步精度高 7.4.3 联多缸快慢速互不干扰回路 作用：防止多 缸因速度快慢 不同（压力不 同）互相干扰。 泵 1：小流量 泵 12：大流量