液压基本回路及典型液压系统课件.ppt

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1、液 压 与 气 动 技 术液 压 基 本 回 路 及 典 型 液 压 系 统 教 学 内 容 ：l 压 力 控 制 回 路l 速 度 控 制 回 路l 多 缸 工 作 控 制 回 路l 其 他 回 路 l 典 型 液 压 系 统 分 析 所 谓 液 压 基 本 回 路 就 是 由 有 关 的 液 压 元 件 组 成用 来 完 成 某 种 特 定 功 能 的 典 型 回 路 。 一 些 液 压 设 备的 液 压 系 统 虽 然 很 复 杂 ， 但 它 通 常 都 由 一 些 基 本 回路 组 成 ， 所 以 掌 握 一 些 基 本 回 路 的 组 成 、 原 理 和 特点 将 有 助 于 认 识

2、 分 析 一 个 完 成 的 液 压 系 统 。 液 压 基 本 回 路 压 力 控 制 回 路 是 利 用 压 力 控 制 阀 来 控 制 系 统 整 体 或 某一 部 分 的 压 力 ， 以 满 足 液 压 执 行 元 件 对 力 或 转 矩 要 求 的 回 路 ，这 类 回 路 包 括 调 压 、 减 压 、 增 压 、 保 压 、 卸 荷 和 平 衡 等 多 种回 路 。 1 1 调 压 回 路 ： 调 压 回 路 的 功 用 是 使 液 压 系 统 整 体 或 部 分的 压 力 保 持 恒 定 或 不 超 过 某 个 数 值 。 在 定 量 泵 系 统 中 ， 液 压泵 的 供 油

3、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 。 1、 压 力 控 制 回 路 1） 单 级 调 压 回路 如 图 4-16所 示 ，在 液 压 泵 出 口 处 设 置并 联 溢 流 阀 即 可 组 成单 级 调 压 回 路 ， 从 而控 制 了 液 压 系 统 的 工作 压 力 。 1、 压 力 控 制 回 路 2 二 级 调 压 回 路 如 图 51a所 示 为 二 级 调 压

4、 回 路 ,可实 现 两 种 不 同 的 系 统 压 力 控制 。 由 溢 流 阀 2和 溢 流 阀 4各调 一 级 ， 当 二 位 二 通 电 磁 阀3处 于 图 示 位 置 时 ， 系 统 压力 由 阀 2调 定 ,当 阀 3得 电 后处 于 右 位 时 ， 系 统 压 力 由 阀4调 定 ， 但 要 注 意 :阀 4的 调定 压 力 一 定 要 小 于 阀 2的 调定 压 力 ， 否 则 不 能 实 现 ； 当系 统 压 力 由 阀 4调 定 时 ， 溢流 阀 2的 先 导 阀 口 关 闭 ， 但主 阀 开 启 ， 液 压 泵 的 溢 流 流量 经 主 阀 回 油 箱 。 1压 力 控

5、制 回 路 3 多 级 调 压 回 路 如 图 5 lb所 示 的 由 溢 流 阀 1、 2、 3分 别 控 制系 统 的 压 力 ， 从 而 组 成 了 三 级 调压 回 路 。 当 两 电 磁 铁 均 不 带 电 时 ，系 统 压 力 由 阀 1调 定 ,当 1YA得 电 ，由 阀 2调 定 系 统 压 力 ； 当 2YA带 电时 系 统 压 力 由 阀 3调 定 。 但 在 这 种调 压 回 路 中 ， 阀 2和 阀 3的 调 定 压力 都 要 小 于 阀 1的 调 定 压 力 ， 而 阀2和 阀 3的 调 定 压 力 之 间 没 有 什 么一 定 的 关 系 。 1压 力 控 制 回

6、路 2 减 压 回 路 ： 减 压 回 路 的 功 用 是 使 系 统 中 的 某 一部 分 油 路 具 有 较 系 统 压 力 低 的 稳 定 压 力 。 最 常 见 的 减压 回 路 通 过 定 值 减 压 阀 与 主 油 路 相 连 ,如 图 5 2a所 示 。回 路 中 的 单 向 阀 供 主 油 路 压 力 降 低 (低 于 减 压 阀 调 整压 力 )时 防 止 油 液 倒 流 ， 起 短 时 保 压 之 用 ， 减 压 回 路中 也 可 以 采 用 类 似 两 级 或 多 级 调 压 的 方 法 获 得 两 级 或多 级 减 压 ,图 5 2b所 示 为 利 用 先 导 型 减

7、压 阀 1的 远 控口 接 一 远 控 溢 流 阀 2， 则 可 由 阀 1、 阀 2各 调 得 一 种 低压 ， 但 要 注 意 ， 阀 2的 调 定 压 力 值 一 定 要 低 于 阀 1的 调定 压 力 值 。 1压 力 控 制 回 路 1压 力 控 制 回 路 1压 力 控 制 回 路 1 利 用 二 位 二 通 阀 旁 路 卸 荷 的 回 路 ：2 利 用 换 向 阀 卸 载 的 回 路 ： 1） 利 用 二 位 二 通 阀 旁 路 卸 荷 的 回 路 ： 图 5 4所 示 回 路 ， 当 二 位 二 通 阀 左 位工 作 ， 泵 排 除 的 液 压 油 以 接 近 零 压 状 态

8、流 回 油 箱 以 节 省 动 力 并 避 免 油 温 上升 。 图 中 二 位 二 通 阀 系 以 手 动 操 作 ， 亦 可 使 用 电 磁 操 作 。 注 意 二 位 二 通 阀的 额 定 流 量 必 须 和 泵 的 流 量 相 适 宜 。1压 力 控 制 回 路 2） 利 用 换 向 阀 卸 载 的 回 路 ： 图 5 5所 示 回 路 ， 是 采 用 中 位 串 联 型 （ M型 中 位机 能 ） 换 向 阀 ， 当 阀 位 处 于 中 位 置 时 ， 泵 排 出 的 液 压 油 直 接 经 换 向 阀 的 PT通 路 流 回 油 箱 ， 泵 的 工 作 压 力 接 近 于 零 。

9、使 用 此 种 方 式 卸 载 ， 方 法 比 较 简单 ， 但 压 力 损 失 较 多 ， 且 不 适 用 于 一 个 泵 驱 动 两 个 或 两 个 以 上 执 行 元 件 的场 所 。 注 意 三 位 四 通 换 向 阀 的 流 量 必 须 和 泵 的 流 量 相 适 宜 。 1压 力 控 制 回 路 1压 力 控 制 回 路 3） 利 用 溢 流 阀 远 程 控 制 口 卸 载 的回 路 ： 图 5 6所 示 ， 将 溢 流 阀 的 远程 控 制 口 和 二 位 二 通 电 磁 阀 相 接 。当 二 位 二 通 电 磁 阀 通 电 ， 溢 流 阀 的远 程 控 制 口 通 油 箱 ，

10、这 时 溢 流 阀 的平 衡 活 塞 上 移 ， 主 阀 阀 口 打 开 ， 泵排 出 的 液 压 油 全 部 流 回 油 箱 ， 泵 出口 压 力 几 乎 是 零 ， 故 泵 成 卸 荷 运 转状 态 。 注 意 图 中 二 位 二 通 电 磁 阀 只通 过 很 少 流 量 ， 因 此 可 用 小 流 量 规格 （ 尺 寸 为 1/8或 1/4） 。 在 实 际 应用 上 ， 此 二 位 二 通 电 磁 阀 和 溢 流 阀组 合 在 一 起 ， 此 种 组 合 称 为 电 磁 控制 溢 流 阀 。1压 力 控 制 回 路 4 增 压 回 路 1） 利 用 串 联 液 压 缸 的 增 压 回

11、路 ： 图 5 7所示 ， 将 小 直 径 液 压 缸 和 大 直 径 液 压 缸 串 联 可 使冲 柱 急 速 推 出 ， 且 在 低 压 下 可 得 很 大 的 力 量 输出 。 将 换 向 阀 移 到 左 位 ， 泵 所 送 过 来 的 油 液 全部 进 入 小 直 径 液 压 缸 活 塞 后 侧 ， 冲 柱 急 速 推 出 ，此 时 大 直 径 液 压 缸 由 单 向 阀 将 油 液 吸 入 ， 且 充满 大 液 压 缸 后 侧 空 间 。 当 冲 柱 前 进 达 尽 头 受 阻时 ， 泵 送 出 的 油 液 压 力 升 高 ， 而 使 顺 序 阀 动 作 ，此 时 油 液 以 溢 流

12、 阀 所 设 定 的 压 力 作 用 在 大 小 直径 液 压 缸 活 塞 后 侧 ， 故 推 力 等 于 大 小 直 径 液 压缸 活 塞 后 侧 面 积 和 乘 上 溢 流 阀 所 调 定 的 压 力 。当 然 如 想 以 单 独 使 用 大 直 径 液 压 缸 以 同 样 速 度运 动 话 ， 势 必 选 用 更 大 容 量 的 泵 ， 而 采 用 这 种串 联 液 压 缸 则 只 要 用 小 容 量 泵 就 够 了 ， 节 省 许 多 动 力 。 1压 力 控 制 回 路 2） 利 用 增 压 器 的 增 压 回 路 ： 图 5 8所 示 是 采用 单 动 型 增 压 器 作 为 液

13、压 压 床 冲 柱 增 压 用 。 将 三位 四 通 换 向 阀 移 到 右 位 工 作 时 ， 泵 将 油 液 经 引 经单 向 阀 送 到 液 压 缸 活 塞 后 侧 使 冲 柱 向 下 压 ， 同 时增 压 器 的 活 塞 也 受 到 油 液 作 用 向 右 移 动 ， 但 达 到规 定 的 压 力 自 然 就 停 止 ， 使 它 成 为 只 要 一 有 油 送进 增 压 器 活 塞 大 直 径 侧 就 能 够 马 上 前 进 的 状 态 。于 是 当 冲 柱 下 降 碰 到 工 件 （ 即 产 生 负 荷 ） ， 则 泵的 输 出 立 即 升 高 并 打 开 顺 序 阀 ， 经 减 压

14、 阀 减 压 的后 油 液 以 减 压 阀 所 调 定 的 压 力 作 用 在 增 压 器 的 大活 塞 上 ， 于 是 使 增 压 器 小 直 径 侧 产 生 3倍 减 压 阀 所调 定 压 力 的 高 压 油 液 进 入 冲 柱 上 方 而 产 生 更 强 的加 压 作 用 。 当 换 向 阀 移 到 阀 左 位 时 ， 冲 柱 上 升 ，换 向 阀 如 移 到 中 立 阀 位 时 ， 可 以 暂 时 防 止 冲 柱 向下 掉 。 如 果 要 完 全 防 止 其 向 下 掉 ， 则 必 须 在 冲 柱 下 降 时 油 的 出 口 处 装 一 液 控 单 向 阀 。 1压 力 控 制 回 路

15、 3） 气 压 液 压 的 增 压 回 路 ： 图 5 9所 示 ， 是 把 上 方 油 箱 的 油 液 先 送 入 增 压器 的 出 口 侧 ， 再 由 压 缩 空 气 作 用 在 增 压器 大 活 塞 面 积 上 使 出 口 侧 油 液 压 力 增 强 。把 手 动 操 作 换 向 阀 移 到 阀 右 位 工 作 时 ，空 气 进 入 上 方 油 箱 把 上 方 油 箱 的 油 液 经增 压 器 小 直 径 活 塞 下 部 送 到 三 个 液 压 缸 。当 液 压 缸 冲 柱 下 降 碰 到 工 件 时 ， 造 成 阻力 使 空 气 压 力 上 升 打 开 顺 序 阀 ， 使 空 气进 入

16、 增 压 器 活 塞 的 上 部 来 推 动 活 塞 。 增压 器 的 活 塞 下 降 会 遮 住 通 往 上 方 油 箱 的油 路 ， 活 塞 继 续 下 移 ， 使 小 直 径 活 塞 下侧 的 油 液 变 成 高 油 液 并 注 到 三 支 液 压 缸 。一 旦 把 换 向 阀 移 到 阀 左 位 时 ， 下 方 油 箱的 油 会 从 液 压 缸 下 侧 进 入 把 冲 柱 上 移 ， 液 压 缸 冲 柱 上 侧 的 油 液 流 经 增 压 器 并 回到 上 方 油 箱 ， 增 压 器 恢 复 原 来 位 置 。 5 1压 力 控 制 回 路 5 保 压 回 路 ： 有 的 机 械 设

17、备 在 工 作 过 程 中 ,常 常 要 求 液 压执 行 机 构 在 其 行 程 终 止 时 ,保 持 压 力 一 段 时 间 ,这 时 需 采 用保 压 回 路 。 所 谓 保 压 回 路 ,也 就 是 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 。 常 用的 保 压 回 路 有 以 下 几 种 : 1） 利 用 液 控 单 向 阀 或 换 向 阀 中 位 的 保 压 回 路 ： 最 简 单的 保 压 回 路 是 使 用 密 封 性 能 较 好 的 液 控 单 向 阀 的 回 路 ,但 是换 向 阀 的

18、保 压 回 路 中 位 泄 漏 使 得 这 种 回 路 的 保 压 时 间 不 能维 持 太 久 。1压 力 控 制 回 路 1压 力 控 制 回 路 2） 利 用 蓄 能 器 的 保 压 回 路 ： 这 种蓄 能 器 借 助 蓄 能 器 来 保 持 系 统 压 力 ，补 偿 系 统 泄 漏 。 图 5 10所 示 为 利 用 虎钳 做 工 件 的 夹 紧 。 将 换 向 阀 移 到 阀 左位 时 ， 活 塞 前 进 将 虎 钳 夹 紧 ， 这 时 泵继 续 输 出 的 压 力 油 将 蓄 能 器 充 压 ， 直到 卸 荷 阀 被 打 开 卸 载 ， 此 时 作 用 在 活塞 上 的 压 力

19、由 蓄 能 器 来 维 持 并 补 充 液压 缸 的 漏 油 作 用 在 活 塞 上 ， 当 工 作 压力 降 低 到 比 卸 荷 阀 所 调 定 的 压 力 还 低时 ， 卸 荷 阀 又 关 闭 ， 泵 的 液 压 油 再 继续 送 往 蓄 能 器 。 本 系 统 可 节 约 能 源 并降 低 油 温 。1压 力 控 制 回 路 6 平 衡 回 路 ： 平 衡 回 路的 功 用 在 于 防 止 垂 直 或倾 斜 放 置 的 液 压 缸 和 与之 相 连 的 工 作 部 件 因 自重 而 自 行 下 落 。 图 511a所 示 为 采 用 单 向 顺序 阀 的 平 衡 回 路 。1压 力 控

20、制 回 路 2 1快 速 运 动 回 路 ： 快 速 运 动 回 路 又 称 增速 回 路 ,其 功 用 在 于 使 液 压 执 行 元 件 在 空 载时 获 得 所 需 的 高 速 ,以 提 高 系 统 的 工 作 效 率或 充 分 利 用 功 率 。 实 现 快 速 运 动 的 方 法 不 同有 多 种 方 案 ,下 面 介 绍 几 种 常 用 的 快 速 运 动回 路 。 1） 差 动 回 路 ： 图 5 12所 示 。 其 特 点 为 当 液压 缸 前 进 时 ， 活 塞 从 液 压 缸 右 侧 排 出 的 油 再从 左 侧 进 入 液 压 缸 ， 增 加 进 油 处 的 一 些 油

21、量 ，即 和 泵 同 时 供 应 液 压 缸 进 口 处 的 液 压 油 ， 可使 液 压 缸 快 速 前 进 ， 但 使 液 压 缸 推 力 变 小 。2 速 度 控 制 回 路 2） 采 用 蓄 能 器 的 快 速 补 油 回 路 ： 对 于 间 歇运 转 的 液 压 机 械 ， 当 执 行 元 件 间 歇 或 低 速 运 动时 ， 泵 向 蓄 能 器 充 油 。 而 在 工 作 循 环 中 某 一 工作 阶 段 执 行 元 件 需 要 快 速 运 动 时 ， 蓄 能 器 作 为泵 的 辅 助 动 力 源 ， 可 与 泵 同 时 向 系 统 提 供 压 力油 。 图 5 13所 示 为 一

22、 补 助 能 源 回 路 。 将 换 向 阀移 到 阀 右 位 时 ， 蓄 能 器 所 储 存 的 液 压 油 即 释 放出 来 加 到 液 压 缸 ， 活 塞 快 速 前 进 。 例 如 活 塞 在做 浇 注 或 加 压 等 操 作 过 程 时 ， 液 压 泵 即 对 蓄 能器 充 压 （ 蓄 油 ） 。 当 换 向 阀 移 到 阀 左 位 时 ， 此时 蓄 能 器 液 压 油 和 泵 排 出 的 液 压 油 同 时 送 到 液压 缸 的 活 塞 杆 端 ， 活 塞 快 速 回 行 。 这 样 ， 系 统中 可 选 用 流 量 较 小 的 油 泵 及 功 率 较 小 电 动 机 ，可 节 约

23、 能 源 并 降 低 油 温 。2 速 度 控 制 回 路 3） 利 用 双 泵 供 油 的 快 速 运 动回 路 ： 图 5-3所 示 。2 速 度 控 制 回 路 利 用 双 泵 供 油 的 快 速 运动 回 路 ： 图 5-3所 示 工 作 行 程时 ， 系 统 压 力 升 高 ， 打 开 右边 卸 荷 阀 ， 大 流 量 泵 卸 荷 ，系 统 由 小 流 量 泵 供 油 ； 当 需要 快 速 运 动 时 ， 系 统 压 力 较低 ， 由 两 台 泵 共 同 向 系 统 供油 。 4 补 油 回 路 ： 图 5 14所 示 。2 速 度 控 制 回 路 3 利 用 双 泵 供 油 的 快

24、 速 运 动 回 路 ： 图 5-3所 示 工 作 行 程 时 ， 系统 压 力 升 高 ， 打 开 右 边 卸 荷 阀 ， 大 流 量 泵 卸 荷 ， 系 统 由 小 流 量 泵 供油 ； 当 需 要 快 速 运 动 时 ， 系 统 压 力 较 低 ， 由 两 台 泵 共 同 向 系 统 供 油 。 4 补 油 回 路 ： 大 型 压 床 为 确 保 加 工 精 度 ， 都 使 用 柱 塞 式 液 压 缸 ，换 向 阀 移 到 阀 右 位 时 ,泵 输 出 的 压 力 油 全 部 送 到 辅 助 液 压 缸 ,辅 助 液 压缸 带 动 主 液 压 缸 下 降 ,而 主 液 压 缸 的 压 力

25、 油 由 上 方 油 箱 经 液 控 单 向 阀注 入 ,此 时 压 板 下 降 速 度 为 v=Qp/2a.当 压 床 压 板 碰 到 工 件 时 ,管 路 压 力上 升 把 顺 序 阀 打 开 ,高 压 油 注 到 主 液 压 缸 ,此 时 压 床 推 出 力 为F=Py (A+2a). 回 路 中 的 平 衡 阀 是 在 支 撑 压 板 及 柱 塞 的 重 量 而 设 计 的 .在 此 回 路 中 因 使 用 补 充 油 箱 ,故 换 向 阀 及 平 衡 阀 的 选 择 依 泵 的 流 量 而定 ,且 泵 的 流 量 可 较 小 ,为 一 节 约 能 源 回 路 。5 2 速 度 控 制

26、 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 5 2 2 速 度 换 接 回 路 ： 速 度 换 接 回 路 的 功 能 是 使 液 压 执 行 机 构在 一 个 工 作 循 环 中 从 一 种 运 动 速 度 变 换 到 另 一 种 运 动 速 度 ,因 而 这 个 转换 不 仅 包 括 液 压 执 行 元 件 快 速 到 慢 速 的 换 接 ,而 且 也 包 括 两 个 慢 速 之 间的 换 接 。 实 现 这 些 功 能 的 回 路 应 该 具 有 较 高 的 速 度 换 接 平 稳 性 。 1. 快 速 与 慢 速 的 换 接 回 路 ： 图

27、 5 15所 示 的 为 用 行 程 阀 来 实 现 快 慢速 换 接 的 回 路 。 在 图 示 状 态 下 ， 液 压 缸 快 进 ,当 活 塞 所 连 接 的 挡 块 压 下行 程 阀 6时 ， 行 程 阀 关 闭 ,液 压 缸 右 腔 的 油 液 必 须 通 过 节 流 阀 5才 能 流 回油 箱 ， 活 塞 运 动 速 度 转 变 为 慢 速 工 进 ； 当 换 向 阀 左 位 接 人 回 路 时 ,压 力油 经 单 向 阀 4进 入 液 压 缸 右 腔 ， 活 塞 快 速 向 右 返 回 。 这 种 回 路 的 快 慢 速换 接 过 程 比 较 平 稳 ,换 接 点 的 位 置 比

28、 较 准 确 。 缺 点 是 行 程 阀 的 安 装 位 置不 能 任 意 布 置 ， 管 路 连 接 较 为 复 杂 。 若 将 行 程 阀 改 为 电 磁 阀 ， 安 装 连接 比 较 方 便 ,但 速 度 换 接 的 平 稳 性 、 可 靠 性 以 及 换 向 精 度 都 较 差 。 5 2 速 度 控 制 回 路 1. 快 速 与 慢 速 的 换 接 回 路 ：2 速 度 控 制 回 路 2 两 种 慢 速 的 换 接 回 路 ： 图 5 16a中 的 两 个 调 速 阀 并 联 ， 由 换 向阀 实 现 换 接 。 两 个 调 速 阀 可 以 独 立 地 调 节 各 自 的 流 量

29、.互 不 影 响 ； 但 是 .一 个 调 速 阀 工 作 时 另 一 个 调 速 阀 内 无 油 通 过 ， 它 的 减 压 阀 不 起 作 用 而处 于 最 大 开 口 位 置 ， 因 而 速 度 换 接 时 大 量 油 液 通 过 该 处 将 使 机 床 工 作部 件 产 生 突 然 前 冲 现 象 。 因 此 它 不 宜 用 于 在 工 作 过 程 中 的 速 度 换 接 ，只 可 用 在 速 度 预 选 的 场 合 。 图 5 16b所 示 为 两 调 速 阀 串 联 的 速 度 换 接 回 路 。 当 主 换 向 阀 D左 位接 人 系 统 时 ， 调 速 阀 B被 换 向 阀 C

30、短 接 ； 输 入 液 压 缸 的 流 量 由 调 速 阀 A控 制 。 当 阀 C右 位 接 入 回 路 时 ， 由 于 通 过 调 速 阀 B的 流 量 调 得 比 A小 ，所 以 输 入 液 压 缸 的 流 量 由 调 速 阀 B控 制 。 在 这 种 回 路 中 的 调 速 阀 A一 直处 于 工 作 状 态 ,它 在 速 度 换 接 时 限 制 着 进 入 调 速 阀 B的 流 量 ,因 此 它 的 速度 换 接 平 稳 性 较 好 ， 但 由 于 油 液 经 过 两 个 调 速 阀 ,所 以 能 量 损 失 较 大 。5 2 速 度 控 制 回 路 2021年 6月 10日 星 期

31、 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 在 液 压 系 统 中 ,如 果 由 一 个 油 源 给 多 个 液 压 缸 输 送 压 力 油 ,这 些 液压 缸 会 因 压 力 和 流 量 的 彼 此 影 响 而 在 动 作 上 相 互 牵 制 ,必 须 使 用 一 些特 殊 的 回 路 才 能 实 现 预 定 的 动 作 要 求 ,常 见 的 这 类 回 路 主 要 有 以 下 三种 。 5 3 1 同 步 回 路 ： 在 液 压 装 置 中 常 需 使 两 个 以 上 的 液 压 缸 作 用 步 运动 ， 理 论 上 依 靠 流 量 控 制 即 可 达 到 ， 但 若 要 作 到 精

32、密 的 同 步 ， 则 可采 用 比 例 式 阀 门 或 伺 服 阀 配 合 电 子 感 测 元 件 、 计 算 机 来 达 成 ， 以 下将 介 绍 几 种 基 本 的 同 步 回 路 。 图 5 17所 示 为 使 用 调 速 阀 的 同 步 回 路 ， 由 于 很 难 调 整 得 使 两 个流 量 一 致 ， 所 以 精 度 较 差 ， 此 外 还 有 同 步 马 达 回 路 。5 3 多 缸 工 作 控 制 回 路 图 517所 示 为使 用 调 速阀 的 同 步回 路 ， 由于 很 难 调整 得 使 两个 流 量 一致 ， 所 以精 度 较 差 。5 3 多 缸 工 作 控 制 回

33、路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 图 5 19所 示 为 机 械 连接 同 步 回 路 ， 将 两 支 （ 或若 干 支 ） 液 压 缸 运 用 机 械装 置 （ 如 齿 轮 或 刚 性 梁 ）将 其 活 塞 杆 连 结 在 一 起 使它 们 的 运 动 相 互 受 牵 制 ，因 此 ， 即 可 不 必 在 液 压 系统 中 采 取 任 何 措 施 而 达 到同 步 ， 此 种 同 步 方 法 简 单 ，工 作 可 靠 ， 它 不 宜 使 用 在两 缸 距 离 过 大 或 两 缸 负 载差 别 过 大 的 场 合 。5 3 多 缸 工 作 控

34、制 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 5 3 2 顺 序 动作 回 路 ： 1 行 程 控 制顺 序 动 作 回 路 ：如 图 5 20所 示两 个 行 程 控 制 的顺 序 动 作 回 路 。图 5 20b所 示 为由 行 程 开 关 控 制的 顺 序 动 作 回 路 。5 3 多 缸 工 作 控 制 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 5 3 2 顺 序 动 作 回 路 ： 顺 序 动 作 回 路 的 功 用 是 使 多 缸 液 压 系 统 中 的 各 个 液 压 缸 严 格 地按 规

35、 定 的 顺 序 动 作 。 按 控 制 方 式 不 同 ,可 分 为 行 程 控 制 和 压 力 控 制 两 大 类 。 1 行 程 控 制 顺 序 动 作 回 路 ： 如 图 5 20所 示 两 个 行 程 控 制 的 顺 序 动 作 回 路 。 其 中 图 5 20a所 示 为 行 程 阀 控 制 的 顺 序 动 作 回 路 ,在 图 示 状 态 下 ,A、 B两 液 压 缸 活 塞 均 在 右 端 。 当推 动 手 柄 ,使 阀 C左 位 工 作 ,缸 A左 行 ,完 成 动 作 ； 挡 块 压 下 行 程 阀 D后 ,缸 B左 行 ,完 成 动 作 ； 手 动 换 向 阀 复 位 后

36、 ,缸 A先 复 位 ,实 现 动 作 ； 随 着 挡 块 后 移 ,阀 D复 位 ,缸 B退 回 实 现 动作 。 至 此 ,顺 序 动 作 全 部 完 成 。 这 种 回 路 工 作 可 靠 ,但 动 作 顺 序 一 经 确 定 ,再 改 变 就 比 较困 难 ,同 时 管 路 长 ,布 置 较 麻 烦 。 图 5 20b所 示 为 由 行 程 开 关 控 制 的 顺 序 动 作 回 路 ,当 阀 E电 磁 铁 得 电 换 向 时 ， 缸 A左 行完 成 动 作 后 ,触 动 行 程 开 关 S1使 阀 F电 磁 铁 得 电 换 向 ,控 制 缸 B左 行 完 成 动 作 ,当 缸 B左行

37、 至 触 动 行 程 开 关 S2使 阀 E电 磁 铁 失 电 ,缸 A返 回 ,实 现 动 作 后 ,触 动 S3使 F电 磁 铁 断 电 ,缸B返 回 ,完 成 动 作 ,最 后 触 动 S4使 泵 卸 荷 或 引 起 其 它 动 作 ,完 成 一 个 工 作 循 环 。 这 种 回 路 的优 点 是 控 制 灵 活 方 便 ,但 其 可 靠 程 度 主 要 取 决 于 电 气 元 件 的 质 量 。5 3 多 缸 工 作 控 制 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 2 压 力 控 制 顺 序 动 作 回 路 ： 图 5 21所 示 为一

38、 使 用 顺 序 阀 的 压 力 控 制 顺 序 动 作 回 路 。 当 换 向阀 左 位 接 入 回 路 且 顺 序 阀 D的 调 定 压 力 大 于 液 压缸 A的 最 大 前 进 工 作 压 力 时 ， 压 力 油 先 进 入 液 压缸 A的 左 腔 ， 实 现 动 作 ； 当 液 压 缸 行 至 终 点 后 ，压 力 上 升 ， 压 力 油 打 开 顺 序 阀 D进 入 液 压 缸 B的左 腔 ,实 现 动 作 ;同 样 地 ,当 换 向 阀 右 位 接 人 回 路且 顺 序 阀 C的 调 定 压 力 大 于 液 压 B的 最 大 返 回 工作 压 力 时 ,两 液 压 缸 则 按 和

39、 的 顺 序 返 回 。 显然 这 种 回 路 动 作 的 可 靠 性 取 决 于 顺 序 阀 的 性 能 及其 压 力 调 定 值 ,即 它 的 调 定 压 力 应 比 前 一 个 动 作的 压 力 高 出 0.8 1.0Mpa， 否 则 顺 序 阀 易 在 系 统压 力 脉 冲 中 造 成 误 动 作 ,由 此 可 见 ,这 种 回 路 适 用于 液 压 缸 数 目 不 多 、 负 载 变 化 不 大 的 场 合 。 其 优点 是 动 作 灵 敏 ,安 装 连 接 较 方 便 ； 缺 点 是 可 靠 性 不 高 ,位 置 精 度 低 。 5 3 多 缸 工 作 控 制 回 路 2021年

40、6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 1 液 压 马 达 串 并 联 回 路 ： 行 走机 械 ,常 使 用 液 压 马 达 来 驱 动 车轮 ， 依 据 行 驶 条 件 要 有 转 速 :在平 地 行 驶 时 为 高 速 ， 上 坡 时 需要 有 大 扭 矩 输 出 ， 转 速 降 低 ，因 此 采 用 两 个 液 压 马 达 以 串 联或 并 联 方 式 达 到 上 述 目 的 。 如图 5 22所 示 ， 将 两 个 液 压 马达 的 输 出 轴 连 结 在 一 起 ,当 电 磁铁 2通 电 ， 电 磁 阀 1断 电 ， 两 液压 马 达 并 联 ， 液 马

41、 达 输 出 扭 矩大 转 速 较 低 ， 当 电 磁 阀 1、 2都通 电 ， 两 液 压 马 达 串 联 ， 液 压马 达 扭 矩 低 ， 但 转 速 较 高 。5 4 其 他 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 2 液 压 马 达 刹 车 回 路 ： 如 欲 使 液 马 达 停 止 运 转 ， 只 要 切 断 其 供 油 即 可 ， 但 由 于 液压 马 达 本 身 转 动 惯 性 及 其 驱 动 负 荷 所 造 成 的 惯 性 都 会 使 液 压 马 达 在 停 止 供 油 后继 续 再 转 动 一 会 ， 如 此 ， 液 压 马 达

42、 会 像 泵 一 般 的 起 到 吸 入 作 用 ， 故 必 须 设 法 避免 马 达 把 空 气 吸 入 液 压 系 统 中 。 如 图 5 23（ a） 所 示 ， 我 们 利 用 一 中 位 “ O”型 的 换 向 阀 来 控 制 液 压 马 达 的正 转 、 反 转 、 停 止 。 只 要 将 换 向 阀 移 到 中 间 位 置 ， 马 达 停 止 运 转 ， 但 由 于 惯 性的 原 因 ， 马 达 出 口 到 换 向 阀 之 间 的 背 压 增 大 ， 有 可 能 将 回 油 管 路 或 阀 件 破 坏 ，故 必 须 如 图 5 23（ b） 所 示 ， 装 一 煞 车 溢 流 阀

43、 ， 如 此 当 出 口 处 的 压 力 增 加 到 煞车 溢 流 阀 所 调 定 的 压 力 时 ， 阀 被 打 开 ， 马 达 也 刹 车 。 又 如 液 压 马 达 驱 动 输 送 机 ， 在 一 方 向 有 负 载 ， 另 一 方 向 无 负 载 ， 即 需 要 有两 种 不 同 的 刹 车 压 力 。 因 此 此 种 刹 车 回 路 如 图 5 24所 示 ， 每 个 刹 车 溢 流 阀 各控 制 不 同 的 方 向 的 油 液 。 5 4 其 他 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 2 液 压 马 达 刹 车 回 路 ： 5 4

44、其 他 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 3 液 压 马 达 的 补 油 回 路 ：当 液 压 马 达 停 止 运 转（ 停 止 供 油 时 ） ， 由 于惯 性 的 原 因 ， 多 少 会 转动 一 点 ， 如 此 在 马 达 入口 处 无 法 供 油 ， 造 成 真空 现 象 。 如 图 5 25所示 ， 在 马 达 入 口 及 回 油管 路 上 各 安 装 一 个 开 启压 力 较 低 （ 小 于0.05MPa） 的 单 向 阀 ，如 此 当 马 达 停 止 时 ， 其入 口 压 力 油 由 油 槽 经 此单 向 阀 送 到 马 达

45、入 口 补充 缺 油 。 5 4 其 他 回 路 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6典 型 液 压 系 统l 学 习 目 的 : l 1.了 解 液 压 技 术 在 国 民 经 济 各 行 各 业 中 的 应 用 ； l 2.熟 悉 各 种 液 压 元 件 在 液 压 系 统 中 的 作 用 及 各 种 基 本 回路 的 构 成 ；l 3.掌 握 分 析 液 压 系 统 的 步 骤 和 方 法 。 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6典 型 液 压 系 统l 分 析 液 压 系 统 的 步 骤 :l

46、1.了 解 设 备 对 液 压 系 统 的 要 求 ；l 2.以 执 行 元 件 为 中 心 ， 将 系 统 分 解 为 若 干 块 子 系 统 ；l 3.根 据 执 行 元 件 的 动 作 要 求 对 每 个 子 系 统 进 行 分 析 ， 搞清 楚 子 系 统 由 哪 些 基 本 回 路 组 成 ；l 4.根 据 设 备 对 各 执 行 元 件 间 互 锁 、 同 步 、 顺 序 动 作 和 防干 扰 等 要 求 ， 分 析 各 子 系 统 的 联 系 ；l 5.归 纳 总 结 整 个 系 统 的 特 点 。 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术

47、6.1组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统l 概 述 组 合 机 床 能 完 成 钻 、 扩 、 铰 、 镗 、 铣 、 攻 丝 等 加 工 工 序 。 动 力 滑台 是 组 合 机 床 的 通 用 部 件 ， 上 面 安 装 有 各 种 旋 转 刀 具 ， 通 过 液 压系 统 使 滑 台 按 一 定 动 作 循 环 完 成 进 给 运 动 。l YT4543型 动 力 滑 台 液 压 系 统 工 作 原 理 滑 台 动 作 循 环 ： 快 进 一 工 进 二 工 进 死 挡 铁 停留 快 退 原 位 停 止 l YT4543型 动 力 滑 台 液 压 系 统 图 2021年 6月

48、 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.1电 磁 铁 动 作 顺 序 表1Y 2Y 3Y YJ 行 程 阀快 进 + - - - 导 通一 工 进 + - - - 切 断二 工 进 + - + - 切 断死 挡 铁 停 留 + - + + 切 断快 退 - + +- - 断 通原 位 停 止 - - - - 导 通 6.1电 磁 铁 动 作 顺 序 表 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.1组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统 特

49、 点l 1.采 用 了 限 压 式 变 量 泵 和 调 速 阀 的 容 积 节 流 调 速 回 路 ， 保 证 了 稳 定的 低 速 运 动 ， 有 较 好 的 速 度 刚 性 和 较 大 的 调 速 范 围 。l 2.采 用 了 限 压 式 变 量 泵 和 液 压 缸 的 差 动 连 接 实 现 快 进 ， 能 量 利 用 合理 。l 3.采 用 了 行 程 阀 和 电 磁 阀 实 现 快 进 和 工 进 的 换 接 ， 动 作 可 靠 ， 转 换位 置 精 度 高 。 l 4.采 用 了 三 位 五 通 M型 中 位 机 能 的 电 液 换 向 阀 换 向 ， 提 高 了 换 向 平稳 性

50、 ， 减 少 了 能 量 损 失 。 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.2 180吨 板 金 冲 床 液 压 系 统 l 板 金 冲 床 改 变 上 下 模 的 形 状 ， 即 可 进 行 压 形 、 剪断 、 冲 穿 等 工 作 。l 动 作 顺 序 ： 压 缸 快 速 下 降 压 缸 慢 速 下 降 （ 加 压成 型 ） 压 缸 暂 停 （ 降 压 ） 压 缸 快 速 上 升 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.2

51、 180吨 板 金 冲 床 液 压 回 路 图 特 点 l 此 系 统 包 含 差 动 回 路 、 平 衡 回 路 （ 或 顺 序 回 路 ） 、 降 压 回 路 、 二 段 压 力 控 制回 路 、 高 低 压 泵 回 路 等 基 本 回 路 。l 系 统 有 以 下 几 个 特 点 ：l 压 缸 快 速 下 降 时 ， 下 腔 回 油 被 顺 序 阀 23所 建 立 背 压 ， 可 防 止 压 缸 自 重 产 生 失速 现 象 。 又 采 用 差 动 回 路 ， 泵 流 量 可 以 较 少 ， 亦 为 一 节 约 能 源 的 方 法 。l 压 缸 慢 速 下 降 作 加 压 成 型 时 ，

52、 顺 序 阀 22由 于 外 部 引 压 被 打 开 ， 压 缸 下 腔 压 油几 乎 毫 无 阻 力 的 流 回 油 箱 ， 故 加 压 成 型 时 ， 上 型 模 重 量 可 完 全 加 在 工 件 上 。l 在 上 升 的 前 作 短 暂 时 间 的 降 压 ， 此 可 防 止 压 缸 上 升 时 产 生 振 动 、 冲 击 现 象 ，100吨 以 上 的 冲 床 尤 其 需 要 降 压 。 l 压 缸 上 升 时 有 大 量 压 油 要 流 回 油 箱 ， 回 油 时 一 部 分 压 油 经 液 控 单 向 阀 20流 回油 箱 ， 剩 余 压 油 经 电 磁 阀 19中 位 流 回

53、油 箱 ， 如 此 电 磁 阀 19可 选 用 额 定 流 量 较小 的 阀 件 。l 压 缸 下 降 时 系 统 压 力 由 溢 流 阀 9所 控 制 ， 上 升 时 由 遥 控 溢 流 阀 12所 控 制 ， 如此 可 使 系 统 产 生 的 热 量 减 少 ， 防 止 油 温 上 升 。 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.3汽 车 起 重 机 液 压 系 统l 概 述 Q28汽 车 起 重 机 由 汽 车 1、 回 转机 构 2、 前 后 支 腿 3、 吊 臂 变 幅 缸4、 吊 臂 伸 缩 缸 5、 起 升 机 构 6和基 本 臂 7组

54、 成 。 能 较 高 速 度 行 走 ，机 动 性 好 ； 又 能 用 于 起 重 。 起 重 时 ， 动 作 顺 序 为 ： 放 下 后 支腿 放 下 前 支 腿 调 整 吊 臂 长度 调 整 吊 臂 起 重 角 度 起 吊 回 转 落 下 载 重 收 前 支 腿 收后 支 腿 起 吊 作 业 结 束 。 6.3Q2 8型 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.3 Q2-8型 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 图 上 车 部 分(下 车 部 分 ) 回 转 接 头 变 幅 起 升伸 缩回 转前 肢 退后 肢

55、腿 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.3Q28汽 车 起 重 机 液 压 系 统 特 点l 1、 这 是 多 路 换 向 阀 控 制 系 统 ， 油 路 为 串 联 油 路 ， 各 执 行 元件 可 以 单 动 ， 也 可 以 同 时 动 作l 2、 支 腿 回 路 采 用 了 双 向 液 压 锁 ， 可 防 止 发 生 “ 软 腿 ” 和 支腿 自 行 下 落 “ 掉 腿 ” 的 现 象 。l 3、 在 起 升 、 吊 臂 伸 缩 和 变 幅 回 路 中 都 设 有 平 衡 阀 ， 可 有 效地 防 止 重 物 因 自 重 自 行 下 落 。

56、 l 4、 起 升 马 达 上 设 有 常 闭 式 制 动 缸 ， 可 保 证 安 全 。 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 6.4液 压 系 统 的 设 计 计 算 步 骤 设 计 计 算 步 骤1 明 确 设 计 要 求2 进 行 工 况 分 析3 确 定 p q和 排 量4 拟 订 系 统 草 图5 选 择 元 件 附 件6 系 统 性 能 验 算7 完 成 图 纸 文 件 明 确 设 计 要 求进 行 工 况 分 析确 定 p ,q 和 排 量拟 订 系 统 草 图选 择 元 件 附 件系 统 性 能 验 算 完 成 图 纸 文 件通 过

57、否 ?YN 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 总 结 压 力 控 制 回 路 速 度 控 制 回 路 多 缸 工 作 控 制 回 路 其 他 回 路 典 型 液 压 系 统 分 析 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 5-1在 题 图 所 示 回 路 中 ,若 溢 流 阀 的调 整 压 力 分 别 为 Pyl=6Mpa，Py2=4.5MPa。 泵 出 口 处 的 负载 阻 力 为 无 限 大 ， 试 问 在 不 计管 道 损 失 和 调 压 偏 差 时 ：1) 换 向 阀 下 位 接 入 回 路 时 ，

58、泵 的工 作 压 力 为 多 少 ？ B点 和 C点的 压 力 各 为 多 少 ?(分 溢 流 和 非溢 流 ， 溢 流 时 Pb=Pc= 4.5MPa)2) 换 向 阀 上 位 接 人 回 路 时 ,泵 的 工作 压 力 为 多 少 ?B点 和 C点 的 压力 又 是 多 少 ? 思 考 题 与 习 题 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 思 考 题 与 习 题5-2 在 题 图 所 示 回 路 中 ， 已 知活 塞 运 动 时 的 负 载 F 1.2KN，活 塞 面 积 A=15 10 4m2， 溢 流阀 调 整 值 为 如 =4.5MPa,两 个 减压 阀 的 调 整 值 分 别 为 PJ13.5MPa和 PJ2 2MPa， 如 油 液流 过 减 压 阀 及 管 路 时 的 损 失 可略 去 不 计 ,试 确 定 活 塞 在 运 动 时和 停 在 终 端 位 置 处 时 ,A、 B、 C三 点 的 压 力 值 。 （ p=0.8MPa) 2021年 6月 10日 星 期 四中 南 大 学 液 压 与 气 动 技 术 Take a Break