液压基本回路 最新课件

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1、1 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，来防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，则可采用多级调压回路。 8.1.1. 单级调压回路 在液压泵出口处设置并联溢流阀即可组成单级调压回路。它是用来控制液压系统工作压力的。 8.1.2. 二级调压回路 二级调压回路可实现两种不同的系统压力控制。1432(a)(b)(c)2YA1YA328.1.3. 多级调压回路 如图(b)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。8.1.4. 连续、 按比例

2、进行压力调节的回路 如图 (c)所示，调节先导型比例电磁溢流阀的输入电流I，即可实现系统压力的无级调节， 这样不但回路结构简单，压力切换平稳，而且更容易使系统实现远距离控制或程序控制。 1432(a)(b)(c)2YA1YA32调压回路 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。最常见的减压回路是通过定值减压阀与主油路相连的， 如图 (a)所示。回路中的单向阀供主油路在压力降低(低于减压阀调整压力)时防止油液倒流， 起短时保压之用， 在减压回路中，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。如图 (b)所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀

3、1、阀2各调定一种低压，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。 减压回路(a)(b)21 8.3.1.利用二位二通阀旁路卸荷的回路 如图所示为利用二位二通阀旁路卸荷的回路， 当二位二通阀左位工作时，泵排出的液压油以接近零压状态流回油箱，以节省动力并避免油温上升。 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。往液压缸去M利用二位二通阀的卸载回路 8.3.2. 利用换向阀的卸荷回路 如图所示为利用换向阀中位机能的卸载回路。它采用中位串联型（M型中位机能）换向阀，当阀位处于中位时，泵排出的液压油直接经换向阀的P、T通路流回油箱，泵的工作

4、压力接近于零。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。 利用换向阀中位机能的卸载回路M8.3.3. 利用溢流阀远程控制口卸载的回路 如图所示为利用溢流阀远程控制口卸载的回路， 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时， 溢流阀的远程控制口通油箱， 这时溢流阀的平衡活塞上移， 主阀阀口被打开， 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。 利用溢流阀远程控制口卸载的回路往液压缸去M 快速运动回路的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度，

5、以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有几种方法。 这里仅介绍液压缸差动连接的快速运动液压缸差动连接的快速运动回路回路和双泵供油的快速运动回路。双泵供油的快速运动回路。8.4.1 液压缸差动连接的快速运动回路 换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压缸无杆腔的有效面积A1大于有杆腔的有效面积A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运动。 液压缸差动连接的快速运动回路 当换向阀6处于图示位置，并且由于外负载很小，使系统压力低于顺序阀3的调定压力时，两个泵同时向系统供油，活塞快速向右运动； 双泵供油的快速运动回

6、路 设定双泵供油时系统的最高工作压力低压大流量泵1和高压小流量泵2组成的双联泵作为系统的动力源。8.4.2 双泵供油的快速运动回路 换向阀6的电磁铁通电后, 缸有杆腔经节流阀7回油箱，达到顺序阀3的调定压力后,大流量泵1通过阀3卸荷,单向阀4自动关闭,只有小流量泵2单独向系统供油,活塞慢速向右运动. 设定小流量泵2的最高工作压力 注意：顺序阀3的调定压力至少应比溢流阀5的调定压力低10%-20%。 大流量泵1的卸荷减少了动力消耗，回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合，特别是在机床中得到了广泛的应用。8.5.1 调速方法概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动

7、速度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。液压缸的速度为： Aq 液压马达的转速: MVqn 式中 q 输入液压缸或液压马达的流量； A 液压缸的有效面积（相当于排量）； VM 液压马达的每转排量。 20 由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量来实现。 对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只能用改变流量的方法来调速。 对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量。目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)(1)节流调速回路节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路

8、中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。 (2)(2)容积调速回路容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路（联合调速）容积节流调速回路（联合调速） 下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路。 节流调速回路有进油路节流调速，回油节路流调速，旁路节流调速三种基本形式。8.5.2.1 进油路节流调速回路V进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。 节流阀串联在泵和缸之间（1 1）速度负载特性）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为： 11Aq(8.1) 活塞受力方程为： 11A

9、Fp 缸的流量方程为： mTTpCAq)(1mpTppCAq)(11 =mpTAFpCA)(1p2 液压缸回油腔压力，p20。 F 外负载力； 式中： 于是 mpmTFApACAAq)(11111(8.4)式中C 与油液种类等有关的系数；AT 节流阀的开口面积；Tp1ppppT节流阀前后的压强差，m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。mpmTFApACAAq)(11111(8.4) 式 (8.4)为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,FL为横坐标，将式(8.4)按不同节流阀通流面积AT作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。（2 2）功率特性

10、）功率特性 图8.3中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为： pppqpPFFP11111qpAq 回路的功率损失为： 111qpqpPPPppp11)()(qppqqpTpp=1qpqpTp=而缸的输出功率为： 式中 溢流阀的溢流量, 。 q1qqqp 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 和节流功率损失 qpPp112qpPT1qpqpPTppqpqpPPPppp11(8.6)V8.5.2.2 回油路节流调速回路 回油路节流调速回路采用同样的分析方法可以得到与进油路节流调速回路相似的速度负载特性.mpmFApACAT)(112 节流阀串联在节流阀串联在液压缸的回油路上液

11、压缸的回油路上，进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 回油节流调速能承受一定的负值负载 回油节流调速回路运动平稳性好。 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加； 回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。 进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。 8.5.2.3 旁油路节流调速回路 图8.6 旁油路节流调速回路 节流阀装在与节流阀装在与液压缸并联的支液压缸并联的支路上，利用节流路上，利用节流阀把液压泵供油阀把液压泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱实现速度调节箱实现

12、速度调节溢流阀作安全阀用，溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力液压泵的供油压力P Pp p取决于负载取决于负载。 8.5.3 容积调速回路 容积调速回路有泵-缸式回路和泵-马达式回路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。 8.5.3.1 变量泵-定量马达式容积调速回路 马达为定量,改变泵排量VP可使马达转速nM随之成比例地变化. 变量泵-定量马达容积调速回路 防止回路过载 调 定 油 泵 1的供油压力辅助泵1补偿泵3和马达5的泄漏8.5.3.2定量泵-变量马达式容积调速回路 8.5.3.3 变量泵-变量马达式容积调速回路 。 538746 同步运动包括速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元

13、件的运动速度相同；而位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。 8.6.1 液压缸机械联结的同步回路用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造，安装上的误差，同步精度不高。同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。 这种同步回路是用刚性梁齿轮齿条等机械零件在两个液压缸的活塞杆间实现刚性联结以便来实现位移的同步。 8.6.2 采用调速阀的同步回路 这种同步回路结构简单，但是两个调速阀的调节比较麻烦,而且还受油温泄漏等的影响故同步精度不高,不宜用在偏载或负载变化频繁的场合。 用调速阀的同步回路 8.6.3 用串联液压缸的同步回路 用串联液压缸的同步回路 当两缸同时下行时

14、,若缸5活塞先到达行程端点,则挡块压下行程开关1S，电磁铁3YA得电,换向阀3左位投入工作,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行程端点，从而消除累积误差。 这种回路同步精度较高,回路效率也较高.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。 顺序动作回路，根据其控制方式的不同，分为、和三类，这里只对前两种进行介绍。 8.7.1 行程控制顺序动作回路用行程开关和电磁阀配合的顺序回路 首先按动启动按钮，使电磁铁1YA得电，压力油进入油缸3的左腔, 使活塞按箭头1所示方向向右运动。 动作动作1 活塞杆上的挡块压下行程开关6S后,通过电气上的连锁使1Y

15、A断电，3YA得电.油缸3的活塞停止运动，压力油进入油缸4的左腔,使其按箭头2所示的方向向右运动; 动作动作2当活塞杆上的挡块压下行程开关8S,使 3 Y A 断电,2YA得电，压力油进入缸3的右腔,使其活塞按箭头3所示的方向向左运动； 动作动作3 当活塞杆上的挡块压下行程开关5,使2YA断电,4YA得电,压力油进入油缸4右腔,使其活塞按箭头4的方向返回. 当挡块压下行程开关7S时,4YA断电,活塞停止运动,至此完成一个工作循环。 8.7.2 压力控制顺序动作回路按启动按钮，1YA得电，阀1左位工作，液压缸7的活塞向右移动，实现动作顺序1;动作动作1到右端后，缸7左腔压力上升，达到压力继电器3

16、的调定压力时发讯，1YA 断电，3YA得电，阀2左位工作，压力油进入缸8的左腔，其活塞右移，实现动作顺序2；动作动作2 到 行 程 端点后，缸8左腔压力上升，达到压力继电器5的调定压力时发讯，3YA断电，4YA得电, 阀2右位工作，压力油进入缸8的右腔，其活塞左移，实现动作顺序3; 动作动作3到行程端点后，缸8右腔压力上升，达到压力继电器6的调定压力时发讯，4YA断电，2YA得电,阀1右位工作，缸7的活塞向左退回，实现动作顺序4。动作动作4到左端后，缸7右端压力上升，达到压力继电器4的调定压力时发讯，2YA断电，1YA得电，阀1左位工作，压力油进入缸7左腔，自动重复上述动作循环，直到按下停止按

17、钮为止。循环至动作循环至动作1 为了防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于自重而自行下落造成事故或冲击，可以采用平衡回路。 用单向顺序阀的平衡回路 1 调节单向顺序阀1的开启压力,使其稍大于立式液压缸下腔的背压.活塞下行时,由于回路上存在一定背压支承重力负载,活塞将平稳下落;换向阀处于中位时,活塞停止运动. 图8.19 用单向顺序阀的平衡回路 1此处的单向顺序阀又称为平衡阀51 当系统中执行元件短时间工作时,常使液压泵在很小的功率下作空运转.这种卸荷可以减少液压泵磨损，降低功率消耗，减小温升。卸荷的方式有两类，一类是执行元件不需要保持压力另一类是执行元件需要保持压力。52 当换向阀处于中位时，

18、液压泵出口直通油箱，泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵执行元件，故在泵出口安装单向阀。 图8.21 用换向阀中位机能的卸荷回路 53 图8.22 用电磁溢流阀的卸荷回路1 电磁溢流阀是带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。 54 当系统压力升高达到变量泵压力调节螺钉调定压力时，压力补偿装置动作，液压泵3输出流量随供油压力升高而减小，直到维持系统压力所必需的流量，回路实现保压卸荷，系统中的溢流阀1作安全阀用，以防止泵的压力补偿装置的失效而导致压力异常。图8.23 用限压式变量泵的卸荷回路 55 当电磁铁1YA得电时，泵和蓄能器同时向液压缸左腔供油，推动活塞右移，接触工件后，系统压力升高。当系统压力升高到卸荷阀1的调定值时，卸荷阀打开，液压泵通过卸荷阀卸荷，而系统压力用蓄能器保持。 图中的溢流阀2是当安全阀用。 图8.24 用卸荷阀的卸荷回路2YA1YA3142蓄能器保压卸荷阀使泵卸荷 本章所介绍的是一些比较典型和比较常用的基本回路。对于其他一些基本回路，感兴趣的读者可以根据书后所列的参考文献查阅。学习基本回路的目的，就是要掌握它的基本原理、特点，并能将它们有机的组合应用于复杂液压系统的设计当中，以满足所设计系统特定的工作要求。