节流调速回路的特点
第八章液压基本回路(二)讲解
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
第八章 流量阀和节流调速回路
（3）单向行程节流阀
如图所示，图中分别为原理图，结构图和图形 符号。单向行程节流阀由单向阀和用机械操纵的节 流阀组合而成。这种阀常用于需要实现快进→慢进 →快退的工作循环，也用来使执行元件在行程末端 减速，起缓 冲作用。
超颖工作室 金沐灶
下图为双单向节流阀结构图
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§ 8-3 采用节流阀的节流调速回路
通流面积a成正比 ，故调节节流阀通流面积就能调
节执行元件的运动速度。由于薄壁小孔节流阀最小
稳定流量很小，故能得到较
低的稳定速度。这种调速
回路和调速范围大，一般
可超过100。从前式和图中
还能看出，当节流阀通流
面积a一定时,随着负载FL 的增加，节流阀两端压差
减小，活塞运动速度按抛 图8-8 进油路节流调
一、进油路节流调速回路
1、速度负载特性
从图中可看出，活塞运动速度取决于进入液压 缸的流量Q1和液压缸进油腔的有效面积A1，既：
V=Q1/A1 根据连续性方程，进入液压 缸的流量等于通过节流阀的 流量，而通过节流阀的流量 可由节流阀的流量特性方程 决定。即 Q式1中=Ka(P∆s-P液1)1压/2=泵Ka出(P口s超-压颖P工1作力)室 。金沐灶图 回路8-7 进油路节流调速
当活塞以稳定的速度运动时，作用在活塞上的
液压基本回路速控制回路节流调速回路
旁路节流调速只有节流损失，
无溢流损失，功率损失较小。
Pp p1qp P1 F p1 A1 p1q1
P Pp P1 p1qp p1q1 p1q
回路效率
P1 p1q1 q1
Pp
pq 1p
qp
用于功率较大且对速度稳定性要 求不高的场合
注意:节流调速回路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
变量泵与液压缸组成的调速回路，其最大速度是由 泵的最大流量所决定的。
如果忽略泵的泄漏量，最低速度可以调到零。
因此，该调速回路的速度调节范围很大，可以实现 无级调速。
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(３) 负载特性
执行元件输出转矩（力）和输出功率与变量泵调节参数 （排量）之间的关系。
当不考虑回路的损失时，液压马达的输出转矩（或缸的输出 推力）为
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回路效率
进
p1q1 ppqp
p1q1 p（p q1＋q)
( pp p)q1 ppqp
（c）调速范围
即最Байду номын сангаас工作速度与最小稳定工作速度之比：
vmax A节max vmin A节min
其中，
A节 m a x
Q泵 cp泵
可知，最大节流面积是由泵的流量和额定压力所决定的。
（d）最大承载能力 当泵的出口压力和油缸面积确定之后，液压缸的最大承载能力不变，为
Tv
F v
v 如果忽略系统泄漏，可认为 速度不受负载影响，其速度－负 载特性曲线。
A节3 A节2
A节1<A节2<A节3
A节1 v
Fmax
F 在不同节流面积下，速度－负载特性曲线。 F
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调速回路
可见回路中的kv不受负载的 影响，只要加大液压缸的 面积A1减少泵的泄漏就可 能提高速度刚性。 4、应用场合： 适用于负载功率大，运 动速度高的场合，如推土 机、升降机、插床、拉床 等。
二、泵—缸式闭式调速回路
1-- 辅助泵 2-- 溢流阀 3-- 换向阀 a 7 4-- 液动阀 5-- 单向阀 b 6-- 安全阀 7-- 变量泵 6 5 9 8 8-- 安全阀 4 9-- 单向阀
工作原理：通过流量控制阀控制流入执行元件或从 执行元件流出的流量以调节其速度。 按其在工作中泵出口压力是否随负载变化分为：
{ 变压式节流调速回路：旁路
定压式节流调速回路：进口、出口
（一）定压式节流调速回路：
定量泵+溢流阀，泵压力经溢流阀调定不随负载而 变。 1、进油节流调速回路 如图，pp、qp一定， 通过调节节流口的 大小，改变进入液 压缸的流量，即可 调节缸的速度。泵 多余流量经溢流阀 回油箱，故无溢流 阀则不能调速。
4、应用场合：适用于对运动平稳性要求较高，功率较大 的系统如插、拉、刨等机床的主运动系统。
第三节 容积调速回路
工作原理：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。 特点：此回路，由于液压泵输出的油液直接进入执行元件， 没有溢流损失和节流损失，而且工件压力随负载变化而变化， 因而效率高，发热少。 缺点：变量泵和变量马达结构比较复杂，成本较高。 使用场合：用于负载功率大，运动速度高的液压系统中如拉 床、龙门刨床系统、工程机械、矿山机械等. 分类：1）按油液循环方式不同，分为：开式、闭式。
液压缸的输出功率：
P1=F*v=p1*q1=(qp- q)p1
节流调速回路的速度_负载特性分析
=
－
鄣F 鄣v
=
2A11.5 ka
(ppA1-F)0.5=
2(ppA1-F) v
.
（3）
速度刚度亦可由速度-负载特性曲线上某点切线
斜率的倒数表示：
kv
=
-
1 tgγ
.
（4）
由图2和式（4）可知：负载相同时，随着节流阀开口
面积 a 的减小，该点的斜率（γ为该点的切 线 角 ）值 随
之减小， 速度刚度增大。 已调定的速度受负载波动的
3 节流调速回路在机械手液压调速系统中的应用
图4 为自动卸料机械手液压系统图。 机械手是模
仿人的手部动作，要求实现自动抓取、搬运和操作等动
图4 自动卸料机械手液压系统图 作。 这种机械于在高温、高压、易燃、易爆、放射等恶劣 工作环境中能够代替人的工作[4]。 系统由单向定量泵 供油，由行程阀发出信号给相应的电磁换向阀，控制机 械手的动作。 在工作过程中，手臂前伸、缩回以及手臂 上升、下降，直接影响着运送工件的安全可靠性。因此， 系统采用了回油节流调速回路， 增加了手臂在运行中 的速度刚度和运动平稳性。 经节流阀后因压力损耗而 发热，导致温度升高的油液直接流回油箱，易于散热， 减少了泄漏。
0引言
机械设备的液压系统中，调速回路占重要的地位。
一种常见形式， 分为进油节
流、回油节流、旁路节流等类型。理论分析表明，节流调
速回路的动静态特性， 受节流阀的特性及其安装位置
等因素影响；当系统参数调整不当时，调速中的过渡过
程易出现瞬时速度不稳定或爬行现象[1]。 因此，液压回
v
=
q1/A1=
ka A1
(Pp-
F A1
)m
.
7-3_节流调速回路解析
适用于大功率（高速、重载）、速 度平稳性要求不高的场合
四、调速阀节流调速回路
五、旁通调速阀节流调速回路
只能用在进油回路上，泵的压力随负载变动（压 力适应回路），回路效率高。
适用于速度平稳性要求高、功率较大 的场合
三、旁路节流调速回路
（1）旁路节流调速回路的负载特性
a、开度ＡＴ一定，负载F 越大，速度刚性越大 b、负载F 一定，开度ＡＴ越小（负载速度越大）， 速度刚性越大 c、加大A1，减小m和减小泄漏可提高速度刚度
三、旁路节流调速回路
（2）旁路节流调速回路的特点和应用场合 a、负载特性（与进油节流和回油节流比） 更差，速度稳定性差 b、最大承载能力随开度的增加而减小，即 低速承载能力差，调速范围小 c、高速重载时的速度刚度相比低速时的要 好些。 d、只有节流损失，无溢流损失，且泵压力随 负载变化，回路效率比进回油节流要高
二、回油节流调速回路
（3）进油节流与回油节流的应用及改进 不适合用在负载变化大、调速范围大和调速 要求高的场合（负载变化大导致速度稳定性差， 低速时回路效率低） 适合于负载恒定或变化很小、调速范围不大 的场合。 改进： 复合式（进、回油同时节流）节流调 速回路可提高度刚度； 带回油背压的进口节流 调速回路可提高速度的平稳性 。
3、 进油节流调速回路的功率特性
pp为泵出口压力；ps为溢流阀调定压力；
令A Tp为满足：当选定某一负载压力 p1并保持不变， 开口面积从小变大v速度从小到达v max （或开口面积从 大变小，开始从v max变小），溢流阀从开启溢流变关 闭时的开口面积.
二、回油节流调速回路
（1）回油节流调速回路的负 载特性（与进油节流调速回 路的负载特性类似）
回油节流调速回路的速 度刚度与进油节流调速回路 的类似
液压传动与控制习题及答案
液压传动与控制习题1 液压传动概述思考题与习题1-1 液压传动系统由哪几个基本部分组成?它们的基本功能是什么?试用示意图说明。
1-2 试比较液压传动与机械传动和电力传动的主要优缺点。
1-3 用附录A中液压系统图形符号表示图l-l的液压千斤顶原理图。
1-4说明图1-2所示的机床工作台传动系统，若用机械传动来实现同样功能，至少应由哪些部分和零件组成，试用简图表示之。
1-5 如图1-1所示,某液压千斤顶(设效率为1)可顶起10t重物。
试计算在30MPa压力下，液压缸7的活塞面积A2为多大？当人的输入功率为100w时，将10t重物提起0.2m高所需的时间为多少？2 液压传动中的工作液体思考题与习题2-1说明工作介质在液压传动系统的作用。
2-2粘度有几种表示方法？它们之间的关系如何？2-3什么是乳化液？其有哪些类型？各自的特点如何？2-4 对液压工作介质有哪些基本要求？试说明理由。
2-5 在矿物油类工作介质中，有几种常用的工作介质？它们的性能和适用范围如何？2-6 什么液压工作介质的粘温特性？用什么指标来表示？2-7 液压工作介质中的污染物是如何产生的？2-8 为了减少液压工作介质的污染，应采取哪些措施？2-9 什么是气蚀现象？它有哪些危害？2-10 什么是液压冲击？举例说明其产生的过程。
3 液压流体力学思考题与习题3-1 流体静压力有那些特性？3-2 什么是定常流动？举例说明3-3流管具有什么特性？并进行证明3-4 比较微小流束和流线两个概念的异同3-5 什么流动阻力、沿程阻力和局部阻力？3-6 如图3-22所示，断面为50×50cm2的送风管，通过a、b、c、d四个50×50cm2送风口向室内输送空气，送风口气流平均速度为5m/s,求通过送风管1、2、3断面的流速和流量。
面高出管道出口中心的高度H =4m ,管道的损失假设沿管道均匀发生，v h 32=。
4-3 什么是齿轮泵的因油现象？有什么危害？怎样消除？4-4 减小齿轮泵径向力的措施有哪些？4-5 提高高压齿轮泵容积效率的方法有哪些？4-6双作用叶片泵定子内表面的过渡曲线为何要做成等加速-等减速曲线？其最易磨损的地方在进液区还是排液区？4-7 简述斜盘式轴向柱塞泵的工作原理和手动伺服变量机构的变量原理。
简述容积节流调速回路的工作原理
一、容积节流调速回路的定义容积节流调速回路是一种常用于液压系统的控制回路，用于控制液压执行元件的速度。
在液压系统中，通过使用不同大小的节流阀和不同容积的油箱，可以实现对液压执行元件运动速度的精确控制。
二、容积节流调速回路的组成1. 油箱：液压系统中用来储存液压油的容器，容积不同的油箱可以满足不同的回路要求。
2. 泵：用于将液压油从油箱抽吸、并加压送往液压执行元件的装置。
3. 节流阀：通过调节节流阀的开度，可以控制液压油流经节流阀的截面积，从而控制液压执行元件的速度。
4. 液压执行元件：根据需求完成工作的设备，如液压缸或液压马达。
三、容积节流调速回路的工作原理容积节流调速回路的工作原理主要是通过控制液压油流的流量来控制液压执行元件的速度。
具体过程如下：1. 液压泵将液压油从油箱中抽吸并加压送往液压执行元件。
2. 液压油经过节流阀时，节流阀的开度决定了液压油流经节流阀的通道截面积，从而控制了液压油的流量。
3. 通过调节节流阀的开度，可以控制液压油流的流量，进而控制液压执行元件的速度。
四、容积节流调速回路的特点1. 灵活性强：通过调节节流阀的开度，可以精确控制液压执行元件的速度，满足不同工况下的要求。
2. 简单可靠：容积节流调速回路的结构相对简单，组成部件较少，因此具有较高的可靠性。
3. 节能降耗：通过控制液压执行元件的速度，可以有效降低系统能耗，实现节能减排的目的。
五、容积节流调速回路的应用领域容积节流调速回路广泛应用于液压系统中需要精确控制速度的场合，例如工程机械、冶金设备、塑料机械等领域。
在这些领域，容积节流调速回路可以根据具体需求，实现对液压执行元件的精确控制，提高设备的工作效率和安全性。
六、结语容积节流调速回路作为液压系统中常用的控制回路之一，在工程实践中发挥着重要作用。
通过对容积节流调速回路的工作原理、组成、特点和应用进行了解和应用，可以更好地掌握液压系统的控制技术，为工程实践提供更加有效的技术支持。
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节流调速回路的特点
节流调速回路的特点如下：
1.简单可靠：节流调速回路结构简单，没有电子控制器等复杂部件，
工作可靠性高。
2.调速范围窄：由于节流调速回路依赖于油液的阻力调速，因此其调
速范围相对较窄。
3.承载能力差：相较于其他调速方式，节流调速方式的承载能力较差，不能应对大负载的工作。
4.能耗高：节流调速方式的稳压节流装置需要经常调节节流阀的开度
以达到稳定的调速效果，因此会消耗较多的能量。
5.适用范围有限：节流调速回路适用于低速大扭矩传动，如液压机械等，不适用于高速运转的机械设备。