《液压与气动》电子教案液压基本回路资料重点

缸的流量方程为： q1 CAT (pT )m
q1 CAT ( pp p1)m =
CAT
( pp
F )m A1
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于是
q 1
A1
CAT A11 m
( p p A1 F )m
(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；
pT —节流阀前后的压强差，pT pp p1
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本章提要
本章介绍液压基本回路，这些回路主要包括：
•快速运动回路
•调速回路(包括节流调速回路和容积调速回路)
•同步回路
•顺序回路
•平衡回路和卸荷回路
注意
熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用， 是分析、设计和使用液压系统的基础。
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8.1 快速运动回路
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，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 回路和双泵供油的快速运动回路。
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8.1.1 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。
中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。 (2)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） 下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路。
8.2.2 采用节流阀的节流调速回路 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。
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8.2.2.1 进油路节流调速回路
V
节流阀串联在 泵和缸之间
注意
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。
图8.3进油路节流调速回路
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（1）速度负载Βιβλιοθήκη 性当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：
q1
A1
活塞受力方程为：
(8.1)
p1
F A1
式 中 ：F — 外负载力； p2 — 液压缸回油腔压力，p20。
图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路
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8.1.1 液压缸差动连 接的快速运动回路
于是无杆腔排出的油 液与泵1输出的油液合 流进入无杆腔，即在不 增加泵流量的前提下增 加了供给无杆腔的油液 量，使活塞快速向右运 动。
图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路
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这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度加 快有限，差动连接与非差动连接的速度之比为:
(2) 运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。 (3) 油液发热对回路的影响 进油节流调速的油液发热会 使缸的内外泄漏增加；
m —为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。
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q 1
A1
CAT A11 m
( p p A1 F )m
(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。
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q 1
A1
CAT A11 m
( p p A1
F )m
Rc max
max min
100
图8.4 进油路节流调速回路速度负载特性曲线
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（2）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：
Pp ppqp
而缸的输出功率为：
q
P1
F
F
1
A
pq 11
1
回路的功率损失为：
P Pp P1 ppqp p1q1
1'
A1
1 ( A1 A2 )
有时仍不能
满足快速运动的
要求，常常要求
和其它方法（如
限压式变量泵）
联合使用。
图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路 6
8.1.2 双泵供油的快速运动回路
设定双泵供油时 系统的最高工作 压力
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；
设定小流量泵2的最高 工作压力
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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。
设定小流量泵2的最高 工作压力
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8.2 调速回路
= pp (q1 q) ( pp pT )q1
= ppq pT q1
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P p pq pT q1
式中 —q溢流阀的溢流量, q 。qp q1
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 P1 和p节p流q功率损失
P2 pT q1
V
Pp P p1q1 (8.6)
Pp
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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。
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目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路
8.2.1 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： 液压马达的转速:
式中
q
A
n q VM
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。
ppq p
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8.2.2.2 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.
CA T
A21 m
( p p A1 F )m
节流阀串联在液 压缸的回油路上，
图8.5回油路节流调速回路
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进油路和回油路节流调速的比较
(1) 承受负值负载的能力 回油节流调速能承受一定的负 值负载
图8.2双泵供油的快速运动回路
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。
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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%。
换向阀6的电磁 铁通电后, 缸有杆腔 经节流阀7回油箱， 系统压力升高，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.