容积调速回路和几种其它回路
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。
液压传动试题 (3).
液压传动基本概念液压传动是以液体为工作介质，主要利用液体压力能来实现能量传递的传动方式。
压力的大小取决于负载，速度的大小取决于流量。
或负载决定压力。
流量决定速度。
液压系统一般由四（五个则加上液压油）个部分：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。
动力元件：将输入的机械能转换成液体的压力能。
执行元件：将液体的压力能转换成机械能输出。
控制元件：通过对液压系统中液流流动方向、液体压力和流量的大小的控制，以满足机械对运动方向、输出力和力矩的大小、运动速度的大小的要求。
辅助元件：保证系统持久、稳定、有效地工作液压泵正常工作的三个必备条件► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；► ②有配流动作:封闭容积加大时吸入低压油，封闭容积减小时排出高压油；► ③高低压油不得连通。
液压马达正常工作的三个必备条件► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；► ②有配流动作:封闭容积加大时充入高压油，封闭容积减小时排出低压油；► ③高低压油不得连通。
液压泵的主要参数(计算、设计、选择)► 压力► 排量► 流量► 转速► 效率p 、T 、F 在一起用机械效率；和q 、v 、n 在一起用容积效率；P 在一起用总效率。
液压泵用每转排量，液压缸用活塞面积。
液压泵的理论输入功率大于它的实际输入功率；液压马达的理论输出功率小于其实际输出功率。
对于液压泵来说，实际流量总是小于理论流量，实际输入扭矩总是大于其理论上所需要的扭矩。
例题一：► 一液压泵，其输出压力 p=22MPa ，实际输出流量q=63L/min, 容积效率ηv =0.9，机械效率ηm=0.9, 求泵的输出功率和电动机的输入功率。
解：泵的输出功率 ：电动机的输入功率例题二：► 液压泵的排量V=100mL/r ，输出压力 p=16MPa ，容积效率ηv =0.95， 总效率η)(1.2360/1063102236kw pq N B =⨯⨯⨯==-=0.9，转速n=1450 r/min，求泵的输出功率和电动机的输入功率。
液压基本回路(二)
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。
液压传动第八章 调速回路 & 第九章 其它基本回路
出口节流调速回路
进-出口节流调速回路
调速回路的特性：
1. 机械特性：是以它所驱动的液压缸工作 速度和外负载之间的关系来表达的。
对于进口节流回路，若不考虑各处摩擦力作 用时，活塞工作速度、活塞受力方程和进油路 上的流量连续方程分别为：
q1 v A1
p1 A1 F q1 qT CAT 1pT 1 CAT 1 pp p1
§8.3 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：效率高、发热小。
(液压泵输出的油液直接进入执行元件，无溢 流损失和节流损失，工作压力随负载变化)。
按油液循环方式不同，容积调速回路可分为：
开式容积调速回路(执行元件排油回油箱)；
闭式容积调速回路(回油直接进泵吸口)。
式中：v—活塞运动速度；q1—流入液压缸的流量； A1—液压 缸工作腔的有效工作面积；pp —液压泵供油压力(回路工作压 力)； p1 —液压缸工作腔压力；pT1 —进油路上节流阀的工作 压差；AT1 —节流阀通流截面积；C和 —节流阀的系数和指 数； F —液压缸的外负载。
由上述三式可得速度-负载特性方程：
PP pP qP P 1 p1q1
P Pp P 1 pp qp p1q1 pp q pT1q1
式中：Pp、 P1—回路的输入、输出功率； Δ P—回路的功率损失； qp—液压泵在供油压力下的输出流量； Δ q—通过溢流阀的流量。
上式表明定压式进口节流调速回路的功率 损失包括两部分： 溢流损失Δ P1，它是流量Δ q在压力pp下流 过溢流阀所造成的功率损失； 节流损失 Δ P2 ，它是流量 q1 在压差 Δ pT1 下 通过节流阀所造成的功率损失。
请简述容积节流调速回路的分类
请简述容积节流调速回路的分类
容积节流调速回路是液压传动系统中常用的一种调速方式。
按照其不同的结构和工作原理，可分为以下几类。
第一类是单一节流型容积调速回路。
它由节流阀和可变容积泵组成，节流阀的节流口大小固定不变。
在该回路中，泵的排量保持不变，通过调节泵的转速来改
变输出流量和压力。
这种回路简单易行，但在实际应用中很少使用。
第二类是双节流型容积调速回路。
它由两个节流阀和可变容积泵组成。
这种回路可以实现更大范围的调速，因为它有两个节流口，可以通过调节两个节流阀的
节流面积来实现更精细的流量控制。
第三类是流量换向型容积调速回路。
它由两个三通换向阀和一个可变容积泵组成。
这种回路可以实现双向调速，即通过换向阀的控制实现流量的正反向调节，
从而实现双向的机械传动。
第四类是流量比例型容积调速回路。
它由流量比例阀和可变容积泵组成。
在该回路中，流量比例阀控制泵的出口流量与进口流量之间的比例，从而实现流量的
调节。
这种回路具有调速精度高、稳定性好等优点，但对系统的稳态压力要求较高。
以上就是容积节流调速回路的分类。
不同的回路结构和工作原理适用于不同的应用场合，具体选择应根据实际需求进行综合考虑。
液压与气压传动网上形考作业(二)
24．如图所示的双作用气动缸单往复动作气动控制回路，由一个手动控制换向阀1、一个行程阀4、一个单气动控制换向阀5、一个双气动换向阀2、一个顺序阀3等组成。试分析其工作过程：（注：填“向右”、“向左”、“停止”）
电磁铁
动作
1YA
2YA
3YA
快进
+
-
+
工进
+
-
-
快退
-
+
－
停止
-
-
－
电磁铁
动作
1YA
2YA
3YA
快进
＋
－
＋
工进
＋
－
快退
－
＋
－
停止
－
－
－
2．图示液压系统，动作循环为快进→工进→快退→停止。根据此回路的工作原理，填写电磁铁动作表。（电磁铁通电时，在空格中记“＋”号；反之，断电记“－”号）
电磁铁
动作
1YA
2YA
3YA
快进
-
+
-
工进
-
+-快退来自+-－
停止
-
-
－
3．某机床进给回路如下图所示，它可以实现快进→工进→快退→停止的工作循环。根据此回路的工作原理，填写电磁铁动作表。（电磁铁通电时，在空格中记“＋”号；反之，断电记“－”号）
21．与液压执行元件相比，气动执行元件的运动速度_快__，工作压力_低_，适用于低输出力的场合。但由于气体具有可压缩性，气动执行元件在_速度控制_和_抗负载影响_方面的性能劣于液压执行元件。
液压三种调速回路特性比较分析报告
液压三种调速回路特性分析报告学院：机械工程学院班级：机师1111姓名：***学号：***********液压三种调速回路特性分析报告下面分析三种调速回路为什么在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等特性方面不同。
三种调速回路特性比较1、首先分析比较进出油回路与旁油回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（1）进油节流调速回路:液压缸动作后，活塞杆缓慢动作，逐渐调大通流面积可以观察到活塞杆运动速度增大；在运行过程中，可以看到活塞杆动作时快时慢，这个是由于进油口有节流阀限制流量，而在回油口又没有背压阀的原因，所以运动平稳性差；通常在刚启动时由于有节流阀串联在进油口，所以启动冲击小；另外多余的油液被溢出，所以工作效率低。
在本回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽快忽慢，难以得到准确的速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。
（2）回油节流调速回路:节流阀在回油路中，所以这种回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中，如磨削和精镗的组合机床等。
（3）旁路节流调速回路:与前两种回路的调速方法不同，它的节流阀和执行元件是并联关系，节流阀开的越大，活塞杆运行越慢。
这种回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛头刨床的主传动系统，有时候也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。
2、分析比较用节流阀和用调速阀在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：由于调速阀本身能在负载变化的变件下保证节流阀进、出油口间压差基本不变，通过的流量也基本不变，因而回路的速度-负载性将得到改善，旁路节流调速回路的承载能力也不会因活塞速度降低而减小。
调速阀节流调速回路的速度-负载特性曲线如图7-6所示3、分析比较限压式和稳流式容积节流调速回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（1）限压式容积节流调速回路变量泵输出的流量P q 和进入液压缸的流量1q 相适应。
容积调速回路和几种其他调速回路
一,变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二,定量泵变量马达容积调速回路 三,变量泵和变量马达容积调速回路
一,变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成,回路原理见下图. 量泵与定量马达组成,回路原理见下图.左 图为结构简图,右图为回路原理图. 图为结构简图,右图为回路原理图.
图9-5
变量泵定量马达容积调速回路
结束
回路的工作特性: 回路的工作特性: 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0) 由于此回路中既可用变量泵调速,又可 由于此回路中既可用变量泵调速, 用变量马达调速, 用变量马达调速,因此要合理利用上述两种 调速回路的优点,克服其缺点, 调速回路的优点,克服其缺点,以达到既可 扩大调速范围(一般可达i=100左右),又 左右), 扩大调速范围(一般可达 左右),又 使其换向平稳, 使其换向平稳,一 般 采用分段调速的方法. 采用分段调速的方法. 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 线如图所示. 线如图所示.
§ 9-2 容积节流调速回 容积节流调速回路是采用特定的变量泵 路
和调速阀组成, 和调速阀组成,它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点.无溢流损失,效率较高, 调速回路的优点.无溢流损失,效率较高, 低速稳定性好,调节方便, 低速稳定性好,调节方便,广泛应用于机床 液压系统. 液压系统.
一,限压式变量泵和调速阀的调速回路 二,稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路 三,压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四,调速回路的比较和选择
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三,变量泵和变量马达容积调速回路
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
件的速度为：
理想的
nm=npqp/qm
实际的
或 vm=npqp/A
由上式可知：马达的
转速与变量泵的排量
成正比，它是一条通
过原点的直线，如图
虚线所示。
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
（2）转矩和功率特性：即执行元件输出转 矩Tm和输出功率Pm与变量泵调节参数qp之间 的关系。当不考虑回路的损失时，液压马 达的输出转矩Tm为： Tm=qm(Pp-P0)F=A(Pp-P0)
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
这种回路的原理和工作特性曲线如图 所示。左图为原理图，在图示位置时，活 塞4快速向右运动。
原理图
特性曲线
这种调速回路与容积调速相比，活塞运
动速度v由调速阀调节与泵的泄漏无关，能 获得较低的稳定速度；与节流阀相比，它只
有节流损失而无溢流损失，因而效率较高。
当不考虑泵、缸和管路损失时，回路的效率 为：
p=(p1-p2)(A2/A1)Q1/ppQ1=(p1-p2)(A2/A1)/Pp 上式表明：当泵的工作压力pp调的低一些， 回路效率也就高一些。但为了保证调速阀正 常工作，泵的供油压力pp应比缸的负载压力 p1大5x105Pa左右。为保证压力继电器可靠发 讯，泵的供油压力还需调的高些。所以其实 际工作特性曲线如上图(b)中AB’C’所示。
§ 9-1 容积调速回路
容积调速回路是通过改变泵的排量或 （和）液压马达的排量来调节液压马达（或 液压缸）速度的回路。溶剂调速回路有变量 泵和定量执行元件、定量泵和变量液压马达 以及变量泵和变量液压马达三种可能的组合， 下面对这三种组合情况调速回路的性能作进 一步分析。
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二、定量泵变量马达容积调速回路
回路图
这种回路的调速特性曲线如图所示。由 图中可知，当节流阀上压差p小于或等于某 一值p3时，此作用在定子左右两边和不平 衡液压作用力，尚不足以克服变量泵右边平 衡缸中弹簧的预压力，定子仍处于最左端， 泵的偏心仍处于最大值，因 而泵的流量Qp也为最大， 如特性曲线的AB段。图中 BC段表示变量泵的流量Qp 随p的变化而变化。
Pp和回油路压力P0不 变时，Pm=C。故此 种调速回路为恒功率
调节，特性曲线如图
所示。
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三、变量泵和变量马达容积调速回路
这种回路是上述两种调速回路的组合， 下图是回路原理图。它是由双向变量泵2和 双向变量马达9等组成的容积调速回路。调 节变量泵2的排量和变量马达的排量都可调 节马达的转速。补油泵1向低压腔补油。安 全阀5和6用以 防止两个方向 的高压过载。
过安全阀泄漏回油箱
或流回低压油路，所
以也存在一个死区。
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
液压马达的输出转矩Tm和输出功率Pm 输出转矩 Tm=qm(Pp-P0) 输出功率 Pm=nmTm=Qp(Pp-P0) 上式表明，定量泵和变量马达调速回路，液 压马达的转矩Tm与排量qm成正比；其输出 功率Pm与
图9-3 定量泵变量马达容积调 速回路
回路主要工作特性：
变量马达的转速： nm=Qp/qm 其中Qp=C,可见变量马达的转速nm与其排量 qm成反比。即当排量qm最小时，马达的转速 最高，其特性曲线如图虚线所示。由于存
在容积损失和机械损
失等，当qm小到一定 值时，会带不动负载
而使马达nm=0。此时 定量泵的输出流量通
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速 回路
在这种回路中，稳流式变量泵可用叶片式
泵或柱塞泵，节流阀可装在进油路上也可装 在回油路上。图中为稳流式变量泵和装在进 油路上的节流阀组成的容 积节流调速回路。在图示 位置时，泵3输出的压力 油经换向阀5进入缸的左 腔，泵3的定子处于左端 位置，使转子与定子的偏 心处处于最大值emax， 液压缸便快速向右运动。
图9-5 变量泵定量马达容积调速回路
回路的工作特性： 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0)
由于此回路中既可用变量泵调速，又可
用变量马达调速，因此要合理利用上述两种 调速回路的优点，克服其缺点，以达到既可 扩大调速范围（一般可达i=100左右），又 使其换向平稳，一 般 采用分段调速的方法。 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 结束 线如图所示。
§ 9-2 容积节流调速回 容路积节流调速回路是采用特定的变量泵
和调速阀组成，它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点。无溢流损失、效率较高、 低速稳定性好、调节方便，广泛应用于机床 液压系统。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路
三、压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四、调速回路的比较和选择
为： Pm=(Pp-P0)=(Pp-P0).npqp
或 Pm=nmTm
=qpnpTm/qm
理想的 实际的
上式表明，执行元件
输出的功率随变量泵
的排量的增减而线性
地增减，其理论与实
际的功率特性曲线如
图。
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
二、定量泵变量马达容积调速回路
下图为定量泵与变量马达组成的容积 调速回路。图(a)为闭式回路，图(b)为开 式回路。两回路中1为定量泵，2为变量马 达，3为安全阀，图(a)中4为低压溢流阀， 5为补油泵。此回路是靠调节变量马达2自 身的排量来实现 调速。
由式可知：当泵的输 油压力和吸油路压力 不变时，马达的输出 扭矩是恒定的，而与 变量泵的调节参数无 关。故其称为恒转矩 推力调速，其特性曲 线如图。
理想的 实际的
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
同样，由于存在泄漏、机械摩擦等损失，
当qp小于一定值时，Mm也会等于零而存在 一个死区。所以实际转矩Tm特性曲线如图 中实线所示。次回路中执行元件的输出功率
三、变量泵和变量马达容积调速回路
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成，回路原理见下图。左 图为结构简图，右图为回路原理图。
变量泵与定量执行元件所组成的容积调
速回路的主要工作特性如下：
（1）速度特性：速度特性反映的是执行元
件的速度vm与变量泵调节参数qp（排量）的 关系。当不考虑回路的容积效率时，执行元