速度控制回路(增速+换速)
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速度控制回路
第6章
液压基本回路
图6-11
液压缸差动连接回路
第6章
液压基本回路
第6章
液压基本回路
双泵供油的快速回路 如图 6-12所示。图中 1为低压大流量 泵，2 为高压小流量泵。当系统 工作在空载快速状态时，由于系 统工作压力低，溢流阀5 和顺序 阀3 都处于关闭状态，此时大泵 1的流量经单向阀4和小泵2 的流 量汇合于一体共同向系统供油,以 满足快速运动的需要；当系统转 入工进状态时，系统的压力升高， 顺序阀3 打开，单向阀4 关闭， 低压大流量泵1 经顺序阀 3 卸荷， 系统只有泵2 供油，实现工作进 给。这种回路由于工进时泵1 卸 荷，减少动力消耗，因此效率高， 功率损失小，故应用较广。但结 构较复杂，成本高。
第6章
液压基本回路
⑴进口节流调速回路如图6-1a所示。该回路是把流量阀安装 在液压缸进口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制进入 液压缸的流量，节流调速回路如图6-1b所示。该回路是把流量阀 安装在液压缸出口从而达到调速的目的，来自定量泵多余的流量 经溢流阀返回油箱，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。 ⑵出口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制流出液 压缸的流量，也就是控制了进入液压缸的流量，从而达到调速的 目的。来自泵的供油流量中，除了液压缸所需流量外，多余的流 量经过溢流阀返回油箱。所以，出口节流调速和进口节流调速回 路一样，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回 路是调节从执行元件流出的流量，所以不仅适合于正值负载而且 也适合于负值负载，同时还能用于微速控制的场合。但是回路效 率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口 压力（背压）随负载的变化而变化，如果负载很小或为负值负载 时，执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。
第八章流量阀及速度控制回路解读
m
几种常用的节流口形式如图所示。
针阀式
偏心槽式
轴向三角槽式
周向缝隙式
轴向缝隙式
（一）节流阀
1、结构原理
适用于： 负载和温
度变化不大或
对速度稳定性 要求不高的液
压回路中。
单向节流阀
则无节流作用。
2
3 只能控制一个方向上的流量大小， 而在另一个方向 4
1 2 3 P2 4 P1
P2
P1 P2
P1
P1
1）液压缸差动连接回路
2）采用蓄能器的快速运动回路
3）双泵供油回路
4）用电磁换向阀的快慢速转换回路
5）行程阀的快慢速换接回路
下位： 快进 上位： 工进 阀2左位：快退
优点：快慢速换接过程 较平稳，换接点的位置较准 确。 缺点：行程阀的安装位 置不能任意布置，管路连接 较为复杂。
2. 两种慢速的转换回路
1、进油节流调速回路
1）回路的组成： 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2）工作原理： 执行元件进油路串接一节流 阀，以调节执行元件运动速度。 正常工作的必要条件： 泵输出油液qp q1→液压缸 △q→油箱
泵出口压力pp：溢流阀调整压力（基本恒定）
2、回油（出口）节流调速回路
原理： 节流阀串联在液压缸回油 路上，通过控制缸的回油量q2 实现速度调节。 特点： 基本特性与进口节流调速 回路基本相同。
正确而迅速地阅读液压系统图，对于分析液压 系统、设计电气系统以及使用、检修、调整液压设 备都有重要的作用。
阅读液压系统图的一般方法和步骤： 1）了解液压系统的任务、工作循环、应具 备的性能和需要满足的要求； 2）查询系统图中所有的液压元件及其连接 关系，分析它们的作用及其所组成的基本回路及 功能； 3）分析系统的基本回路，了解系统的工作 原理及特点。
速度控制回路
5 4 1DT 3 2DT 2 1
双泵并联的快速运动回路
在实际应用时，常常选择一 个由低压大流量泵和高压小流量 泵并联成一体的双联泵供油，快 速运动时，双泵同时供油，慢速 运动时，高压小流量泵单独供油， 实现满进工进，这样可使液压站 结构简单而紧凑。 该回路功率利用合理，效率 高，但回路相对复杂，成本高， 常用于快慢速度差值较大的系统 中。如组合机床、注塑机等液压 系统中。
2 .容积调速回路
容积调速回路是通过改变液压泵(马达) 的排量调节执行元件的运动速度或转速的回 路。 这种回路不需节流和溢流，压力损失小， 能量利用较合理，效率高，发热少，常用于 大功率液压系统。
（1）变量泵及定量执行元件调速回路
（2）定量泵和变量马达调速回路
输出功率与马达排量无关VM、即与转速无 关——因采用定量泵——恒功率调速！
1、差动连接的快速运动回路 2、双泵供油快速运动回路 3、用蓄能器的快速运动回路
差动连接增速回路
差动增速回路系统结构简单， 在各种液压系统中得到广泛应 用。但因差动连接时的有效工 作面积为活塞杆的面积，快速 运动时，活塞杆的有效推力减 小，因此油缸负载较大时不宜 采用这种回路。 要使快进和快退速度相等则A1=2A2， 此时快进（退）速度为工进速度的2 倍。
两种慢速的换接回路
（1）调速阀串联的速度换接回路
这种回路中调速阀6的调节 流量必须小于阀5的调节流量， 即第一工进速度大于第二工进 速度，否则只能获得—种工作 速度。这种调速回路的特点除 两种工进速度可任意调节外， 因阀5始终处于工作状态，速度 切换时不会产生前冲现象，运 动比较平稳。
两种慢速的换接回路
6 4 5 K 2 3
1
7.2.3 速度换接回路
第七章7.3速度控制回路
2、两种工作进给速度的切换回路
1）两个调速阀并联的速度切 换回路 a.如右图所示，它为两个调速 阀并联的速度切换回路。一个 调速阀工作时候，另外一个调 速阀没有工作，则调速阀中的 减压阀口处于完全打开的状态。 当突然切换时，瞬间不起减压 作用，容易出现部件突然前冲 的现象。
两个调速阀并联的速度切换回路
闭式回路
变量泵—定量马达回路
液压泵和液压马达组合
定量泵—变量马达回路 变量泵—变量马达回路
1）变量泵—定量马达回路
• 阀3关闭当安全阀， 通过调整泵1的流量 来控制速度。 • 泵4为补油辅助泵， 阀5为低压溢流阀， 调节泵4的压力。
回路功率随液压马达的转速呈线性关系。
2）定量泵—变量马达回路
• 改变马达 2的排量， 从而改变 马达的输 出速度。
§7-3 速度控制回路
速度控制回路分类(调快切)
一、调速回路 • 从执行元件的工作原理可知:
液压马达的转速为 液压缸的运动速度
nm q Vm
q为输入流量， Vm为液压马达的排量， v为液压缸的运动速度， A为液压缸的有效作用面 积。
q v A
若要改变液压马达的转速或液压缸的运动速度，可通 过改变输入流量或液压马达的排量来实现。若要改变输入 流量，可通过采用流量阀或变量泵来实现。若要改变液压 马达排量，可通过采用变量液压马达来实现。因此，调速 回路主要有以下三种方式： 1、节流调速回路2、容积调速回路3、容积节流调速回路
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
速度控制回路
纵，动作灵敏，便于自动化 动作灵敏， 控制。 Y 型中位机能使执行 控制 。 元件停止运动时，液压缸浮 元件停止运动时， 动，液压泵非卸荷。 液压泵非卸荷。
2 ） 调压回路 Байду номын сангаас 溢流阀单 调压回路： 级调压， 级调压，工作时起定压溢流 作用。 作用。
2．试说明图示液压系统中，存 试说明图示液压系统中，
在哪几种液压基本回路？简述 在哪几种液压基本回路？ 其应用特点。 其应用特点。
答 ： 3 ） 回油节流调速回路 ： 回油节流调速回路：
结构简单，使用方便， 结构简单 ， 使用方便 ，调速的 平稳性较高；能量损失大（ 平稳性较高； 能量损失大 （ 溢 流损失+ 节流损失） 效率低。 流损失 + 节流损失 ） ， 效率低 。 4 ） 电磁阀控制的快慢速 转换回路：控制操纵方便 ， 转换回路 ：控制操纵方便，换
速度控制回路
二、快速运动回路 1)双泵供油快速运动回路 双泵供油快速 双泵供油快速运动回路
快速运动回路
2）液压缸差动连接快速运动回 液压缸差动连接快速运动回 差动连接快速 路
快速运动回路
3）蓄能器快速运动回路 蓄能器快速 快速运动回路
速度换接回路
三、速度换接回路 速度换接 换接回路
1.快慢速转换回路 快慢速转换回路 采用 行程阀 时 ： 转换 平稳，位置准确， 但安装不便，管路 复杂。 复杂。 采用 电磁阀 时 ： 调节 行程灵活，安装方 但平稳性差。 便，但平稳性差。
速度控制回路
主讲: 主讲:
石皋莲
速度控制回路
一、调速回路 二、快速运动回路 三、速度换接回路
一、调速回路
速度控制回路
1．节流调速回路 节流调速回路 组成：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀） 组成：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀）。 节流调速回路、 节流调速回路、 节流回路调速。 类型：进油节流调速回路、回油节流调速回路、旁油节流回路调速。 类型：进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁油节流回路调速
速度控制回路(二)解析
动画演示
2.2 两种慢速的换接回路
动画演示
动画演示
2.1 快速与慢速的换接回路
慢速工进：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；
快速运动：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。
动画演示
1.3 双泵供油回路
其中大的液压泵实现快速运动， 小流量泵实现工作进给。
在快速运动时，系统由两个油 泵共同供油；在工作进给时， 系统压力升高，打开卸荷阀2 使大流量泵卸荷，系统油量由 小流量泵单独供油。
动画演示
1.4 增速缸的快速运动回路
动画原理
二、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。
差动连接和非差动连接的速度之比：
v' A1 v A1 A2
动画演示
1.2 采用蓄能器的快速回路
采用蓄能器的目的是可以用流量较 小的液压泵，当系统中短期需要大 流量时，此时换向阀5处于左位或 右位位置，就有泵和蓄能器共同向 缸6供油。
当系统停止工作时，换向阀5处于 中间位置，此时泵经单向阀3向蓄 能器供油，蓄能器压力升高后，控 制溢流阀溢流。
速度控制回路（二） 教学内容
液压传动课题17速度控制回路
率高，广泛应用于大功率液压系统中。
（2）分类 1）变量泵和定量液压马达（或液压缸）容积调速回路 2）定量泵和变量液压马达容积调速回路 3）变量泵和变量液压马达容积调速回路。
课题17 速度控制回路
2、变量泵和定量液压执行元件容积调速回路
模块四
（1）组成
变量泵 +液压马达（或液压缸）
变量泵和定量液压执行元件容积调速回路
回油节流调速回路
课题17 速度控制回路
（2）比较
相同处 不同处 ∵ v—F特性基本与进口节流相似 ∴ 上述结论都适用于此 1）承受负值负载能力 ∵ 回油路节流阀使缸有一定背压
模块四
∴ 能承受负值负载，并↑v稳定性，而进油路则需在回油路 上增加背压阀方可承受，△P↑。
2）实现压力控制的方便性
∵ 进油路调速中工作台碰到死挡铁后，活塞停止，缸进油 腔油压上升至pY
（4）应用
因为速度负载特性、低速承载能力差。所以 一般用于高速、重载、 对速度平稳性要求很低的较大功率场合，如：牛头刨床主运动系统、输 送机械液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。
课题17 速度控制回路
5、采用调速阀的节流调速回路
模块四
（1）按调速阀安装位臵：进油路，回油路，旁油路
（2）特点 1）在负载变化较大，v稳定性要求较高的场合，则用调速阀替代节流 阀，当△P > △P min，q不随△P而变化，所以速度刚性明显优于节流阀 调速。
模块四
在这种回路中，液压泵转速和液压马达排量都是恒量，改变液压泵排量就可 使液压马达转速和输出功率随成正比地变化。而马达的输出转矩是由负载决定的， 不因调速而发生变化，所以这种回路通常叫做恒转矩调速回路。这种调速回路的 调速范围很大。
速度控制回路
液压、液力与气压传动技术
用于各种类型液压操作系统中。 缺点：压力油通过节流口和从旁路流回油箱均有能量损失，导致
系统发热和效率降低。 （1）进口节流调速回路
进口节流调速回路如图7.14所示。
Page ▪ 3
速度控制回路
节流阀串接在液压缸的进油路 上，用它来控制进入液压缸的流 量，调节液压缸的运动速度。多 余流量经溢流阀流回油箱。泵的 供油压力由溢流阀调定。
图3 用行程阀的快慢速换接回路
速度控制回路
2、两种慢速的换接回路
图4所示为二调速阀串 联的两次工进速度切 换回路。
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图4 二调速阀串联的两工进速度换接回路
速度控制回路
图5所示为二调速阀并联的两工进速度换接回路。
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图5二调速阀并联的两工进速度换接回路 1.主换向阀；2，3.阀；A，B.调速阀
图2 蓄能器供油快速运动回路
速度控制回路
1.3速度换接回路
1、快速与慢速的切换回路 图3所示的是一种采用行程阀的快慢速换接回路。 优点：回路的快慢速换接比较平稳，换接点的位置比较准确。 缺点：是不能任意改变快慢行程的位置，管路连接较为复杂。
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Page ▪ 18
速度控制回路
1.液压泵； 2.换向阀； 3.液压缸； 4.行程阀； 5.单向阀； 6.节流阀。
此外无背压，同样不能承受负值载荷，工作平稳性也差。
Page ▪ 6
速度控制回路
上述三种回路速度均存在速 度受负载影响大，变载荷下的 运动平稳性都比较差的缺点。 为了克服这个缺点，回路中的 节流阀可由调速阀来代替。
Page ▪ 7
图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路
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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。
液压缸差动连接的快速运动回路
液压与气动技术
2、双泵供油增速回路
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；
设定双泵供油时系统的最 高工作压力
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。
液压缸差动连接的快速运动回路
液压与气动技术
差动连接增速回路
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:
1'
A1
1 ( A1 A2 )
A
DT1 P DT2
B B
采用电磁阀的快慢速换接回路
液压与气动技术 两种慢速（工进）换接回路
1、调速阀串联的换接回路
特点：v1 > v2，否则2不起作用
液压与气动技术 两种慢速（工进）换接回路
2、调速阀并联的换接回路1
特点：v1、v2互不影响，但因A、
B任意一个工作时，另一个减压阀 阀口最大，一旦换接易前冲。
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。
液压与气动技术
双泵供油增速回路
换向阀6的电磁铁通电后, 缸有杆腔经 节流阀7回油箱，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.
液压与气动技术 快速与慢速的换接回路
2、采用电磁阀的快慢速换接回路
特点：安装连接方便，结合电气控
制可实现自动化，但速度换接平稳 性、动作可靠性和换接精度较差。
AB PT
A
B
DT1
P DT2 B
采用电磁阀的快慢速换接回路
液压与气动技术
快速与慢速的换接回路
1、采用电磁阀的快慢速换接回路
电磁铁动作顺序表：
实质上是一种分级（或有级）调速回路，但速度是根据需要事先 调好的，这是和调速回路的不同之处。
分类：快速与慢速的换接、两种慢速的换接
液压与气动技术
快速与慢速的换接回路
1、采用行程阀的快慢速换接回路
作用：在一个工作循环中，实现不同速
度的转换。
特点：速度换接平稳，动作可靠，
换接精度较好，但行程阀必须安 装在液压缸附近。
（电磁铁通电、行程阀压下时，表中记 “+”号；反之，记“-”号）
动作\电磁铁
DT1
DT2
快进
-
+
工进
-
-
快退
+
-
停止
-
-
A
P DT2
B B
AB DT1
PT
采用电磁阀的快慢速换接回路
液压与气动技术
1、采用电磁阀的快慢速换接回路
A
P DT2
B B
AB DT1
PT
AB DT1
PT
A
P DT2
B B
AB PT
干这行，爱这行
液压与气动技术
--速度控制回路（增速+换速）
扬州市职业大学 郝欣妮
目 录
1
增速回路
2 速度换接回路
3
小结
1 增速回路
液压与气动技术
增速回路(快速运动回路)
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。
差动连接增速回路
增速回路
双泵供油增速回路 蓄能器供油增速回路
变量泵供油增速回路
液压与气动技术
1、差动连接增速回路
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。
液压与气动技术 两种慢速（工进）换接回路
2、调速阀并联的换接回路2
特点： v1、v2互不影响，而且可
以避免前冲Байду номын сангаас但△P↑。
液压与气动技术 小结
1
增速回路
2
速度换接回路
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
2 速度换接回路
液压与气动技术
速度换接回路
作用：完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。