调速回路概述-节流调速回路

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第八章液压基本回路(二)讲解

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3章_节流调速回路

第3章_节流调速回路


进、回油节流调速回路
流量连续性方程
• qp=q1+Δq 活塞受力平衡方程 • p1A1=F 节流阀压力流量方程 • q1=KATΔp1/2 =KAT(pp- F/A1)1/2 速度负载特性方程 • V =q1/A1 =KAT(pp- F/A1)1/2/A1
• qp=q1+Δq • ppA1=p2A2+F • q2=KATp21/2 =KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2 • V =q2/A2 =KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A2
qpt—泵的理论流量; k—泵的泄漏系数,其余符号意义同前。
(2)功率特性 回路的输入功率
Pp p1q p p1q1 回路的输出功率 P 1 F p1 A 1
回路的功率损失
旁路节流调速只有节 流损失,无溢流损失, 功率损失较小。
P Pp P 1 p1q p p1q1 p1q
m —为节流阀的指数;当为薄壁孔口时,m =0.5。
CAT 1 m ( p p A1 F ) m A1 A1
式 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。
q1

q1 A 1

CAT m ( p A F ) p 1 1 m A 1
max Rc max 100 min
进油路节流调速回路速度负载特性曲线
(2)功率特性 上图中,液压泵输出功率即为该回路的输入功率为:
Pp p p q p
而缸的输出功率为: q1 p1 q1 P 1 F F A1 回路的功率损失为:

节流调速回路名词解释

节流调速回路名词解释

节流调速回路名词解释
节流调速回路是一种用于控制液流量的回路,常用于调节液体速度和压力的系统中。

其基本原理是通过控制节流阀的开度来调节液体的流量,从而实现对液体速度和压力的控制。

节流调速回路中的关键组件是节流阀,其作用是通过改变通道的开口面积,控制流体通过的截面积,从而调节流速。

节流阀一般是由可调的阀门或孔道组成,可以通过手动或自动方式进行控制。

常用的节流阀有针阀、蝶阀、截止阀等。

调速回路中的另一个重要组件是流量传感器,其作用是测量液体的实际流量,并将其转化为电信号或机械信号。

流量传感器可以根据测量原理的不同分为很多种类,例如电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等。

这些传感器能够精确地测量液体的流量,并将其实时反馈给控制系统。

调速回路中还需要一个控制系统,用于接收流量传感器的反馈信号,并根据设定值对节流阀的开度进行调节。

控制系统一般由一个控制器和执行机构组成。

控制器可以是一个简单的PID 控制器,也可以是一个更复杂的智能控制系统。

执行机构根据控制信号来调节节流阀的开度,以达到设定的流量和压力值。

在节流调速回路中,还可以加入一些辅助装置来提高系统的稳定性和精度。

例如,可以在回路中加入压力传感器来测量压力变化,并根据测量结果进行修正。

此外,还可以加入滤波器来消除流量传感器信号中的噪声,从而提高系统的抗干扰能力。

节流调速回路广泛应用于各个领域,例如液压系统、供水管网、化工流程等。

通过精确控制流量和压力,节流调速回路能够保证系统的安全稳定运行,并确保各个部件的正常工作。

因此,对于设计和运用节流调速回路的相关理论和实践研究具有重要的意义。

7-3_节流调速回路解析

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

调速回路

调速回路

一、2. 1变量泵-定量马达(或缸)容积调速回路
一、2. 2定量泵-变量马达容积调速回路
一、2. 3变量泵-变量马达容积调速回路
一、3. 容积节流调速回路
速度控制回路
概述
q 液压缸: v A q 马达: n V
调速回路 增速回路
A C, q , v . q , V , n
换速回路
一、调速回路
一、1.节流调速回路
通过改变节流口的通流截面积来调节流量
一、1.1进口节流调速回路
1.系统组成 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2.工作原理:定压式节流调速回路
调节AT , q1 变,v变。
变压式节回路
通过改变变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的速度。 优点:效率高、发热小。 (没有溢流损失和节流损失) 缺点:结构复杂,成本高。 应用:大功率系统。 开式回路:执行元件排油回油箱 闭式回路:回油直接进泵吸口。 副油箱(补油)
优点:结构简单、价格低廉。 缺点:效率低。 应用:负载变化不大,低速、小功率的场合。
一、1.2 回油节流调速回路
特点:定压式节流调速回路 速度-负载特性同进口 节流调速回路一样。 区别: 1.有背压,运动平稳性好。 2.能承受负值负载。 3.发热影响小。
一、1.3 旁路节流调速回路
qp q1 qT

(液压与气压传动)第8章调速回路

(液压与气压传动)第8章调速回路
定压式节流调速回路的承载能力 是不受节流阀通流截面积变化影 响的—图中的各条曲线在速度位 零时都汇交到同一负载点上。
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度,可以用回路速度刚性这个指标来评定, 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明,它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a)
b)
定压式节流调速回路 a)进口节流式 b)出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系:
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度; q1——流入液压缸的流量; A1——液压缸工作腔有效工作面积;
3)实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中,进油腔的压力将随负载而变化, 当工作部件碰到死挡块而停止后,其压力将升到溢流阀的调定压力,利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中,只有回油腔的压力才 会随负载变化,当工作部件碰到死挡块后,其压力将降至零,利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦,故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中,Pp为回路的输入功率;P1为 回路的输出功率;ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失;qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化,故 又称为定压式节流调速回路;而旁路节流调速回路中,由于回路的供油 压力随负载的变化而变化,故又称为变压式节流调速回路。

速度控制回路

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

第八章调速回路(液压传动与控制)

第八章调速回路(液压传动与控制)

q1 A1
活塞受力方程:
F p1 A1

缸的流量方程:
F q1 CAT 1 ( p p p1 ) CAT 1 ( p p ) A1
南昌大学
第二节 节流调速回路
1、进油节流调速回路
(1)速度负载特性:调速回路的速度-负载特性也称为机械 特性。它是在回路中调速元件的调定值不变的情况下,负载变 化所引起速度变化的程度。 于是有:
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路
变压式节流调速回路有称为旁路节流 调速回路。这种回路使用定量泵,并且 必须并联一个安全阀,并把节流阀安装 在与主油路并联的分支油路上。 旁路节流调速回路泵的出口压力由负 载决定,溢流阀作为安全阀,节流阀调 节排回油箱的流量。
当不考虑泄漏和压缩时,活塞速度:
q2 CAT1 ( p2 p3 ) CAT p2


南昌大学
第二节 节流调速回路
2、回油节流调速回路
(1)速度负载特性:在不计管路压力损失和泄漏的情况 下,回路中液压缸的速度表达式为:
q2 A2
回路速度刚性kv为
CAT1 ( pp A1 F )
(1 ) A2
1 pp A1 F A2 k 1 CAT1 ( pp A1 F )
南昌大学
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路根据节流阀在回路中的位臵分为进口 节流调速回路、出口节流调速回路、进出口节流调速回路。这 种回路都使用定量泵,并且必须并联一个溢流阀。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。
1、进油节流调速回路
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液压泵出口处的压力由溢流阀调定,负载的速度由节 流阀调定,多余的油液由溢流阀溢流。
1、机械特性
以(a)图为例,可得:
q v= A1 p1 A1 = F
ϕ q1 = CAT 1∆pT 1 = CAT 1 ( pP − p1 )ϕ
整理后可得:
q1 CAT 1 ( pP A1 − F )ϕ v= = 1 A1 A1 +ϕ
上式说明:(1)阀口一定时,负载越小,速度刚度越高 (2)负载一定时,阀口越小,速度刚度越高
1+ϕ 1
因此:采用节流阀调速的定压式节流调速 回路只适用于小负载,小功率场合
2、功率特性:功率损失、功率损失分配情况、效率
以图(a)定压式进口节流调速回路为例,其输入功率、输 出功率、何功率损失分别为:输入功率 : PP = pP qP
上式表明:定压式进口节流调速回路的调速范围只受 流量控制元件((a)图中为节流阀)调速范 围的限制。
结论:使用节流阀的定压式节流调速回路,结构简单,价格
低廉,但效率较低,只适用于负载变化不大、低速、 小功率场合。如某些机床的进给系统。 4、使用比例阀、伺服 阀或数字阀的定压式节 流调速回路
分析方法同前述,相当于定 压式进-出口节流调速回路
ϕ
速度刚度:
kv = A1 F
ϕ ( q t − A1 v ) + ( 1 − ϕ ) k l
F AL

由右图也可以看出: (1)当节流阀开口调定时,负 载越大,速度要刚性越好。 (2)当负载一定时,节流阀开 口面积越小,速度刚性 P = 1− ηc = pP qP qt − k l p P
输出功率 : P1 = p1q1 功率损失 : ∆P = PP − P1 = pP ∆q + ∆pT q1
3、调速特性:某个负载下的调速范围
q1 CAT 1 ( pP A1 − F )ϕ v= = 1 A1 A1 +ϕ
由上式可得某个负载下,定压式进口节流调速回路的 调速范围为:
vmax AT1max RC = = = RT1 vmin AT1min
二、变压式节流调速回路 特点:液压泵出口的压力随负载变 化而变化,泵出口右侧是安全阀。 1、机械特性 液压泵的泄漏与负载有关,因 次泵的泄漏对负载的速度有影响。
q P = qt − kl p P
F F qt − kl − CAT A A ϕ qP − CAT pP 1 1 = v= A1 A1
根据不同的 阀开口量, 可得该回路 的机械特性 曲线F-v曲线 如图8-2所示 特性: 节流阀开口 一定的情况 下,负载的 速度随负载 变大而减小
速度刚度——负载运动速度受负载大小变化的影响程度
∂F 1 kv = − = − ∂v tgα A kv = CA ( pP A1 − F)ϕ −1ϕ T1
三、节流调速回路工作性能的改进: 1、将节流阀换成调速法或溢流节流阀
F-v曲线 得到明显 改善,见 图8-2
定压式
F-v曲线 得到明显 改善,见 图8-2图8-7 变压式 变压式
2、比例阀、伺服阀、数字阀采用闭环控制: 成本高、系统复杂
作业
1、画出你所掌握的节流调速回路,叙述其 工作原理,分析其F—v特性及效率。 2、如何改进节流调速回路的性能?
第八章 调速回路
第一节 概述
概念:调速回路是一切液压传动回路的核心部分,
调速回路的功能是传递动力(功率), 也称动力回路。
分类:
无级变速型 有级变速性
节流调速回路 容积调速回路 容积节流调速回路
内容:分析回路的调速特性、机械特性、功率特性
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路的特点:
调速范围
RC = 1 +
RT − 1 F qt − k l A 1 F CATmin A 1
ϕ
− RT
可以看出:这种回路的工作特性是把液压泵的特性也综合进去了。 此回路内不出现节流损失和发热现象、在局部负载下也能保持较 高的效率。最适宜在速度高、负载大、负载变化不大、对运动平 稳性要求不高的场合。不能承受负方向的负载。
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