第八章_调速回路..
容积节流调速回路
容积节流调速：用变量液压泵和节流阀（调速阀）相配合进行调速的方法称
为容积、节流复合调速。
A1 A2 v
p1
q1
p2
F
pp
qp
定压式容积节流调速回路
容积节流调速 效率高，发热量低。同时采用调速阀，液压缸的运动速度基本不受负载变化的 影响，即使在较低的运动速度下工作，运动也叫稳定。
巩固练习
进油路节流调速回路 结构简单，使用方便，若回油路不安 装背压阀，则不能承受负载。一般应 用在功率较小，负载变化不大的液压 的系统中。
2、回油节流调速回路
把流量控制阀装在执行元件的回油上的调速回路称为回油节流调速回路
v p1=pp q1 pp qp q p2 F pT2 q2 p3=0 AT2
回油节流调速回路两个明显的优点
容积调速和节流调速回路相比有以下特点：
1）容积调速无节流阀影响，速度稳定性好。 2）调速范围大，且易于换向。 3）容积调速液压泵压力随负载而变，且液压泵输 出流量全部进入执行元件，没有溢流损失、节流损 失，所以效率高。 4）由于变量泵和变量马达结构上比较复杂，因此 容积调速在结构上比较复杂。 5）容积调速适于大功率、速度稳定性要求高，需 要大调速范围的液压系统。
容积调速回路
1、工作原理：泵排出流量全部进入液压缸，通过改变 泵的排量来改变活塞的运动速度v,回路中的最大压力 有安全阀限定。
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.
知识准备
（一）调速阀分类： 节流调速回路：采用定量泵供油，由 改变流 入执行元件或从执行元件流出的流量来调速。 容积调速回路：改变 的排量来调速。 容积节流调速：用变量液压泵和节流阀（调速阀） 相配合进行调速的方法称为容积、节流复合调速。
节流调速回路： 1、进油节流调速回路 把流量控制阀装在执行元件的进油路上的调速 回路称为进油节流调速回路。 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。回 油路上液压缸右腔 p2 ≈0,泵多余流量 经溢流阀回油箱， 图a 故无溢流阀则不能 调速。
回油节流调速回路的节流阀在回油路上 一、油液经节流阀调速回路中，经可调节流阀后的压力损耗而发热 ，导致温度升高的油液直接流回油箱 二、节流阀又有背压作用，因此可在外界负载变化时起缓冲作用， 运动平稳性比进油节流调速回路要好。 回流节流回路广泛用于功率不大、负载变化较大或运动平稳性要求 较高的场合。 进油节流调速回路和回油调速回路的速度稳定性都较差，为了减小 避免运动速度随负载变化而波动，在回路中可用调速阀替代可调 节流阀。
名词解释： 节流调速回路： 容积调速回路： 容积节流调速：
总结
1、速度控制回路的定义 2调速回路的含义 3、调速回路的类型 4、节流调速回路的含义
作业布置 1、 节流调速回路定义 2、容积调速回路定义
调速回路
速度控制回路——调速回路
复习目标 1、熟悉速度控制回路的定义 2、熟悉调速回路的含义 3、熟悉调速回路的类型 4、节流调速回路的含义 容积调速回路的工作原理路的功用 2、简述液压传动调压回路的作用 名词解释 1、减压回路 2、增压回路
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。
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
超颖工作室 金沐灶
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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
调速回路的原理及应用
调速回路的原理及应用一、调速回路的概述调速回路是控制系统中的重要组成部分，它可以用来调整电机的转速以达到期望的工作要求。
本文将介绍调速回路的原理及其在工业控制系统中的应用。
二、调速回路的原理调速回路的原理是通过控制电机的输入信号来改变电机的输出转速。
调速回路通常由以下几个部分组成：1.传感器：用来测量电机的实际转速，可以是机械传感器、光电传感器等。
2.控制器：根据输入信号和实际转速，计算出控制电机转速所需的输出信号。
3.执行机构：将控制器的输出信号转化为电机的输入信号，例如调整电机的电压、电流等。
4.反馈环路：将电机的实际转速反馈给控制器，用于调整控制器的输出信号。
三、调速回路的应用调速回路在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 工业生产自动化在工业生产中，调速回路广泛用于各种设备和机械的控制，例如输送带、风机、泵等。
通过调整这些设备的转速，可以实现对生产过程的精确控制，提高生产效率和质量。
2. 交通运输调速回路在交通运输领域也有着重要的应用。
例如，在电动车、高铁等交通工具中，通过调整电机的输出转速来控制车辆的速度和行驶稳定性。
此外，调速回路还可以应用于交通信号灯的控制，实现灯光的周期性切换。
3. 风力发电风力发电是一种清洁能源，调速回路在风力发电机组中起着重要的作用。
通过调整发电机的转速，可以最大限度地提高风能的利用效率，同时保护发电机的安全和稳定运行。
4. 机器人技术机器人技术是现代工业自动化的重要组成部分，调速回路在机器人的关节控制中起着关键作用。
通过调整电机的输入信号，可以实现机器人的精确控制和灵活运动，满足不同工作任务的要求。
四、总结调速回路是控制系统中的重要组成部分，它可以实现对电机转速的精确控制。
本文介绍了调速回路的原理及其在工业控制系统中的应用，包括工业生产自动化、交通运输、风力发电和机器人技术等方面。
调速回路在各个领域的应用可以提高生产效率、节能减排，并且有助于推动技术的进步和创新。
节流调速
定量泵—变量马达的容积调速回路
变量泵—变量马达的容积调速回路
1、变量泵—液压缸的容积调速回路
（1）变量泵—液压缸开式容积调速回路
通过改变变量 泵的输出流量来进 行调速。 工作时，变量 泵的输出流量全部 进入液压缸，推动 活塞运动，为了防 止超载，回路中设 了一个安全阀，以 限制最高压力。
2、变量泵—定量马达的容积调速回路
解：
F p1 0.8MPa A1 p p p1 p
1）当 p p py 时，溢流阀处于关闭状态，泵流量 全部进入液压缸。节流阀不起调速作用，活塞速 度不变，但泵出口压力逐渐升高。 2）当 p p py 时，溢流阀开启分流，泵压恒定在 1.2MPa，此时节流阀开口变化，活塞速度随之变 化。
刚性：系统抵抗因负载变化而引起速度变化的程度 定义为： k 1 1 v v tg F
cAT 因：v 1 ( p p A1 F ) A1 1 1 则：k v tg cAT ( p p A1 F ) 1 1 A1 p p A1 F
在缸径相同时，由于A1 >A2 ，因而其刚性比 进口节流调速要稍差些。 但回油有了背压，所以运动平稳。 应用：同进口节流调速，但能承受负性负载。
与进油节流调速回路比较：
1）承受负值负载能力 2）运动平稳性 3）油液发热对回路的影响 4）启动性能
例3：图示进口节流调速回路，节流阀为薄壁孔型，流 量系数c=0.67，油密度 =900kg/m3，溢流阀 py= 1.2MPa , Q=20 l/min, A1=30cm2, F=2400N。试分析节 流阀从全开到逐渐关小过程中，活塞运动速度如何变 化及溢流阀的工作状况。
( A) ( B) (C )
A1 p1 R pA2 A1 p1 R ( pB p) A2 A1 p1 R ( pB p) A2
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
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。
液压传动第8章-调速回路new
10
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响旳程度，它是回路对负载变化抗 衡能力旳一种阐明。
某处旳斜率↓→kv↑→机械特征越硬→活塞 运动速度受负载变化旳影响↓→活塞在负载下 旳运动越平稳。
11
影响kv旳原因： 1、当AT1不变时，F↓→kv↑ 2、当F不变时，AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp，A1，φ旳变化受其他条件旳限制)
25
29
三、节流调速回路工作性能旳改善
使用节流阀旳节流调速回路，机械 特征都比较软，变载下旳运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺陷，回路中旳 流量控制元件能够改用调速阀或溢流节 流阀。
上述这些性能上旳改善都是以加大 整个流量控制阀旳工作压差为代价旳 （一般工作压差至少须0.5MPa，高压调 速阀则须1MPa）。
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§7-4 三类调速回路旳比较和选用
一、调速回路旳比较 液压系统中旳调速回路应能满足如下旳某
些要求，这些要求是评选调速回路旳根据。 1、能在要求旳调速范围内调整执行元件旳工作
速度。 2、在负载变化时，已调好旳速度变化愈小愈好，
并应在允许旳范围内变化。 3、具有驱动执行元件所需旳力或转矩。 4、使功率损失尽量小，效率尽量高，发烧尽量
式中：Rp — 变量泵旳调整范围； q — tmax 变量泵旳最大理论流量。
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(二)、泵 — 缸式闭式容积调速回路
1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀
37
35
某些元件在回路中旳作用
1、双向变量泵：除了给液压缸供给所需旳 油液外，还能够变化输油方向，使液压 缸运动换向(换向过程比使用换向阀平稳， 但换向时间长)。
液压与气压传动8第八章调速回路
特点：液压泵输出的流量直接进入执行元件，没
有溢流损失和节流损失，且泵的出口压力
随工作负载变化而变化，因此效率高，发
热少。
开式回路
分类：按油液循环方式分
闭式回路
泵－缸回路 按执行元件的不同分
泵－马达回路
一、泵－缸式容积调速回路 １、开式回路
回路见图8-13 液压缸活塞运行的速度为：
速度刚度为：
2、闭式回路 回路见图8-15
v
qP
CAT pP
qt
kl
F A1
CAT
F A1
A1
A1
速度刚度：
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，速度刚性越 好。
２、功率特性：
ηc
pP q1 pPqP
1 CAT pP qt kl pP
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：
整理后可得：
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
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
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 pPqP
(液压与气压传动)第8章调速回路
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。