7-3_节流调速回路解析
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。
节流调速回路性能
实验二节流调速回路性能
一、实验目的：
节流调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，可通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。
节流调速成回按照其流量控制阀安放位置的不同，有进油路节流调速、出油路节流调速和旁路节流调速三种。
节流调速可分为节流阀调速回路和调速阀调速回路两大类。
流量控制阀采用节流阀或调速阀时，其调速性能各有自己的特点，同是节流阀，调速回路不同，它们的调速性能也有差别。
通过本实验达到如下目的：
1．通过对节流阀三种调速回路实验，得到它们的调速回路特性曲线，并分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。
2．通过对节流阀和调速阀进油路调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。
二、实验内容：
一）采用节流阀的进油路调速回路
二）采用节流阀的旁路调速回路
三）采用调速阀的进油路调速回路
三、实验数据记录及处理：
一）用FluidSIM软件构建简单的液压基本回路。
二）调试液压回路图，记录相应数据。
（1）采用节流阀的进油路调速回路负载-速度实验数据
三）根据实验数据绘制三种调速回路的负载-速度特性曲线，比较三种调速回路。
四）实验内容分析与讨论。
液压传动实验(三)节流调速回路实验指导书
节流阀调速阀控制回路实验指导书
一、实验目的：
1、加深对节流调速回路的理解。
2、了解节流调速回路速度负载特性。
二、实验内容：
1、液压缸负载不变，改变节流阀开口面积，测定进入油缸流量
2、测定进油节流调速回路速度负载特性。
三、实验装置：
实验系统自行设计
四、实验原理：
节流调速回路工作原理：调节节流阀开口面积大小来控制流入执行元件的流量，以调节执行元件的运动速度。
当负载变化时，即使节流阀开口不变，由于节流阀前后压差改变，导致通过节流阀的流量改变，进而影响执行元件运动速度，测定进油节流调速回路速度负载特性。
五、实验步骤：
设计原理图（参考课本p148 图6-8，p153 图6-11）
1、启动泵，节流阀开到最大，调节溢流阀，使压力为P=2MPa。
2、扳动换向开关，使工作缸往复工作数次以排出缸内空气。
3、设定负载，F=200N,调节节流阀开度，测定进入油缸流量。
4、节流阀开口开度不变，改变负载（130N~260N），记录节流阀
前后压差和进入油缸流量。
5、将节流阀换为调速阀，改变负载，测量压差和流量。
实验数据记录
节流阀
调速阀
六、实验报告要求：
根据数据画出使用节流阀和调速阀的速度（流量）负载特性曲线。
七、思考题：
分析使用节流阀负载变化时为什么引起油缸速度变化？。
在实验报告中简述液压基本回路——节流调速回路安装调试的步骤及注意事项。
在实验报告中简述液压基本回路——节流调速回路安装调试的步骤及注意事项。
摘要：一、引言二、节流调速回路原理简介三、安装调试步骤1.准备工作2.安装回路元件3.检查液压油4.启动液压泵5.调试节流阀6.检测调整结果四、注意事项1.安全操作2.检查元件质量3.调整合适的工作参数4.保持油液清洁5.定期检查和维护五、结论正文：一、引言液压基本回路——节流调速回路在工程机械、自动化设备等领域具有广泛应用。
为了保证设备正常运行，掌握安装调试步骤及注意事项至关重要。
本文将简述节流调速回路的安装调试步骤，并提醒大家在操作过程中应注意的事项。
二、节流调速回路原理简介节流调速回路是通过调整节流阀的开度，从而改变液压缸进油量，实现液压缸速度调节。
节流阀的开度越大，液压缸速度越快；反之，则越慢。
这种调速方式结构简单，成本低，适用于中低压、中小流量的液压系统。
三、安装调试步骤1.准备工作：清理工作场地，确保液压元件及管路干净无尘。
检查各元件型号、尺寸和连接方式，确保正确安装。
2.安装回路元件：根据设计图纸，将液压泵、节流阀、液压缸等元件按顺序连接起来。
注意检查各元件的连接螺纹、密封件和紧固件，确保连接可靠。
3.检查液压油：确保液压油品质合格，油量充足。
液压油应具有良好的一致性、抗氧化性和抗乳化性能。
4.启动液压泵：打开电源，启动液压泵，检查泵运行是否正常。
如有异常声音、振动或发热现象，应立即停机检查。
5.调试节流阀：缓慢调整节流阀开度，观察液压缸速度变化。
根据实际需求，调整至合适的开度，使液压缸速度满足工作要求。
6.检测调整结果：测试液压系统各项性能指标，如压力、流量、速度等。
如有偏差，可根据实际情况进行微调。
四、注意事项1.安全操作：在调试过程中，严禁非工作人员靠近。
操作人员应佩戴劳动保护用品，注意防止意外伤害。
2.检查元件质量：确保选购的液压元件质量可靠，避免因元件质量问题导致系统故障。
3.调整合适的工作参数：根据设备实际需求，合理调整液压系统的工作压力、流量等参数。
节流调速回路详解演示文稿
节流阀装在与 液压缸并联的支路 上，利用节流阀把 液压泵供油的一部 分排回油箱实现速 度调节
第20页，共35页。
（1）速度负载特性
考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qp
应计入泵的泄漏量随压力的变化 ,采qp用与前述相同的
分析方法可得速度表达式为：
v
q1
q pt
q p
q
• 功率适应回路基本特征： • 不论负载如何变化，也不论比例方向阀通
流面积如何调节，液压泵的输出流量q p始终 保持与比例方向阀所能通过的负载流量q1 相 等；液压泵的输出压力pp 始终比负载压力P1 大一恒定值，因而液压泵的输出功率Pp 始终 与负载所需功率 Pc适应。
第34页，共35页。
功率适应回路应用实例
• （1）负载特性
•
进入液压缸的流量即液压缸的速度不
仅与节流阀开度有关，而与负载或负载压
力变化无关，即回路的速度刚性在理论上
为无穷大。
• （2）调节特性
• 液压缸速度正比于节流阀的通流面积。
第25页，共35页。
• 液压泵的工作压力 PP能自动跟随负载F 或负载压力 P的1 增减而增减，并且始终 比负载压力 大P1一恒定值，即:
（1）速度负载特性
当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：
活塞受力方程为：
q1
A1
p1
F A1
式 中 ：F — 外负载力； p2 — 液压缸回油腔压力，p20。
缸的流量方程为： q1 CAT (pT )m
q1 CAT ( pp p1)m ==
CAT ( p p
F )m A1
第12页，共35页。
P Pp P1 p1qp p1q1 p1q
液压基本回路旁路节流调速回路
液压基本回路旁路节流调速回路这种回路由定量泵、安全阀、液压缸和节流阀组成，节流阀安装在与液压缸并联的旁油路上，其调速原理如图7-3所示。
图7—3旁路节流调速回路定油泵输出的流量q B，一部分（q1）?? 进入液压缸，一部分（q2）通过节流阀流回油箱。
溢流阀在这里起安全作用，回路正常工作时，溢流阀不打开，当供油压力超过正常工作压力时，溢流阀才打开，以防过载。
溢流阀的调节压力应大于回路正常工作压力，在这种回路中，缸的进油压力p1等于泵的供油压力p B，溢流阀的调节压力一般为缸克服最大负载所需的工作压力的p1max1.1~1.3倍.4）采用调速阀的节流调速回路前面介绍的三种基本回路其速度的稳定性均随负载的变化而变化，对于一些负载变化较大，对速度稳定性要求较高的液压系统，可采用调速阀来改善起速度-负载特性。
图7—4调速阀进油节流调速回路采用调速阀也可按其安装位置不同，分为进油节流、回油节流、旁路节流三种基本调速回路。
图7-4为调速阀进油调速回路。
图7-4(a)为回路简图，图7-4(b)为其速度—负载特性曲线图。
其工作原理与采用节流的进油节流阀调速回路相似。
在这里当负载F变化而使p 1变化时，由于调速阀中的定差输出减压阀的调节作用，使调速阀中的节流阀的前后压差Δp保持不变，从而使流经调速阀的流量q 1不变，所以活塞的运动速度v也不变。
其速度—负载特性曲线如图7-4(b)所示。
由于泄漏的影响，实际上随负载F的增加，速度v有所减小。
在此回路中，调速阀上的压差Δp包括两部分：节流口的压差和定差输出减压口上的压差。
所以调速阀的调节压差比采用节流阀时要大，一般Δp≥5×105Pa，高压调速阀则达10×105Pa。
这样泵的供油压力pB相应地比采用节流阀时也要调得高些，故其功率损失也要大些。
这种回路其他调速性能的分析方法与采用节流阀时基本相同。
综上所述，采用调速阀的节流调速回路的低速稳定性、回路刚度、调速范围等，要比采用节流阀的节流调速回路都好，所以它在机床液压系统中获得广泛的应用。
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
7.3液压速度控制回路——【液压传动与气动技术】
液压缸
变量泵
安全阀 定量液压马达
安全阀
背压阀
变量泵
开式回路
辅助泵
溢流阀
闭式回路
容积调速回路
（定量泵+变量液压马达）
变量液压马达
安全阀
定量泵
容积调速回路
（变量泵+变量液压马达）
变量泵
变量马达
溢流阀
安全阀 辅助泵
容积调速回路的特点及应用
特点：无节流损失和溢流损失,效率高，发热少，成本高，平稳性差。 应用：大功率，对速度稳定性要求不高的液压系统。
容积节流调速回路
流量阀 变量泵
q泵=q阀
特点：无溢流损失,效率高，发热少，用调速阀速度稳定性好。 应用：较大功率，对速度稳定性要求较高的液压系统。
调速回路选用
回油路加背压阀
运
动
平
稳
采用调速阀
性
高
①小功率，速度稳定性高 ②大功率，速度稳定性要求不高 ③大功率，速度稳定性高
2. 快速运动回路
目的：采用快速回路，可以在尽量减少液压泵流量损 失的情况下使执行元件获得快速，以提高生产率。
节流调速回路
• 核心元件：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀）。
进油路节流调速回路 回油路节流调速回路 旁油路节流调速回路
进油路节流调速回路 节流开口
p2≈0 v
p 1 q1
q2
A
F负
载
背压阀
A0
p2≠0
改为调速阀 p泵，q泵
v q1 KA0 Δp AA
结构简单，使用方便
可获得较大推力和较低速度
v
v q
A
A
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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
二、回油节流调速回路 （2）进油节流与回油节流的比较
a、回油节流有背压，能承受负值载荷。 b、回油节流有背压，能防止空气进入系统，低 速运动不易爬行，提高缸的速度平稳性。 c、回油节流调速中回油腔压力较高，对回油腔 和回油管的耐压、密封有更高的要求。
7-3 节流调速回路
一、进油节流调速回路
如图采用节流阀 的进油节流调速 回路。
定量泵和溢流阀 构成恒压能源
一、进口节流调速回路
1、进油节流调速回路的负载特性
q KAT F m υ பைடு நூலகம் ( pp ) A A1 A1
一、进口节流调速回路
2、进油节流调速回路 的速度刚度
a、开口面积ＡＴ一定， 负载F 越小，速度刚性越 大 b、负载F 一定，开口 面积ＡＴ越小（负载速度 越低），速度刚性越大 c、加大A1和pp，减小 m可提高速度刚度
节流调速回路
2012年4月13日
节流调速回路
组成： 定量泵，流量控制阀，溢流阀，执行元件 按流量控制阀安放位置的不同分： 进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁路节流调速回路
目的：
节流调速回路是通过调节流量阀以改变进入或者流出执行 元件的流量来达到调速的目的。
特点：
结构简单、效率低、发热大、工作可靠、成本低、调速范 围大。
二、回油节流调速回路 （2）进油节流与回油节流的比较
d、当执行元件是单（活塞）杆缸，无杆腔流量 量大于有杆腔流量，进油节流调速节流阀的开度 可以大些，进油节流调速回路在同样的低速时节 流阀不易堵塞。 e、长时间停车后缸内的油液回流油箱，当重新 工作时，回油节流有前冲，进油节流调速没有前 冲或前冲很小。 f、回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后 回油箱冷却，对系统泄漏影响小。