进油回油节油调速回路原理
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？。
节流调速回路的速度_负载特性分析
=
－
鄣F 鄣v
=
2A11.5 ka
(ppA1-F)0.5=
2(ppA1-F) v
.
（3）
速度刚度亦可由速度-负载特性曲线上某点切线
斜率的倒数表示：
kv
=
-
1 tgγ
.
（4）
由图2和式（4）可知：负载相同时，随着节流阀开口
面积 a 的减小，该点的斜率（γ为该点的切 线 角 ）值 随
之减小， 速度刚度增大。 已调定的速度受负载波动的
3 节流调速回路在机械手液压调速系统中的应用
图4 为自动卸料机械手液压系统图。 机械手是模
仿人的手部动作，要求实现自动抓取、搬运和操作等动
图4 自动卸料机械手液压系统图 作。 这种机械于在高温、高压、易燃、易爆、放射等恶劣 工作环境中能够代替人的工作[4]。 系统由单向定量泵 供油，由行程阀发出信号给相应的电磁换向阀，控制机 械手的动作。 在工作过程中，手臂前伸、缩回以及手臂 上升、下降，直接影响着运送工件的安全可靠性。因此， 系统采用了回油节流调速回路， 增加了手臂在运行中 的速度刚度和运动平稳性。 经节流阀后因压力损耗而 发热，导致温度升高的油液直接流回油箱，易于散热， 减少了泄漏。
0引言
机械设备的液压系统中，调速回路占重要的地位。
一种常见形式， 分为进油节
流、回油节流、旁路节流等类型。理论分析表明，节流调
速回路的动静态特性， 受节流阀的特性及其安装位置
等因素影响；当系统参数调整不当时，调速中的过渡过
程易出现瞬时速度不稳定或爬行现象[1]。 因此，液压回
v
=
q1/A1=
ka A1
(Pp-
F A1
)m
.
进油节流调速回路实验
进油节流调速回路实验目的：采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来实现调节执行元件速度。
把流量控制阀装在执行元件的进油路上，称为进油节流调速回路。
实验内容：如图所示，回路工作时，液压泵输出的油液，经节流阀进入液压缸，推动活塞运动。
一般情况下总有多余油液经溢流回油箱，这样，液压泵工作压力PB就恒定在溢流所调定的压力上。
当活塞带动执行元件作匀速运动时，作用在活塞两个方向上的力是相互平衡的，即P1A=F+P2A式中P1液压缸右腔的工作压力；P2液压缸左腔的压力（俗称背压力），这里P≈20F活塞受的负载阻力（例如切削力，摩擦力等）；Ac—液压进、回油腔有效工作面积。
整理上式得P1=F/Ac设节流阀前后的压力差为△P，则△P=PB-P1=PB-F/A流过节流阀进入液压缸的流量Q1为Q1=K A△P m式中中为与节流口结构及油液性质有关的系统，A为节流口的通流截面积。
可得活塞运动速度V为V=Q/Ac=KA(Pb-F/A)m/Ac分析上式可知，进油节流调速回路有台下性质：结构简单，使用方便。
由于活塞运动速度V与节流阀的通流截面积A成正比。
调节A，即可方便地调节活塞运动速度。
速度的稳定性较差，因液压泵工作压力PB经溢阀的通流截面积A成正比。
调节A，即可方便地调节活塞运动速度。
速度的稳定性较差，因液压泵工作压力PB经溢流阀调定后近于恒定，节流阀的通流面积A。
调定后也不变活塞有效作用面积A为常数，所以活塞运动速度将随负载F的变化面波动。
低速低载时系统效率低，因为系统工作时，液压泵输出的流量和压力均不变，因此液压泵输出功率是定值，这样执行元件在低速低载下工作时，液压泵输出功率中有很大部分白白消耗在溢流阀（流量损耗）和节流阀（压力损耗）上，并使油液发热。
运动平稳性能差，因为液压缸回油直接通油箱，回油路压力（又称背压力）为0，当负载突然变小、消失或为负值时，活塞也要突然前冲，为提高进油调速回路运支的平稳性，通常在回油路上串接一个背压阀（或用溢流阀，或用换装硬弹簧的单向阀作背压阀）。
实验报告5：节流调速回路的装调
实验报告5：节流调速回路的装调
一、实验描述
通过对三种节流调速回路的组装和观察，加深对节流调速回路工作原理的理解，能对三种不同节流调速回路——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行性能比较与分析。
二、实验目标
（1）正确选取液压元件；
（2）准确进行元件的连接、回路的组建；
（3）掌握节流调速回路的工作原理；
（4）能够对三种节流调速回路的性能进行比较和分析。
三、实验分析
（1）进口节流调速回路中，经节流阀发热的油液进入液压缸，增大液压缸泄漏。
图1 进口节流调速回路
（2）回油节流调速回路中，回油路有背压力，活塞运动速度平稳。
经节流阀发热的油液排回油箱，对液压缸的泄漏、效率无影响。
图2 回油节流调速回路
（3）旁路节流调速回路中，承载能力随节流口通流面积的增大而减小，低速时承载能力差，调速范围小，速度稳定性受液压泵泄漏的影响，故速度稳定性不如前两种，回路只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率高于前两种。
图3旁路节流调速回路
四、实验实施
（1）组装节流调速回路；
（2）全部打开溢流阀；
（3）旋紧节流阀；
（4）启动液压泵，调节溢流阀的手柄到一定位置，两个电磁换向阀交替通断电，观察液压缸的往返运动速度；
（4）节流阀调到一定位置（大、中、小），两个电磁换向阀交替通电，观察液压缸的往返速度的变化。
五、实验总结
液压基本回路是为了实现特定的功能而把某些液压元件和管道按一定的方式组合起来的油路结构。
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。
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。
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
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
液压基本回路—速度控制回路
7.3 速度控制回路
图7.24差动 连接快速运 动回路
两位三通电磁换向阀 右位工作，液压缸差 动连接，实现活塞的 快速运动。
7.3 速度控制回路
图7.25双泵 供油快速运 动回路
空载快速运动时，系统压 力低，低压大流量泵1和 高压小流量泵2同时向液 压缸供油，活塞快速运动；
工进慢速运动时，系统压 力升高，液控顺序阀3打 开，大流量液压泵1卸荷， 此时仅有小流量泵2向系 统供油，活塞慢速运动。
7.3 速度控制回路
图7.19旁油路 节流调速回路
7.3 速度控制回路
2.容积调速回路
01 容积调速回路是通过改变变量泵或变量马达排量以调节执行元件的 运动速度。
02
容积调速回路无溢流损失和节流损失，且液压泵的工作压力随负载 的变化而变化，效率高，发热量少，其缺点是变量泵结构复杂，价
格较高。
03 按油液循环方式，容积调速回路分为开式和闭式，如图7.20所示。
7.3.1 调速回路
➢ 液压执行元件速度的变换是通过改变其输入流量或液压马达的排量 实现的。常用的调速方法有三种： 1 节流调速—定量泵供油，流量阀改变进入执行元件的流量； 2 容积调速—采用变量泵或变量马达实现调速； 3 容积节流调速—采用变量泵和流量阀联合调速。
7.3 速度控制回路
7.3.1 调速回路
7.3 速度控制回路
7.3.2 快速运动回路
01 执行元件在一个工作循环的不同阶段要求有不同的运动速度和承受不 同的负载，如在空行程阶段速度较高负载较小。
02 采用快速回路，使执行元件获得较快的速度，以提高生产效率。 03 常见的快速运动回路有：
差动连接快速运动回路，如图7.24所示。 双泵供油快速运动回路，如图7.25所示。 蓄能器快速运动回路，如图7.26所示。
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进油回油节油调速回路原理
进油节流调速回路和回油节流调速回路是液压与气压传动中的两种节流调速回路。
进油节流调速回路的工作原理是：节流阀串联安装在定量液压泵出口和液压缸入口之间，定量液压泵输出的油液一部分经过节流阀流入液压缸的无杆腔，推动活塞运动，另一部分油液通过与定量液压泵并联的溢流阀流回液压油箱。
调节节流阀的开口面积，即可改变通过节流阀的流量，从而调节了液压缸活塞的运动速度。
而回油节流调速回路的工作原理是：将节流阀安装在液压缸的回油路上，与进油路并联一个溢流支路，通过调节液压缸回油量来调节液压缸的进油量，这种调速回路称为回油节流调速回路。
这两种调速回路虽然不同，但它们都是通过改变流量控制元件通流截面积的大小来控制流入或流出液压执行元件的流量，以调节其运动速度。
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