液压缸差动连接增速回路
差动连接和充液增速回路
1
2
q 4q A1 D2
F2 A2 p1 A1 p 2 m
4
D
2
d
2
p
1
D p2 m
2
q 4q 2 2 A2 D d
差动连接
F3 A1 A2 p1 m
4
d 2 p1 m
《液压传动与控制》
差动连接和充液增速回路
为了提高生产效率，机床工作部件常常要求实现空 行程(或空载)的快速运动。这时要求液压系统流量大而 压力低。这和工作运动(工进)时一般需要的流量较小和 压力较高的情况正好相反。
基本要求：在快速运动时，尽量减小需要液压泵输 出的流量，或者在加大液压泵的输出流量后，但在工作 运动时又不致于引起过多的能量消耗。 实现快速运动回路的方法： 1.差动连接 2.充液增速回路 3.双泵供油 4.蓄能器回路
一、差动连接回路
原理：利用液压缸两端的有效面
积差来进行传动的液压缸 优势：在不增加液压泵输出流量 的情况下，来提高工作部件运动 速度的一种快速回路，其实质是
改变了液压缸的有效作用面积。
简单连接
F1 A1 p1 A2 p 2 m
பைடு நூலகம்
D 4
2
p1 D 2 d 2 p 2 m
3
q 4q V 2 V d A1 A2
差动连接比简单连接：液压缸的推力小，速度高， 正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得 到较快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合 机床的液压动力系统和其他机械设备的快速运动中。
二、充液增速回路
速度控制回路(增速+换速)
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
液压快速和换接回路
动 画
长春汽车工业高等专科学校
采用辅助缸的快速运动回路
当泵向成对设置的辅助缸6 供油时， 当泵向成对设置的辅助缸 供油时， 带动主缸5 的活塞快速向左运动， 带动主缸 的活塞快速向左运动， 主缸5 右腔由充液阀7 主缸 右腔由充液阀 从充液油箱 8 补油，直至压板触及工件，油压 补油，直至压板触及工件， 上升，压力油经顺序阀4 进入主缸， 上升，压力油经顺序阀 进入主缸， 转为慢速左移， 转为慢速左移，此时主缸和辅助缸 同时对工件加压， 同时对工件加压，主缸左腔油液经 换向阀回油箱。 换向阀回油箱。 回程时压力油进入主缸左腔， 回程时压力油进入主缸左腔，主缸 右腔油液通过充液阀7 右腔油液通过充液阀 排回充液油 箱8 。 这种回路常用于冶金机械。 这种回路常用于冶金机械。
长春汽车工业高等专科学校
充液快速运动回路
自重充液快速运动回路 的液压机系统。 的液压机系统。 回路用于垂直运动部件质量较大
活塞向下运动时， 活塞向下运动时，由于运动 部件的自重，活塞快速下降， 部件的自重，活塞快速下降， 由单向节流阀控制下降速度。 由单向节流阀控制下降速度。 此时因液压泵供油不足， 此时因液压泵供油不足，液 压缸上腔出现负压， 压缸上腔出现负压，充液油 通过液控单向阀3（ 箱4 通过液控单向阀 （充液 向缸的上腔补油； 阀）向缸的上腔补油； 当运动部件接触工件负载增 加时，缸的上腔压力升高， 加时，缸的上腔压力升高， 关闭， 阀3关闭，此时只靠液压泵供 关闭 活塞运动速度降低。 油，活塞运动速度降低。 回程时， 回程时，液压缸上腔一部分 回油通过阀3进入充液油箱 进入充液油箱， 回油通过阀 进入充液油箱， 一部分回油直接回油箱。 一部分回油直接回油箱。
长春汽车工业高等专科学校
液压马达串、 液压马达串、并联双速换接回路 两液压马达的主轴刚性连接在一起 一般为同轴双排柱塞马达） （一般为同轴双排柱塞马达）
实验2增速(差动)回路
实验2 增速（差动）回路一．实验目的机床工作部件在实现自动工作循环过程中，常需要不同速度（快进-工进-快退），如自动刀架先带刀具快速接近工件，后以工进速度对工件进行加工，加工完后迅速退回原处。
快速时负载小，压力低，要求流量大；慢速时负载大，压力高，要求流量小。
因此，在单泵供油系统中，如不采用差动回路，则慢速运动时，势必有大量流量从溢流阀溢回油箱，造成很大功率损耗，并使油温升高。
因此，采用增速回路时，要满足快速运动要求，又要使系统在合理的功率损耗下工作。
通过实验要求达到以下目的：1、通过亲自装拆，了解增速回路组成和性能。
2、利用现有液压元件，拟定其他方案，进行比较。
二．差动回路图见下页图三、实验步骤1、按实验回路图的要求，取出所要求的液压元件，检查型号是否正确。
2、将检查完毕性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置。
通过快换接头和液压软管按回路要求连接。
3、根据矩阵板和侧面板示例，进行电气线路连接，并把选择开关拨至所要求的位置。
根据差动回路工况表中输入信号顺序（工况表示2XK、3XK、1XK），把行程开关插头线对应插入左侧面板“输入信号”插座（侧板2XK、3XK、1XK示）。
4、把所有电磁换向阀电磁铁和行程开关任意编号（图1ZT、2ZT、3ZT、 1XK、2XK、3XK），取出相同号码牌（1ZT、2ZT、3ZT、 1XK、2XK、3XK）对应挂上，以免搞错。
5、旋松溢流阀，启动YB-4泵，调节溢流阀压力为2MPa，调节单向调速阀（调至较小开口）。
6、把选择开关指向“顺序位置”，先按动“复位”按钮后，按动“启动”按钮。
四、思考题1、在差动快速回路中，两腔是否因同时进油而造成“顶牛”现象？2、差动连接与非差动连接，输出推力哪个大？3、如该回路中液压缸改为双出杆液压缸，在回路不变情况下，是否能实现增速？序终止号信时ⅠⅡ。
实验五 二位三通电磁调控制差动连接增速回路实验
实验五 二位三通电磁调控制差动连接增速回路实验 速度变换回路，是控制油缸工作循环中速度增加或减少的回路1． 实验目的1） 学会使用行程开关、二位四通电磁换向阀、液压缸等液压元器件来设计差动连接增速回路，加深对所学知识的理解与掌握。
2） 培养使用各种液压元器件进行系统回路的安装、连接及调试等实践能力。
3） 进一步理解差动回路的工作原理、基本结构和它在实际生产生活中的应用。
2．实验内容与实验原理实验内容正确利用换向阀、行程开关等元件，在液压试验台上安装、连接并调试使回路运行。
实验原理1、启动液压试验台开关，二位四通电磁换向阀CT1断电通电，阀芯常态下在右位，液压缸左腔进油，右腔回油，液压缸差动前进。
2、活塞杆前进触动行程开关L2使CT1得电，阀芯移动到左位，液压缸右腔进油，左腔回油，液压缸非差动后退。
3、二位二通换向阀CT2通电，系统溢流，缸停止工作。
系统结构图如下图所示卸荷电磁铁工作表序号动 作发讯元件电磁铁工 况前进后退停止启动钮停止钮差动非差动3． 实验方法与步骤本实验在液压实验台上完成，此实验台采用了透明液压元件、组合插装式结构、活动管路接头、通用电气线路等，可方便地进行各种常用液压传动的控制、实验及测试。
实验方法根据已学过的有关液压回路的基本知识，正确选用液压元器件设计连续往复换向回路，在液压传动实验台上实现所设计回路的安装、连接及调试，进行系统的运行。
实验步骤（1） 二位三通电磁调控制差动连接增速回路。
（2） 检查实验台上搭建的液压回路是否正确，各接管连接部分是否插接牢固，确定无误则接通电源，启动电气控制面板上的开关。
（3）对比给定的电磁铁工作表，观察液压缸前进和后退速度是否有很大差异。
（4）进行实验分析，并完成实验报告。
思考题1、在CT1断电情况下，液压缸有无可能后退？。
快速与速度换接回路.
快速 回路
液压缸右腔的回油可 经行程阀2和换向阀1 流回油箱，使活塞快 速向右运动。
速度换接 回路
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
快速 回路
速度换接 回路
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
当快速运动到达所 需位置时，活塞上 挡块压下行程阀2， 将其通路关闭，这 时液压缸右腔的回 油就必须经过节流 阀3流回油箱，活塞 运动转换为工进。
快速 回路
速度换接 回路
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
在快速运动时，液 压泵 1 输出的油经单 向阀3和液压泵7输 出的油共同向系统 供油。在工作进给 时，系统压力升高， 打开液控顺序阀 ( 卸 荷阀 )3 使液压泵 1 卸 荷，此时单向阀 3 关 闭，由液压泵 7 单独 向系统供油。
快速 回路
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
快速运动回路 快速运动回路又称为增速回路，其功用在于 使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械 空程运动时间，以提高系统的工作效率。一 般采用差动缸、双泵供油、增速缸和蓄能器 来实现。
快速 回路
速度换接 回路
q v A
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
快速 回路
速度换接 回路
第七章 液压基本回路-快速与速度换接回路
一个调速阀工作时，另一个 调速阀中没有油液通过，它 的减压阀则处于完全打开的 位置，在速度换接开始的瞬 间不能起减压作用，容易出 现突然前冲现象。 2 两个调速阀始终处于工作状 态，在由一种工进速度转换 为另一种工进速度时，不会 出现工作部件突然前冲现象， 因而工作可靠。
快速 回基本回路-快速与速度换接回路 当换向阀 2 和 3 的左 位接入回路时，压 力油进入增速缸6， 推动活塞快速向右 移动；活塞缸7右腔 的油经换向阀2流回 油箱，活塞缸左腔 则经液控单向阀5从 副油箱4吸油。
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。
液压基本回路详解
T R 1
V tan
Tj
Pp A1 mv
R
速度负载特性曲线（v-R曲线）
v AT1
AT2 AT3
0
AT1 > AT2 > AT3 Rmax
分析：
① R一定时，v与AT成正比； 高速时的速度刚度比低速时 的小； ② AT一定时，R增加则速 度减小；重载区域的速度刚 R 度比轻载时的小。
（2）特点
基本回路：有关液压元件所组成的能独立完成 特定功能的典型回路。
压力控制回路
类 速度控制回路 型 方向控制回路
等等
多缸工作回路
重点：
1、方向、速度、压力等控制回路的基本原理、功能、 回路中各元件作用和典型回路图；
2、节流调速回路的参数计算方法，其中包括正确地应 用薄壁小孔流量公式，准确列出液压缸受力平衡方程 等；
二位二通
二位三通
三位四通（O、Y、M）
二、锁紧回路
M、O型中位机能
液控单向阀， H型中位机能换向阀
液控单向阀，中位Y型换向阀
三、换向回路
采 用 电 磁 换 向 阀
采用手动换向阀
采用先导控制液动换向阀
类型：
顺序动作回路、同步回路、防干扰 回路等。
一、顺序动作回路 （一）采用行程控制的顺序动作回路
① ③
② ③
例如：定位夹紧顺序回路
（三）采用时间控制的顺序动作回路
延 时 阀 的 时 间 控 制
二、同步回路
使两个或两个以上的液压缸,在运动中保持相同位移 或相同速度的回路称为同步回路。
串联液压缸的同步回路
并联液压缸的同步回路
（2）特点
① 运动平稳性: ② 系统发热: ③ 功率利用: ④ 回路效率: ⑤ 低速时承载能力差，调速范围较小，停车后启动冲击大。
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+24V
1
SB1
3
5
7
8
KA3
KA3
2ST
3ST KA1
2ST
KA2
KA3
1ST KA1
KA2
KA1
KA1
KA2
KA3
1Y A
3Y A
2Y A
0V
72 9
4
15
快进
工进
快退
8
3
1ST 2ST 3ST F=0
A
3
P
T
3Y A
100%
2
1A
B
1Y A
2Y A
P
T
T
P
SB1闭合，1YA得电，实现快进。活 塞运动到2st时，KA2得电并自锁， 3YA 得电，实现工进。活塞运动到3st 时，KA1得电并自锁，2YA得电，实 现快退。活塞到达1st时2YA、3YA失 电，1YA得电，再次实现快进，如此 循环往复运动。
液压缸差动连接增速回路 （7-18）
任务要求:
❖ 当阀1和阀3在左位工作时，液压缸差动连接作快 进运动；
❖ 当阀3通电，差动连接即被切断，液压缸回油通过 单向调速阀2，实现工进；
❖ 当阀1切换至右位，缸快退。
❖ 这种连接方式可在不增加泵流量的情况下，提高 执行元件的运动速度。其回路简单经济，应用较 多，但液压缸速度增加有限，有时仍不能满足快 速运动要求，常需要和其它方法联合使用。
1YA
2YA
3YA
快进
+
-
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工进
+
-
+
快退
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+
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