第六章基本回路课件

1.进油节流调速回路
如图6－9a所示，节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部 分经节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。 有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。由于溢流阀有溢流，泵的出口 压力p就是溢流阀的调整压力并基本保持恒定。调节节流阀的通流面积，即可调 节通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。
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第二节 速度控制回路
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第二节 速度控制回路
2.差压式变量泵和节流阀的调速回路
图6-17所示为差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路，该回路的 工作原理与上述回路基本相似。
在这种调速回路中，作用在液压泵定 子上的力的平衡方程为:
调速是为了满足液压执行元件对工作速度的要求，在不考虑液压油的压缩性和
泄漏的情况下，液压缸的运动速度为:


q
液压马达的转速为: n q
A
Vm
为了改变进人液压执行元件的流量，可采用定量泵和流量控制阀并改变通过
流量间流量的方法，也可采用改变变量泵或变量马达排量的方法。前者称为节 流调速，后者称为容积调速；而同时用变量泵和流量阀来达到调速目的时，则 称为容积节流调速。
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第一节 压力控制回路
（六）平衡回路
平衡回路的功用，在于执行平机衡回路
构不工作时，不致因受负载重力 作用而使执行机构自行下落。图6 －7所示为采用单向顺序阀的平衡 回路。
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第一节 压力控制回路
（七）释压回路
液压系统在保压过程中，由于油释液压压缩回性路和机械部分产生弹性变形，因而储存
回路少，只用于高速、负载变化较小、对速度平稳性要求不高而要求功率损失
较小的系统中。
4．采用调速阀的节流调速回路
调速阀的工作压差一般最小须0.5MPa，高压调速阀需1.0MPa左右。
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第二节 速度控制回路
（二）容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达容的排积量调来实速现回调速路的。主要优点是没有节流损失和溢
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第二节 速度控制回路
2.定量泵和变量马达容积调速回路 图6-14a所示为由定量泵和变量马达组成的容积调速回路。
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第二节 速度控制回路
3.变量泵和变量马达容积调速回路 图6-15a所示为采用双向变量泵和双向变量马达的容积调速回路。
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流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。缺点是变量泵和变量 马达的结构较复杂，成本较高。根据油路的循环方式，容积调速回路可以分为开式回路或 闭式回路。补油泵的流量一般为主泵流量的10％～15％，压力通常为0.3～ 1.0MPa左右。
1.变量泵和定量液压执行元件容积调速回路
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第一节 压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足 液压执行元件对力或转矩要求的回路。这类回路包括调压、减压、增压、卸荷 和平衡等多种回路。
（1）调压回路
调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中， 用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种以上的压 力，则可采用多级调压回路。
1.限压式变量泵和调速阀的调速回路
图 6-16b所示为这种回路的调速特性，由图可见，回路虽无溢流损失，但仍有
节流损失，其大小与液压缸工作腔压力p1有关。液压缸工作腔压力的正常工作范 围是:
p2
A2 A1
p1
(ppp)
p为保持调速阀正常工作所需的压差，一般应在0.5MPa以上
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2）停车后的起动性能。长期停车后液压缸油腔内的油液会流回油箱，当液压 泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制 流量，即使回油路上节流阀关得很小，也会使活塞前冲；而在进油节流调速回路 中，由于进油路上有节流阀控制流量，故活塞前冲很小，甚至没有前冲。
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。
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a)一级减压 图6－2
b)二级减压
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第一节 压力控制回路
（三）增压回路
当液压系统中的某一支路需要压增力较压高回但路流量不大的压力油，若采用高压泵又
不经济，或者根本就没有这样高压力的液压泵时，可以采用增压回路。采用增压 回路可节省能源，而且工作可靠、噪声小。
a)单作用增压缸
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第一节 压力控制回路
图6－5卸荷回路
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第一节 压力控制回路
（五）保压回路
1.利用液压泵的保压回路
保压回路
在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作。此时，若采用 定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，发热严重，故只在 小功率系统且保压时间较短的场合下使用。若采用限压式变量泵，在保压时泵的
压力虽较高，但输出流量几乎等于零。 因而，系统的功率损失较小，且能随泄 漏量的变化而自动调整输出流量，因而 其效率也较高。
2.利用蓄能器的保压回路
3.自动补油保压回路
图6-6 自动补油保压回路
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第一节 压力控制回路
F
图6-5 利用蓄能器的保压回路
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为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在回油 路上加背压阀的回路，使其兼备两者的优点。
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第二节 速度控制回路
3.旁路节流调速回路 由于溢流已由节流阀承担，故溢流阀实际上是
安全阀，常态时关闭，过载时打开，其调定压力 为最大工作压力的1.1～1.2倍。 （l）速度负载特性 由于在回路中泵的工作压力 随负载而变化，正比于压力的泄漏量也是变量 （前两回路中为常量），对速度产生了附加影响，
M、H和K型中位机能的三位换向阎处于中位时，泵即卸荷。这种回路切换时 压力冲击小，但回路中必须设置单向阀，以使系统能保持0.3MPa左右的压力，供 控制油路之用。
2.先导式溢流阀卸荷回路
3.二通插装阀卸荷回路
在双泵供油回路中利用顺序阀作卸荷阀的卸荷方式详见图6-20。
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了相当的能量，若立即换向，则会产生压力冲击。因而对容量大的液压缸和高压 系统（大于7MPa），应在保压与换向之间采取释压措施。
F F
F
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第二节 速度控制回路
液压传动系统中的速度控制回路包括调节液压执行元件的速度的调速回路，使
之换获 接得回快路速等运。动的快速运第动回二路节，和速工作度进控给速制度回以路及工作进给速度之间的速度
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a)双作用增压缸
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第一节 压力控制回路
（四）卸荷回路
卸荷回路的功用是在液压泵不停卸止荷转动回时路，使其输出的流量在压力很低的情
况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。这种 卸荷方式称为压力卸荷。常见的压力卸荷方式有如下几种：
1.换向阀卸荷回路
P P pP 1ppqpp 1 q 1
效率
c
P1 F
Pp ppqp
p1q1 ppqp
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速度负载特性曲线
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第二节 速度控制回路
2.回油节流调速回路
（l）速度负载特性
q2
KAT pp
A1 A2

F A2
m
A2
A2
（2）最大承载能力
Fmax＝ppA1
（3）功率和效率
PP pP 1ppqy p2qcP P1 p pF pqp
pqq1p2q2 ppqp
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第二节 速度控制回路
进、回油节流调速回路之间有许多相同之处，但是，它们也有如下不同：
1）承受负值负载的能力。回油节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔形成一 定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，即能在负值负载下工作， 而进油节流调速由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。
因而泵的流量中要计入泵的泄漏流量qp，所以
有
q 1 q p q T (q t q ) KT A p m
m
qt kLA F1KA TA F1
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第二节 速度控制回路
q1 A1
（2）最大承载能力
由图6-11b可知，速度
（l）速度负载
特性缸在稳定工作时，其受力平衡方程式为：
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第二节 速度控制回路
p1A1Fp2A2
p1
F A1
ppp
p1
pp
F A1
m
q1KTApmKTAppA F1
q
A1
KA1AT pp
AF1m