第六章 液压基本回路
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第六讲 液压基本回路
液压基本回路—增压回路
四、增压回路
使系统某一支路获得 较系统调定压力高的工作
压力
其特征是由增压缸供 油，从而使执行元件2有
较大的出力。
液压基本回路--平衡回路
五、平衡回路
平衡回路的功用在于使执行元件 的回油路上保持一定的背压值，以平 衡重力负载，使之不会因重力而自行 下降。 1.采用单向顺序阀的平衡回路 调整顺序阀的开启压力，使其和 液压缸下腔承压面积的乘积略大于垂 直运动部件的重力，则在重力的作用 下液压缸活塞不能自行下降，这时的 单向顺序阀称为平衡阀。适用于工作 负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。
液压基本回路锁紧回路
2.采用液控单向阀的锁紧 回路 当系统停止工作时， 液控单向阀将执行元件的
进出油口关闭，执行元件
被锁紧。
液压基本回路多执行元件控制回路
第四节 多执行元件 控制回路 通过压力、流 量、行程控制来实 现多执行元件的预 定动作要求。 一、顺序动作回路 1.压力控制的顺序动 作回路 1)由顺序阀控制的顺 序动作回路
单 向 顺 序 阀
液压基本回路--平衡回路
2.采用液控制单向阀的平衡回路 不工作时液控制单向阀关 闭，油缸下腔的油液无法排出， 油缸无法下降。当油液上腔通 压力油时，控制油液进入液控 单向阀，使其打开，油缸下腔 的油液排出，油缸下降。
在回路中用液控单向阀闭 锁油液，泄漏少，闭锁性好。 单向节流阀可保证活塞下行运 动的平稳性。
变量泵油缸容积调速回路
速度控制回路--快速和速度换接回路
二、快速动作回路和速度换接回路
(一)快速运动回路
功能：使执行元件获得尽可能大的
工作速度，以提高生产效率，并使
功率得到合理的利用。 1.液压缸差动连接快速运动回路 差动连接和非差动连接的速度之比：
液压系统基本回路(识图)
3.2减压回路
、二级减压回路
二级减压回路
说明：在减压阀2的遥控口通过电磁阀4接入小规格调压阀3，便可获得两种 稳定的低压，减压阀2的出口压力由其本身来调定。当电磁阀4通电时，减 压阀2的出口压力就由调压阀3进行设定。
3.2减压回路
、多路减压回路
多路减压回路
说明：在同一液压源供油的系统里可以设置多个不同工作压力的减压回 路。如图所示：两个支路分别以15Mpa和8Mpa压力工作时可分别用各自的 减压阀进行控制。
卸荷阀卸荷回路
3.6平衡回路
、用液控单向阀的平衡回路
说明：液压缸停止运动时，依靠 液控单向阀的反向密封性，能锁 紧运动部件，防止自行下滑。回 路通常都串入单向节流阀2，起 到控制活塞下行速度的作用。以 防止液压缸下行时产生的冲击及 振荡。
用液控单向阀的平衡回路
3.6平衡回路
、用远控平衡阀的平衡回路
用单向节流阀的平衡回路
四、速度控制回路
在液压系统中，一般液压源是共用的，要解决各执行元件的 不同速度要求，只能用速度控制回路来调节。
4.1节流调速回路
节流调速装置都是通过改变节流口的大小来控制流量，故调速范围 大，但由节流引起的能量损失大、效率低、容易引起油液发热；
以节流元件安装在油路上的位置不同，可分为进口节流调速、出口节 流调速、旁路节流调速及双向节流调速。
旁路节流调速回路
4.2增速回路
差动连接增速回路
说明：当手动换向阀处于左 位时,液压缸为差动连接,活 塞快速向右运行。液压泵供 给液压缸的流量为qv,液压缸 无杆腔和有杆腔的有效作用 面积分别为A1和A2,则液压缸 活塞运动速度为V=qv/(A1-A2)
差动连接增速回路
4.2增速回路
液压基本回路
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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 V = q / A 液压马达的转速 n = q / Vm 式中： q——输入液压执行元件的流量； A——液压缸的有效面积； Vm——液压马达的排量。
由以上两式可知，要想调速，改变进入液压 执行元件的流量或改变变量液压马达的排量 的方法来实现。为了改变进入液压执行元件 的流量，可有三种方法：
六、增压回路
1. 增压原理 2. 增压回路
二、 速度控制回路
速度控制回路:是调节和变换执行元件运 动速度的回路。 速度控制回路包括：调速回路、快速运动回 路，速度换接回路，其中调速回路是液压系 统用来传递动力的，它在基本回路中占有重 要地位。
（一）调速回路
调速回路：用于调节液压执行元件速度的回 路。
（2）特点 ①速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交， 其最大承载能力随 AT 的增大而减小，即旁路 节流调速回路的低速承载能力很差，调速范围 也小。 ②旁路节流调速只有节流损失，无溢流损失， 发热少，效率高些。 ③由于旁路节流调速回路负载特性很软，低 速承载能力又差，故其应用比前两种回路少， 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。
1 2 1 2 1 2
i
if p
p
A 2 A , then
1 2
F p 2p p A
0 c 2
i
p ：液压泵出口至差动后合成管路前的压力损失；
i
p ：液压缸出口至合成管路前的压力损失；
0
p ：合成管路的压力损失；
c
3. 采用蓄能器的快速运动回路
（1）回路组成 （2）回路原理 （3）特点 ①可用小流量泵获快 速运动 ②只适用于短期需要 大流量的场合。
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 V = q / A 液压马达的转速 n = q / Vm 式中： q——输入液压执行元件的流量； A——液压缸的有效面积； Vm——液压马达的排量。
由以上两式可知，要想调速，改变进入液压 执行元件的流量或改变变量液压马达的排量 的方法来实现。为了改变进入液压执行元件 的流量，可有三种方法：
六、增压回路
1. 增压原理 2. 增压回路
二、 速度控制回路
速度控制回路:是调节和变换执行元件运 动速度的回路。 速度控制回路包括：调速回路、快速运动回 路，速度换接回路，其中调速回路是液压系 统用来传递动力的，它在基本回路中占有重 要地位。
（一）调速回路
调速回路：用于调节液压执行元件速度的回 路。
（2）特点 ①速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交， 其最大承载能力随 AT 的增大而减小，即旁路 节流调速回路的低速承载能力很差，调速范围 也小。 ②旁路节流调速只有节流损失，无溢流损失， 发热少，效率高些。 ③由于旁路节流调速回路负载特性很软，低 速承载能力又差，故其应用比前两种回路少， 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。
1 2 1 2 1 2
i
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p
A 2 A , then
1 2
F p 2p p A
0 c 2
i
p ：液压泵出口至差动后合成管路前的压力损失；
i
p ：液压缸出口至合成管路前的压力损失；
0
p ：合成管路的压力损失；
c
3. 采用蓄能器的快速运动回路
（1）回路组成 （2）回路原理 （3）特点 ①可用小流量泵获快 速运动 ②只适用于短期需要 大流量的场合。
液压基本回路
第六章液压基本回路本章重点：1. 远程调压回路，卸荷回路2. 进油节流调速回路，节流阀进油节流调速回路的速度负载特性3. 恒扭矩、恒功率调速回路4. 差动快速回路，双泵供油快速回路5. 速度换接回路6. 互不干涉回路本章难点：1. 平衡回路2. 节流阀进油路节流调速回路的速度负载特性3. 差压式变量泵与节流阀组成的容积节流调速回路4. 防干扰回路基本回路是由若干液压元件有机的组成，能够完成某些特定的功能。
第一节 压力控制回路液压系统中，为满足设备的某些要求，经常要限制或控制系统中整体或某一部分的压力，把实现这些功能的回路称作压力控制回路。
这类回路包括调压、卸荷、释压、保压、增压、减压、平衡等多种回路。
一、调压回路液压系统的优点之一是易于实现安全保护。
常在泵的出口安装溢流阀限制系统最高压力，溢流阀作安全阀使用时其调定压力一般为系统最大工作压力的1.1倍，调整以后用螺母锁紧调节手轮。
有时为了防止液压泵变量机构失灵引起事故，可在泵出口安装一个溢流阀作安全阀用。
调压回路分有级调压和无级调压。
图6-1采用溢流阀调压，图中阀1起安全作用，阀2用于调压。
图6-2是采用先导式溢流阀的远程调压回路。
在先导式溢流阀1的遥控口接远程调压阀2，阀2可安装在工作台上，在阀1的调压范围内调节阀2，从而调节泵口的压力。
图6-3是采用比例溢流阀的调压回路，该回路按电器信号控制方式不同，可完成多级调压或无级调压。
图示为四级调压该回路压力转换平稳，元件少，简单可靠，易于自动控制。
液压系统中的控制油路、夹紧油路等，往往要求系统中某一部分油路具有低于系统压力的稳定压力。
减压回路一般由减压阀实现。
图6-4是二级减压回路之一。
在先导式减压阀的遥控口接远程调压阀2和换向阀3。
阀3关闭，压力由阀1调定；阀3开启，压力由阀2调定，阀2调定压力低于阀1调定压力。
在减压回路中，为了防止系统压力降低时对减压回路的影响，常在减压阀后安装单向阀。
三、卸荷回路当设备短时间不工作时，在液压系统中有卸荷回路，避免电机的频繁起动。
第六章液压基本回路
速度控制回路
速度控制回路是讨论液压执行元件速度的调节和变换的 问题。
1、调速回路 调节执行元件运动速度的回路。
定量泵供油系统的节流调速回路 变量泵（变量马达）的容积调速回路 容积节流调速回路
2、快速回路 使执行元件快速运动的回路。 3、速度换接回路 变换执行元件运动速度的回路。
第六章液压基本回路
▪ 采用液控单向阀的保压回路
适用于保压时间短、对保压稳定
性要求不高的场合。
▪ 液压泵自动补油的保压回
路采用液控单向阀、电接触式
压力表发讯使泵自动补油。
第六章液压基本回路
泄压回路
功用 使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快引
起剧烈的冲击和振动。
▪ 延缓换向阀切换时间的泄压回
▪ 用顺序阀控制的泄压回路
定量泵节流调速回路
回路组成：定量泵，流量控制阀（节流阀、调速阀等）， 溢流阀，执行元件。其中流量控制阀起流量调节作用，溢 流阀起压力补偿或安全作用。
▪ 按流量控制阀安放位置的不同分： 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵与液 压缸之间。 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸与油 箱之间。 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸并联 的支路上。 下面分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性。分析
在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这 一功能。
▪ 单级调压回路
▪ 系统中有节流阀。当执行
元件工作时溢流阀始终开 启，使系统压力稳定在调 定压力附近，溢流阀作定 压阀用。
▪ 系统中无节流阀。当
系统工作压力达到或超 过溢流阀调定压力时， 溢流阀才开启，对系统 起安全保护作用。
▪ 利用先导型溢流阀遥
控口远程调压时，主溢 流阀的调定压力必须大 于远程调压阀的调定压 力。
6.液压基本回路
液压传动——6.液压基本回路(74)
26
②速度负载特性v=f(FL) 活塞力平衡方程： pS • A1 = p 2 • A 2 + FL
pS • A1 - FL ∴ p2 = A2 pS • A1 - FL 节流阀两端压差： ∆p = p 2 0 = A2
q 通过节流阀的流量： 2 = K • A T • ∆p
A1 液压缸输入功率：P1 = p1 • q1 - p 2 • q 2 = p1 • q1 = • qP
回路的功率损失：
∆P = PP - P1 = p1 • q P - p1 • q1 = p1 • (q P - q1 ) = p1 • ∆q = 节流损失 P1 p1 • q1 q1 = 回路的效率： η = = PP p1 • q P q P
42
2) 液压泵-液压马达的容积调速回路 开式回路中马达的回油直接通回油 箱,工作油在油箱中冷却及沉淀过滤后再 由液压泵送入系统循环。 闭式回路中马达的回油直接与泵的吸 油口相连,结构紧凑,油液和大气隔绝,减 少了空气进入的机会,但油液的冷却条件 差,需设辅路，它能 连续输出高压 油，适用于增 压行程要求较 长的场合。
液压传动——6.液压基本回路(74)
12
6.1.5 平衡回路 1) 采用单向顺序阀的平衡回路 这种回路适用于 工作负载固定且活 塞闭锁要求不高的 场合。
液压传动——6.液压基本回路(74)
13
2) 采用液控单向阀的平衡回路 由于液控单向阀 是锥面密封,泄漏量 小,故其闭锁性能好, 活塞能够较,长时间 停止不动。回油路上 串联单向节流阀2,用 于保证活塞下行运动 的平稳。
∴适用于小功 率场合。
2 1 12 K • A T • pS = •( ) • 3 3 qP
液压基本回路【课件讲稿】
(3) 变量泵输出的流量qp和进入 缸中的流量q1自相适应：
当qp ﹤ q1时→泵的供油压力↓→
变量泵的流量↑→ qp≈q1；
当qp > q1时→泵的油压力↑→ 变量泵的流量自动↓→ qp≈ q1；
(4) 调速阀的作用 使进入缸中的流量保持恒定； 使泵的供油压力，供油量基本上不变，种特定功能的
典型回路。 一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常
都由一些基本回路组成，所以掌握一些基本回路的组 成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系 统。 液压基本回路分类： 压力控制回路 速度控制回路 多缸工作控制回路 其它回路 液压系统
3．利用溢流阀远程控制口 卸荷的回路（电磁溢溢阀）
•二位二通阀只需采用小流 量规格。 在实际产品中，常将电磁换 向阀与先导式溢流阀组合在 一起，这种组合称电磁溢流 阀。实际上采用电磁溢流阀， 管路连接更方便。
动画演示
4、采用复合泵的卸荷回路：
五、保压回路
有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其行程终 止时,保持压力一段时间,这时需采用保压回路。所谓保压回路,也 就是使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳 定地维持住压力,最简单的保压回路是使用三位换向阀的中位机能, 或密封性能较好的液控单向阀的回路,但是阀类元件处的泄漏使得 这种回路的保压时间不能维持太久。常用的保压回路有以下几种:
动画演示
四、卸荷回路
在执行元件停止工作时，为避免液压泵电机频繁启动而 采用。卸荷回路指的是在执行元件短时间停止工作时， 让泵在低载或空载的情况下运转的回路。
目的是减小△P，降低发热、减小泵和电机负载， 延长泵的寿命。
1.利用换向阀中位机能卸荷的回路 2.利用二位二通阀卸荷的回路
当qp ﹤ q1时→泵的供油压力↓→
变量泵的流量↑→ qp≈q1；
当qp > q1时→泵的油压力↑→ 变量泵的流量自动↓→ qp≈ q1；
(4) 调速阀的作用 使进入缸中的流量保持恒定； 使泵的供油压力，供油量基本上不变，种特定功能的
典型回路。 一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常
都由一些基本回路组成，所以掌握一些基本回路的组 成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系 统。 液压基本回路分类： 压力控制回路 速度控制回路 多缸工作控制回路 其它回路 液压系统
3．利用溢流阀远程控制口 卸荷的回路（电磁溢溢阀）
•二位二通阀只需采用小流 量规格。 在实际产品中，常将电磁换 向阀与先导式溢流阀组合在 一起，这种组合称电磁溢流 阀。实际上采用电磁溢流阀， 管路连接更方便。
动画演示
4、采用复合泵的卸荷回路：
五、保压回路
有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其行程终 止时,保持压力一段时间,这时需采用保压回路。所谓保压回路,也 就是使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳 定地维持住压力,最简单的保压回路是使用三位换向阀的中位机能, 或密封性能较好的液控单向阀的回路,但是阀类元件处的泄漏使得 这种回路的保压时间不能维持太久。常用的保压回路有以下几种:
动画演示
四、卸荷回路
在执行元件停止工作时，为避免液压泵电机频繁启动而 采用。卸荷回路指的是在执行元件短时间停止工作时， 让泵在低载或空载的情况下运转的回路。
目的是减小△P，降低发热、减小泵和电机负载， 延长泵的寿命。
1.利用换向阀中位机能卸荷的回路 2.利用二位二通阀卸荷的回路
速度控制回路
1．差动回路：
2．采用蓄能器的快速补油回 路：
对于间歇运转的液压机 械，当执行元件间歇或 低速运动时，泵向蓄能 器充油。而在工作循环 中某一工作阶段执行元 件需要快速运动时，蓄 能器作为泵的辅助动力 源，可与泵同时向系统 提供压力油。
3．利用双泵供油的快速运动回路：
二、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。
优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液 温升小，适用于高速、大功率调速系统。
缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。
三种基本形式: （1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回 （2）定量泵和变量马达容积调速回路 （3）变量泵和变量马达的容积调速回路
1、快速与慢速的换接回路
例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调 速阀并联）
动画演示
2、二次进给的回路
（1）调速阀串联的换接回路
动画演示
特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速
阀A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调 速阀A 后再由调速阀B调定，速度大小受调速阀A的限 制。
（2）调速阀并联的换接回路
（c）速度稳定性差。
（d）运动平稳性差。
（2）功率和效率 液压泵输出功率：
P pPq
液压缸输入功率： P1 p1qV1
回路中功率损失： P P P 1p P q p 1 q V 1
结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀 （流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系 统的效率很低。
2、回油节流调速回路
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，使其兼具两者 的优点。
3旁油路节流调速回路
旁油路节流调速回 路负载特性很软， 低速承载能力又差， 故其应用比前两种 回路少，只用于高 速、重载，对速度 平稳性要求不高的 较大功率系统中。
2．采用蓄能器的快速补油回 路：
对于间歇运转的液压机 械，当执行元件间歇或 低速运动时，泵向蓄能 器充油。而在工作循环 中某一工作阶段执行元 件需要快速运动时，蓄 能器作为泵的辅助动力 源，可与泵同时向系统 提供压力油。
3．利用双泵供油的快速运动回路：
二、容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。
优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液 温升小，适用于高速、大功率调速系统。
缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。
三种基本形式: （1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回 （2）定量泵和变量马达容积调速回路 （3）变量泵和变量马达的容积调速回路
1、快速与慢速的换接回路
例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调 速阀并联）
动画演示
2、二次进给的回路
（1）调速阀串联的换接回路
动画演示
特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速
阀A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调 速阀A 后再由调速阀B调定，速度大小受调速阀A的限 制。
（2）调速阀并联的换接回路
（c）速度稳定性差。
（d）运动平稳性差。
（2）功率和效率 液压泵输出功率：
P pPq
液压缸输入功率： P1 p1qV1
回路中功率损失： P P P 1p P q p 1 q V 1
结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀 （流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系 统的效率很低。
2、回油节流调速回路
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，使其兼具两者 的优点。
3旁油路节流调速回路
旁油路节流调速回 路负载特性很软， 低速承载能力又差， 故其应用比前两种 回路少，只用于高 速、重载，对速度 平稳性要求不高的 较大功率系统中。
液压基本回路(有图)_图文
类型： 调速回路、增速回路、速度换接回路等
一、调速回路
节流调速回路
类 型
容积调速回路
进油节流调速回路 回油节流调速回路
旁路节流调速回路
变量泵－定量执行元件 定量泵－变量执行元件 变量泵－变量执行元件
容积节流调速回路：变量泵＋流量阀
（一）节流调速回路
1、进油节流调速回路
回路组成方式：
将流量控制阀串接在执行元件 的进油路上，且在泵与流量阀 之间有与之并联的溢流阀 。
：
速度刚度 活塞运动速度随负载变化而变化的程度。用T表示
：
。
速度负载特性曲线（v-R曲线）
v AT1
AT2 AT3
0
分析：
AT1 > AT2 > AT3
Rmax
R
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 度比轻载时的小。
（2）特点
PP qP （1）速度－负载特性分析
※ 列活塞受力平衡方程 ※ 求出节流阀前后压差：ΔP ※ 求出活）
v
AT1< AT2< AT3 AT1
0
分析：
AT3 AT2
Rmax3 Rmax2 Rmax1
R
① R一定时， AT越大，v越小，速度刚度越差；
2、回油节流调速回路
A1 A2
Py
qy
P1
q1
P2
q2
qp
Pp
回路组成方式：
将流量控制阀串接 在执行元件的回油 路上，且在泵与执 行元件之间有与之 并联的溢流阀。
（1）速度－负载特性分析
系统稳定工作时，活塞受力平衡方程：
第6章液压基本回路
图6.10用行程换向阀控制的连续往复运动回路 1-定量油泵；2-溢流阀； 3-单向阀；4-液控换 向阀；5-液压缸；6、7-行程换向阀
动画演示
3. 用压力继电器控制的连续往复运动回路
其工作原理，见动画演示。 • 这种回路适用于要求实现 自动连续往复直线运动且 对换向精度和换向平稳性 要求不高的液压系统中。 • 需要注意的是，系统中的 安全阀2的调定压力要高于 系统的工作压力，以防止 系统压力达不到压力继电 器的动作压力使执行元件 无法工作。
动画演示
图6.11 用压力继电器控制的连续往复运动回路 1-定量油泵；2-溢流阀；3-电磁换向阀；4--液压 缸；5、6-压力继电器
6.2 压力控制回路
压力控制回路主要是借助各种压力控制元件来控 制液压系统中各条油路的工作压力，以求达到能够 满足各执行机构所需的力或力矩的要求，或者达到 系统的调压、减压、增压、保压、卸荷、平衡、缓 冲等动作的要求，能合理使用功率以及保证系统工 作安全等目的。
6.1.2 复杂换向回路
• 当需要频繁、连续自动地作往复运动且对换向过程有很多附加要 求时，则需采用复杂换向回路。
•
对于换向要求高的主机(如各类磨床)，若用手动换向阀就不能 实现自动往复运动。
• 采用机动换向阀，利用工作台上的行程块推动(联接在换向阀杆 上的)拨杆来实现自动换向，但工作台慢速运动时，当换向阀移 至中间位置时，工作台会因失去动力而停止运动(称“换向死 点”)，不能实现自动换向； • 当工作台高速运动时，又会因换向阀芯移动过快而引起换向冲击。 • 若采用电磁换向阀由行程挡块推动行程开关发出换向信号，使电 磁阀动作推动换向，可避免“死点”，但电磁阀动作一般较快， 存在换向冲击，而且电磁阀还有换向频率不高、寿命低、易出故 障等缺陷。
动画演示
3. 用压力继电器控制的连续往复运动回路
其工作原理，见动画演示。 • 这种回路适用于要求实现 自动连续往复直线运动且 对换向精度和换向平稳性 要求不高的液压系统中。 • 需要注意的是，系统中的 安全阀2的调定压力要高于 系统的工作压力，以防止 系统压力达不到压力继电 器的动作压力使执行元件 无法工作。
动画演示
图6.11 用压力继电器控制的连续往复运动回路 1-定量油泵；2-溢流阀；3-电磁换向阀；4--液压 缸；5、6-压力继电器
6.2 压力控制回路
压力控制回路主要是借助各种压力控制元件来控 制液压系统中各条油路的工作压力，以求达到能够 满足各执行机构所需的力或力矩的要求，或者达到 系统的调压、减压、增压、保压、卸荷、平衡、缓 冲等动作的要求，能合理使用功率以及保证系统工 作安全等目的。
6.1.2 复杂换向回路
• 当需要频繁、连续自动地作往复运动且对换向过程有很多附加要 求时，则需采用复杂换向回路。
•
对于换向要求高的主机(如各类磨床)，若用手动换向阀就不能 实现自动往复运动。
• 采用机动换向阀，利用工作台上的行程块推动(联接在换向阀杆 上的)拨杆来实现自动换向，但工作台慢速运动时，当换向阀移 至中间位置时，工作台会因失去动力而停止运动(称“换向死 点”)，不能实现自动换向； • 当工作台高速运动时，又会因换向阀芯移动过快而引起换向冲击。 • 若采用电磁换向阀由行程挡块推动行程开关发出换向信号，使电 磁阀动作推动换向，可避免“死点”，但电磁阀动作一般较快， 存在换向冲击，而且电磁阀还有换向频率不高、寿命低、易出故 障等缺陷。
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P A1 P2 A2 1 P2 A1P 1 A
图6-10 增压回路
图6-10所示，原理：在图示位置，油泵输出的低压油进入增压 器大缸的左腔，推动活塞右移，使增压器小缸右腔输出高压油，进 入工作液压缸。换向后，换向阀的阀心移到右端，油泵输出的压力 油进入增压器大缸的活塞杆腔，使活塞右移推回，工作液压缸的活 塞在弹簧的作用下返回。油箱中的油液可通过单向阀进入增压器小 缸右腔，以补充这部分管路的泄露。
图6-9 减压回路
第六章 液压基本回路
三、增压回路
增压回路是使系统中某一部分具有较 高的稳定压力。它能使系统中的局部压力 原高于液压泵的输出压力。 在某些机械的液压系统中，有时需要 使局部油路或某个液压缸获得比油泵供给 压力高得多，但流量不大的压力油时，就 可采用增压回路。增压器利用有杆腔的油 压高,即:
图6-6 旁路节流调速回路
图6-7 双压力回路
第六章 液压基本回路
4. 远程调压回路
它是用远程调压阀或小流量溢流阀 接在先导式溢流阀的遥控口上进行远程 控制回路。能供给系统三种压力。给系 统的压力由先导式溢流阀调定压力决定； 当电磁换向阀2通电时溢流阀1的遥控口 和远程调压阀4相通，这时油泵的供油压 力由远程调压阀4的调定压力决定；2和3 通电，由5决定。利用电磁换向阀是否与 先导式溢流阀遥控口相同，进行远程遥 控。注意，远程调压阀的调定压力应小 于先导式溢流阀所调定压力。 要求负载和泵后压力基本一致，减少系 统的功率消耗。
图6-15 平衡回路
第六章 液压基本回路
七、释压回路
为使高压大容量液压缸中存储的能 量缓慢释放，以免在突然释放时产生很大 的液压冲击，可采用释压回路。一般在液 压缸的直径较大、压力较高时，其高压油 缸在排油前就需释压，如压力机液压系统。 左图为使用节流阀的释压回路。由图 可见，液压缸上腔的高压油在换向阀处于 中立时通过节流阀、单向阀和换向阀释压， 释压快慢由节流阀调节。当上腔的压力降 至压力继电器的调定压力时，换向阀切换 至左位，液控单向阀打开，使液压缸上腔 的液体通过该阀排到液压缸顶部的副油箱。
a大 a小 R 不用次段，因速度随负载变化 太大
( p0 p1 )
Q ca 2 g R ( P0 ) A1 A1 A1
图6-19 速度、速度关系
图6-18为面积、速度关系图。 速度负载特性曲线：当负载为零时，缸的速度有最大值；当负 载等于P0A1时，缸的速度有最小值，即进口节流调速回路缸的速度 随负载的变化而变化。这是其缺点。图6-19为速度负载特性曲线。
第六章 液压基本回路
6.2 压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀来控制 系统或控制某一部分的压力。 类型：调压回路、增压回路、减压回路、 保压回路、卸荷回路、平衡回路和释压回路 等。 一、调压回路 使系统整体或某一部分的压 图 6-4 压力调定回路 力保持恒定或不超过某一个值。 1. 压力调定回路 由溢流阀来调整系 统的压力，将多余的油液通过溢流阀回油箱。 油泵始终在溢流阀调整的压力下工作，阀调 定的压力就是系统的压力。（图6-4） 2. 压力限定回路（过载安全回路） 仅当外界负载变化，超过阀的调定压力， 阀口开启，起保护作用。一般比系统的压力 图 6-5 压力限定回路（变量 大8~15%，泵后有一个最高压力。如变量 泵） 泵回路和旁路节流调速回路。（图6-5）
Q1 A1 P1 Q3 A2 P2
P3
Q2
图6-22 回油路节流调速
当R=0，V回最大；当R=P0A1，V回=0 由回路图可以看出：当从液压缸的无杆腔进油，而负载又很小时；由 于回油腔的有效工作面积较小，P2腔的压力可能超过油泵的供油压力，这 样就提高了回油腔和回油路的强度及防止泄露的要求。 节流阀在回油路上可以产生背压，相对进口节流调速而言，运动较平稳 ，因此常用在负载变化较大，要求运动平稳的液压系统中。
第六章 液压基本回路
四、卸荷回路
卸荷回路主要是指油泵的卸荷。所谓油泵的卸荷是指它 输出的油液全部或绝大部分直接返回油箱，使油泵处于很小 输出功率的状态。 油泵卸荷有两种情况：当液压系统的工作部件短时间停 止工作而不需要油泵供给压力油时，油泵可卸荷；或者当工 作部件在某段时间内需要保持很大的压力，但运动速度极慢， 甚至不动时（如压力机对工件加压），只需要油泵供给很少 的压力油这时油泵也应卸荷。后一种卸荷又称保压卸荷。
第六章 液压基本回路
机械工作部件都以一定的形式完成其工作任务。驱 动工作部件的液压系统应满足：能克服一定的阻力（扭 矩），速度大小能变化，运动方向能变化，能实现预定 的工作循环要求。各种液压系统由能实现上述要求的基 本回路组成。所谓基本回路，就是由相关液压元件组成 的用来完成特定功能的典型管路结构。它是液压系统的 基本单元。一个液压与气压传动系统由若干个基本回路 组成。 类型：方向控制回路、压力控制回路、调速回路、 多缸运动回路和液压马达控制回路等。 熟悉和掌握液压基本回路组成的组成结构、工作原 理及其性能特点，对分析、掌握和设计液压传动系统是 非常必要的。
第六章 液压基本回路
当用调速阀换节流阀时，速度负载特性曲线为下图： 当Δ P大于Δ Pmin时，调速阀的流量不变，速度不变。
Q
V
ΔP Δ Pmin R
图6-20 压力-流量特性
图6-21 速度-负载特性
第六章 液压基本回路
2. 回油路节流调速
将节流阀串联在液压缸和油箱之间未回油路 节流调速。
P1 A1 P2 A2 R， P P2 P3 P3 0，P P2 Q0 Q1 Q2 V cf A2 2 g ( P0 A2 R ) A1 1 （P1 A1 R） A2
第六章 液压基本回路
3.双压力回路 利用两个溢流阀分别控 制系统两个不同的压力。
举例：当液压缸上升到达终点 位置时，低压溢流阀使系统处于 仅保持支撑活塞、连杆自重的较 低压力；当活塞下行到压缩工作 时，系统所需的高压由高压溢流 阀控制。这种回路适应工作行程 和非工作行程两个阶段中系统压 力差别很大的要求，因而节省动 力消耗，减少油液发热。 4. 远程调压回路
第六章 液压基本回路
6.1 方向控制阀
作用：利用各种方向阀来控制流体的通断和 变向，以便使执行元件启动、停止和换向。 一、一般方向控制回路 只需在动力元件与执行元件之间采用普通换 向阀。图6-1为双作用油缸换向回路。原理 二、复杂方向控制回路 当需要频繁连续动作，且对换向过程有很多 附加要求时，需采用复杂方向回路。 6-1 双作用油缸的换向回路 1.时间控制制式换向回路 图6-2 主油路只受换向阀3控制，图示状态， 液压缸活塞向右运动；换向时拨块拨动先导阀左 移，控制油路经I2进换向阀右端，L处的锥面控制 回油量，J1控制控制油路的回油时间。 2.行程控制制式换向回路 图6-3
图6-16 释压回路
第六章 液压基本回路
6.3 速度控制回路 在液压传动系统中，调速回路占有重要的地位。 例如在机床的液压传动中，用于主运动和进给运动 的调速回路对机床的加工质量有着重要的影响。 类型：调速回路、增速回路和速度变换回路等。
第六章 液压基本回路
一、 调速回路
调速回路按调速基本原理可分为节流 调速、容积调速和联合调速；节流调速回 路是由定量泵和流量阀组成的调速回路， 可以通过调节流量阀通流截面积的大小来 控制流入或流出执行元件的流量，以此来 调节执行元件的运动速度。节流调速按流 量阀在回路中的位置不同可分为进口节流 调速、出口节流调速和回口节流调速。
第六章 液压基本回路
图6-11为用换向阀的卸荷回路；图6-12用溢流阀的卸荷 回路；图6-13用二位二通阀旁路的卸荷回路。
图6-11 换向阀的卸荷回路
图6-12 溢流阀的卸荷回路
图6-13 二位二通阀旁路的卸荷回路
第六章 液压基本回路
五、保压回路
用蓄能器保持系统中油液的压力，油泵 实现卸荷。在图6—14所示的回路中油泵输 出的油液经过单向阀进入系统，同时也进入 蓄能器，但系统的压力达到所需要的数值时 通过压力继电器（A图）或者顺序阀（B图） 等元件控制二位二通阀，于是油泵输出的油 液就在低压下经过二位二通阀或溢流阀流回 油箱，使油泵卸荷。这时蓄能器使系统继续 保持一定的压力并使单向阀关闭。系统中油 液的泄露由蓄能器放出的压力油进行补偿。 当系统中的压力过低时，压力继电器或顺序 阀使二位二通阀切断油泵油液直接回油箱的 管路，于是油泵输出的油压迅速升高，当其 大于蓄能器中的压力时便推开单向阀又向系 统和能器输送压力油，直到系统的压力达 到需要的数值时，油泵又卸荷。如此作用下 去，便可保持系统的压力在某个数值附近， 而油泵又处于卸荷状态。
(A)
(B)
图6-14 保压回路
第六章 液压基本回路
六、平衡回路 为了防止垂直油缸及其工 作部件因自重自行下落，或下 行运动中因自重造成失控、失 速，常设平衡阀。如图为单向 顺序阀组成的平衡回路，只有 当液压泵向油缸上腔供油对活 塞施加压力，使油缸下腔产生 的油压高于顺序阀设定的压力 时，油缸才能下行。
速度随力也变化。但这种回路当力减小时， P 0也减小（因调速阀此时起到溢流阀的作用， 溢流阀起安全阀的作用），与1和2相比能量利 用合理。 随着力增加，速度变化。在重载高速时， 速度刚性好，因R小时速度变化较大，主要用 在高速重载对速度要求不高的较大功率的系统， 如牛头刨床。
f大
R
图6-24 旁油路节流调速回路
图6-8 远程调压回路
第六章 液压基本回路
二、减压回路
减压回路是使系统中某一部分具 有较低的稳定压力。 图中油缸5的工作压力比油缸4的 工作压力高，为使油缸4能正常工作在 回路中并连一个减压阀2，使油缸4得 到一个稳定的、比溢流阀调定压力低 的压力。 为使减压回路工作可靠。减压阀 的最低调定压力不应低于0.5MP，最 高调定压力至少比系统压力低0.5MP。 控制油路用油也需装减压阀。
A1 V V
图6-10 增压回路
图6-10所示，原理：在图示位置，油泵输出的低压油进入增压 器大缸的左腔，推动活塞右移，使增压器小缸右腔输出高压油，进 入工作液压缸。换向后，换向阀的阀心移到右端，油泵输出的压力 油进入增压器大缸的活塞杆腔，使活塞右移推回，工作液压缸的活 塞在弹簧的作用下返回。油箱中的油液可通过单向阀进入增压器小 缸右腔，以补充这部分管路的泄露。
图6-9 减压回路
第六章 液压基本回路
三、增压回路
增压回路是使系统中某一部分具有较 高的稳定压力。它能使系统中的局部压力 原高于液压泵的输出压力。 在某些机械的液压系统中，有时需要 使局部油路或某个液压缸获得比油泵供给 压力高得多，但流量不大的压力油时，就 可采用增压回路。增压器利用有杆腔的油 压高,即:
图6-6 旁路节流调速回路
图6-7 双压力回路
第六章 液压基本回路
4. 远程调压回路
它是用远程调压阀或小流量溢流阀 接在先导式溢流阀的遥控口上进行远程 控制回路。能供给系统三种压力。给系 统的压力由先导式溢流阀调定压力决定； 当电磁换向阀2通电时溢流阀1的遥控口 和远程调压阀4相通，这时油泵的供油压 力由远程调压阀4的调定压力决定；2和3 通电，由5决定。利用电磁换向阀是否与 先导式溢流阀遥控口相同，进行远程遥 控。注意，远程调压阀的调定压力应小 于先导式溢流阀所调定压力。 要求负载和泵后压力基本一致，减少系 统的功率消耗。
图6-15 平衡回路
第六章 液压基本回路
七、释压回路
为使高压大容量液压缸中存储的能 量缓慢释放，以免在突然释放时产生很大 的液压冲击，可采用释压回路。一般在液 压缸的直径较大、压力较高时，其高压油 缸在排油前就需释压，如压力机液压系统。 左图为使用节流阀的释压回路。由图 可见，液压缸上腔的高压油在换向阀处于 中立时通过节流阀、单向阀和换向阀释压， 释压快慢由节流阀调节。当上腔的压力降 至压力继电器的调定压力时，换向阀切换 至左位，液控单向阀打开，使液压缸上腔 的液体通过该阀排到液压缸顶部的副油箱。
a大 a小 R 不用次段，因速度随负载变化 太大
( p0 p1 )
Q ca 2 g R ( P0 ) A1 A1 A1
图6-19 速度、速度关系
图6-18为面积、速度关系图。 速度负载特性曲线：当负载为零时，缸的速度有最大值；当负 载等于P0A1时，缸的速度有最小值，即进口节流调速回路缸的速度 随负载的变化而变化。这是其缺点。图6-19为速度负载特性曲线。
第六章 液压基本回路
6.2 压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀来控制 系统或控制某一部分的压力。 类型：调压回路、增压回路、减压回路、 保压回路、卸荷回路、平衡回路和释压回路 等。 一、调压回路 使系统整体或某一部分的压 图 6-4 压力调定回路 力保持恒定或不超过某一个值。 1. 压力调定回路 由溢流阀来调整系 统的压力，将多余的油液通过溢流阀回油箱。 油泵始终在溢流阀调整的压力下工作，阀调 定的压力就是系统的压力。（图6-4） 2. 压力限定回路（过载安全回路） 仅当外界负载变化，超过阀的调定压力， 阀口开启，起保护作用。一般比系统的压力 图 6-5 压力限定回路（变量 大8~15%，泵后有一个最高压力。如变量 泵） 泵回路和旁路节流调速回路。（图6-5）
Q1 A1 P1 Q3 A2 P2
P3
Q2
图6-22 回油路节流调速
当R=0，V回最大；当R=P0A1，V回=0 由回路图可以看出：当从液压缸的无杆腔进油，而负载又很小时；由 于回油腔的有效工作面积较小，P2腔的压力可能超过油泵的供油压力，这 样就提高了回油腔和回油路的强度及防止泄露的要求。 节流阀在回油路上可以产生背压，相对进口节流调速而言，运动较平稳 ，因此常用在负载变化较大，要求运动平稳的液压系统中。
第六章 液压基本回路
四、卸荷回路
卸荷回路主要是指油泵的卸荷。所谓油泵的卸荷是指它 输出的油液全部或绝大部分直接返回油箱，使油泵处于很小 输出功率的状态。 油泵卸荷有两种情况：当液压系统的工作部件短时间停 止工作而不需要油泵供给压力油时，油泵可卸荷；或者当工 作部件在某段时间内需要保持很大的压力，但运动速度极慢， 甚至不动时（如压力机对工件加压），只需要油泵供给很少 的压力油这时油泵也应卸荷。后一种卸荷又称保压卸荷。
第六章 液压基本回路
机械工作部件都以一定的形式完成其工作任务。驱 动工作部件的液压系统应满足：能克服一定的阻力（扭 矩），速度大小能变化，运动方向能变化，能实现预定 的工作循环要求。各种液压系统由能实现上述要求的基 本回路组成。所谓基本回路，就是由相关液压元件组成 的用来完成特定功能的典型管路结构。它是液压系统的 基本单元。一个液压与气压传动系统由若干个基本回路 组成。 类型：方向控制回路、压力控制回路、调速回路、 多缸运动回路和液压马达控制回路等。 熟悉和掌握液压基本回路组成的组成结构、工作原 理及其性能特点，对分析、掌握和设计液压传动系统是 非常必要的。
第六章 液压基本回路
当用调速阀换节流阀时，速度负载特性曲线为下图： 当Δ P大于Δ Pmin时，调速阀的流量不变，速度不变。
Q
V
ΔP Δ Pmin R
图6-20 压力-流量特性
图6-21 速度-负载特性
第六章 液压基本回路
2. 回油路节流调速
将节流阀串联在液压缸和油箱之间未回油路 节流调速。
P1 A1 P2 A2 R， P P2 P3 P3 0，P P2 Q0 Q1 Q2 V cf A2 2 g ( P0 A2 R ) A1 1 （P1 A1 R） A2
第六章 液压基本回路
3.双压力回路 利用两个溢流阀分别控 制系统两个不同的压力。
举例：当液压缸上升到达终点 位置时，低压溢流阀使系统处于 仅保持支撑活塞、连杆自重的较 低压力；当活塞下行到压缩工作 时，系统所需的高压由高压溢流 阀控制。这种回路适应工作行程 和非工作行程两个阶段中系统压 力差别很大的要求，因而节省动 力消耗，减少油液发热。 4. 远程调压回路
第六章 液压基本回路
6.1 方向控制阀
作用：利用各种方向阀来控制流体的通断和 变向，以便使执行元件启动、停止和换向。 一、一般方向控制回路 只需在动力元件与执行元件之间采用普通换 向阀。图6-1为双作用油缸换向回路。原理 二、复杂方向控制回路 当需要频繁连续动作，且对换向过程有很多 附加要求时，需采用复杂方向回路。 6-1 双作用油缸的换向回路 1.时间控制制式换向回路 图6-2 主油路只受换向阀3控制，图示状态， 液压缸活塞向右运动；换向时拨块拨动先导阀左 移，控制油路经I2进换向阀右端，L处的锥面控制 回油量，J1控制控制油路的回油时间。 2.行程控制制式换向回路 图6-3
图6-16 释压回路
第六章 液压基本回路
6.3 速度控制回路 在液压传动系统中，调速回路占有重要的地位。 例如在机床的液压传动中，用于主运动和进给运动 的调速回路对机床的加工质量有着重要的影响。 类型：调速回路、增速回路和速度变换回路等。
第六章 液压基本回路
一、 调速回路
调速回路按调速基本原理可分为节流 调速、容积调速和联合调速；节流调速回 路是由定量泵和流量阀组成的调速回路， 可以通过调节流量阀通流截面积的大小来 控制流入或流出执行元件的流量，以此来 调节执行元件的运动速度。节流调速按流 量阀在回路中的位置不同可分为进口节流 调速、出口节流调速和回口节流调速。
第六章 液压基本回路
图6-11为用换向阀的卸荷回路；图6-12用溢流阀的卸荷 回路；图6-13用二位二通阀旁路的卸荷回路。
图6-11 换向阀的卸荷回路
图6-12 溢流阀的卸荷回路
图6-13 二位二通阀旁路的卸荷回路
第六章 液压基本回路
五、保压回路
用蓄能器保持系统中油液的压力，油泵 实现卸荷。在图6—14所示的回路中油泵输 出的油液经过单向阀进入系统，同时也进入 蓄能器，但系统的压力达到所需要的数值时 通过压力继电器（A图）或者顺序阀（B图） 等元件控制二位二通阀，于是油泵输出的油 液就在低压下经过二位二通阀或溢流阀流回 油箱，使油泵卸荷。这时蓄能器使系统继续 保持一定的压力并使单向阀关闭。系统中油 液的泄露由蓄能器放出的压力油进行补偿。 当系统中的压力过低时，压力继电器或顺序 阀使二位二通阀切断油泵油液直接回油箱的 管路，于是油泵输出的油压迅速升高，当其 大于蓄能器中的压力时便推开单向阀又向系 统和能器输送压力油，直到系统的压力达 到需要的数值时，油泵又卸荷。如此作用下 去，便可保持系统的压力在某个数值附近， 而油泵又处于卸荷状态。
(A)
(B)
图6-14 保压回路
第六章 液压基本回路
六、平衡回路 为了防止垂直油缸及其工 作部件因自重自行下落，或下 行运动中因自重造成失控、失 速，常设平衡阀。如图为单向 顺序阀组成的平衡回路，只有 当液压泵向油缸上腔供油对活 塞施加压力，使油缸下腔产生 的油压高于顺序阀设定的压力 时，油缸才能下行。
速度随力也变化。但这种回路当力减小时， P 0也减小（因调速阀此时起到溢流阀的作用， 溢流阀起安全阀的作用），与1和2相比能量利 用合理。 随着力增加，速度变化。在重载高速时， 速度刚性好，因R小时速度变化较大，主要用 在高速重载对速度要求不高的较大功率的系统， 如牛头刨床。
f大
R
图6-24 旁油路节流调速回路
图6-8 远程调压回路
第六章 液压基本回路
二、减压回路
减压回路是使系统中某一部分具 有较低的稳定压力。 图中油缸5的工作压力比油缸4的 工作压力高，为使油缸4能正常工作在 回路中并连一个减压阀2，使油缸4得 到一个稳定的、比溢流阀调定压力低 的压力。 为使减压回路工作可靠。减压阀 的最低调定压力不应低于0.5MP，最 高调定压力至少比系统压力低0.5MP。 控制油路用油也需装减压阀。
A1 V V