第六章液压基本回路分析
第六章 液压传动系统的速度调节

节流调速回路--出口节流调速回路
③功率特性与回路效率
泵的输出功率为
Pp p pQp
(6-27)
执行元件的有效功率为 P p pQ1 p2Q2 1 F ( p1 A 1 p2 A 2)
功率损失为
P Pp P 1 p p Qp p p Q1 p2 Q2 p p Q1 Qy p p Q1 p2Q2 p y p j p p Qy p2Q2 p p Qy p jQ 2
按式(6-32)、(6-33)及图6-7可知:
a.随着负载的增加,运动速度下降很快,其速度-负载特性
比进、出口节流调速回路更软;
节流调速回路--旁路节流调速回路
b.在节流阀通流截面积一定时,负载愈大速度刚性愈大;
c.负载一定时,节流阀通流面积愈小,速度刚性愈好;
d.增大执行元件有效工作面积,减小节流阀指数,可以提高速 度刚性;
节流调速回路--出口节流调速回路
执行元件的运动速度,由通过节流阀从执行元 件回油腔排出的流量Q2决定,即
Q2 CA j p2 CA j p p A1 F 1 A2 A2 A2
(6-24)
节流调速回路--出口节流调速回路
②速度-负载特性 由式(6-24)可求得出口节流调速回路的速度刚性为
节流调速回路--进口节流调速回路
速度-负载特性可用速度刚性这一指标来评定,
其定义为曲线上某一点处切线斜率的倒数,表示意义 为:负载变化时,系统抗阻速度变化的能力。即
F A1 1 kv CA j p p A1 F 1
(6-10)
或
A1 F kv pp A1
液压基本回路原理与分析[1]
![液压基本回路原理与分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/03834759f01dc281e53af066.png)
液压基本回路原理与分析液压基本回路是用于实现液体压力、流量及方向等控制的典型回路。
它由有关液压元件组成。
现代液压传动系统虽然越来越复杂,但仍然是由一些基本回路组成的。
因此,掌握基本回路的构成,特点及作用原理,是设计液压传动系统的基础。
1. 压力控制回路压力控制回路是以控制回路压力,使之完成特定功能的回路。
压力控制回路种类很多。
例如液压泵的输出压力控制有恒压、多级、无级连续压力控制及控制压力上下限等回路。
在设计液压系统、选择液压基本回路时,一定要根据设计要求、方案特点,适当场合等认真考虑。
当载荷变化较大时,应考虑多级压力控制回路;在一个工作循环的某一段时间内执行元件停止工作不需要液压能时,则考虑卸荷回路;当某支路需要稳定的低于动力油源的压力时,应考虑减压回路;在有升降运动部件的液压系统中,应考虑平衡回路;当惯性较大的运动部件停止、容易产生冲击时,应考虑缓冲或制动回路等。
即使在同一种的压力控制基本回路中,也要结合具体要求仔细研究,才能选择出最佳方案。
例如选择卸荷回路时,不但要考虑重复加载的频繁程度,还要考虑功率损失、温升、流量和压力的瞬时变化等因素。
在压力不高、功率较小。
工作间歇较长的系统中,可采用液压泵停止运转的卸荷回路,即构成高效率的液压回路。
对于大功率液压系统,可采用改变泵排量的卸荷回路;对频繁地重复加载的工况,可采用换向阀的卸荷回路或卸荷阀与蓄能器组成的卸荷回路等。
1.1调压回路液压系统中压力必须与载荷相适应,才能即满足工作要求又减少动力损耗。
这就要通过调压回路实现。
调压回路是指控制整个液压系统或系统局部的油液压力,使之保持恒定或限制其最高值。
1.1.1用溢流阀调压回路1.1.1.1远程调压回路特点:系统的压力可由与先导式溢流阀1的遥控口相连通的远程调压阀2进行远程调节。
远程调压阀2的调整压力应小于溢流阀1的调整压力,否则阀2不起作用。
特点:用三个溢流阀进行遥控连接,使系统有三种不同压力调定值。
液压基本回路详解

液压缸: v qp pv npVp pv
A
A
变化Vp,即可变化缸旳运动速 度v .
qP
v
安 全 阀
qP
VM
液压马达:
nM
nM
qp pV MV
VM
n pV p VM
pVMV
变化Vp,即可变化nM .
2、定量泵-变量马达构成旳容积调速回路
p1
qP
TM
nM VM 马达输出转矩:
p2
TM
pMVM
AT1
AT3
AT1 < AT2 < AT3
特点: ① 速度稳定性大大提升;
0
R
② 功率损失比同类采用节流阀旳大。
(二)容积调速回路
经过变化变量泵旳输出流量或变化变量马达旳 排量来实现执行元件旳速度调整。 1、变量泵-定量执行元件构成旳容积调速回路
P1
P2
安 全 阀
开式回路
闭式回路
A
速度特征分析:
基本回路:有关液压元件所构成旳能独立完毕 特定功能旳经典回路。
类型
压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路
等等
多缸工作回路
要点:
1、方向、速度、压力等控制回路旳基本原理、功能、 回路中各元件作用和经典回路图;
2、节流调速回路旳参数计算措施,其中涉及正确地应 用薄壁小孔流量公式,精确列出液压缸受力平衡方程 等;
1DT(+):
P= Py2
2DT(+):
P= Py3
4、连续、按百分比进行压力调整回路
采用先导式百分比电磁溢流阀,调整进入阀旳输 入电流(或电压)旳大小,即可实现系统压力旳无 级调整。
优点:简朴,压力切换平稳,更轻易实现远距离控制或程控。
液压基本回路

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。
液压传动第六章

6.1.2 液压阀的分类 单向阀和换向阀
利用通流通道的更换来 溢流阀、减压阀、顺序 方向阀 阀和压力继电器 控制油液的流动方向
液 压 阀
压力阀 流量阀
节流阀、调速阀、 溢流节流阀
利用通流截面的节流作用 来控制系统的压力和流量
6.1.3 对液压阀的基本要求
液压系统中所使用的液压阀均应满足以下基本要求: (1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。
4)液动换向阀 液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯 位置的换向阀。
当K1通压力油,K2通回油时,阀芯 右移,P与A通,B与T通;当K2通压 力油,K1通回油时,阀芯左移,P与 B通,A与T通;当K1和K2都不通压 力油时,阀芯在两端对中弹簧的 作用下处于中位。
三位四通液动换向阀
5)电液换向阀 电液换向阀是由电磁阀和液动阀结合在一起构成 的一种组合式换向阀。
A B
油路,防止油路间的互相干扰。
单向阀要以和其他阀组成组合阀,例如 单向顺序阀、单向节流阀等。
单向阀的职能符号
2.液控单向阀
当控制口K处无压力油 通入时,它的工作机制 和普通单向阀一样:压 力油只能从通口P1流向 通口P2,不能反向倒流; 当控制口K有控制压力 油时,活塞1右移,推动顶杆2顶开阀芯,使油口P1和P2接通,油液 就可在两个方向自由通流。此时液控单向阀相当于一条通路。
①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住,且能承受一 定的正向负载和反向负载。 ②因P口封闭,泵不能卸荷,泵排出的压力油只能从溢流阀排 回油箱。 ③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处 于中位时,仍可保持系统压力,不致影响其它分支的正常工 作。
AB
H型机能
P T
2)H型机能 阀芯处于中位时, P,A,B,T四个油口互通,特点如下: ①虽然阀芯已除于中位,但缸的活塞无法停住。中位时油缸不 能承受负载; ②不管活塞原来是左行还是右行,缸的各腔均无压力冲击,也 不会出现负压。换向平稳无冲击,换向时无精度可言;
液压 基本回路分析

q1 q2 v A1 A2
图 回油节流调速回路
1)回路结构和主要液压参数
图 回油节流调速回路
p1 A1 F p2 A2
Δp p2
2)速度负载特性
A1 F KA T pp A A q2 2 2 v A2 A2
m
KAT p p A1 F q2 v A2 A21 m
以v为纵坐标,FL为横坐 标,将式子按不同节流 阀通流面积AT作图,可 得一组抛物线,称为进 油路节流调速回路的速 度负载特性曲线。
q1
v 与AT ,pp ,F 有关, 当AT 一定,F↑,v↓; 当F一定,AT↑,v↑。
这组曲线表示液压缸运 动速度随负载变化的规 律,曲线越陡,说明负 载变化对速度的影响越 大,即速度刚性越差。 当AT一定时,重载区 域比轻载区域的速度刚 性差; 在相同负载条件下, AT大时,亦即速度高时 速度刚性差。 所以这种调速回路适 用于低速轻载的场合。 用于低速轻载的场合
式中: qt——变量泵的理论流量; 理论流量 k1——变量泵的泄漏系数; 泄漏系数
改变变量泵的排量即可调节活塞的 运动速度v。若不考虑液压泵以外 的元件和管道的泄漏,这种回路的 活塞运动速度为 : F qt k1 qp A1 v A1 A1
节流调速:
由定量泵供油,由流量控制阀控制流入或流出执行 元件的流量来调节速度。
容积调速:
改变变量泵或变量马达的排量来调节速度。
容积节流调速:
采用变量泵供油,由流量控制阀控制流入或流出执 行元件的流量来调节速度,同时又使变量泵的输出流量 与通过流量控制阀的流量相适应。
(一) 节流调速回路 节流
3.旁路节流调速回路 旁路节流
1)回路结构和主要液压参数
第六章 液压基本回路

1YA
2YA
三级调压回路动画演示
1
图6-1 c) 三级调压回路
第一节 压力控制回路
• 二、减压回路
至 主 油 路
1 油至 路主
2
图6-2 a) 单级减压回路 单级减压回路动画演示
b) 两级减压回路 两级减压回路动画演示
第一节 压力控制回路
• 如图6-2(a)所示,回路中的单向阀作用是当主系统 压力下降到低于减压阀调定压力(如主油路中液压缸 快速运动)时,防止油液倒流,起短时保压之用。在 减压回路中,也可以采用类似两级或多级调压的方法 获得两级或多级减压。如图6-2(b)所示为利用先导型减 压阀1的远控口接一远控溢流阀2,电磁铁断电,支路 压力由减压阀1调定,电磁铁通电,则由溢流阀2调定。
图6-13用单向节流阀和液控单向阀的平衡回路
第二节 速度控制回路
• 速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需 要的运动速度。
• 一、快速运动回路
1. 采用液压缸差动连接的快速运动回路
A1 A2 2 3
在该回路中,当换向阀左位接入回路,活塞 向右运动时,从液压缸右侧排出的油再从左侧进 入液压缸,增加了进油口处的油量,可使液压缸 快速前进。 动画演示
第一节 压力控制回路
• 二级调压回路
1
(2)三级以上的调压回路
图6-1(c)所示为三级调压回 路。在图示状态下,系统压力由溢 流阀1调节;当1YA带电时,系统 压力由溢流阀2调节;当2YA带电 时,系统压力由溢流阀3调节。因 此可以得到三级压力。
3 2 低压 高压 4
图6-1(b)
第一节 压力控制回路
1
4
图6-14 液压缸的差动连接快速运动回路
第二节 速度控制回路
第六章 液压基本回路

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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
启,对系统起安全保护作用。阀的调定压力。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
多级调压回路 由先导型溢流阀、远程调 压阀和电磁换向阀组成。
无级调压回路 通过电液比例溢流阀来实 现。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
卸载回路
功用 在液压系统执行元件短时间不工作时,不频繁 启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。
补偿系统泄漏的目的。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
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。
用顺序阀控制的泄压回 路
回路采用带卸载小阀芯 的液控单向阀 4 实现保压 和泄压,泄压压力和回程 压力均由顺序阀控制。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
泄压回路
延缓换向阀切换时间 的泄压回路
换向阀处于中位时, 主泵和辅助泵卸载,液 压缸上腔压力油通过节 流阀 6 和溢流阀 7 泄压, 节流阀 6 在卸载时起缓 冲作用。泄压时间由时 间继电器控制。
第二节
速度控制回路一 调速回路
第六章 液压基本回路
第二节 速度控制回路之一
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。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
采用远控平衡阀的平衡 回路
它不但具有很好的密封 性,能起到长时间的闭锁定 位作用,还能自动适应不同 负载对背压的要求。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
保压回路
功用 使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移 的工况保持稳定不变的压力。保压性能有两个指标:保压 时间和压力稳定性。
单级减压回路 在需要低压的支路上串 联定值减压阀。单向阀用来 防止缸 5 的压力受主油路的 干扰。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
二级减压回路 在先导型减压阀遥控口接入远程调 压阀和二位二通电磁阀。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
增压回路
功用 使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不 大的油液供应。实现压力放大的元件主要是增压器,其增 压比为增压器大小活塞的面积比。注意:压力放大是在降 低有效流量的前提下得到的。
采用单向顺序阀的平衡回路 顺序阀压力调定后,若工作负 载变小,系统功率损失将增大。 由于滑阀结构的顺序阀和换向 阀存在泄漏,活塞不可能长时间停 在任意位置。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
采用液控单向阀的平 衡回路
液控单向阀是锥面密 封,故闭锁性能好。回路 油路上串联单向节流阀用 于保证活塞下行的平稳。
单作用增压器的增压回路 适用于单向作用力大、行程小、 作业时间短的场合。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
双作用增压器的增压回路 它能连续输出高压油, 适用于增压行程要求较长的场合。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
平衡回路
功用 使立式液压缸的回油路保持一定背压,以防止 运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落,或下行运动 时因自重超速失控。
第一节 压力控制回路
第六章 液压基本回路
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整个系 统或局部支路的压力,以满足执行元件对力和转 矩的要求。
包括: 调压回路 卸载回路 减压回路 增压回路 平衡回路 保压回路 泄压回路
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
调压回路
功用 调定和限制液压系统的最高工作压力,或者 使执行机构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:
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。
卸载方式:压力卸载;流量卸 载(仅适用于变量泵)
用换向阀中位机能的卸载回路 泵可借助M型、H型或K型换向 阀中位机能来实现降压卸载。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
用先导型溢流阀的卸载回路 采用二位二通电磁 阀控制先导型溢流阀的遥控口来实现卸载。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
限压式变量泵的卸载回 路为零流量卸载,泵的压力升 高到泵的压力调节螺钉调定的 极限值时,泵的流量减小到只 补充缸或阀的泄漏,回路实现 保压卸载。
第六章 液压基本回路
第六章 液压基本回路
液压基本回路
任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液压基 本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。
基本回路按在液压系统中的功能可分: —控制和调节执行元件的速度; 方向控制回路—控制执行元件运动方向的变换和锁停; 多执行元件控制回路— 控制几个执行元件间的工作 循环。
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。
泵出口压力p=p1
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
系统中无节流阀。当系
利用先导型溢流阀遥控
统工作压力达到或超过溢流 口远程调压时,主溢流阀的
阀调定压力时,溢流阀才开 调定压力必须大于远程调压
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。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
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
第一节 压力控制回路
采用辅助泵的保压回路 当液压缸加压完毕要求保 压时,由压力继电器 4 发 讯,主泵卸载,由辅助泵 供油维持系统压力稳定。 由于辅助泵只需补偿系统 泄漏,可选小流量泵,功 率损失小,压力稳定性取 采用蓄能器补油的保压回路 决于溢流阀 7 的稳压性能。用蓄能器代替辅助泵亦可达到
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
有蓄能器的卸载回路 当回路压力到达卸载溢流 阀调定压力时,泵通过该 阀卸载,蓄能器保持系统 压力。
第六章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
减压回路
功用 减小系统压力到需要的稳定值,以满足机床的 夹紧、定位、润滑及控制油路的要求。
注意要减压阀稳定工作,最低调整压力≮0.5MPa,最 高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。