速度控制回路(二)解析
第八章液压基本回路(二)讲解
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
液压基本回路(二)
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
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
12气动基本回路速度控制回路.ppt
以上的讨论，适用于负载变化不大的 情况。当负载突然增大时，由于气体 的可压缩性，就将迫使气缸内的气体 压缩，使活塞运动速度减慢；反之， 当负载突然减小时，气缸内被压缩的 空气，必然膨胀，使活塞运动加快 这称为气缸的“自走”现象。
五、缓冲回路
❖ 要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b）所示回路的特点是， 当活塞返回到行程末端时， 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度，余气只 能经节流阀1排出，因此 活塞得到缓冲。
a）所示回路能实现快进一慢进缓冲一停止快 退的循环，行程阀可根据需要来调整缓冲开始 位置，这种回路常用于惯性力大的场合。
2双向调速回路三快速往复运动回路将图145a中两只单向节流阀换成快速排气阀就构成了快速往复回路四速度换接回路利用两个二位二通阀与单向节流阀并联当撞块压下行程开关时发出电信号使二位二通阀换向改变排气通路从而使气缸速度改变
速度控制回路
概念：用来调节气缸的运动速度或实现气缸的缓 冲等的控制回路，一般为节流调速。
二、双作用气缸的速度控制回路
1、单向调速回路
当节流阀开度较小时，由于进 入A腔的流量较小，压力上升 缓慢，当气压达到能克服负载 时，活塞前进，此时A腔容积 增大，结果使压缩空气膨胀， 压力下降，使作用在活塞上的 力小于负载，因而活塞就停止 前进。待压力再次上升时，活 塞才再次前进。这种由于负载 及供气的原因使活塞忽走忽停 的现象，叫气缸的“爬行”。
进气节流
❖ 节流供气的不足之处主要表现为：
第八章流量阀及速度控制回路解读
m
几种常用的节流口形式如图所示。
针阀式
偏心槽式
轴向三角槽式
周向缝隙式
轴向缝隙式
（一）节流阀
1、结构原理
适用于： 负载和温
度变化不大或
对速度稳定性 要求不高的液
压回路中。
单向节流阀
则无节流作用。
2
3 只能控制一个方向上的流量大小， 而在另一个方向 4
1 2 3 P2 4 P1
P2
P1 P2
P1
P1
1）液压缸差动连接回路
2）采用蓄能器的快速运动回路
3）双泵供油回路
4）用电磁换向阀的快慢速转换回路
5）行程阀的快慢速换接回路
下位： 快进 上位： 工进 阀2左位：快退
优点：快慢速换接过程 较平稳，换接点的位置较准 确。 缺点：行程阀的安装位 置不能任意布置，管路连接 较为复杂。
2. 两种慢速的转换回路
1、进油节流调速回路
1）回路的组成： 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2）工作原理： 执行元件进油路串接一节流 阀，以调节执行元件运动速度。 正常工作的必要条件： 泵输出油液qp q1→液压缸 △q→油箱
泵出口压力pp：溢流阀调整压力（基本恒定）
2、回油（出口）节流调速回路
原理： 节流阀串联在液压缸回油 路上，通过控制缸的回油量q2 实现速度调节。 特点： 基本特性与进口节流调速 回路基本相同。
正确而迅速地阅读液压系统图，对于分析液压 系统、设计电气系统以及使用、检修、调整液压设 备都有重要的作用。
阅读液压系统图的一般方法和步骤： 1）了解液压系统的任务、工作循环、应具 备的性能和需要满足的要求； 2）查询系统图中所有的液压元件及其连接 关系，分析它们的作用及其所组成的基本回路及 功能； 3）分析系统的基本回路，了解系统的工作 原理及特点。
第十四章-气动基本回路
第六节 延时回路
右图为延时输出回路。
左图为气缸延时返回 回路。
第七节 安全保护和操作回路
由于气动机构负荷的过载、气压的突然降低 以及气动执行机构的快速动作等原因，都可 能危及操作人员或设备的安全，因此在气动 回路中，常常需要设计安全保护回路。
一、过载保护回路
活塞杆在伸 出过程中， 系统过载时， 活塞杆立即 缩回。
用行程阀控制的单缸单往复动作回路。
下图为用阻容控制的单缸 单往复延时返回回路。
上图为用压力阀控制的 单缸单往复动作回路。
2、单缸多往复动作回路
按下带定位装置的手动 阀1：连续往复运动； 松开带定位装置的手动 阀1：下位工作，气缸停 止运动。
二、互锁回路
只有三个机动换向阀同时 动作，主控阀才能换向， 气缸才能伸出。
三、双手操作安全回路
锻压、冲压设备中必须设置 安全保护回路，以保证操作 者双手的安全。
左图为“与”回路的双 手操作安全回路。 注意： 两个手动阀的安装距离必 须保证单手不能同时操作。
1、阀2与阀3同时按 下：主控阀上位工 作，气缸伸出；
✓为获得稳定的运动速 度，气动系统多采用出 口节流调速。
2、双向调速回路
✓排气节流阀
调速回路 ： 通过两个单向 节流阀或两个 排气节流阀控 制气缸伸缩的 速度。
三、快速往返运动回路
用两个快排阀实现双 作用气缸的快速往返， 可达到节省时间的要 求。
四、速度换接回路
采用二位二通 阀与节流阀并联， 由行程开关发出电 信号，控制二位二 通阀换向，改变排 气通路，从而控制 气缸速度改变。行 程开关的位置，可 根据需要选定。
五、缓冲回路
活塞快速向右运 动接近末端，压下机 动换向阀，气体经节 流阀排气，活塞低速 运动到终点。
第三节 速度控制回路(二)
2、两种慢速的换接回路
（1）两调速阀串联，且 调速阀4的流量调得比3小， 从而实现两种慢速的换接。 此回路的速度换接平稳性 好
（2）两调速阀并联
两调速阀各自独 立调节流量，互不影 响；但一个调速阀工 作时，另一个调速阀 无油通过，其减压阀 居最大开口位置，速 度换接时大量油液通 过该处使执行元件突 然向前冲。 它不宜用于“在 加工过程中实现速度 换接”，只能用于速 度预选场合。
当运动部件快速下降时， 液压缸上腔负压，充液油 箱4通过液控单向阀3向缸 的上腔补油。 当运动部件接触工件 加压时，阀3关闭，只液 压泵供油，活塞运动速 度降低。 回程时，液压缸上腔 一部分回油通过阀3进入 充液油箱，一部分回油 直接回油箱。 充 液 阀 控制快速 下降速度
（2） 采用增速缸的快速运动回路 增速缸由活塞缸与柱塞 Nhomakorabea缸复合而成。
2.双泵供油的快速运动回路
p系统 p3，两泵同时供油，快进。 p系统 p3，泵1卸载，单向阀关闭，泵2供油，慢进。
卸载阀3的调定 压力至少应比溢流 阀5的调定压力低 10％～20％。 常用在执行元 件快进和工进速度 相差较大的场合。 大流量泵 大流量泵
3、充液快速运动回路
（1）自重充液快速运动回路 回路用于垂直运动部件质量较大的液压机系统。
辅助缸 (成对)
泵向6供油，快进（5 右腔补油）； 压板触及工件，油压上 升，顺序阀4开启，5和6同 时供油，慢速加压； 5左腔进油，右腔通过充 液阀7回油，回程。
主 缸
这种回路常用于冶金机械。
4、采用蓄能器的快速运动回路
当换向阀处于左 位或右位时，泵和蓄 能器同时向缸供油， 实现快速运动。 当换向阀处于中 位时缸停止工作，泵 经单向阀向蓄能器充 液，蓄能器压力升高 到液控顺序阀的调定 压力时，泵卸荷。
【资料】速度控制回路汇编
2. 定量泵＋变量马达
由于液压泵 输出的压力由溢 流阀限定，液压 泵流量保持不变 因此该调速回路 具有最大的输出 功率，故称为恒 功率调速。
3. 变量泵＋变量马达
在改变变量泵的容积常数时，回路处于恒转矩调 速阶段；在改变变量马达的容积常数时，回路处于恒 功率调速阶段。
（三）变量泵－调速阀容积节流调速回路
回路的功率损失组成
节流损失：Pj p2q3 溢流损失：Py p1q4
回路总功率损失：
PPj Py
进油路和回油路节流调速回路的比较
❖ 负载能力：回油路节流回路可以直接承受反向负载，
进油路节流回路中必须接入背压阀才能实现。
❖ 启动性能：回油路节流回路启动时有较大的前冲现
象，而进油路节流回路前冲现象不明显。
回路的功率损失组成
P p1q1 p2 q2 p1(q2 q3)(p1p)q2 p1q3 pq2
溢流功率 损失
节流功率 损失
回路的效率
c
p2 q2 p1 q1
返回
看图
进油路节流调速回路的功率损失的变化
AJ
不
变
，
负
载
增节 溢大流 流
损 损
失 失
AJ
不
变
，
负
载
减节 溢小流 流
损 损
失 失
AJ不变，负载增/大 减小 总功率损失不定
3) 节流阀开度不变，负载增大
压差减小，液阻不变→流量减少 油缸速度降低。
4)节流阀开度不变，负载减小：
压差增大，液阻不变→流量增加
油缸速度提高。
返回
进油路节流调速回路的速度－负载特性
液压缸移动速度
节流阀通流
面积
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动画演示
2.2 两种慢速的换接回路
动画演示
动画演示
2.1 快速与慢速的换接回路
慢速工进：液压缸快进,当活塞所连 接的挡块压下行程阀6时，行程阀关 闭,液压缸右腔的油液必须通过节流 阀5才能流回油箱，活塞运动速度转 变为；
快速运动：当换向阀左位接人回路 时,压力油经单向阀4进入液压缸右 腔，活塞快速向右返回。
这种回路的快慢速换接过程比较平 稳,换接点的位置比较准确。缺点是 行程阀的安装位置不能任意布置， 管路连接较为复杂。若将行程阀改 为电磁阀，安装连接比较方便,但速 度换接的平稳性、可靠性以及换向 精度都较差。
动画演示
1.3 双泵供油回路
其中大的液压泵实现快速运动， 小流量泵实现工作进给。
在快速运动时，系统由两个油 泵共同供油；在工作进给时， 系统压力升高，打开卸荷阀2 使大流量泵卸荷，系统油量由 小流量泵单独供油。
动画演示
1.4 增速缸的快速运动回路
动画原理
二、速度换接回路
速度换接回路的功能是使液压执行机构在一个工作循环中从 一种运动速度变换到另一种运动速度,因而这个转换不仅包括液压执 行元件快速到慢速的换接,而且也包括两个慢速之间的换接。实现这 些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。
差动连接和非差动连接的速度之比：
v' A1 v A1 A2
动画演示
1.2 采用蓄能器的快速回路
采用蓄能器的目的是可以用流量较 小的液压泵，当系统中短期需要大 流量时，此时换向阀5处于左位或 右位位置，就有泵和蓄能器共同向 缸6供油。
当系统停止工作时，换向阀5处于 中间位置，此时泵经单向阀3向蓄 能器供油，蓄能器压力升高后，控 制溢流阀溢流。
速度控制回路（二） 教学内容
1. 掌握快速运动回路的工作原理 2. 掌握速度换接回路的工作原理
一、快速运动回路概述 快速运动回路又称为增速回路，其作用在于使液压执行元件获 得所需的高速，以提高系统的工作效率。 1.1 液压缸差动连接回路
其特点为当液压缸前进时，活塞从液压缸右侧排出 的油再从左侧进入液压缸，增加进油处的一些油量， 即和泵同时供应液压缸进口处的液压油，可使液压 缸快速前进，但使液压缸推力变小。