第六章基本回路ppt課件

1、第一節(jié) 壓力控制回路 壓力控制回路是利用壓力控制閥來(lái)控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿(mǎn)足液壓執(zhí)行元件對(duì)力或轉(zhuǎn)矩要求的回路。這類(lèi)回路包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷和平衡等多種回路。 （1調(diào)壓回路 調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或不超過(guò)某個(gè)數(shù)值。在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力可以通過(guò)溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)。在變量泵系統(tǒng)中，用安全閥來(lái)限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過(guò)載。若系統(tǒng)中需要兩種以上的壓力，則可采用多級(jí)調(diào)壓回路。 1.單級(jí)調(diào)壓回路 2.二級(jí)調(diào)壓回路 3.多級(jí)調(diào)壓回路 4.比例調(diào)壓回路調(diào)壓回路第一節(jié) 壓力控制回路減壓回路第一節(jié) 壓力控制回路（二減壓回路 減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油

2、路具有較低的穩(wěn)定壓力。最常見(jiàn)的減壓回路采用定值減壓閥與主油路相連，如圖62a所示。為了使減壓回路工作可靠起見(jiàn)，減壓閥的最低調(diào)整壓力應(yīng)不小于0.5MPa，最高調(diào)整壓力至少應(yīng)比系統(tǒng)壓力低0.5MPa。當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時(shí)，調(diào)速元件應(yīng)放在減壓閥的后面，以避免減壓閥泄漏指由減壓閥泄油口流回油箱的油液對(duì)執(zhí)行元件的速度發(fā)生影響。圖62a)一級(jí)減壓b)二級(jí)減壓增壓回路第一節(jié) 壓力控制回路（三增壓回路 當(dāng)液壓系統(tǒng)中的某一支路需要壓力較高但流量不大的壓力油，若采用高壓泵又不經(jīng)濟(jì)，或者根本就沒(méi)有這樣高壓力的液壓泵時(shí)，可以采用增壓回路。采用增壓回路可節(jié)省能源，而且工作可靠、噪聲小。a)單作用增壓缸a)雙

3、作用增壓缸卸荷回路第一節(jié) 壓力控制回路 （四卸荷回路 卸荷回路的功用是在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使其輸出的流量在壓力很低的情況下流回油箱，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的壽命。這種卸荷方式稱(chēng)為壓力卸荷。常見(jiàn)的壓力卸荷方式有如下幾種： 1.換向閥卸荷回路 M、H和K型中位機(jī)能的三位換向閻處于中位時(shí)，泵即卸荷。這種回路切換時(shí)壓力沖擊小，但回路中必須設(shè)置單向閥，以使系統(tǒng)能保持0.3MPa左右的壓力，供控制油路之用。 2.先導(dǎo)式溢流閥卸荷回路 3.二通插裝閥卸荷回路 在雙泵供油回路中利用順序閥作卸荷閥的卸荷方式詳見(jiàn)圖6-20。第一節(jié) 壓力控制回路圖65卸荷回路保壓回路第一節(jié) 壓力控制回路 （

4、五保壓回路 1.利用液壓泵的保壓回路 在保壓過(guò)程中，液壓泵仍以較高的壓力保壓所需壓力任務(wù)。此時(shí)，若采用定量泵則壓力油幾乎全經(jīng)溢流閥流回油箱，系統(tǒng)功率損失大，發(fā)熱嚴(yán)重，故只在小功率系統(tǒng)且保壓時(shí)間較短的場(chǎng)合下使用。若采用限壓式變量泵，在保壓時(shí)泵的壓力雖較高，但輸出流量幾乎等于零。因此，系統(tǒng)的功率損失較小，且能隨泄漏量的變化而自動(dòng)調(diào)整輸出流量，因而其效率也較高。 2.利用蓄能器的保壓回路 3.自動(dòng)補(bǔ)油保壓回路圖6-6 自動(dòng)補(bǔ)油保壓回路第一節(jié) 壓力控制回路圖6-5 利用蓄能器的保壓回路F平衡回路第一節(jié) 壓力控制回路（六平衡回路 平衡回路的功用，在于執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，不致因受負(fù)載重力作用而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行

5、下落。圖67所示為采用單向順序閥的平衡回路。釋壓回路第一節(jié) 壓力控制回路（七釋壓回路 液壓系統(tǒng)在保壓過(guò)程中，由于油液壓縮性和機(jī)械部分產(chǎn)生彈性變形，因而儲(chǔ)存了相當(dāng)?shù)哪芰?，若立即換向，則會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊。因而對(duì)容量大的液壓缸和高壓系統(tǒng)大于7MPa），應(yīng)在保壓與換向之間采取釋壓措施。FFF第二節(jié) 速度控制回路第二節(jié) 速度控制回路 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的速度控制回路包括調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件的速度的調(diào)速回路，使之獲得快速運(yùn)動(dòng)的快速運(yùn)動(dòng)回路，和工作進(jìn)給速度以及工作進(jìn)給速度之間的速度換接回路等。 調(diào)速是為了滿(mǎn)足液壓執(zhí)行元件對(duì)工作速度的要求，在不考慮液壓油的壓縮性和泄漏的情況下，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為: 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為:A

6、qmVqn 為了改變進(jìn)人液壓執(zhí)行元件的流量，可采用定量泵和流量控制閥并改變通過(guò)流量間流量的方法，也可采用改變變量泵或變量馬達(dá)排量的方法。前者稱(chēng)為節(jié)流調(diào)速，后者稱(chēng)為容積調(diào)速；而同時(shí)用變量泵和流量閥來(lái)達(dá)到調(diào)速目的時(shí)，則稱(chēng)為容積節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速回路第二節(jié) 速度控制回路（一節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速回路的工作原理是通過(guò)改變回路中流量控制元件節(jié)流閥和調(diào)速閥通流截面積的大小來(lái)控制流人執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)流量閥在回路中的位置不同，分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速、回油節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速三種回路。 1.進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 如圖69a所示，節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵和液壓缸之間。液壓泵輸出的油液一部分

7、經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸工作腔，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。有溢流是這種調(diào)速回路能夠正常工作的必要條件。由于溢流閥有溢流，泵的出口壓力p就是溢流閥的調(diào)整壓力并基本保持恒定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積，即可調(diào)節(jié)通過(guò)節(jié)流閥的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。 （l速度負(fù)載 特性缸在穩(wěn)定工作時(shí)，其受力平衡方程式為：第二節(jié) 速度控制回路2211ApFAp11AFp 11AFppppppmpTmTAFpKApKAq11mpTAFpAKAAq111速度負(fù)載 特性曲線(xiàn)第二節(jié) 速度控制回路速度負(fù)載特性曲線(xiàn)（2最大承載能力 由上式可知，無(wú)論AT為何值，當(dāng)FppA1時(shí)，節(jié)流閥兩端壓差上戶(hù)為零，活塞運(yùn)動(dòng)也就停止，此

8、時(shí)液壓泵輸出的流量全部經(jīng)溢流閥回油箱。所以此F值即為該回路的最大承載值，即FppA1。（3功率和效率 在節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓泵的輸出功率Pp為常量；而液壓缸的輸出功率為P1是可變的。功率損失：111qpqpPPPppp效率pppppcqpqpqpFPP111第二節(jié) 速度控制回路2.回油節(jié)流調(diào)速回路（l速度負(fù)載特性222122AAFAApKAAqmpT（2最大承載能力 FmaxppA121pqqpPPPyppppqpppcqpqpqpqpFPP2211（3功率和效率第二節(jié) 速度控制回路 進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路之間有許多相同之處，但是，它們也有如下不同： 1承受負(fù)值負(fù)載的能力?；赜凸?jié)流調(diào)速

9、回路的節(jié)流閥使液壓缸回油腔形成一定的背壓，在負(fù)值負(fù)載時(shí)，背壓能阻止工作部件的前沖，即能在負(fù)值負(fù)載下工作，而進(jìn)油節(jié)流調(diào)速由于回油腔沒(méi)有背壓力，因而不能在負(fù)值負(fù)載下工作。 2停車(chē)后的起動(dòng)性能。長(zhǎng)期停車(chē)后液壓缸油腔內(nèi)的油液會(huì)流回油箱，當(dāng)液壓泵重新向液壓缸供油時(shí)，在回油節(jié)流調(diào)速回路中，由于進(jìn)油路上沒(méi)有節(jié)流閥控制流量，即使回油路上節(jié)流閥關(guān)得很小，也會(huì)使活塞前沖；而在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，由于進(jìn)油路上有節(jié)流閥控制流量，故活塞前沖很小，甚至沒(méi)有前沖。 3實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，進(jìn)油腔的壓力將隨負(fù)載而變化，當(dāng)工作部件碰到死擋塊而停止后，其壓力將升到溢流閥的調(diào)定壓力，利用這一壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控

10、制是很方便的。但在回油節(jié)流調(diào)速回路中，只有回油腔的壓力才會(huì)隨負(fù)載變化，當(dāng)工作部件碰到死擋塊后，其壓力將降至零，利用這一壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控制比較麻煩，故一般較少采用。第二節(jié) 速度控制回路 4發(fā)熱及泄漏的影響。在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥發(fā)熱后的液壓油直接進(jìn)入液壓缸的進(jìn)油腔；而在回油節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥發(fā)熱后的液壓油流回油箱冷卻。因此，發(fā)熱和泄漏對(duì)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的影響均大于回油節(jié)流調(diào)速。 5運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。在回油節(jié)流調(diào)速回路中，由于回油路上節(jié)流閥小孔對(duì)缸的運(yùn)動(dòng)有阻尼作用，同時(shí)空氣也不易滲入，可獲得更為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。而在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，回油路的油液沒(méi)有節(jié)流閥阻尼作用，因此，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性稍差。但

11、是，在使用單桿液壓缸的場(chǎng)合，無(wú)桿腔的進(jìn)油量大于有桿腔的回油量，故在缸徑、缸速均相同的情況下，若節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量相同，則進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。 為了提高回路的綜合性能，一般常采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，并在回油路上加背壓閥的回路，使其兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)。第二節(jié) 速度控制回路3.旁路節(jié)流調(diào)速回路 由于溢流已由節(jié)流閥承擔(dān)，故溢流閥實(shí)際上是安全閥，常態(tài)時(shí)關(guān)閉，過(guò)載時(shí)打開(kāi)，其調(diào)定壓力為最大工作壓力的1.11.2倍。（l速度負(fù)載特性 由于在回路中泵的工作壓力隨負(fù)載而變化，正比于壓力的泄漏量也是變量前兩回路中為常量），對(duì)速度產(chǎn)生了附加影響，因而泵的流量中要計(jì)入泵的泄漏流量qp，所以有mTtTppKAq

12、qqqq)(1mTtAFKAAFq11Lk11Aq第二節(jié) 速度控制回路 （2最大承載能力 由圖6-11b可知，速度負(fù)載特性曲線(xiàn)在橫坐標(biāo)上并不匯交，其最大承載能力隨AT的增大而減小，即旁路節(jié)流調(diào)速回路的低速承載能力很差，調(diào)速范圍也小。 （3功率與效率 旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失而無(wú)溢流損失，泵的輸出壓力隨負(fù)載而變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負(fù)載而變化，所以比前兩種調(diào)速回路效率高。 圖6-11b由于旁路節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載特性很軟，低速承載能力又差，故其應(yīng)用比前兩種回路少，只用于高速、負(fù)載變化較小、對(duì)速度平穩(wěn)性要求不高而要求功率損失較小的系統(tǒng)中。 4采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速閥的工作壓差一般最小須0

13、.5MPa，高壓調(diào)速閥需1.0MPa左右。容積調(diào)速回路第二節(jié) 速度控制回路 容積調(diào)速回路是用改變泵或馬達(dá)的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有節(jié)流損失和溢流損失，因而效率高，油液溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。缺點(diǎn)是變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。根據(jù)油路的循環(huán)方式，容積調(diào)速回路可以分為開(kāi)式回路或閉式回路。補(bǔ)油泵的流量一般為主泵流量的1015，壓力通常為0.3 1.0MPa左右。 1.變量泵和定量液壓執(zhí)行元件容積調(diào)速回路（二容積調(diào)速回路第二節(jié) 速度控制回路2.定量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路 圖6-14a所示為由定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。第二節(jié) 速度控制回路3.變量泵和變量馬達(dá)容

14、積調(diào)速回路 圖6-15a所示為采用雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路。容積節(jié)流調(diào)速回路第二節(jié) 速度控制回路（三容積節(jié)流調(diào)速回路 容積節(jié)流調(diào)速回路采用壓力補(bǔ)償型變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出液壓缸的流量來(lái)調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度，并使變量泵的輸油量自動(dòng)地與液壓缸所需流量相適應(yīng)。這種調(diào)速回路沒(méi)有溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性也比容積調(diào)速回路好，常用在速度范圍大、中小功率的場(chǎng)合，例如組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)等。 1.限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路 圖 6-16b所示為這種回路的調(diào)速特性，由圖可見(jiàn)，回路雖無(wú)溢流損失，但仍有節(jié)流損失，其大小與液壓缸工作腔壓力p1有關(guān)。液壓缸工作腔壓力的正常工作范圍是:)(1

15、122pppAAppp為保持調(diào)速閥正常工作所需的壓差，一般應(yīng)在0.5MPa以上第二節(jié) 速度控制回路第二節(jié) 速度控制回路2.差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路 圖6-17所示為差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，該回路的工作原理與上述回路基本相似。 在這種調(diào)速回路中，作用在液壓泵定子上的力的平衡方程為:sppFApAApAp111)(快速運(yùn)動(dòng)回路第二節(jié) 速度控制回路（四快速運(yùn)動(dòng)回路 快速運(yùn)動(dòng)回路又稱(chēng)增速回路，其功用在于使液壓執(zhí)行元件獲得所需的高速，縮短機(jī)械空程運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以提高系統(tǒng)的工作效率。實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)隨方法不同可有多種結(jié)構(gòu)方案。下面介紹幾種常用的快速運(yùn)動(dòng)回路。 1.液壓缸差動(dòng)連接回路第二節(jié)

16、 速度控制回路2.采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路3.雙泵供油回路圖6-19采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路圖6-20 雙泵供油回路第二節(jié) 速度控制回路4.用增速缸的快速運(yùn)動(dòng)回路 圖6-21 采用增速缸的快速運(yùn)動(dòng)回路速度換接回路第二節(jié) 速度控制回路（五速度換接回路 速度換接回路的功用是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)中從一種運(yùn)動(dòng)速度換到另一種運(yùn)動(dòng)速度，因而這個(gè)轉(zhuǎn)換不僅包括快速轉(zhuǎn)慢速的換接，而且也包括兩個(gè)慢速之間的換接。實(shí)現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。 1快速轉(zhuǎn)慢速的換接回路圖6-22所示為用行程閥來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢速換接的回路。圖6-22 用行程閥來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢速換接的回路第二節(jié) 速度控制回路 2.兩種慢速的

17、換接回路第三節(jié) 方向控制回路第三節(jié) 方向控制回路 方向控制回路用來(lái)控制液壓系統(tǒng)各油路中液流的接通、切斷或變向，從而使各執(zhí)行元件按需要相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止或換向等一系列動(dòng)作。這類(lèi)控制回路有換向回路、鎖緊回路等。 （一換向回路 對(duì)換向回路的基本要求是：換向可靠、靈敏而又平穩(wěn)，換向精度合適。換向過(guò)程一般可分為三個(gè)階段：執(zhí)行元件減速制動(dòng)，暫短停留和反向起動(dòng)。這一過(guò)程是通過(guò)換向閥的閥心與閥體之間位置變換來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此選用不同換向閥組成的換向回路，其換向性能也不同。根據(jù)換向過(guò)程的制動(dòng)原理，可有兩種換向回路。換向回路第三節(jié) 方向控制回路1.時(shí)間制動(dòng)換向回路 所謂時(shí)間制動(dòng)換向就是從發(fā)出換向信號(hào)，到實(shí)現(xiàn)減速制動(dòng)

18、停頓），這一過(guò)程的時(shí)間基本上是一定的。這種回路的特點(diǎn)是換向時(shí)間短，換向精度取決于執(zhí)行機(jī)構(gòu)原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度，適用于對(duì)換向精度要求低的場(chǎng)合。第三節(jié) 方向控制回路2.行程制動(dòng)換向回路 所謂行程制動(dòng)換向是指從發(fā)出換向信號(hào)到工作部件減速制動(dòng)、停止的這一過(guò)程中，工作部件所走過(guò)的行程基本上是一定的。鎖緊回路第三節(jié) 方向控制回路（二鎖緊回路 鎖緊回路的功用是使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置。緩沖回路第三節(jié) 方向控制回路（三緩沖回路 當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件在快速運(yùn)動(dòng)中突然停止或換向，就會(huì)引起液壓沖擊和振動(dòng)，這不僅會(huì)影響其定位或換向精度，而且會(huì)妨礙機(jī)器的正常工作。例如當(dāng)機(jī)械手手臂的快速運(yùn)動(dòng)速度為0.

19、3lms時(shí)，緩沖裝置或緩沖回路的合理設(shè)計(jì)與否成為整個(gè)機(jī)械手液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵。 為了消除運(yùn)動(dòng)部件突然停止或換向時(shí)的液壓沖擊，除了在液壓元件液壓缸本身設(shè)計(jì)緩沖裝置外，還可在系統(tǒng)中設(shè)置緩沖回路，有時(shí)則需要綜合采用幾種制動(dòng)緩沖措施。 緩沖用溢流閥l的調(diào)節(jié)壓力應(yīng)比主溢流閥2的調(diào)節(jié)壓力高510，圖6-27 溢流閥緩沖回路第三節(jié) 方向控制回路圖6-28 節(jié)流緩沖回路第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路（一順序動(dòng)作回路 順序動(dòng)作回路的功能是使液壓系統(tǒng)中的各個(gè)執(zhí)行元件嚴(yán)格地按規(guī)定的順序動(dòng)作。按控制方式不同，可分為行程控制和壓力控制兩大類(lèi)。 1.行程控制順序動(dòng)作回路 圖6-29a 行程閥控制的順序動(dòng)作回路順序動(dòng)作回路第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路圖6-29b 由行程開(kāi)關(guān)控制的順序動(dòng)作回路1DT2DT3563DT4DT478122.壓力控制順序動(dòng)作回路 圖6-30所示為使用順序閥的壓力控制順序動(dòng)作回路。第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路3561DT2DT1244第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路1DT2DT33DT4DT412用壓力繼電器的順序動(dòng)作回路第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路用延時(shí)閥的順序動(dòng)作回路34125同步回路第四節(jié) 多執(zhí)行元件控制回路（二同步動(dòng)作回路 同