CDESIGNK第九章其它基本回路lin16269168課件

1、第7章 液壓回路 液壓傳動系統(tǒng)，都是由一些簡單的液壓基本回路組成。 液壓基本回路，是指由若干液壓元件組成的，用以完成某種特定功能的典型回路。 掌握典型基本液壓回路的組成、工作原理和性能，是設計和分析液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第7章 液壓回路按功用可分為：方向控制回路壓力控制回路速度控制回路多缸動作回路第7章 液壓回路本章重點1.壓力控制回路的工作原理及應用；2.節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性；3.快速運動回路和速度換接回路的工作原理及應用；4.多缸動作回路的實現(xiàn)方式。本章難點1.平衡回路的工作原理及應用；2.容積調(diào)速回路的調(diào)節(jié)方法及應用；3.多缸快慢互不干擾回路的工作原理。7.1方向控制回路 常見的方

2、向控制回路 在液壓系統(tǒng)中，工作機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向等都是利用控制進入執(zhí)行元件液流的通、斷及改變流動方向來實現(xiàn)的。 換向回路鎖緊回路7.1.1 換向回路 功用:控制液壓系統(tǒng)中油流方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。 1.換向閥組成的換向回路 1）電磁換向閥組成的換向回路 適用于小流量、平穩(wěn)性要求不高的場合 2）液動換向閥組成的換向回路 適用于流量超過63L/min、對換向精度與平穩(wěn)性有一定要求的液壓系統(tǒng)， 3)時間控制制動式換向回路 、時間控制制動式換向回路 3)時間控制制動式換向回路 這種換向回路的主要優(yōu)點是：其制動時間可根據(jù)主機部件運動速度的快慢、慣性的大小通過節(jié)流閥 和 的開口量得

3、到調(diào)節(jié)，以便控制換向沖擊，提高工作效率；此外，換向機能采用H型，對減小沖擊量和換向平穩(wěn)性都有利。 3)時間控制制動式換向回路 主要缺點是：換向過程中的沖出量受運動部件速度和其他一些因素的影響，換向精度不高。這種換向回路主要用于工作部件運動速度較高，要求換向平穩(wěn)，無沖擊，但換向精度要求不高的場合，如用于平面磨床和插、拉、刨床液壓系統(tǒng)中。 4)行程控制制動式換向回路 2.雙向變量泵 換向回路 換向平穩(wěn)，多用于大功率的液壓系統(tǒng)中，如龍門刨床、拉床等液壓系統(tǒng)。 7.1.2 鎖緊回路 能使液壓缸在任意位置上停留，且停留后不會在外力作用下移動位置的回路稱鎖緊回路。 7.2壓力控制回路 7.2.1調(diào)壓回路調(diào)

4、壓回路的功用是： 使液壓系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定或不超過某個數(shù)值。 1.單級調(diào)壓回路單級調(diào)壓回路：在泵的出口處設置并聯(lián)的溢流閥來控制系統(tǒng)的最高壓力。 2.雙向調(diào)壓回路 執(zhí)行元件正反行程需不同的供油壓力時，可采用雙向調(diào)壓回路 3. 多級調(diào)壓回路3. 多級調(diào)壓回路 多級調(diào)壓回路：先導式溢流閥2的遙控口串聯(lián)二位二通換向閥3和遠程調(diào)壓閥4。當兩個壓力閥的調(diào)定壓力符合 時，液壓系統(tǒng)可通過換向閥的左位和右位分別得到 和 兩種壓力。如果在溢流閥的遙控口處通過多位換向閥的不同通口，并聯(lián)多個調(diào)壓閥，即可構(gòu)成多級調(diào)壓回路。 7.2.2 卸荷回路卸荷回路的功用是， 在液壓泵驅(qū)動電機不頻繁起閉，且使液壓泵在接

5、近零壓的情況下運轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電機的使用壽命1.換向閥卸荷回路（1）利用三位換向閥中位機能的卸荷回路M型、H型、K型（2）利用兩位兩通閥的卸荷回路斷電：泵卸荷通電：系統(tǒng)壓力 由溢流閥調(diào)定 用于小流量1.換向閥卸荷回路1.換向閥卸荷回路用換向閥的卸荷回路 在上圖a中利用二位二通換向閥使泵卸荷。在上圖b中的M（或H、K）型換向閥處于中位時，可使泵卸荷，但切換壓力沖擊大，適用于低壓小流量的系統(tǒng)。對于高壓大流量的系統(tǒng)，可采用M（或H、K）型電液換向閥對泵進行卸荷（見上圖c），由于這種換向閥裝有換向時間調(diào)節(jié)器，所以切換時壓力沖擊小，但必須在換向閥前面設置單向閥（或在換向閥回油口設

6、置背壓閥），以使系統(tǒng)保持0.20.3MPa的壓力，供控制油路用。 2.二通插裝閥卸荷斷電：p由溢流閥2調(diào)定通電：泵卸荷 可用于大流量3用先導型溢流閥的卸荷回路 如果去掉遠程調(diào)壓閥4，使溢流閥的遙控口直接與二位二通換向閥3相連，便構(gòu)成一種由先導型溢流閥卸荷的回路。 3用先導型溢流閥的卸荷回路回路的特點 卸荷壓力小，切換時沖擊也??；二位二通閥只需通過很小的流量，規(guī)格尺寸可選的小些，所以這種卸荷方式適合流量大的系統(tǒng)。 順序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 7.2.3 保壓回路執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，若需要保持規(guī)定的壓力，就應采用保壓回路。利用單向閥保壓利用蓄能器保壓的

7、回路用泵保壓的回路 用液控單向閥保壓的回路 1 .利用單向閥保壓短時保壓AB保壓時間較長 2.利用蓄能器保壓 保壓時間的長短取決于蓄能器的容量，調(diào)節(jié)壓力繼電器的通斷區(qū)間即可調(diào)節(jié)缸中壓力的最大值和最小值。2.利用蓄能器保壓 進給缸快進時，泵壓下降，但單向閥3關(guān)閉，把夾緊油路和進給油路隔開。蓄能器4用來給夾緊缸保壓并補充泄漏，壓力繼電器5的作用是夾緊缸壓力達到預定值時發(fā)出訊號，使進給缸動作。3用泵保壓的回路 壓力較低時，低壓大泵1和高壓小泵2同時向系統(tǒng)供油，當系統(tǒng)壓力升高到卸荷閥4的調(diào)定壓力時，泵1卸荷。泵2使系統(tǒng)壓力保持為溢流閥3的調(diào)定值。泵2的流量只需略高于系統(tǒng)的泄漏量，以減少系統(tǒng)發(fā)熱。也可用

8、限壓式變量泵來保壓。 7.2.4 增壓回路增壓回路 用以提高系統(tǒng)中局部油路中的壓力。它能使局部壓力遠遠高于油源的壓力。采用增壓回路比選用高壓大流量泵要經(jīng)濟得多。 單作用增壓器的增壓回路：當系統(tǒng)處于圖示位置時，壓力為 的油液進入增壓器的大活塞腔，此時在小活塞腔即可得到壓力為 的高壓油液這種回路只能間斷增壓。 雙作用增壓器的增壓回路：增壓缸的活塞不斷往復運動，兩端便交替輸出高壓油，實現(xiàn)了連續(xù)增壓。 3. 自動補油的保壓回路 應用：保壓時間長，壓力 穩(wěn)定性要求高的場合7.2.5 減壓回路 作用：使系統(tǒng)中某一部分獲得穩(wěn)定的低壓。 1.單向減壓回路2.二級減壓回路減壓回路減壓閥的最低調(diào)整壓力不應小于0.

9、5Mpa，最高調(diào)整壓力至少比系統(tǒng)壓力小0.5Mpa。當減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時，調(diào)速元件應放在減壓閥的下游，以避免減壓閥泄漏（指由減壓閥泄油口流回油箱的油液）對執(zhí)行元件速度產(chǎn)生影響。 7.2.6平衡回路為了防止立式液壓缸及其工作部件因自重而自行下落，或在下行運動中由于自重而造成失控失速的不穩(wěn)定運動，可設置平衡回路。7.2.6平衡回路（a）利用順序閥 的平衡回路（b）利用液控單向閥的平衡回路1) 內(nèi)控平衡閥2. 利用平衡閥的平衡回路應用：重量大、鎖緊定位 要求高的場合。2) 外控平衡閥中位：泵卸荷、重物鎖在空中左位：重物在限制速度下下放右位：提升重物7.2.6 背壓回路 作用： 提高執(zhí)行元

10、件的運動平穩(wěn)性，減少工作部件運動時的爬行。溢流閥、單向閥順序閥、節(jié)流閥7.3 速度控制回路7.3.1.調(diào)速回路 對于液壓缸（A一定）和定量馬達（V一定），改變速度的方法只有改變輸入或輸出流量。 對于變量馬達，既可通過改變流量又可通過改變自身排量來調(diào)節(jié)速度。 功用：調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。 1.節(jié)流調(diào)速回路 用定量泵供油，用節(jié)流閥或調(diào)速閥改變進入執(zhí)行元件的流量使之變速。 根據(jù)流量閥在回路中的位置不同分為： 進油路節(jié)流調(diào)速回路 回油路節(jié)流調(diào)速回路 旁油路節(jié)流調(diào)速回路（1）進油路節(jié)流調(diào)速回路 在執(zhí)行元件的進油路上串接一個流量閥即構(gòu)成進油節(jié)流調(diào)速回路。 泵的供油壓力由溢流閥調(diào)定，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，改變

11、進入液壓缸的流量，即可調(diào)節(jié)缸的速度。 泵多余的流量經(jīng)溢流閥回油箱，故無溢流閥則不能調(diào)速。 （2）回油路節(jié)流調(diào)速回路 用節(jié)流閥調(diào)節(jié)缸的回油流量，實現(xiàn)調(diào)速。 進、回油節(jié)流調(diào)速回路性能比較回油節(jié)流閥調(diào)節(jié)回路的節(jié)流閥使缸的回油腔形成一定的背壓（ 0），因而能承受負值負載，并提高了缸的速度平穩(wěn)性。 進油節(jié)流閥調(diào)速回路容易實現(xiàn)壓力控制。因當工作部件在行程終點碰到死擋鐵后，缸的進油腔油壓會上升到等于泵壓，利用這個壓力變化，可使并聯(lián)于此處的壓力繼電器發(fā)訊，對系統(tǒng)的下步動作實現(xiàn)控制，但可靠性差，一般不采用。 進、回油節(jié)流調(diào)速回路性能比較若回油使用單桿腔，無桿腔進油流量大于有桿腔回油流量。故在缸徑缸速相同的情況下

12、，進油節(jié)流閥調(diào)速回路的節(jié)流閥開口較大，低速時不易堵塞。因此，進油節(jié)流閥調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。 長期停車后缸內(nèi)油液會流回油箱，當泵重新向缸供油時，在回油節(jié)流閥調(diào)速回路中，由于進油路上沒有節(jié)流閥控制流量，會使活塞向前沖；而在進油節(jié)流閥調(diào)速回路中，活塞前沖很小，甚至沒有前沖。 進、回油節(jié)流調(diào)速回路性能比較發(fā)熱及泄漏對進油節(jié)流閥調(diào)速的影響均大于回油節(jié)流閥調(diào)速。因為進油節(jié)流閥調(diào)速回路中，經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后的油液直接進入缸的進油腔；而在回油節(jié)流閥調(diào)速中，經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后的油液直接流回油箱冷卻。為了提高回路的綜合性能，一般采用進油節(jié)流閥調(diào)速，并在回油路上加背壓閥，使其兼具二者的優(yōu)點。（3）旁油路節(jié)流調(diào)速回

13、路 這種回路只有節(jié)流損失而無溢流損失；泵壓隨負載變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負載而增減。因此，本回路比前兩種回路效率高。（3）旁油路節(jié)流調(diào)速回路 由于本回路的速度負載特性很軟，低速承載能力差，故其應用比前兩種回路少，只用于高速、重載、對速度平穩(wěn)性要求不高的較大功率的系統(tǒng)，如牛頭刨床主運動系統(tǒng)、輸送機械液壓系統(tǒng)等。 2.容積調(diào)速回路 采用變量泵或變量馬達的容積調(diào)速回路，因無節(jié)流損失或溢流損失，故效率高，發(fā)熱小。 根據(jù)液壓泵和液壓馬達（或液壓缸）的組合不同，容積調(diào)速回路也分為三種形式： （1）變量泵和液壓缸（或定量馬達）組成的容積調(diào)速回路 （2）定量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路 （3）變量泵和變

14、量馬達組成的容積調(diào)速回路 （1）變量泵和液壓缸（或定量馬達）組成的容積調(diào)速回路（2）定量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路（3）變量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路 2.容積調(diào)速回路 若按油路循環(huán)方式不同，容積調(diào)速回路可分為開式和閉式兩種。 在開式回路中，液壓泵從油箱吸油，將壓力油輸給執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的回油再接油箱。 在閉式回路中，液壓泵出口與執(zhí)行元件進口相連，執(zhí)行元件出口接液壓泵進口，油液在液壓泵和執(zhí)行元件之間循環(huán)，不經(jīng)過油箱。 3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路的工作原理是：用壓力補償變量泵供油，用流量控制閥調(diào)定進入缸或由缸流出的流量來調(diào)節(jié)活塞運動的速度，并使變量泵的輸油量自動與缸所需流量相適應。這種調(diào)速回路沒有溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性也比單純的容積調(diào)速回路要好。 3.容積節(jié)流調(diào)速回路7.3.2 增速運動作用： 空載時加快執(zhí)行元件的運動速度。常用的增速回路有液壓缸差動連接增速回路、雙泵供油增速回路和利用蓄能器增速回路等。 1.差動聯(lián)接2. 雙泵供油快進：雙泵供油工進：左泵卸荷， 右泵壓力由 溢流閥調(diào)定?？焱耍弘p泵供油7.3.3速度換接回路速度換接回路的功用 是使執(zhí)行元件在一個工作循環(huán)中，從一種運動速度變換到另一種運動速度。 2.兩