第七章液壓基本回路

第七章基本回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路同步回路順序回路一個完善的液壓系統(tǒng)，不論其簡單或復(fù)雜，都是由一些基本回路組合而成的?；净芈贰梢簹鈮涸M成，用以完成特定功能的典型管路結(jié)構(gòu)。熟悉和掌握液壓基本回路的工作原理、組成、性能特點及其應(yīng)用，對閱讀、分析和設(shè)計液壓系統(tǒng)是十分重要的。基本回路1、方向控制回路2、壓力控制回路3、速度控制回路4、同步回路5、順序回路按功能分為:液氣壓基本回路基本回路類型具有同一功能的基本回路，可以有多種不同的設(shè)計方案。

方向控制回路作用:

利用各種方向控制元件來控制流體的通斷和流向，以控制執(zhí)行元件的啟動、停止鎖緊和換向等，滿足動作循環(huán)的要求。類型:

一般換向回路

鎖緊回路

往復(fù)運動回路

制動回路基本回路方向控制回路一般換向回路

換向過程一般是通過換向閥的閥芯和閥體之間的位置變換來實現(xiàn)的。常用的換向元件——手動換向閥、電磁~、液動~、電液動~、氣動~、雙向變量泵等?；净芈贩较蚩刂苹芈愤x用不同換向閥組成的換向回路，其換向性能亦不同。手動換向回路

特點：換向精度和平穩(wěn)性不高，常用于換向不頻繁且無需自動化的場合，如一般機床夾具、工程機械等?；净芈贩较蚩刂苹芈冯姶艙Q向回路

特點：使用方便，易于實現(xiàn)自動化，但換向時間短（0.01~0.07s），沖擊大，交流電磁鐵尤甚，換向時間不能調(diào)節(jié)。一般用于小流量、平穩(wěn)性要求不高的系統(tǒng)。基本回路方向控制回路電液換向回路

特點：適于流量超過63L/min、對換向精度與平穩(wěn)有一定要

求的液壓系統(tǒng)?；净芈贩较蚩刂苹芈窓C動換向回路

特點：換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。基本回路方向控制回路雙向變量泵換向回路

特點：

適用于壓力較高、流量較大的場合?；净芈贩较蚩刂苹芈?/p>

鎖緊回路

作用:防止液壓缸的泄漏,保證活塞在停位時不發(fā)生竄動.基本回路方向控制回路特點：在液壓缸的進(jìn)回油路中都串控單向閥（又稱雙向液壓鎖），活塞可以在行程的任何位置鎖緊。其鎖緊精度只受液壓缸內(nèi)少量的內(nèi)泄漏影響，鎖緊精度較高。換向閥采用卸壓型中位機能（H或Y型），有利于液控單向閥立即關(guān)閉，活塞停止運動。若采用O型機能，在換向閥中位時，由于液控單向閥的控制壓力不易解除而致使其關(guān)閉受阻，直至由換向閥的內(nèi)泄漏使控制腔卸壓后，液控單向閥才關(guān)閉，影響其鎖緊精度。連續(xù)往復(fù)運動回路作用:形成自動循環(huán)的連續(xù)往復(fù)運動?；净芈贩较蚩刂苹芈酚眯谐涕_關(guān)控制的連續(xù)往復(fù)運動回路用壓力繼電器控制的連續(xù)往復(fù)運動回路制動——指使工作機構(gòu)（缸和馬達(dá)）平穩(wěn)地由運動狀態(tài)轉(zhuǎn)為靜止?fàn)顟B(tài)。制動回路缸在任意位置的制動基本回路方向控制回路可采用鎖緊回路來制動，如：單向閥鎖緊、液控單向閥鎖緊及液壓鎖、中位機能等。液壓馬達(dá)的制動回路可采用溢流閥實現(xiàn)馬達(dá)的制動?；净芈贩较蚩刂苹芈酚靡缌鏖y實現(xiàn)馬達(dá)的制動單向制動迅速制動慣性大的大流量液壓馬達(dá)小結(jié)基本回路——定義，作用、類型。方向控制回路——作用，各種換向回路、鎖緊回路、往復(fù)運動回路、制動回路的特點和應(yīng)用?；净芈?/p>

第七章基本回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路同步回路順序回路壓力控制回路作用:

利用壓力控制元件來控制系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力，以保證執(zhí)行元件所需要的推力或扭矩及安全可靠地工作。

分類:

調(diào)壓回路減壓回路增壓回路

保壓回路

卸壓回路

卸荷回路

平衡回路基本回路壓力控制回路

調(diào)壓回路單級調(diào)壓（限壓）回路基本回路壓力控制回路定量泵單級調(diào)壓回路變量泵限壓回路作用：使系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值，或者使工作部件在運動過程中的不同階段有不同的壓力以適應(yīng)不同負(fù)載的要求。

遠(yuǎn)程調(diào)壓回路基本回路壓力控制回路基本回路壓力控制回路多級調(diào)壓回路之一多級調(diào)壓回路基本回路壓力控制回路無級調(diào)壓回路基本回路壓力控制回路此回路用于負(fù)載多變的系統(tǒng)，工作壓力隨著負(fù)載的不同能自動調(diào)節(jié)，自動與負(fù)載相適應(yīng)。多級調(diào)壓回路之三比例調(diào)壓回路數(shù)字調(diào)壓回路基本回路壓力控制回路

減壓回路作用：

使系統(tǒng)中某一支路獲得低于主系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定壓力?；净芈穳毫刂苹芈芬患墱p壓回路1和2的調(diào)定壓力值關(guān)系怎樣才能保證二級減壓？否則出現(xiàn)什么情況？基本回路壓力控制回路二級減壓回路？增壓回路作用：利用增壓缸來提高系統(tǒng)中某局部油路的工作壓力，使其遠(yuǎn)高于油源壓力。單作用缸增壓回路基本回路壓力控制回路雙作用增壓缸增壓回路基本回路壓力控制回路可輸出連續(xù)的高壓。水射流切割的雙向增壓回路圖中11為蓄能器，可防止壓力波動，保持輸出高壓水流的穩(wěn)定。14為供水泵。

基本回路壓力控制回路小結(jié)壓力控制回路——調(diào)壓回路，減壓回路，增壓回路的作用、特點和應(yīng)用?；净芈穳毫刂苹芈?/p>

第七章基本回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路同步回路順序回路壓力控制回路作用:

利用壓力控制元件來控制系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力，以保證執(zhí)行元件所需要的推力或扭矩及安全可靠地工作。

分類:

調(diào)壓回路減壓回路增壓回路

保壓回路

卸壓回路

卸荷回路

平衡回路基本回路壓力控制回路用蓄能器的保壓回路保壓回路作用：在執(zhí)行元件停止工作或僅有工件變形所產(chǎn)生微小位移的情況下，使系統(tǒng)壓力基本保持不變?；净芈穳毫刂苹芈房蓪崿F(xiàn)循環(huán)保壓。溢流閥的調(diào)定壓力應(yīng)大于壓力繼電器的調(diào)定壓力。基本回路壓力控制回路自動補油的保壓回路可實現(xiàn)長期保壓。作用：使液壓缸在執(zhí)行機構(gòu)的工作行程完成后實現(xiàn)逐漸卸壓，以防止換向閥快速切換，能量突然釋放而產(chǎn)生劇烈的液壓沖擊和振動。卸壓回路基本回路壓力控制回路基本回路壓力控制回路卸壓回路之一、二、三節(jié)流閥卸壓回路常用于小型液壓機。卸壓回路之四基本回路壓力控制回路

卸荷回路作用：液壓系統(tǒng)短時間停止工作，而泵未停止轉(zhuǎn)動，讓其輸出的流量在很低的壓力下直接流回油箱，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電機的使用壽命。一般功率大于3KW的系統(tǒng)必須設(shè)計卸荷回路。分類：保壓卸荷：執(zhí)行機構(gòu)的速度很小或速度為零，但仍需一定壓力，只是泵卸荷；非保壓卸荷：執(zhí)行機構(gòu)不需要壓力油，泵和系統(tǒng)同時卸荷；基本回路壓力控制回路卸荷回路之一換向閥中位機能的卸荷回路基本回路壓力控制回路思考:

哪些中位機能能實現(xiàn)卸荷?卸荷方法簡單，只適用于單缸和小流量液系。否則產(chǎn)生液壓沖擊。

基本回路壓力控制回路卸荷回路之二二位二通電磁閥的卸荷回路電磁閥的規(guī)格與油泵的流量應(yīng)匹配。通常僅用于的場合。卸荷回路之三二位二通液動閥的卸荷回路基本回路壓力控制回路可用于大流量系統(tǒng)的卸荷。電磁溢流閥的卸荷回路卸荷回路之四基本回路壓力控制回路基本回路壓力控制回路卸荷回路之五外控順序閥的卸荷回路多用于機床液壓系統(tǒng)的卸荷。平衡回路基本回路壓力控制回路

1.在執(zhí)行機構(gòu)不工作時，不致因受負(fù)載作用而使執(zhí)行機構(gòu)自行下落；

2.防止執(zhí)行機構(gòu)下行時因自重而產(chǎn)生超速運行；作用：用順序閥的平衡回路基本回路壓力控制回路此回路因背壓力較大，故功率損失大，而且順序閥的滑閥配合面有泄漏，長時間停留，有緩慢下滑現(xiàn)象，只適用于運動部件質(zhì)量不大的系統(tǒng)。采用平衡缸的平衡回路此回路適用于大功率、重型的液壓機械。基本回路壓力控制回路小結(jié)壓力控制回路——保壓回路，卸壓回路、卸荷回路，平衡回路的作用、特點和應(yīng)用?；净芈穳毫刂苹芈纷鳂I(yè)《流體傳動與控制》教材——P220,7-1,7-2,7-3基本回路壓力控制回路

第七章基本回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路同步回路順序回路速度控制回路

在液氣壓系統(tǒng)中，各執(zhí)行元件的速度需求是通過各種調(diào)速回路

來實現(xiàn)的。

節(jié)流調(diào)速回路

容積調(diào)速回路

容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速回路

快速運動回路（增速回路）

速度切換回路本節(jié)內(nèi)容基本回路速度控制回路

節(jié)流調(diào)速回路

組成定量泵+流量控制閥+溢流閥+液壓執(zhí)行元件

工作原理通過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控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量，以調(diào)節(jié)其速度。

特點調(diào)節(jié)范圍較大，能獲得低速運動；

結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便；能量損耗大，效率低，溫升高?；净芈匪俣瓤刂苹芈?/p>

應(yīng)用多用于功率不大的系統(tǒng)，如各類機床的進(jìn)給傳動裝置。

分類在系統(tǒng)中的安裝位置不同進(jìn)油節(jié)流回油節(jié)流旁路節(jié)流供油壓力不隨負(fù)載的改變而改變定壓式~供油壓力隨負(fù)載的改變而改變變壓式~基本回路速度控制回路1.進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路該回路中，溢流閥的狀態(tài)應(yīng)是怎樣的？Pp如何確定？v如何確定？基本回路速度控制回路進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的基本特性：（1）速度—負(fù)載特性：A.活塞上力的平衡方程：B.活塞運動的流量方程：C.泵輸出流量方程：D.節(jié)流閥小孔流量方程：E.節(jié)流閥前后壓差：（忽略泄漏及摩擦）基本回路速度控制回路速度—負(fù)載特性曲線：1）當(dāng)節(jié)流閥（AT）的面積一定時，隨負(fù)載（F）的↑，速度（v）↓，且呈拋物線規(guī)律變化，即：F↑,v變化越劇烈。2）當(dāng)負(fù)載（F）一定時，隨節(jié)流閥（AT）的↑，速度（v）↑。基本回路速度控制回路速度剛度——把特性曲線上某一點切線斜率的倒數(shù)稱為速度剛度。即：1.當(dāng)AT一定時，2.當(dāng)F一定時，即：當(dāng)AT一定時，重載區(qū)域比輕載區(qū)域的速度剛度值小，性能差；即：當(dāng)F一定時，節(jié)流口面積（AT）越大，其速度剛度（T）值越小，性能差；基本回路速度控制回路

速度剛度（T）反映了調(diào)速回路對負(fù)載變化的適應(yīng)能力。T值越大（θ越大），說明該調(diào)速回路在靜態(tài)下，v受F波動的影響越小，即該回路適應(yīng)負(fù)載變化的能力越好?；净芈匪俣瓤刂苹芈稵?（2）功率特性：當(dāng)不考慮液壓泵、液壓缸和管路的功率損失時：液壓泵的輸出功率：液壓缸的有效功率：功率損失：溢流損失節(jié)流損失+基本回路速度控制回路（3）回路效率：當(dāng)負(fù)載恒定時，p1，pp，qp均為定值，效率與流量q1成正比?！暨M(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路適用于“低速輕載”場合！基本回路速度控制回路◆回油節(jié)流調(diào)速回路與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速有著完全一樣的v—F特性及功率特性和回路效率，但兩者也存在差異。

基本回路速度控制回路該回路中，溢流閥的狀態(tài)應(yīng)是怎樣的？Pp如何確定？v如何確定？2.回油節(jié)流調(diào)速回路基本回路速度控制回路執(zhí)行機構(gòu)的運動平穩(wěn)性：“回”優(yōu)于“進(jìn)”。油液發(fā)熱對泄漏的影響：“回”優(yōu)于“進(jìn)”。整個系統(tǒng)的密封防漏性：“進(jìn)”優(yōu)于“回”。起動時的沖擊現(xiàn)象：“進(jìn)”優(yōu)于“回”。承受負(fù)值負(fù)載的能力：“回”優(yōu)于“進(jìn)”。（如提升機械在重物放下的情況工作時屬負(fù)值負(fù)載。）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路

與回油節(jié)流調(diào)速回路之比較基本回路速度控制回路3.旁路節(jié)流調(diào)速回路該回路中，溢流閥的狀態(tài)應(yīng)是怎樣的？Pp如何確定？v如何確定？基本回路速度控制回路◆當(dāng)

F一定時，AT越小，v越大，速度剛度T越大；◆當(dāng)AT一定時，F(xiàn)越大，速度剛度T越大；◆旁路節(jié)流調(diào)速回路適用于“高速重載”場合！基本回路速度控制回路

容積調(diào)速回路

工作原理通過改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)運動速度的回路稱為容積調(diào)速回路。

回路特點由于沒有溢流和節(jié)流損失（與節(jié)流調(diào)速回路相比較），因此其功率損耗小，回路效率高，油液溫升小。適用于“高速、大功率”的調(diào)速系統(tǒng)?；净芈匪俣瓤刂苹芈?/p>

分類根據(jù)泵和液壓馬達(dá)的排量是否可變及組合方式的不同，分為：變量泵—定量液動機容積調(diào)速；定量泵—變量液壓馬達(dá)~；變量泵—變量液壓馬達(dá)~；基本回路速度控制回路1.變量泵—定量液動機容積調(diào)速回路定量液動機是指液壓缸和定量液壓馬達(dá)。變量泵—缸（開式）推土機、升降機、插

床、拉床等大功率系

統(tǒng)常用。變量泵—定量馬達(dá)（閉式）基本回路速度控制回路變量泵—定量液動機（馬達(dá)）容積調(diào)速回路的調(diào)速特性：pP—泵的輸出壓力，定值，pp=pM；VP—變量泵排量，可變；nP—原動機轉(zhuǎn)速，定值；VM—定量馬達(dá)排量，定值；nM—定量馬達(dá)轉(zhuǎn)速；①改變VP，可使nM和PM成比例的變化；②馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩TM（或活塞的輸出力F）不因調(diào)速而發(fā)生變化。（其值由負(fù)載轉(zhuǎn)矩或負(fù)載力決定）。因此，稱其為“恒扭矩（恒推力）”調(diào)速回路?；净芈匪俣瓤刂苹芈?.定量泵—變量馬達(dá)容積調(diào)速回路基本回路速度控制回路其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式與變量泵—定量馬達(dá)的都相同。VP—定量泵排量，定值；

nP—原動機轉(zhuǎn)速，定值；pP—泵的輸出壓力，定值，pp=pM；VM—變量馬達(dá)排量，可變；nM—變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速；①改變VM，可使nM和TM成比例的變化；②在不考慮泄漏的情況下，當(dāng)負(fù)載一定時，定量泵的輸出功率不變。馬達(dá)的輸出功率也不變，與VM無關(guān)。因此，稱其為“恒功率”調(diào)速回路。

基本回路速度控制回路3.變量泵—變量馬達(dá)容積調(diào)速回路基本回路速度控制回路這種調(diào)速回路，實際上是前兩種調(diào)速回路的組合。這樣的調(diào)節(jié)順序，可以滿足大多數(shù)機械中低速時保持較大轉(zhuǎn)矩，高速時輸出較大功率的要求。VM=VMmaxVP=VPmax基本回路速度控制回路容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速回路1.工作原理

用壓力補償變量泵供油，用流量閥流入或流出執(zhí)行機構(gòu)的流量來改變運動速度，并使泵的輸出流量與執(zhí)行機構(gòu)所需流量相匹配。2.回路特點由于沒有溢流，回路效率較高，低速性能及速度穩(wěn)定性比單純的容積調(diào)速回路好?；净芈匪俣瓤刂苹芈房焖龠\動回路又稱為增速回路，其功用在于使液壓執(zhí)行元件獲得所需的高速，縮短機械空行程運動時間，提高系統(tǒng)工作效率。在不增大泵的流量的前提下，可采取下列幾種措施獲得快速運動。

快速運動回路基本回路速度控制回路差動連接的增速回路快速運動回路之一基本回路速度控制回路

基本回路速度控制回路

用蓄能器的增速回路快速運動回路之二基本回路速度控制回路

雙泵供油的增速回路快速運動回路之三基本回路速度控制回路

用增速缸的增速回路快速運動回路之四基本回路速度控制回路

思考:

可不可以用增大泵的流量的方法來獲取高速呢？基本回路速度控制回路速度切換回路的作用是使執(zhí)行機構(gòu)在一個工作循環(huán)中實現(xiàn)從一種運動速度到另一種運動速度的切換。這個轉(zhuǎn)換不僅包括快速與慢速的切換，也包括兩個慢速之間的換接。實現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)具有較好的速度換接平穩(wěn)性。

速度切換回路基本回路速度控制回路（一）

快進(jìn)和工進(jìn)速度的切換回路1.用機動換向閥實現(xiàn)的速度切換回路基本回路速度控制回路2.用單向行程節(jié)流閥實現(xiàn)的速度切換回路基本回路速度控制回路（二）

兩種工作速度的切換回路1.單個調(diào)速閥的速度切換回路基本回路速度控制回路2.調(diào)速閥并聯(lián)的速度切換回路基本回路速度控制回路3.調(diào)速閥串聯(lián)的速度切換回路基本回路速度控制回路同步回路的作用是：保證系統(tǒng)中兩個或多個執(zhí)行元件（缸或馬達(dá)）在運動中以相同的位移或速度（或固定的速比）運動。影響同步運動的