液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 第5版 課件 第4-6章 容積調(diào)速回路分析、蓄能器、典型液壓系統(tǒng)分析

第四章容積調(diào)速回路分析本章主要內(nèi)容介紹液壓泵和液壓馬達(dá)、液壓缸組成的容積調(diào)速回路的工作原理及主要工作特性容積調(diào)速回路通過(guò)改變液壓泵和液壓馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。由于沒(méi)有節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。容積節(jié)流調(diào)速是以不同形式變量泵為前提，具有容積調(diào)速的基本特征——液壓泵輸出的流量始終與負(fù)載流量相適應(yīng)，故也納入本章討論第一節(jié)容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路通過(guò)改變液壓泵和液壓馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。由于沒(méi)有節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。液壓缸的速度：液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速：可見(jiàn)通過(guò)改變變量泵的排量來(lái)改變進(jìn)入液壓缸的流量，即可達(dá)到調(diào)速的目的第四章容積調(diào)速回路分析

一.變量泵-定量馬達(dá)、液壓缸回路1.變量泵-液壓缸調(diào)速回路閥2是安全閥，閥3是背壓閥，回路為開(kāi)式回路改變變量泵1的排量可調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度回路用于負(fù)載變化不大的系統(tǒng)中第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路2.變量泵-定量馬達(dá)調(diào)速回路泵的轉(zhuǎn)速

np

和馬達(dá)排量VM為常數(shù)，改變泵的排量Vp可使馬達(dá)轉(zhuǎn)速nM

隨之成比例變化?；芈犯邏汗苈飞嫌邪踩y2，防止回路過(guò)載，低壓管路上泵7為補(bǔ)油泵，壓力由閥6調(diào)節(jié)改變變量泵1的排量可調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路一.變量泵-定量馬達(dá)回路2.變量泵-定量馬達(dá)回路的靜特性（1）變量泵的調(diào)節(jié)特性通常把液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm與變量泵的調(diào)節(jié)參數(shù)xp之間的關(guān)系，稱(chēng)為轉(zhuǎn)速特性。Vp是變量泵的排量，Vpmax是Vp的最大值，則泵的理論流量為：泵的實(shí)際輸出流量為：第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路一.變量泵-定量馬達(dá)回路可見(jiàn)，Δxp1為調(diào)節(jié)死區(qū)，是由泵的內(nèi)泄產(chǎn)生的2.變量泵-定量馬達(dá)回路的靜特性（2）回路的特性曲線(xiàn)轉(zhuǎn)速特性：qm為馬達(dá)輸入流量轉(zhuǎn)矩特性：功率特性：可見(jiàn)調(diào)速方式為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路一.變量泵-定量馬達(dá)回路2.變量泵-定量馬達(dá)回路的靜特性（3）恒功率變量泵-定量馬達(dá)回路的特性曲線(xiàn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速同前面馬達(dá)的功率恒定，轉(zhuǎn)矩第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路一.變量泵-定量馬達(dá)回路二.定量泵-變量馬達(dá)回路（1）回路構(gòu)成泵的轉(zhuǎn)速

np

和排量Vp

為常數(shù)，改變馬達(dá)的排量Vm可使馬達(dá)轉(zhuǎn)速nM

隨之成比例變化?；芈分懈邏汗苈飞嫌邪踩y2，防止回路過(guò)載，低壓管路上泵4為補(bǔ)油泵，壓力由閥6調(diào)節(jié)改變變量馬達(dá)3的排量可調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路（2）回路的特性曲線(xiàn)馬達(dá)調(diào)節(jié)參數(shù)：馬達(dá)轉(zhuǎn)速：馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩：馬達(dá)輸出功率：可見(jiàn)調(diào)速方式為恒功率調(diào)節(jié)第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路二.定量泵-變量馬達(dá)回路三.變量泵-變量馬達(dá)回路1.回路構(gòu)成變量泵可正反向供油，變量馬達(dá)可正反向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)變量泵或并聯(lián)馬達(dá)的排量均可改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速閥5、7分別為馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的安全閥泵4為補(bǔ)油泵，閥6為其調(diào)壓閥泵4可分別通過(guò)閥2、3為低壓一側(cè)補(bǔ)油換向閥8和溢流閥9可使低壓管路的熱油排回油箱第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路二.變量泵-變量馬達(dá)回路2.回路的特性曲線(xiàn)（1）轉(zhuǎn)速特性（2）轉(zhuǎn)矩特性（3）功率特性第四章容積調(diào)速回路分析第一節(jié)容積調(diào)速回路二.變量泵-變量馬達(dá)回路第二節(jié)容積調(diào)速回路的速度剛性分析一.容積調(diào)速回路的速度剛性分析機(jī)械特性方程：速度剛性：回路泄漏系數(shù)越大，負(fù)載對(duì)液壓馬轉(zhuǎn)速達(dá)的影響就越大液壓泵的理論流量越小，泄漏所占比重越大，對(duì)液壓馬轉(zhuǎn)速達(dá)的影響就越大減少回路各元件的容積損失、提高馬達(dá)的機(jī)械效率、增大馬達(dá)的排量等都有利于提高回路的速度剛性第四章容積調(diào)速回路分析二.速度穩(wěn)定方法1.流量補(bǔ)償法利用回路壓力隨負(fù)載的增減來(lái)控制泵流量做相應(yīng)的增減當(dāng)馬達(dá)負(fù)載增加時(shí)，p升高，作用在柱塞1上的力增大，推動(dòng)泵的釘子向加大偏心距e的方向移動(dòng)，使泵的流量增大。反之，流量減少第四章容積調(diào)速回路分析第二節(jié)容積調(diào)速回路速度剛性分析

二.速度穩(wěn)定方法2.壓力恒定法利用一能自動(dòng)調(diào)節(jié)液流阻力的液動(dòng)滑閥，實(shí)現(xiàn)負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)工作壓力基本不隨負(fù)載變化當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，泵的工作壓力p也相應(yīng)升高,推動(dòng)液動(dòng)滑閥閥芯向右移動(dòng),使節(jié)流口增大，背壓減少,維持泵工作壓力近于恒定。反之亦然。第四章容積調(diào)速回路分析第二節(jié)容積調(diào)速回路速度剛性分析

第三節(jié)容積調(diào)速回路主要參數(shù)選擇一.性能指標(biāo)1.容積調(diào)速回路的轉(zhuǎn)矩放大系數(shù)KM是指當(dāng)液壓泵和液壓馬達(dá)在最大調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩Tm與泵輸出轉(zhuǎn)矩Tp之比：2.容積調(diào)速回路的傳動(dòng)比i是指當(dāng)液壓泵和液壓馬達(dá)在最大調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩nm與泵輸出轉(zhuǎn)矩np之比：第四章容積調(diào)速回路分析

3.容積調(diào)速回路的效率ηc是指在輸出額定轉(zhuǎn)矩和額定負(fù)載下，馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速nmmax與最低轉(zhuǎn)速nmmin之比：即：變量泵-定量馬達(dá)回路：馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm與泵的排量成正比，馬達(dá)轉(zhuǎn)速的最小值取決于Vp減小時(shí)泵可能提供的最小穩(wěn)定流量。即：定量泵-變量馬達(dá)回路:馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm與馬達(dá)排量成反比，即：變量泵-變量馬達(dá)回路：該回路由上述兩種回路組合而成，即：第四章容積調(diào)速回路分析第三節(jié)容積調(diào)速回路主要參數(shù)選擇二.液壓泵和液壓馬達(dá)參數(shù)的選擇1.給定原始參數(shù)為原動(dòng)機(jī)的輸出功率時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)，先根據(jù)主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的性能要求，選擇回路方案及泵進(jìn)出口壓差，然后選擇泵的結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算泵的輸入功率和排量及馬達(dá)的排量，并選擇相應(yīng)的效率2.給定原始參數(shù)為液壓馬達(dá)的最大輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和液壓泵轉(zhuǎn)速時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)，先根據(jù)主機(jī)的性能要求，選擇馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式及回路工作壓力，計(jì)算出馬達(dá)的排量和泵的排量第四章容積調(diào)速回路分析第三節(jié)容積調(diào)速回路主要參數(shù)選擇第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路一.限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路1.回路工作原理回路采用限壓式變量泵1供油，調(diào)速閥3確定進(jìn)入液壓缸的流量，并使變量泵輸出的流量與液壓缸所需的流量自動(dòng)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)定性好。改變調(diào)速閥中節(jié)流閥的通流面積AT的大小，就可以調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，泵的輸出流量qp和通過(guò)調(diào)速閥進(jìn)入液壓缸的流量q1自相適應(yīng)。

第四章容積調(diào)速回路分析2.回路的特性曲線(xiàn)曲線(xiàn)ABC是限壓式變量泵的壓力－流量特性，曲線(xiàn)CDE是調(diào)速閥在某一開(kāi)度時(shí)的壓力——流量特性，點(diǎn)F是泵的工作點(diǎn)?；芈酚泄?jié)流損失，其大小液壓缸工作壓力p1有關(guān)。當(dāng)p1=plmax時(shí)，回路的節(jié)流損失最小(圖中陰影面積S1)，p1越小，則節(jié)流損失越大（圖中陰影面積S2）。第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路二.差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路1.回路工作原理該回路采用了帶有先導(dǎo)式滑閥控制的差壓式變量葉片泵，在液壓缸的進(jìn)油路上串聯(lián)一節(jié)流閥。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)口增大時(shí)滑閥5左移，節(jié)流口b開(kāi)大，c關(guān)小，泵的定子左移，e增大，泵流量增大，液壓缸的速度增大，反之亦然在某一穩(wěn)定工況下，當(dāng)節(jié)流閥3處在某一開(kāi)口時(shí)，變量泵有一穩(wěn)定流量第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路2.回路的特性曲線(xiàn)該回路具有良好的穩(wěn)速特性。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，pp增加，缸的泄漏增加，qp減少，閥3的壓差減小，滑閥5向左移動(dòng)，節(jié)流口b開(kāi)大，c關(guān)小，泵的定子左移，e增大，泵排量增大，補(bǔ)償了泵的泄漏，使泵的輸出流量回升?；芈返男瘦^高。泵的輸出壓力和流量始終與負(fù)載相適應(yīng)，故效率較高。第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路三.負(fù)載敏感泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路

1.回路工作原理負(fù)載敏感泵由泵4、負(fù)載敏感閥1、恒壓閥2和變量缸3組成pL為負(fù)載所需要的壓力，pS為泵的出口壓力，也是節(jié)流閥5的進(jìn)口壓力，節(jié)流閥5的進(jìn)出口分別與負(fù)載敏感閥1的左右腔相通。負(fù)載敏感泵有三種狀態(tài)，即一般工作狀態(tài)、保壓工作狀態(tài)和空轉(zhuǎn)狀態(tài)。

第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載敏感泵的三種狀態(tài)1.一般工作狀態(tài)：當(dāng)節(jié)流閥5的開(kāi)口減小，表明負(fù)載需求流量減少，此時(shí)泵輸出的流量大于負(fù)載所需要的流量，則閥5的進(jìn)出口壓差Δp=pS-pL增大，推動(dòng)負(fù)載敏感閥1的閥芯向右移動(dòng)，使泵的出口油液通過(guò)閥1左位進(jìn)入變量缸3的無(wú)桿腔，推動(dòng)泵的變量斜盤(pán)傾角減少，泵的輸出流量較少，直到達(dá)到負(fù)載所需求的流量為止。反之亦然。第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載敏感泵的三種狀態(tài)2.保壓工作狀態(tài)：ps=pL，負(fù)載敏感閥1在右腔彈簧作用下處于右位，ps推動(dòng)恒壓閥2閥芯向右移動(dòng)，泵出口油液通過(guò)閥2左位進(jìn)入變量缸3的無(wú)桿腔，使泵的輸出流量減少到僅能維持系統(tǒng)的壓力，斜盤(pán)傾角接近零偏角，泵的功耗最小。3.空轉(zhuǎn)狀態(tài)：當(dāng)閥5關(guān)死，即負(fù)載停止工作時(shí)，泵的出口壓力僅需為閥1彈簧設(shè)置壓力，一般只有14bar左右，流量接近為零。第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路2.負(fù)載敏感泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路

負(fù)載敏感泵和節(jié)流閥組成的調(diào)速回路，泵的輸出流量始終與負(fù)載流量相適應(yīng)，泵的工作壓力ps始終比液壓缸的進(jìn)口壓力大一個(gè)恒定值，顯然，這是一種效率高、調(diào)速剛性好的調(diào)速回路。目前應(yīng)用較為廣泛。

第四章容積調(diào)速回路分析第四節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路第五節(jié)容積調(diào)速回路的動(dòng)態(tài)性能本節(jié)以變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速為例，用古典控制理論對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析。一.回路動(dòng)態(tài)方程及傳遞函數(shù)的建立假定：1.液壓泵的吸油口和馬達(dá)的排油口壓力為零2.不考慮液壓泵和馬達(dá)之間管路的壓力損失3.液壓泵和馬達(dá)的泄漏液流流態(tài)為層流4.不考慮液壓泵供油的脈動(dòng)性5.采用在給定平衡點(diǎn)取小增量線(xiàn)性化的方法第四章容積調(diào)速回路分析動(dòng)態(tài)方程及傳遞函數(shù)的建立1.流量連續(xù)性方程2.馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡方程3.聯(lián)立上兩式，線(xiàn)性化并拉式變換通常則：第四章容積調(diào)速回路分析第五節(jié)容積調(diào)速回路的動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)方程及傳遞函數(shù)的建立其中：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)當(dāng)泵的調(diào)節(jié)參數(shù)不變時(shí)W2(S)稱(chēng)為回路的動(dòng)態(tài)速度柔度，其倒數(shù)稱(chēng)為回路的動(dòng)態(tài)速度剛度第四章容積調(diào)速回路分析第五節(jié)容積調(diào)速回路的動(dòng)態(tài)性能二.回路動(dòng)態(tài)特性的定性分析1.穩(wěn)定性分析二階系統(tǒng)穩(wěn)定的條件是特征方程的系數(shù)全部為正值，即：2.回路速度放大系數(shù)KvKv越大，泵對(duì)馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制精度越高，增大Vpmax、np和減少Vm均可使Kv增大3.回路的阻尼比λ和B越大，阻尼比越大，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但耗能增加第四章容積調(diào)速回路分析第五節(jié)容積調(diào)速回路的動(dòng)態(tài)性能二.回路動(dòng)態(tài)特性的定性分析4.回路的固有頻率增大K、減小J、V0可使固有頻率增大，應(yīng)綜合考慮5.回路的動(dòng)態(tài)速度剛性回路的動(dòng)態(tài)速度剛性是由一個(gè)比例環(huán)節(jié)、一個(gè)慣性環(huán)節(jié)和一個(gè)二階微分環(huán)節(jié)組成。低頻段時(shí)，動(dòng)態(tài)速度剛性基本保持不變，當(dāng)ω>ωh的高頻段，負(fù)載運(yùn)動(dòng)的慣性起到了抵消外加擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用，它阻礙了馬達(dá)轉(zhuǎn)速的改變。第四章容積調(diào)速回路分析第五節(jié)容積調(diào)速回路的動(dòng)態(tài)性能第五章

蓄能器本章主要內(nèi)容介紹蓄能用蓄能器回路、吸收脈動(dòng)的蓄能器回路和吸收液壓沖擊的蓄能器回路第一節(jié)蓄能用蓄能器回路一、蓄能用蓄能器回路1.蓄能器作為輔助動(dòng)力源回路當(dāng)執(zhí)行元件間歇或低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蓄能器把液壓泵所輸出液壓油儲(chǔ)存起來(lái)，而在工作循環(huán)的某段時(shí)間，當(dāng)執(zhí)行元件需要高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蓄能器作為液壓泵的輔助動(dòng)力源，可與液壓泵同時(shí)供出壓力油。1.蓄能器作為輔助動(dòng)力源的回路雙泵與蓄能器聯(lián)合供油的快速回路第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回路一、蓄能用蓄能器回路2.保持系統(tǒng)壓力的蓄能回路第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回路一、蓄能用蓄能器回路保壓期間液壓泵通過(guò)卸荷溢流閥1卸載，由蓄能器補(bǔ)償泄漏，保持系統(tǒng)壓力。3.蓄能器作應(yīng)急動(dòng)力源的安全回路第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回路一、蓄能用蓄能器回路當(dāng)電源中斷或動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，二位三通電磁閥復(fù)位，靠蓄能器使液壓缸活塞返回，系統(tǒng)處于安全狀態(tài)二、蓄能器容量的計(jì)算氣囊式蓄能器的三種工作狀態(tài)：充氣狀態(tài)、充液狀態(tài)、供油終了狀態(tài)。第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回路二、蓄能器容量的計(jì)算選擇液壓泵的依據(jù)式中

——一個(gè)工作循環(huán)中第i段的時(shí)間間隔，稱(chēng)時(shí)間段——在內(nèi)的流量第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回皮囊式蓄能器中的氣體可用理想氣體狀態(tài)方程來(lái)描述其狀態(tài)變化規(guī)律，即二、蓄能器容量的計(jì)算——?dú)怏w的壓力（絕對(duì)）——在壓力p下的容積—指數(shù)，是不隨狀態(tài)改變的常數(shù)則：第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回二、蓄能器容量的計(jì)算當(dāng)蓄能器排油的速度較慢時(shí)≥3min如用于補(bǔ)償泄漏和補(bǔ)償壓力，可按等溫過(guò)程來(lái)計(jì)算，即n=1當(dāng)蓄能器排油的速度很快時(shí)（≤1min），如作輔助動(dòng)力源或應(yīng)急動(dòng)力源時(shí)，可按絕熱過(guò)程來(lái)計(jì)算，即n=1.4第五章蓄能器第一節(jié)蓄能用蓄能器回路為減輕蓄能器重量，不能選過(guò)小，又不能選得過(guò)大，充氣壓力推薦為可得蓄能器的總?cè)莘e為第二節(jié)吸收脈動(dòng)蓄能器回路第五章蓄能器回路分析在液壓系統(tǒng)中，總是存在各種各樣的脈動(dòng)，因而，在系統(tǒng)中裝設(shè)蓄能器是消除或減輕壓力脈動(dòng)的有效方法之一。壓力脈動(dòng)往往是由流量脈動(dòng)引起的，蓄能器可將瞬時(shí)流量高于平均流量的部分吸收，所以蓄能器可以吸收壓力脈動(dòng)1.幾點(diǎn)假設(shè)蓄能器氣體狀態(tài)的變化規(guī)律可按絕熱過(guò)程考慮，即：系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)僅由液壓泵的流量脈動(dòng)引起不考慮液體的質(zhì)量、流量脈動(dòng)的頻率和其它元件對(duì)蓄能器吸收脈動(dòng)效果的影響2.壓力脈動(dòng)系數(shù)蓄能器吸收壓力脈動(dòng)回路分析第五章蓄能器回路分析第二節(jié)吸收脈動(dòng)蓄能器回路——脈動(dòng)壓力的最大值——脈動(dòng)壓力的最小值——脈動(dòng)壓力的平均值式中蓄能器吸收壓力脈動(dòng)回路分析整理成：可得：上式表明蓄能器氣體容積相對(duì)變化量與壓力脈動(dòng)系數(shù)的關(guān)系第五章蓄能器回路分析第二節(jié)吸收脈動(dòng)蓄能器回路第三節(jié)吸收液壓沖擊蓄能器回路第五章蓄能器回路分析液體在管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于控制閥突然關(guān)閉等原因，使液流突然停止流動(dòng)，液體的動(dòng)能變成壓力能，在閥前產(chǎn)生高壓，高壓區(qū)以壓力波的形式在管路內(nèi)傳播，這在液壓系統(tǒng)中稱(chēng)壓力沖擊。當(dāng)壓力升高時(shí)，蓄能器可以吸收液體，這就減慢了管路中液體動(dòng)量變化的速度，從而降低了沖擊壓力圖為吸收液壓沖擊蓄能器回路簡(jiǎn)圖。這里主要討論當(dāng)換向閥突然回復(fù)至中位時(shí)，閥前壓力升高的最大值與蓄能器總?cè)莘e之間的關(guān)系。蓄能器吸收液壓沖擊回路分析第五章蓄能器回路分析第三節(jié)吸收液壓沖擊蓄能器回路在閥關(guān)閉前，閥前管路中液流具有的動(dòng)能可表示為式中—油液的密度—管子的同流面積—管路的長(zhǎng)度—閥關(guān)閉前液流的速度蓄能器的氣體按絕熱過(guò)程變化，則氣體做壓縮功—閥關(guān)閉前蓄能器氣體的容積—蓄能器吸收液壓沖擊后其氣體的容積式中蓄能器吸收液壓沖擊回路分析由氣體狀態(tài)方程，可得式中—閥關(guān)閉前蓄能器氣體的壓力—蓄能器吸收液壓沖擊后氣體的壓力可得第五章蓄能器回路分析第三節(jié)吸收液壓沖擊蓄能器回路蓄能器吸收液壓沖擊回路分析整理后得將上式中的、分別以蓄能器的充氣壓力和蓄能器總?cè)莘e代替，而以最大容許的沖擊壓力代替，經(jīng)整理就可以得出蓄能器容積計(jì)算公式為：第五章蓄能器回路分析第三節(jié)吸收液壓沖擊蓄能器回路第六章

典型液壓系統(tǒng)分析49本章主要內(nèi)容介紹液壓機(jī)、磨床、單斗挖掘機(jī)和塑料注射成型機(jī)的液壓系統(tǒng)特點(diǎn)及典型液壓系統(tǒng)第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)液壓機(jī)是用來(lái)對(duì)金屬、塑料、木材等材料進(jìn)行壓力加工的機(jī)械。通過(guò)傳動(dòng)較大的輸出力，實(shí)現(xiàn)材料的切割、拉伸、壓制成型等操作液壓機(jī)是以壓力控制為主的系統(tǒng),系統(tǒng)壓力高、流量大、功率大，有較高的效率

1.液壓機(jī)的典型工作循環(huán)

快進(jìn)減速接近工件加壓保壓延時(shí)泄壓快速回程主缸：活塞上升停止退回輔助缸：52一.液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)目前液壓機(jī)系統(tǒng)壓力常采用20～30MPa，超高壓液壓機(jī)可達(dá)100～150MPa主缸工作速度不超過(guò)50mm/s、快進(jìn)速度不超過(guò)300mm/s。選擇較大的壓力，可減小缸徑，減小液壓機(jī)尺寸，系統(tǒng)流量降低。

53第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)一.液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.液壓機(jī)的工作參數(shù)

3.供油方案選擇

液壓機(jī)工作循環(huán)中，壓力、速度和流量變化較大，泵輸出功率也較大，如何實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行？采用高低壓泵組，用高壓小流量柱塞泵對(duì)低壓大流量泵組合供油。采用恒功率變量柱塞泵向系統(tǒng)供油。54第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)一.液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)4.回路設(shè)計(jì)快速行程采用增速回路?？焖?、慢速轉(zhuǎn)換時(shí)采用減速回路，避免沖擊。立式液壓機(jī)應(yīng)采用平衡回路，保證任意位置停留。為保證工件壓制質(zhì)量及避免沖擊，必須設(shè)置保壓與泄壓回路。55第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)一.液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)二.典型液壓機(jī)系統(tǒng)舉例1.2500kN粉末制品液壓機(jī)液壓系統(tǒng)要求工件壓制成型后達(dá)到規(guī)定的密度和尺寸精度，壓制力和速度能在較大范圍內(nèi)精確調(diào)節(jié)，能持續(xù)加壓和實(shí)現(xiàn)雙面壓制，有足夠的頂出力和較高的生產(chǎn)效率。56第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)572500kN粉末制品液壓機(jī)液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)582.DYZ630-3液壓機(jī)二通插裝閥液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第一節(jié)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)系統(tǒng)由4個(gè)集成液壓系統(tǒng)組成：進(jìn)油調(diào)壓集成塊輔助缸集成塊主缸下腔集成塊主缸上腔集成塊第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)磨床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是一種連續(xù)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它對(duì)調(diào)速、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、換向精度和換向頻率都有較高要求。一.磨床工作臺(tái)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的要求調(diào)速范圍廣、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)換向制動(dòng)與起步應(yīng)平穩(wěn)，換向精度高端點(diǎn)停留時(shí)間在0～5秒內(nèi)可調(diào)微量抖動(dòng)系統(tǒng)溫升低60第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)二.磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)1.設(shè)計(jì)參數(shù)為保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠，一般采用低壓系統(tǒng)，壓力在2MPa以下。流量有速度要求，一般在50L/min以下。612.工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)采用連續(xù)換向回路(機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥、液動(dòng)換向閥、節(jié)流器)。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)3.工作臺(tái)抖動(dòng)短行程、高頻換向，須對(duì)連續(xù)換向回路進(jìn)行改進(jìn)。4.工作臺(tái)調(diào)速磨床低壓、輕載、小功率，多采用回油節(jié)流閥調(diào)速(形成背壓，增至運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性)；對(duì)負(fù)載變化大的斷續(xù)磨削，可采用調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路。62第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)二.磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)5.液壓系統(tǒng)的溫升磨床液壓系統(tǒng)一般置于機(jī)床機(jī)身內(nèi)，須采取措施防止熱變形對(duì)磨床精度的影響。63普通磨床在裝卸工件等輔助時(shí)間內(nèi)，使系統(tǒng)卸荷。增速卸荷回路。功率較大、精度較高的磨床，采用變量泵容積調(diào)速閉式回路，根據(jù)需要增速輔助油箱和冷卻器。大型磨床采用靜壓導(dǎo)軌，減少摩擦阻力，降低系統(tǒng)壓力。二.磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)64三.M7120A型平面磨床液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)65泵輸出開(kāi)啟狀態(tài)：開(kāi)停閥旋轉(zhuǎn)0～120°液壓泵經(jīng)C截面進(jìn)工作臺(tái)。工作臺(tái)經(jīng)A截面回油箱。調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度實(shí)現(xiàn)調(diào)速。采用進(jìn)、回油調(diào)速回路，以回油節(jié)流為主。C4通高壓油，手搖機(jī)構(gòu)脫離三.M7120A型平面磨床液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)66泵輸出停止?fàn)顟B(tài)：開(kāi)停閥旋轉(zhuǎn)120°液壓泵進(jìn)油被A、C截面封死。泵保壓，可向其他元件供油C4經(jīng)B、A截面會(huì)油箱：手搖機(jī)構(gòu)嚙合。修整砂輪或調(diào)整行程時(shí)使用。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)三.M7120A型平面磨床液壓系統(tǒng)67泵輸出卸荷狀態(tài)：開(kāi)停閥旋轉(zhuǎn)180°液壓泵通油箱：卸荷工作臺(tái)兩腔通油箱：浮動(dòng)C4通油箱：手搖機(jī)構(gòu)嚙合第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)三.M7120A型平面磨床液壓系統(tǒng)68磨頭控制轉(zhuǎn)閥板到連續(xù)位置：高壓油經(jīng)F與E截面相通，經(jīng)管12進(jìn)入磨頭操縱箱。高壓油經(jīng)G截面，管13進(jìn)入磨頭操縱箱。13通高壓油：互通閥27通油箱。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第二節(jié)磨床液壓系統(tǒng)三.M7120A型平面磨床液壓系統(tǒng)69第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)單斗挖掘機(jī)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)70一.挖掘機(jī)工作原理動(dòng)力源：柴油機(jī)(液壓泵)工作裝置動(dòng)臂(動(dòng)臂缸)斗桿(斗桿缸)鏟斗(鏟斗缸)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(回轉(zhuǎn)馬達(dá))行走裝置(行走馬達(dá))第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)711.工作特點(diǎn)工作循環(huán)時(shí)間短；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)起制動(dòng)頻繁；負(fù)載變化大；振動(dòng)沖擊大；野外作業(yè)工作環(huán)境溫度變化大，維護(hù)條件差。二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)722.技術(shù)要求主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作；有足夠的可靠性；較完善的安全保護(hù)措施；能充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率、提高傳動(dòng)效率。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)733.回路特點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁，發(fā)熱大，多采用開(kāi)式系統(tǒng)。挖掘機(jī)各執(zhí)行元件動(dòng)作復(fù)雜。各執(zhí)行元件要求能夠單獨(dú)動(dòng)作或同時(shí)動(dòng)作。多采用雙泵雙回路供油方式雙泵雙回路：一個(gè)泵供鏟斗缸、動(dòng)臂缸、左行走馬達(dá)；另一個(gè)泵供斗桿缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、右行走馬達(dá)。雙泵具有合流功能，只有一個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作時(shí)，雙泵能同時(shí)向其供油。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)744.變量和功率調(diào)節(jié)方式液壓挖掘機(jī)通常采用恒功率變量泵與定量馬達(dá)等組成的變量系統(tǒng)。它能隨負(fù)載變化而制動(dòng)改變泵的流量和壓力。變量泵一般采用雙泵雙回路供油，其調(diào)節(jié)方式分為分功率調(diào)節(jié)和全功率調(diào)節(jié)兩個(gè)基本類(lèi)型。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)75分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)：兩個(gè)液壓泵各有一個(gè)恒功率調(diào)節(jié)器。每個(gè)泵只能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的50%。只有每臺(tái)泵都在壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)(p0≤p≤pmax)工作時(shí)才能利用全部功率。每個(gè)回路負(fù)載一般不相等，因此各液壓泵輸出流量不相等。第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)76用一個(gè)調(diào)節(jié)缸同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)液壓泵的擺角，兩液壓泵輸出流量相等，有利于執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持同步。泵流量變化取決于兩臺(tái)泵的壓力和，只要負(fù)載滿(mǎn)足(2p0≤2p≤2pmax)，兩個(gè)液壓泵就能保持最高輸出功率恒定。某個(gè)液壓泵可能在超載下運(yùn)行。全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)：第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)775.挖掘機(jī)回路組合方式液壓挖掘機(jī)執(zhí)行元件數(shù)目較多，為了便于集中操縱和安裝，簡(jiǎn)化油路連接，往往將若干個(gè)單路換向閥、溢流閥、單向閥等組合成多路換向閥。多路換向閥的連接方式分為：串聯(lián)回路并聯(lián)回路順序單動(dòng)回路第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)二.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)78泵1:回轉(zhuǎn)馬達(dá)6；左行走馬達(dá)9;鏟斗缸22；調(diào)幅輔助缸20泵2:動(dòng)臂缸19；斗桿缸21;右行走馬達(dá)8；推土板升降缸11三.WY-100型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)第六章典型液壓系統(tǒng)分析第三節(jié)單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)79合流回路：合流閥16實(shí)現(xiàn)合流

只能實(shí)現(xiàn)多路換向閥13所控制的執(zhí)行元件增速。限速回路：限速閥12實(shí)現(xiàn)換向閥13、15的回油均經(jīng)過(guò)限速閥12正常工況下控制油推動(dòng)12處于作為，回油無(wú)節(jié)流挖掘機(jī)下坡時(shí)行走馬達(dá)負(fù)載減小，泵出油壓力降低，閥