第六章 液壓基本回路課件

1、第第6章章 基本回路基本回路 本章學習目標：本章學習目標：掌握調壓、減壓、增加回路、卸荷回路的工作原掌握調壓、減壓、增加回路、卸荷回路的工作原理；理；掌握節(jié)流調速的三種基本形式，分析其特點；掌握節(jié)流調速的三種基本形式，分析其特點；掌握容積調速和容積節(jié)流調速的組成和工作原理。掌握容積調速和容積節(jié)流調速的組成和工作原理。掌握換向回路、鎖緊回路、緩沖回路的工作原理。掌握換向回路、鎖緊回路、緩沖回路的工作原理。掌握順序動作回路、同步回路掌握順序動作回路、同步回路, ,了解多執(zhí)行元件了解多執(zhí)行元件不能不干擾回路的工作原理。不能不干擾回路的工作原理。掌握常用氣動基本回路的功能及應用。掌握常用氣動基本回路的

2、功能及應用。 第一節(jié)第一節(jié) 液壓基本回路液壓基本回路一、壓力控制回路一、壓力控制回路（一）調壓回路（一）調壓回路(所用主要元件是所用主要元件是溢流閥溢流閥) 功用功用 是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒 定或定或不超過某個數值。定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓不超過某個數值。定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力通過溢流閥來調節(jié)；在變量泵系統(tǒng)中，用安全閥力通過溢流閥來調節(jié)；在變量泵系統(tǒng)中，用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。 1 單級調壓回路（圖單級調壓回路（圖6-1a） 動畫動畫, 泵控馬達調速系統(tǒng)各壓力的調節(jié)泵控馬達調速系統(tǒng)

3、各壓力的調節(jié)(動畫動畫) 二級調壓回路（圖二級調壓回路（圖6-1a） 動畫動畫 多級調壓回路（圖多級調壓回路（圖6-1b）動畫動畫 比例調壓回路（圖比例調壓回路（圖6-1c）動畫動畫（二）減壓回路（二）減壓回路1功用功用 是使系統(tǒng)中的某一部分是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較低的穩(wěn)定壓力。油路具有較低的穩(wěn)定壓力。(所用主要元件是減壓閥所用主要元件是減壓閥)類型類型 一級減壓回路（一級減壓回路（動畫動畫）要求要求 調整壓力的要求：最低壓力應大于調整壓力的要求：最低壓力應大于05MPa05MPa，最高壓力，最高壓力至少應比系統(tǒng)壓力低至少應比系統(tǒng)壓力低05MPa05MPa。 安裝位置：調速時，調速元件應

4、放在減壓閥的后面，安裝位置：調速時，調速元件應放在減壓閥的后面，以避免減壓閥對執(zhí)行元件的速度發(fā)生影響。以避免減壓閥對執(zhí)行元件的速度發(fā)生影響。二級減壓回路（二級減壓回路（動畫動畫）（三）增壓回路（三）增壓回路功用功用 使系統(tǒng)中某一支路使系統(tǒng)中某一支路的壓力高于主油路中的壓力高于主油路中的壓力。的壓力。類型類型優(yōu)點優(yōu)點 節(jié)省能源，工用可靠，噪聲小。節(jié)省能源，工用可靠，噪聲小。 單作用增壓回路（單作用增壓回路（動畫動畫）雙作用增壓回路（雙作用增壓回路（動畫動畫）（四）卸荷回路（四）卸荷回路功用功用 是在液壓泵不停止是在液壓泵不停止轉動時，使其輸出的轉動時，使其輸出的流量或壓力在很低的流量或壓力在很低

5、的情況下工作。情況下工作。類型類型（）換向閥卸荷回路（）換向閥卸荷回路 M、H、K型中位機能的三位換向閥處于中位時，泵即卸荷型中位機能的三位換向閥處于中位時，泵即卸荷 。 （動畫動畫）（）二通插裝閥卸荷回路（）二通插裝閥卸荷回路(動畫動畫)當二位二通電磁閥通電后，主閥上腔接通油箱，主閥口全開，泵當二位二通電磁閥通電后，主閥上腔接通油箱，主閥口全開，泵即卸荷。即卸荷。（）先導式溢流閥的卸（）先導式溢流閥的卸荷回路荷回路v先導式溢閥的遠程先導式溢閥的遠程控制口通二位二通控制口通二位二通電磁閥電磁閥4直按與油箱直按與油箱相連，便構成一種相連，便構成一種先導式溢流閥的卸先導式溢流閥的卸荷回路，這種卸荷

6、荷回路，這種卸荷回路切換時沖擊小?；芈非袚Q時沖擊小。動畫演示動畫演示（4）雙泵供回路中利用順序閥的卸荷回路）雙泵供回路中利用順序閥的卸荷回路 雙泵供油快速雙泵供油快速運動回路中，在運動回路中，在快速運動時，大快速運動時，大流量泵流量泵1 1和小流量和小流量泵泵2 2同時供油，工同時供油，工作行程時，系統(tǒng)作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開壓力升高，打開液控順序閥液控順序閥3 3，使，使泵泵1 1卸荷，由泵卸荷，由泵2 2單獨供油。單獨供油。動畫演示動畫演示（5）變量泵供油系統(tǒng)的卸荷回路）變量泵供油系統(tǒng)的卸荷回路 右圖是變量泵右圖是變量泵-定量馬定量馬達組成的容積調速系統(tǒng)，達組成的容積調速系統(tǒng)，當系統(tǒng)不

7、工作時，把變量當系統(tǒng)不工作時，把變量泵泵1的排量調到零，泵繼續(xù)的排量調到零，泵繼續(xù)在轉動，輸出壓雖然很高，在轉動，輸出壓雖然很高，但液壓泵輸出流量為零。但液壓泵輸出流量為零。因功率是流量和壓力的乘因功率是流量和壓力的乘積，所以這種情況下，驅積，所以這種情況下，驅動泵所需功率也接近于零，動泵所需功率也接近于零，就是說系統(tǒng)實現的卸荷就是說系統(tǒng)實現的卸荷 。限壓式變量泵卸荷回路限壓式變量泵卸荷回路（6）有蓄能器的卸卸荷回有蓄能器的卸卸荷回路路（五）保壓回路（五）保壓回路 功能功能所謂保壓回路，就是在執(zhí)行元件停止工所謂保壓回路，就是在執(zhí)行元件停止工作或僅有工作變形所產生的微小位移的情況下使系統(tǒng)壓作或僅

8、有工作變形所產生的微小位移的情況下使系統(tǒng)壓力基本保持不變。力基本保持不變。 常見的保壓回路常見的保壓回路 (1) 利用液壓泵的保壓回路利用液壓泵的保壓回路(圖圖)在保壓過程中，液壓泵仍在保壓過程中，液壓泵仍以較高的壓力工作。此時，若以較高的壓力工作。此時，若采用定量泵則功率損失大，發(fā)采用定量泵則功率損失大，發(fā)熱量大，效率低。若采用限壓熱量大，效率低。若采用限壓式變量泵，功率損失較小，效式變量泵，功率損失較小，效率高。率高。(2)利用蓄能器的保壓回路利用蓄能器的保壓回路動畫演示動畫演示(4)自動補油保壓回路自動補油保壓回路 該回路采用單向閥和電接該回路采用單向閥和電接點壓力表的自動補油保壓點壓力

9、表的自動補油保壓回路?；芈?。 當當1YA通電，換向閥右位通電，換向閥右位接入回路，液壓缸上腔壓接入回路，液壓缸上腔壓力升至電接點壓力表的上力升至電接點壓力表的上限值時，壓力表觸點通電，限值時，壓力表觸點通電，使電磁鐵使電磁鐵1YA斷電，換向閥斷電，換向閥處于中位，液壓泵卸荷處于中位，液壓泵卸荷 ，液壓缸由液控單向閥保壓；液壓缸由液控單向閥保壓；當液壓缸上腔壓力下降到當液壓缸上腔壓力下降到電接點壓力表調定下限時，電接點壓力表調定下限時，壓力表以發(fā)信號，使壓力表以發(fā)信號，使1YA通通電，液壓泵再次向系統(tǒng)供電，液壓泵再次向系統(tǒng)供油油。（六）平衡回路（六）平衡回路1功用功用 執(zhí)行機構不工作時，不致執(zhí)行

10、機構不工作時，不致因受負載作用而使執(zhí)行機構因受負載作用而使執(zhí)行機構自行下落。自行下落。用順序閥的平衡回路用順序閥的平衡回路 如圖，當如圖，當1YA通電后活塞下通電后活塞下行時，液壓缸下腔的油液頂開行時，液壓缸下腔的油液頂開順序閥而回油箱，回油路上存順序閥而回油箱，回油路上存在定背壓。如果此順序閥調定在定背壓。如果此順序閥調定的背壓值大于由活塞和與之相的背壓值大于由活塞和與之相連的工作部件自重在缸下腔產連的工作部件自重在缸下腔產生的壓力值時，則當換向閥處生的壓力值時，則當換向閥處于中位時，活塞及工作部件就于中位時，活塞及工作部件就能被順序閥鎖住而停止運動。能被順序閥鎖住而停止運動。動畫演示動畫演

11、示3.采用液控單向閥的平衡回路采用液控單向閥的平衡回路4.采用遠控平衡閥的平衡回路采用遠控平衡閥的平衡回路（七）泄壓回路（七）泄壓回路功用功用 液壓系統(tǒng)在保壓過程中，由液壓系統(tǒng)在保壓過程中，由于油液壓縮和機械部分產生彈于油液壓縮和機械部分產生彈性變形，因而儲存了相當的能性變形，因而儲存了相當的能量，若立即換向，則會產生壓量，若立即換向，則會產生壓力沖擊。因而對容量大的液壓力沖擊。因而對容量大的液壓缸和高壓系統(tǒng)應在保壓與換向缸和高壓系統(tǒng)應在保壓與換向之間采取泄壓措施。之間采取泄壓措施。用節(jié)流閥的釋壓回路用節(jié)流閥的釋壓回路 當保壓結束后，首先使閥當保壓結束后，首先使閥2換向換向和將閥和將閥1切換至

12、中位，缸上腔高切換至中位，缸上腔高壓油經節(jié)流閥釋壓。泵短期卸式壓油經節(jié)流閥釋壓。泵短期卸式荷后再使閥荷后再使閥1換接至左位。換接至左位。3.采用節(jié)流閥、液控單向閥和換向閥的釋壓回路采用節(jié)流閥、液控單向閥和換向閥的釋壓回路4.用順序閥控制的泄壓回路用順序閥控制的泄壓回路二、速度控制回路二、速度控制回路1. 功用功用 調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度，或使之在不同速度之間進調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度，或使之在不同速度之間進行換接的。行換接的。2. 調速回路原理調速回路原理AqmVqn 3. 分類分類 1）節(jié)流調速）節(jié)流調速 （定量泵供油，由流量閥改變通過流（定量泵供油，由流量閥改變通過流量閥流量的方法）量閥流量

13、的方法） 2）容積調速（改變泵或馬達的排量的方法）容積調速（改變泵或馬達的排量的方法） 3）容積節(jié)流調速（同時用變量泵和流量閥來調速）容積節(jié)流調速（同時用變量泵和流量閥來調速）1.進油節(jié)流調速回路進油節(jié)流調速回路(1) 速度負載特性速度負載特性11AFp 11AFpppppp11AFppppppmpTmTAFpKApKAq)(11（一）節(jié)流調速回路（一）節(jié)流調速回路mpTAFpAKAAqv)(111動畫演示動畫演示按上式選用不同的按上式選用不同的AT值作值作vF坐坐標曲線圖可得一組曲線，即為標曲線圖可得一組曲線，即為該回路的速度負載特性曲線，該回路的速度負載特性曲線，如右圖所示。如右圖所示。v

14、當當AT一定時，重載區(qū)比輕載區(qū)一定時，重載區(qū)比輕載區(qū)的速度剛性差；的速度剛性差；v在相同負載條件下，在相同負載條件下，AT大時，大時，亦即速度高時速度剛性差。亦即速度高時速度剛性差。 (3) 最大承載能力最大承載能力 當當 F=PPA1 時，節(jié)流閥兩端壓力差為零，活塞運動停止，此時液時，節(jié)流閥兩端壓力差為零，活塞運動停止，此時液壓泵輸出的流量全部經溢流閥回箱。此時為最大承載值。壓泵輸出的流量全部經溢流閥回箱。此時為最大承載值。 常量pppqpP11111qpAqFFvPpppppcqpqpqpFvPP111(2) 特性分析特性分析(4) 功率和效率功率和效率 液壓泵輸出功率液壓泵輸出功率液壓缸

15、的輸出功率液壓缸的輸出功率回路的效率為回路的效率為2. 回油節(jié)流調速回路回油節(jié)流調速回路（動畫演示動畫演示）(1) 該該 回路速度負載特性、最大承載回路速度負載特性、最大承載能力、損失功率和效率基本相同。能力、損失功率和效率基本相同。(2) 與進油節(jié)流調速回路的比較與進油節(jié)流調速回路的比較 3.旁路節(jié)流調速回路旁路節(jié)流調速回路（動畫演示動畫演示） a. 承受負值負載的能力承受負值負載的能力 b.運動平穩(wěn)性運動平穩(wěn)性 c.發(fā)熱及泄漏的影響發(fā)熱及泄漏的影響 d.實現壓力控制的方便性實現壓力控制的方便性 e.停車后的起動性能停車后的起動性能4.改善節(jié)流調速性能的回路改善節(jié)流調速性能的回路4.改善節(jié)流

16、調速性能的回路改善節(jié)流調速性能的回路（二）容積調速回路（二）容積調速回路v定義定義 用改變泵或馬達的排量來實現調速的。用改變泵或馬達的排量來實現調速的。v優(yōu)缺點優(yōu)缺點 沒有節(jié)流損失和溢流損失，效率高，油液溫升小，沒有節(jié)流損失和溢流損失，效率高，油液溫升小，適用于高速，大功率調速系統(tǒng)。缺點是結構復雜，成本高。適用于高速，大功率調速系統(tǒng)。缺點是結構復雜，成本高。v分類分類 1） 按主油路中油液循環(huán)方式不同分：按主油路中油液循環(huán)方式不同分：開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng) 開式系統(tǒng)結構簡單，油液在油箱中能得到充分的冷卻，開式系統(tǒng)結構簡單，油液在油箱中能得到充分的冷卻，但油箱體積較大，空氣和臟物易

17、進入回路。但油箱體積較大，空氣和臟物易進入回路。 閉式系統(tǒng)結構緊湊，內需很小的補油箱，空氣和臟物不閉式系統(tǒng)結構緊湊，內需很小的補油箱，空氣和臟物不容易進入回路，但油液的冷卻條件差，需附設輔助泵補油，容易進入回路，但油液的冷卻條件差，需附設輔助泵補油，冷卻和換油等。冷卻和換油等。 2）按所用變量元件不同分：）按所用變量元件不同分： a、變量泵和定量液壓執(zhí)行元件容積調速度回路、變量泵和定量液壓執(zhí)行元件容積調速度回路; b、定量泵和變量馬達容積調速回路、定量泵和變量馬達容積調速回路; c、變量泵和變量馬達調速回路。、變量泵和變量馬達調速回路。(1) 變量泵和液壓缸調速回路變量泵和液壓缸調速回路 活塞

18、的運動速度活塞的運動速度1111AAFkqAqvtp 按不同的按不同的qt值作圖，可得一組平值作圖，可得一組平行直線。行直線。由于變量泵有泄漏，活塞運動速由于變量泵有泄漏，活塞運動速度會隨著度會隨著F的加大而減小。的加大而減小。F增大至增大至某一值時，在低速下會出現活塞停某一值時，在低速下會出現活塞停止運動的現，這時變量泵的現論流止運動的現，這時變量泵的現論流量等于其泄漏量。量等于其泄漏量。1.變量泵和定量執(zhí)行元件容積調速回路變量泵和定量執(zhí)行元件容積調速回路（2）變量泵）變量泵-定量液壓馬達的調速回路定量液壓馬達的調速回路 特點特點 通過變量泵可以調速，通過雙向泵可以換向，通過變量泵可以調速，

19、通過雙向泵可以換向，調速換向方便。但需補油和熱交換回路。調速換向方便。但需補油和熱交換回路。MMMMMMpMnVpPVpTVqn2/ 輸出特性輸出特性恒轉矩系統(tǒng)恒轉矩系統(tǒng)2定量泵和變量馬達容積調速回路定量泵和變量馬達容積調速回路 這種調速回路稱為恒這種調速回路稱為恒功率調速回路功率調速回路特點特點這種回路調速范圍小，這種回路調速范圍小，且不能用來使馬達實且不能用來使馬達實現平穩(wěn)的反向?，F平穩(wěn)的反向。MMMMMMpMnVpPVpTVqn2/ 輸出特性輸出特性3變量泵和變量馬達容積調速回路變量泵和變量馬達容積調速回路v達種系統(tǒng)在低速范圍內調速時，先將液壓馬達的排量調達種系統(tǒng)在低速范圍內調速時，先將

20、液壓馬達的排量調得最大，通過改變泵的排量來調速。得最大，通過改變泵的排量來調速。v高速時將泵的排量調到最大，高速時將泵的排量調到最大， 通過馬達來調節(jié)速度。通過馬達來調節(jié)速度。（四）快速運動回路（四）快速運動回路 . 當閥當閥3和閥和閥5左位接入時，液壓左位接入時，液壓缸差動連接作快進運動。缸差動連接作快進運動。v當閥當閥5電磁鐵通電時，差動連接電磁鐵通電時，差動連接即被切斷，實現工進。即被切斷，實現工進。v左腔進油管應按合成流量選取，左腔進油管應按合成流量選取，否則會使壓力損失增大。否則會使壓力損失增大。1液壓缸差動連接回路液壓缸差動連接回路（動畫動畫）2. 采用蓄能器的快速運動回路（采用蓄

21、能器的快速運動回路（動畫動畫）v目的目的 采用蓄能器的目的是采用蓄能器的目的是可以用流量較小的液壓泵?？梢杂昧髁枯^小的液壓泵。v原理原理當系統(tǒng)中短期需要大當系統(tǒng)中短期需要大流量時，泵流量時，泵1和蓄能器和蓄能器4共共同向缸同向缸6供油；當系統(tǒng)停止供油；當系統(tǒng)停止工作時，換向閥工作時，換向閥5處于中位，處于中位，泵便經單向閥泵便經單向閥3向蓄能器供向蓄能器供油，蓄能器壓力升高后，控油，蓄能器壓力升高后，控制液控順序閥制液控順序閥2，使泵卸荷。，使泵卸荷。3. 雙泵供油回路（雙泵供油回路（動畫動畫） 圖中泵圖中泵1為大流量泵，為大流量泵，2為小流量泵。為小流量泵。 快速運動時，泵快速運動時，泵1輸

22、出的油液經單向閥輸出的油液經單向閥4與泵與泵2輸出輸出的油液共同向系統(tǒng)代油；的油液共同向系統(tǒng)代油； 工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥3使使泵泵1卸荷，油泵卸荷，油泵2單獨供油。單獨供油。 優(yōu)點優(yōu)點 功率損耗小，效率高。功率損耗小，效率高。4. 用增速缸的快速運動回路用增速缸的快速運動回路v快速時，壓力油經三快速時，壓力油經三位四通閥左位進入增位四通閥左位進入增速缸的柱塞的通孔到速缸的柱塞的通孔到達達B腔，使活塞快速伸腔，使活塞快速伸出；出；v工進時，由于負載加工進時，由于負載加大，壓力升高，打開大，壓力升高，打開順序閥順序閥4，高壓油進入，高壓油

23、進入A腔，同時關閉單向閥腔，同時關閉單向閥3，此時活處伸速度加，此時活處伸速度加快，因有效面積加大?？?，因有效面積加大。動畫演示動畫演示（五）速度換接回路（五）速度換接回路v功用功用 是使液壓執(zhí)行機構在一個工作循環(huán)中從一種運動速度換是使液壓執(zhí)行機構在一個工作循環(huán)中從一種運動速度換到另一種運動速度。因而這個轉換不僅包括快速轉慢速的換接，到另一種運動速度。因而這個轉換不僅包括快速轉慢速的換接，而且也包括兩個慢速之間的換接。而且也包括兩個慢速之間的換接。v要求要求 應該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。應該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。1. 快速轉慢速的換接回路快速轉慢速的換接回路動動畫畫演演示示動動畫畫2. 用行程閥來實現快慢速換接的回路（用行程閥來實現快慢速換接的回路（動畫演示動畫演示）v原理原理 在圖示狀態(tài)下，在圖示狀態(tài)下，液壓缸液壓缸7快進，當活塞快進，當活塞所連接的擋塊壓下行程所連接的擋塊壓下行程閥閥6時，行程閥關閉，時，行程閥關閉，液壓缸右腔的油液必須液壓缸右腔的油液必