液壓與傳動 第六章

1、基本回路基本回路：有關(guān)液壓元件所組成的能獨立完成：有關(guān)液壓元件所組成的能獨立完成特定功能的典型回路。特定功能的典型回路。 壓力壓力控制回路控制回路速度速度控制回路控制回路方向方向控制回路控制回路多缸多缸工作回路工作回路類類 型型等等等等3 3、能正確組合較簡單的液壓基本回路。、能正確組合較簡單的液壓基本回路。 1 1、方向、速度、壓力等控制回路的基本原理、功能、方向、速度、壓力等控制回路的基本原理、功能、回路中各元件作用和典型回路圖；回路中各元件作用和典型回路圖；重點：重點：2 2、節(jié)流調(diào)速回路的參數(shù)計算方法，其中包括正確地應(yīng)、節(jié)流調(diào)速回路的參數(shù)計算方法，其中包括正確地應(yīng)用薄壁小孔流量公式，準

2、確列出液壓缸受力平衡方程用薄壁小孔流量公式，準確列出液壓缸受力平衡方程等；等；難點：難點：1 1、節(jié)流調(diào)速回路的分析與計算；、節(jié)流調(diào)速回路的分析與計算；2 2、調(diào)壓回路、減壓回路的參數(shù)分析。、調(diào)壓回路、減壓回路的參數(shù)分析。 類型：類型： 調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、平衡回路等。調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、平衡回路等。一、一、調(diào)壓調(diào)壓回路回路作用：作用：為使系統(tǒng)保持一定工作壓力或不超過某一個數(shù)值，為使系統(tǒng)保持一定工作壓力或不超過某一個數(shù)值，或在幾種不同壓力下工作?；蛟趲追N不同壓力下工作。 1 1、單級調(diào)壓回路、單級調(diào)壓回路 Py 值小的為穩(wěn)壓溢流作用；值小的為穩(wěn)壓溢流作用；Py 值大的起安全作用值大的起

3、安全作用。Py2Py1Py1Py21DT條件：條件： Py1 Py21DT()：P= Py11DT()：P= Py22 2、二級調(diào)壓回路、二級調(diào)壓回路3 3、多級調(diào)壓回路、多級調(diào)壓回路條件：條件： Py1 Py2 、 Py1 Py3 、 Py2 Py3 1DT() 、2DT() ： P= Py1 1DT()： P= Py2 2DT()： P= Py3Py11DT2DT2Py34 4、連續(xù)、按比例進行壓力調(diào)節(jié)回路、連續(xù)、按比例進行壓力調(diào)節(jié)回路 采用采用先導(dǎo)式比例電磁溢流閥先導(dǎo)式比例電磁溢流閥，調(diào)節(jié)進入閥的輸入，調(diào)節(jié)進入閥的輸入電流（或電壓）的大小，即可實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的無級電流（或電壓）的大小，即可

4、實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的無級調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。優(yōu)點：優(yōu)點：簡單，壓力切換平穩(wěn)，更容易實現(xiàn)遠距離控制或程控。簡單，壓力切換平穩(wěn)，更容易實現(xiàn)遠距離控制或程控。二、二、減壓減壓回路回路作用：作用：使系統(tǒng)某一部分油路使系統(tǒng)某一部分油路( (夾緊回路、控制回路、潤夾緊回路、控制回路、潤滑回路滑回路) )具有較低的穩(wěn)定壓力。具有較低的穩(wěn)定壓力。 1 1、單級減壓回路、單級減壓回路條件：條件： Py PJ 0.5 MPa PJ 0.5 MPaPyPJ2 2、二級減壓回路、二級減壓回路條件：條件： Py1 PJ 、 PJ Py2PJPy1Py2三、三、增壓增壓回路回路1 1、單作用缸增壓回路、單作用缸增壓回路2 2、雙作用缸

5、增壓回路、雙作用缸增壓回路特點：特點： 增壓行程短；增壓行程短； 對增壓缸密封要求高；對增壓缸密封要求高； 不能連續(xù)獲得高壓。不能連續(xù)獲得高壓。特點：特點： 增壓行程短；增壓行程短； 可連續(xù)獲得高壓?？蛇B續(xù)獲得高壓。四、四、卸荷卸荷回路回路泵的卸荷：泵的卸荷：泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)（流量卸荷泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)（流量卸荷變量泵；壓變量泵；壓力卸荷力卸荷定量泵），可節(jié)省功率損耗，減少系統(tǒng)發(fā)熱及泵的磨損，定量泵），可節(jié)省功率損耗，減少系統(tǒng)發(fā)熱及泵的磨損，延長泵和電機的使用壽命，而又不用頻繁啟閉電機。延長泵和電機的使用壽命，而又不用頻繁啟閉電機。1、采用換向閥的、采用換向閥的卸荷卸荷回路回路H

6、型中位機能型中位機能K型中位機能型中位機能M型中位機能型中位機能2、采用先導(dǎo)式溢流閥的、采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷卸荷回路回路到到系系統(tǒng)統(tǒng)3、采用二通閥的、采用二通閥的卸荷卸荷回路回路到到系系統(tǒng)統(tǒng)類型：類型： 調(diào)速回路、增速回路、速度換接回路等調(diào)速回路、增速回路、速度換接回路等一、調(diào)速回路一、調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路：變量泵流量閥變量泵流量閥類類型型進油節(jié)流調(diào)速回路進油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路變量泵定量執(zhí)行元件變量泵定量執(zhí)行元件定量泵變量執(zhí)行元件定量泵變量執(zhí)行元件變量泵變量執(zhí)行元件

7、變量泵變量執(zhí)行元件1 1、進油節(jié)流調(diào)速回路、進油節(jié)流調(diào)速回路 （一）節(jié)流調(diào)速回路（一）節(jié)流調(diào)速回路 將流量控制閥將流量控制閥串接串接在執(zhí)行元件在執(zhí)行元件的的進進油路上，且在泵與油路上，且在泵與流量閥流量閥之間有與之之間有與之并聯(lián)并聯(lián)的溢流閥的溢流閥 。回路組成方式：回路組成方式：ARAR（1 1）速度負載特性分析）速度負載特性分析系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，活塞受力平衡方程：系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，活塞受力平衡方程：P1A1=R+P2A2P2=0A1PyPpP1P2A2qpP=Pp-P1=Pp-R/A1 節(jié)流閥前后壓差：節(jié)流閥前后壓差：活塞運動速度：活塞運動速度：mpmmpmR)(P)R(PPqv11111111

8、上式即：上式即：負載特性方程負載特性方程當當R=0 時時， ( (空載空載) )當當R=PP A1 時，時，v=0（停止運動停止運動）1maxPvvmpP1=R/A1分析分析：速度負載特性：速度負載特性：活塞運動速度隨負載變化的特性。活塞運動速度隨負載變化的特性。速度剛度：速度剛度： 活塞運動速度隨負載變化而變化的程度。用活塞運動速度隨負載變化而變化的程度。用T表示。表示。速度負載特性曲線（速度負載特性曲線（v-R曲線）曲線）分析：分析： R R一定時，一定時，v v與與A AT T成正比；成正比；高速時的速度剛度比低速時高速時的速度剛度比低速時的??；的??； A AT T一定時，一定時，R R

9、增加則速度增加則速度減?。恢剌d區(qū)域的速度剛度減??；重載區(qū)域的速度剛度比輕載時的小。比輕載時的小。0RvAT3AT2AT1 AT2 AT3AT1Rmax（2 2）特點）特點 P2=0，沒有背壓，沒有背壓，運動平穩(wěn)性差；隨負載變化，運動平穩(wěn)性差；隨負載變化， 速度變化，速度穩(wěn)定性差。即速度變化，速度穩(wěn)定性差。即V-R特性軟。特性軟。 壓力油經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸，油的溫升使系統(tǒng)泄漏增壓力油經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸，油的溫升使系統(tǒng)泄漏增 加。加。 泵在恒壓下工作，功率利用不合理。泵在恒壓下工作，功率利用不合理。 存在溢流損失，回路效率低。存在溢流損失，回路效率低。 停車后啟動沖擊小。停車后啟動沖擊小。（3 3

10、）應(yīng)用）應(yīng)用輕載、慢速、負載變化不大、運動平穩(wěn)性要求不高的場合。輕載、慢速、負載變化不大、運動平穩(wěn)性要求不高的場合。2 2、回油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路 A回路組成方式：回路組成方式：將流量控制閥將流量控制閥串串接接在執(zhí)行元件的在執(zhí)行元件的回回油油路上，且在泵與路上，且在泵與執(zhí)執(zhí)行元件行元件之間有與之之間有與之并 聯(lián)并 聯(lián) 的 溢 流 閥的 溢 流 閥。（1 1）速度負載特性分析）速度負載特性分析系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，活塞受力平衡方程：系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，活塞受力平衡方程：P1A1=R+P2A2P1=PPP2=(PPA1-R)/A2A1A2Ppq2qpq1qyPyP1P2活塞運動速度活塞運動速度(

11、負載特性方程負載特性方程)：分析分析：當當R=0 時時， ( (空載空載) )當當R=PP A1 時，時，v=0（停止運動停止運動）121mmPTAAPKAv速度剛度：速度剛度：jPhTmvRAPvRT1即：即：回油節(jié)流調(diào)速的回油節(jié)流調(diào)速的v-R 特性與進油特性與進油節(jié)流調(diào)速完全相同。兩者節(jié)流調(diào)速完全相同。兩者特性曲線特性曲線完完全相同。全相同。121222mmpmR)A(PPqv節(jié)流閥前后壓差：節(jié)流閥前后壓差：P=P2-P3= P2- 0 P2=(PpA1-R)/A2 AT1 AT2 AT30RvAT3AT2AT1Rmax（2 2）特點）特點 P2 0，有背壓，有背壓，運動平穩(wěn)性較好運動平穩(wěn)

12、性較好；隨負載變化，；隨負載變化， 速度變化，速度穩(wěn)定性差。即速度變化，速度穩(wěn)定性差。即V-R特性軟。特性軟。 壓力油經(jīng)節(jié)流閥進入壓力油經(jīng)節(jié)流閥進入油箱冷卻，可減少系統(tǒng)發(fā)熱及泄油箱冷卻，可減少系統(tǒng)發(fā)熱及泄 漏。漏。 泵在恒壓下工作，功率利用不合理。泵在恒壓下工作，功率利用不合理。 溢流閥起穩(wěn)壓作用，存在溢流損失，回路效率低。溢流閥起穩(wěn)壓作用，存在溢流損失，回路效率低。 停車后啟動沖擊停車后啟動沖擊大大。（3 3）應(yīng)用）應(yīng)用輕載、慢速、負載變化不大、對輕載、慢速、負載變化不大、對運動平穩(wěn)性要求較高運動平穩(wěn)性要求較高的場的場合。合。A3 3、旁路節(jié)流調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路 PPqPqTq1P2

13、A2A1P1v回路組成方式：回路組成方式：將流量控制閥將流量控制閥并并接接在在泵與泵與執(zhí)行元件之執(zhí)行元件之間間。（1 1）速度負載特性分析）速度負載特性分析 列活塞受力平衡方程列活塞受力平衡方程 求出節(jié)流閥前后壓差：求出節(jié)流閥前后壓差：P 求出活塞運動速度求出活塞運動速度(負載特性方程負載特性方程) 畫出畫出速度負載特性曲線（速度負載特性曲線（v-Rv-R曲線）曲線） R一定時，一定時， AT越大，越大，v越小越小，速度剛度越差；速度剛度越差； AT一定時，一定時，R增加則速度減小；重載區(qū)域的速度增加則速度減小；重載區(qū)域的速度剛度比輕載時的大剛度比輕載時的大。 隨隨AT增加，系統(tǒng)所能承受的最大

14、載荷減小，說增加，系統(tǒng)所能承受的最大載荷減小，說明明低速時承載能力差。低速時承載能力差。分析分析：0RvAT1AT2AT3Rmax1Rmax2Rmax3AT1 AT2 AT3（2 2）特點）特點 運動平穩(wěn)性運動平穩(wěn)性: : 系統(tǒng)發(fā)熱系統(tǒng)發(fā)熱: 功率利用功率利用: 回路效率回路效率: 低速時承載能力差，調(diào)速范圍較小，停車后啟動沖擊低速時承載能力差，調(diào)速范圍較小，停車后啟動沖擊大大。（3 3）應(yīng)用）應(yīng)用高速高速、重載重載、負載變化不大、對、負載變化不大、對運動平穩(wěn)性要求不高的運動平穩(wěn)性要求不高的場合。場合。4 4、三種節(jié)流調(diào)速回路、三種節(jié)流調(diào)速回路 性能比較性能比較 V-RV-R特性特性 v v

15、隨隨R R而變化，是它們的共同缺點，尤以旁路最差，而變化，是它們的共同缺點，尤以旁路最差，故均用在負載變化不大的場合。故均用在負載變化不大的場合。 承受負方向載荷的能力及運動平穩(wěn)性承受負方向載荷的能力及運動平穩(wěn)性 回油：回油： P2 0，運動平穩(wěn)性較好，能承受負方向載荷；運動平穩(wěn)性較好，能承受負方向載荷； 進油、旁路：進油、旁路： P2=0，運動平穩(wěn)性差，不運動平穩(wěn)性差，不能承受負方向能承受負方向 載荷。載荷。 最大承載能力最大承載能力 進油、回油：進油、回油：Rmax由溢流閥調(diào)定由溢流閥調(diào)定 旁路：旁路： Rmax隨節(jié)流閥通流面積的增加而減小，即低速承隨節(jié)流閥通流面積的增加而減小，即低速承

16、載能力差。載能力差。5 5、采用調(diào)速閥的調(diào)速回路、采用調(diào)速閥的調(diào)速回路 RvAT1 AT2 AT3AT1AT30特點特點: : 速度穩(wěn)定性大大提高；速度穩(wěn)定性大大提高； 功率損失比同類采用節(jié)流閥的大。功率損失比同類采用節(jié)流閥的大。（二）容積調(diào)速回路（二）容積調(diào)速回路 通過改變通過改變變量泵變量泵的輸出流量或改變的輸出流量或改變變量馬達變量馬達的的排量來實現(xiàn)執(zhí)行元件的速度調(diào)節(jié)。排量來實現(xiàn)執(zhí)行元件的速度調(diào)節(jié)。1、變量泵定量執(zhí)行元件變量泵定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路組成的容積調(diào)速回路安安全全閥閥開式回路開式回路閉式回路閉式回路P1P2速度特性分析：速度特性分析：液壓缸：液壓缸：液壓馬達：液壓馬達：

17、ppvpppvqn VvAA改變改變Vp，即可改變缸的運動速即可改變缸的運動速度度v .ppVMVppMpVMVMMqn VnVV改變改變Vp，即可改變即可改變nM .qPVMnM安安全全閥閥qPvA2、定量泵變量馬達定量泵變量馬達組成的容積調(diào)速回路組成的容積調(diào)速回路qPnMVMTMp1p2MmpVpMMMMMqpnVpPMmMMMVpT2馬達輸出轉(zhuǎn)矩：馬達輸出轉(zhuǎn)矩：馬達輸出功率：馬達輸出功率：3、變量泵變量馬達變量泵變量馬達組成的容積調(diào)速回路組成的容積調(diào)速回路屬上述二者的組合，可滿足屬上述二者的組合，可滿足低速時有大轉(zhuǎn)矩低速時有大轉(zhuǎn)矩，高速時有高速時有大功率。大功率。qPnMVMTMp1p2

18、4、容積調(diào)速回路特點容積調(diào)速回路特點 無節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)發(fā)熱小。無節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)發(fā)熱小。 速度穩(wěn)定性好，但隨著負載增加，容積效率降低，導(dǎo)速度穩(wěn)定性好，但隨著負載增加，容積效率降低，導(dǎo)致低速時速度穩(wěn)定性比采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路差。致低速時速度穩(wěn)定性比采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路差。 泵和馬達結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。泵和馬達結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。（三）容積節(jié)流調(diào)速回路（三）容積節(jié)流調(diào)速回路（聯(lián)合調(diào)速回路聯(lián)合調(diào)速回路） 既滿足既滿足高效率高效率，又滿足，又滿足低速穩(wěn)定性低速穩(wěn)定性要求。要求。組成組成：變量泵供油節(jié)

19、流調(diào)速（：變量泵供油節(jié)流調(diào)速（節(jié)流閥節(jié)流閥或或調(diào)速閥調(diào)速閥）。）。類型類型：1 1、限壓式變量泵、限壓式變量泵調(diào)速閥調(diào)速閥2 2、差壓式變量泵、差壓式變量泵節(jié)流閥節(jié)流閥特點特點：無溢流損失，但存在節(jié)流損失，速度穩(wěn)定性比：無溢流損失，但存在節(jié)流損失，速度穩(wěn)定性比 容積調(diào)速好。容積調(diào)速好。二、增速回路（二、增速回路（快速運動回路快速運動回路） 1 1、差動連接增速回路、差動連接增速回路 二位三通閥二位三通閥三位四通閥（三位四通閥（P 型中位機能）型中位機能）進進2YA1YA3YA電磁鐵動作表電磁鐵動作表動作動作電磁鐵電磁鐵1YA2YA3YA快快 進進一工進一工進二工進二工進快快 退退快進：快進：采

20、用差動連接的快速運動回路采用差動連接的快速運動回路分析：分析：二工進：二工進：采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速回路回路PX采用蓄能器的快速運動回路采用蓄能器的快速運動回路雙泵供油快速運動回路雙泵供油快速運動回路高壓高壓低壓低壓三、速度換接回路（三、速度換接回路（速度切換回路速度切換回路） 快速慢速的換接回路快速慢速的換接回路采用調(diào)速閥串聯(lián)的采用調(diào)速閥串聯(lián)的慢慢速慢速的換接回路速慢速的換接回路AT1AT2AT1AT2AT1 AT2 采用調(diào)速閥并聯(lián)的采用調(diào)速閥并聯(lián)的慢速慢速的換接回路慢速慢速的換接回路AT2AT1類型：類型： 啟動、停止（包括鎖緊）和換向回路。啟動、停止（包括鎖緊）

21、和換向回路。一、啟停回路一、啟?；芈?執(zhí)行元件需頻繁啟動或停止的液壓系統(tǒng)中，一般不采執(zhí)行元件需頻繁啟動或停止的液壓系統(tǒng)中，一般不采用啟動和停止電機的方法。用啟動和停止電機的方法。 采用二位二通、二位三通電磁閥或中位為采用二位二通、二位三通電磁閥或中位為O，Y，M型型的三位四通換向閥來實現(xiàn)。的三位四通換向閥來實現(xiàn)。二位二通二位二通二位三通二位三通三位四通（三位四通（O、Y、M）二、鎖緊回路二、鎖緊回路 M、O型中位機能型中位機能液控單向閥，液控單向閥， H型中位機能換向閥型中位機能換向閥液控單向閥，中位液控單向閥，中位Y型換向閥型換向閥三、換向回路三、換向回路采采用用電電磁磁換換向向閥閥采用手動

22、換向閥采用手動換向閥采用先導(dǎo)控制液動換向閥采用先導(dǎo)控制液動換向閥類型：類型：順序動作回路、同步回路、防干擾順序動作回路、同步回路、防干擾回路等?；芈返?。一、順序動作回路一、順序動作回路（一）采用行程控制的順序動作回路（一）采用行程控制的順序動作回路123 4行行程程閥閥控控制制125 6S1S3S2S4行行程程開開關(guān)關(guān)控控制制（二）采用壓力控制的順序動作回路（二）采用壓力控制的順序動作回路順順序序閥閥控控制制動作順序動作順序: :先將工件夾緊先將工件夾緊, ,然后動力滑臺然后動力滑臺進行切削加工，加工完畢，退進行切削加工，加工完畢，退刀、松開。刀、松開。 發(fā)訊元件發(fā)訊元件動動 作作1234壓力繼壓力繼電器電器夾緊夾緊 快進快進 工進工進 退刀退刀 松開松開 壓力繼電器控制壓力繼電器控制例如：定位夾緊順序回路例如：定位夾緊順序回路 （三）采用時間控制的順序動作回路（三）采