液壓系統(tǒng)分析(2)-基本回路

1、液氣壓系統(tǒng)分析第二章 基本回路分析第二章 基本回路分析 由液壓元件組成，并能完成特定功能的典型管由液壓元件組成，并能完成特定功能的典型管路結(jié)構(gòu)，稱為路結(jié)構(gòu)，稱為基本回路基本回路。內(nèi)容概述內(nèi)容概述v方向控制回路方向控制回路v壓力控制回路壓力控制回路v速度調(diào)節(jié)回路速度調(diào)節(jié)回路v多缸控制回路多缸控制回路v其它控制回路其它控制回路2-1 方向控制回路方向控制回路 方向控制回路的作用是利用各種方向控制元件來方向控制回路的作用是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、控制流體的通斷和流向，以控制執(zhí)行元件的啟動、停止和換向。停止和換向。1.換向回路換向回路三位四通手動換向閥三位四通

2、手動換向閥2-1 方向控制回路方向控制回路v二位四通電磁閥的換向回路二位四通電磁閥的換向回路 活塞只能停留在缸的兩端，活塞只能停留在缸的兩端，不能停留在任意位置上。不能停留在任意位置上。 換向時間短換向時間短,為為0.010.07s；換向時間不能調(diào)節(jié)。換向時間不能調(diào)節(jié)。 閥芯推力受到電磁閥銜鐵吸閥芯推力受到電磁閥銜鐵吸力的限制，只適用于小流量力的限制，只適用于小流量的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。2.連續(xù)往返運(yùn)動回路連續(xù)往返運(yùn)動回路壓力繼電器控制的連續(xù)往壓力繼電器控制的連續(xù)往復(fù)運(yùn)動回路復(fù)運(yùn)動回路2-1 方向控制回路方向控制回路壓力繼電器壓力繼電器2-1 方向控制回路方向控制回路v用行程開關(guān)控制的連續(xù)用行程開關(guān)

3、控制的連續(xù)往復(fù)運(yùn)動回路往復(fù)運(yùn)動回路2-2 壓力控制回路壓力控制回路1 1、定量泵調(diào)壓回路、定量泵調(diào)壓回路 在采用定量泵節(jié)流調(diào)速中，調(diào)節(jié)在采用定量泵節(jié)流調(diào)速中，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小可調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元節(jié)流閥的開口大小可調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，而定量泵多余的油液則從件的流量，而定量泵多余的油液則從溢流閥溢回油箱。在工作過程中閥是溢流閥溢回油箱。在工作過程中閥是常開常開的，液壓泵的的，液壓泵的工作壓力工作壓力決定于溢決定于溢流閥的調(diào)整壓力且流閥的調(diào)整壓力且基本保持恒定基本保持恒定。一一. .調(diào)壓回路調(diào)壓回路調(diào)壓回路使系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力保持恒定或不超過某一調(diào)壓回路使系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力保持恒定或

4、不超過某一數(shù)值，或者使工作部件在運(yùn)動的不同階段有不同的壓力以適應(yīng)數(shù)值，或者使工作部件在運(yùn)動的不同階段有不同的壓力以適應(yīng)不同負(fù)載的要求。不同負(fù)載的要求。 2-2 壓力控制回路壓力控制回路2 2變量泵限壓回路變量泵限壓回路 泵的出口壓力不超過泵的出口壓力不超過溢流閥調(diào)定壓力，此時閥溢流閥調(diào)定壓力，此時閥是常閉的。只有當(dāng)系統(tǒng)壓是常閉的。只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥調(diào)整壓力時，力超過溢流閥調(diào)整壓力時，閥才打開，油液經(jīng)閥流回閥才打開，油液經(jīng)閥流回油箱，系統(tǒng)壓力不再增高，油箱，系統(tǒng)壓力不再增高，因而可以因而可以防止系統(tǒng)過載防止系統(tǒng)過載，起起安全安全作用。作用。2-2 壓力控制回路壓力控制回路3遠(yuǎn)程調(diào)壓與多級調(diào)

5、壓回路遠(yuǎn)程調(diào)壓與多級調(diào)壓回路 將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥進(jìn)油口，用來控制先將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥進(jìn)油口，用來控制先導(dǎo)溢流閥上腔壓力導(dǎo)溢流閥上腔壓力p1的壓力值，而遠(yuǎn)程調(diào)壓閥出油口接油箱，即構(gòu)成的壓力值，而遠(yuǎn)程調(diào)壓閥出油口接油箱，即構(gòu)成了遠(yuǎn)程調(diào)壓回路。了遠(yuǎn)程調(diào)壓回路。p1p22-2 壓力控制回路壓力控制回路v 多級調(diào)壓回路，采用多級調(diào)壓回路，采用溢流閥和二位二通電磁溢流閥和二位二通電磁閥組合實現(xiàn)。閥組合實現(xiàn)。vP1p2p32-2 壓力控制回路壓力控制回路4.無級調(diào)壓回路無級調(diào)壓回路 用于負(fù)載多變的系統(tǒng)，用于負(fù)載多變的系統(tǒng)，工作壓力隨著負(fù)載的不工作壓力隨著負(fù)載的不同能自

6、動調(diào)節(jié)。同能自動調(diào)節(jié)。若負(fù)載增大，控制油經(jīng)單若負(fù)載增大，控制油經(jīng)單向閥向閥4進(jìn)入輔助缸進(jìn)入輔助缸7，使，使溢流閥的調(diào)壓彈簧壓縮，溢流閥的調(diào)壓彈簧壓縮，P調(diào)調(diào)增大；反之減小增大；反之減小p調(diào)調(diào)，使使p供供自動與負(fù)載相適應(yīng)。自動與負(fù)載相適應(yīng)。2-2 壓力控制回路壓力控制回路二減壓回路二減壓回路 在夾緊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和在夾緊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)中常需要減壓回路。潤滑系統(tǒng)中常需要減壓回路。圖為常見的一種減壓回路。液圖為常見的一種減壓回路。液壓泵排出油液的最大壓力由溢壓泵排出油液的最大壓力由溢流閥根據(jù)主系統(tǒng)的需要來調(diào)節(jié)。流閥根據(jù)主系統(tǒng)的需要來調(diào)節(jié)。當(dāng)液壓缸當(dāng)液壓缸A需要得到比泵的供需要得到比泵的供油

7、壓力低的壓力時，可在油壓力低的壓力時，可在 油路中油路中串聯(lián)串聯(lián)一減壓閥，減壓一減壓閥，減壓 閥閥可保持減壓后壓力恒定，但至可保持減壓后壓力恒定，但至少應(yīng)比溢流閥調(diào)定壓力低少應(yīng)比溢流閥調(diào)定壓力低0.5MPa。當(dāng)執(zhí)行元件的速度需當(dāng)執(zhí)行元件的速度需要調(diào)節(jié)時，節(jié)流元件應(yīng)裝在減要調(diào)節(jié)時，節(jié)流元件應(yīng)裝在減壓閥的出口。壓閥的出口。圖7-21 減壓回路至主油路2-2 壓力控制回路壓力控制回路 下圖為二級調(diào)壓回路，將減壓閥的遠(yuǎn)程控制口通過二位二通電磁下圖為二級調(diào)壓回路，將減壓閥的遠(yuǎn)程控制口通過二位二通電磁閥與遠(yuǎn)程調(diào)壓相連便可獲得兩種預(yù)調(diào)的壓力。閥與遠(yuǎn)程調(diào)壓相連便可獲得兩種預(yù)調(diào)的壓力。 p3p42-2 壓力控制

8、回路壓力控制回路v三增壓回路三增壓回路 泵輸出的低壓油通過增泵輸出的低壓油通過增壓缸壓缸4變?yōu)楦邏河洼斎胱優(yōu)楦邏河洼斎牍ぷ鞲坠ぷ鞲?、8。當(dāng)。當(dāng)3換向換向時，工作缸的活塞在彈時，工作缸的活塞在彈簧的作用下復(fù)位?；傻淖饔孟聫?fù)位。v雙作用增壓缸的雙作用增壓缸的增壓回路增壓回路能連續(xù)輸出高壓油能連續(xù)輸出高壓油2-2 壓力控制回路壓力控制回路水射流切割的雙向增壓回路水射流切割的雙向增壓回路v水刀水刀利用增壓裝置，將水增壓利用增壓裝置，將水增壓到到100400MPa，通過小，通過小孔噴嘴（孔噴嘴（0.10.5mm）將）將壓力能變?yōu)閯幽?。壓力能變?yōu)閯幽?。水的流速為水的流速?00m/s到上千到上千米。米。

9、2-2 壓力控制回路壓力控制回路v四、保壓回路四、保壓回路v1.蓄能器保壓回路蓄能器保壓回路系統(tǒng)壓力由蓄能器保持。系統(tǒng)壓力由蓄能器保持。液流閥液流閥3的調(diào)定壓力應(yīng)大的調(diào)定壓力應(yīng)大于壓力繼電器于壓力繼電器5的調(diào)定的調(diào)定壓力。壓力。2-2 壓力控制回路壓力控制回路v2.液控單向閥保壓回路液控單向閥保壓回路利用液壓油的可壓縮性和缸、管的彈性變形來保持壓力恒定，因此隨著泄漏量的增加，壓力會逐漸降低。2-2 壓力控制回路壓力控制回路v3.自動補(bǔ)油的保壓回路自動補(bǔ)油的保壓回路v換向閥換向閥3右位工作時，右位工作時，泵向液壓缸大腔供油，泵向液壓缸大腔供油，壓力上升到預(yù)定值時，壓力上升到預(yù)定值時，電接壓力表發(fā)

10、出信號使電接壓力表發(fā)出信號使電磁換向閥回到中位，電磁換向閥回到中位，液壓缸由液控單向閥液壓缸由液控單向閥4保壓。保壓。2-2 壓力控制回路壓力控制回路v五、卸壓回路五、卸壓回路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作行程完成后實執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作行程完成后實現(xiàn)逐漸泄壓，以防止換向現(xiàn)逐漸泄壓，以防止換向閥快速切換而導(dǎo)致的液壓閥快速切換而導(dǎo)致的液壓沖擊和振動。沖擊和振動。v1.主換向閥中位配合節(jié)主換向閥中位配合節(jié)流閥的卸壓回路流閥的卸壓回路 卸壓速度可由節(jié)流閥調(diào)卸壓速度可由節(jié)流閥調(diào)節(jié)，常用于小型液壓機(jī)。節(jié)，常用于小型液壓機(jī)。v2.二位二通電磁閥配合二位二通電磁閥配合節(jié)流閥的卸壓回路節(jié)流閥的卸壓回路v適用于較大型液壓機(jī)和適用于較

11、大型液壓機(jī)和注塑機(jī)。注塑機(jī)。2-2 壓力控制回路壓力控制回路2-2 壓力控制回路壓力控制回路v3、外控順序閥控制的、外控順序閥控制的節(jié)流閥卸壓回路節(jié)流閥卸壓回路2-2 壓力控制回路壓力控制回路六卸荷回路六卸荷回路（1）用三位換向閥卸荷的回路）用三位換向閥卸荷的回路 當(dāng)滑閥中位機(jī)能為當(dāng)滑閥中位機(jī)能為“H”、”K”、或、或”M”型的三型的三位換向閥處于中位時，泵輸出位換向閥處于中位時，泵輸出的油液直接回油箱。如圖所示。的油液直接回油箱。如圖所示。這種方法比較簡單，但不適用這種方法比較簡單，但不適用于一泵驅(qū)動兩個或兩個以上執(zhí)于一泵驅(qū)動兩個或兩個以上執(zhí)行元件的系統(tǒng)。行元件的系統(tǒng)。圖7-34 用電磁換向

12、閥的卸荷回路2-2 壓力控制回路壓力控制回路（2 2）用二位二通閥卸荷的回路）用二位二通閥卸荷的回路 如圖所示，圖中如圖所示，圖中專門增加了一個二位專門增加了一個二位二通電磁閥使泵卸荷。二通電磁閥使泵卸荷。二位二通電磁閥流量二位二通電磁閥流量必須與泵的流量相適必須與泵的流量相適應(yīng)。且受到電磁鐵吸應(yīng)。且受到電磁鐵吸力限制，通常僅用于力限制，通常僅用于q q泵泵1.051.051010-3-3m m3 3/s/s的的場合。場合。2-2 壓力控制回路壓力控制回路v液控?fù)Q向閥的卸荷回路液控?fù)Q向閥的卸荷回路 二位二通電磁閥二位二通電磁閥4作為作為液控?fù)Q向閥的先導(dǎo)控制，液控?fù)Q向閥的先導(dǎo)控制，液控?fù)Q向閥液控

13、換向閥3卸荷。卸荷。用于大流量系統(tǒng)的卸荷。用于大流量系統(tǒng)的卸荷。2-2 壓力控制回路壓力控制回路（3 3）用先導(dǎo)式溢流閥卸荷回路）用先導(dǎo)式溢流閥卸荷回路 如圖所示，先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)如圖所示，先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口可通過二位二通電磁換向程控制口可通過二位二通電磁換向閥與油箱相通。當(dāng)二位二通閥電磁閥與油箱相通。當(dāng)二位二通閥電磁鐵通電時，溢流閥遠(yuǎn)程控制口通油鐵通電時，溢流閥遠(yuǎn)程控制口通油箱，這時溢流閥主閥全部打開，泵箱，這時溢流閥主閥全部打開，泵排出油液全部回油箱，液壓泵卸荷。排出油液全部回油箱，液壓泵卸荷。這一回路中二位二通閥只通過很少這一回路中二位二通閥只通過很少的流量，因此可以用小流量規(guī)格。

14、的流量，因此可以用小流量規(guī)格。在這產(chǎn)品中，可將小規(guī)格的電磁閥在這產(chǎn)品中，可將小規(guī)格的電磁閥換向閥和先導(dǎo)式溢流閥組合一起，換向閥和先導(dǎo)式溢流閥組合一起，這種組合閥稱為這種組合閥稱為電磁溢流閥電磁溢流閥。圖7-37 用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路到系統(tǒng)（4）用液控順序閥的卸荷回路）用液控順序閥的卸荷回路 高低壓油泵并聯(lián)供油，當(dāng)系統(tǒng)在低壓大流量工況下工高低壓油泵并聯(lián)供油，當(dāng)系統(tǒng)在低壓大流量工況下工作時，低壓大流量泵作時，低壓大流量泵2和高壓大流量泵和高壓大流量泵1同時供油。當(dāng)同時供油。當(dāng)負(fù)載力增加引起系統(tǒng)壓力負(fù)載力增加引起系統(tǒng)壓力p升高時，液控順序閥打開，升高時，液控順序閥打開，低壓大流量泵卸荷，高壓小流

15、量泵繼續(xù)向系統(tǒng)供油。低壓大流量泵卸荷，高壓小流量泵繼續(xù)向系統(tǒng)供油。2-2 壓力控制回路壓力控制回路2-2 壓力控制回路壓力控制回路七平衡限速與閉鎖回路七平衡限速與閉鎖回路（1） 圖中是用單向順序閥組成的圖中是用單向順序閥組成的平衡回路。單向順序閥的調(diào)定壓平衡回路。單向順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)調(diào)整到能平衡運(yùn)動部件自重力應(yīng)調(diào)整到能平衡運(yùn)動部件自重為度。為度。 理論壓力理論壓力 P=W/A 式中式中P順序閥的調(diào)定壓力；順序閥的調(diào)定壓力；W運(yùn)運(yùn)動部件的總重量；動部件的總重量；A液壓缸回液壓缸回油腔的有效面積。由于順序閥的油腔的有效面積。由于順序閥的存在，運(yùn)動部件不會因自重而下存在，運(yùn)動部件不會因自重而下滑。

16、只有當(dāng)電磁鐵滑。只有當(dāng)電磁鐵1DT通電時，通電時，液壓力使缸下腔的壓力超過順序液壓力使缸下腔的壓力超過順序閥的調(diào)定壓力，活塞才向下運(yùn)動。閥的調(diào)定壓力，活塞才向下運(yùn)動。2-2 壓力控制回路壓力控制回路（2） 右圖是采用液控順序閥右圖是采用液控順序閥的起重平衡回路。此回路適用的起重平衡回路。此回路適用于在平衡重量有變化的情況。于在平衡重量有變化的情況。當(dāng)換向閥切換至右位時，液壓當(dāng)換向閥切換至右位時，液壓缸舉起重物。當(dāng)換向閥切換至缸舉起重物。當(dāng)換向閥切換至左位時，活塞下行放下重物。左位時，活塞下行放下重物。 將換向閥切換至中位，活塞停將換向閥切換至中位，活塞停止運(yùn)動。這一回路的特點是止運(yùn)動。這一回路

17、的特點是液液控順序閥的啟閉取決于控制口控順序閥的啟閉取決于控制口的油壓，而與負(fù)載大小無關(guān)。的油壓，而與負(fù)載大小無關(guān)。2-2 壓力控制回路壓力控制回路 但上圖的平衡回路是但上圖的平衡回路是不完善的。當(dāng)壓力油使液不完善的。當(dāng)壓力油使液控順序閥打開，活塞開始控順序閥打開，活塞開始向下運(yùn)動時，液壓缸上腔向下運(yùn)動時，液壓缸上腔的壓力將迅速降低，這可的壓力將迅速降低，這可能導(dǎo)致液控順序閥關(guān)閉，能導(dǎo)致液控順序閥關(guān)閉，活塞停止運(yùn)動。緊接著壓活塞停止運(yùn)動。緊接著壓力升高，液控順序閥又打力升高，液控順序閥又打開，活塞又開始運(yùn)動。所開，活塞又開始運(yùn)動。所以活塞繼續(xù)下降，產(chǎn)生所以活塞繼續(xù)下降，產(chǎn)生所謂謂“點頭點頭”現(xiàn)

18、象。為了解現(xiàn)象。為了解決這一問題，可在控制油決這一問題，可在控制油路中裝一節(jié)流閥，使液控路中裝一節(jié)流閥，使液控順序閥的啟閉動作減慢。順序閥的啟閉動作減慢。2-2 壓力控制回路壓力控制回路（3）采用單向閥的鎖緊回路）采用單向閥的鎖緊回路 如圖所示狀態(tài)如圖所示狀態(tài),活塞只能活塞只能向左運(yùn)動向左運(yùn)動,向右則由單閥鎖緊。向右則由單閥鎖緊。當(dāng)電磁閥切換后，活塞向右運(yùn)當(dāng)電磁閥切換后，活塞向右運(yùn)動，向左則鎖緊。當(dāng)活塞運(yùn)動動，向左則鎖緊。當(dāng)活塞運(yùn)動到液壓缸終端時則能雙向鎖緊。到液壓缸終端時則能雙向鎖緊。這里，油泵出口處的這里，油泵出口處的單向閥單向閥在在泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時還有泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時還有防止空氣滲防止空氣滲入液

19、壓系統(tǒng)的作用入液壓系統(tǒng)的作用，并可，并可防止防止執(zhí)行元件和管路等處的沖擊壓執(zhí)行元件和管路等處的沖擊壓力影響液壓泵力影響液壓泵。2-2 壓力控制回路壓力控制回路 （4） 液控單向閥鎖緊回路（雙向液控單向閥鎖緊回路（雙向液壓鎖）液壓鎖） 當(dāng)有壓力油進(jìn)入時，回油路的單向當(dāng)有壓力油進(jìn)入時，回油路的單向閥被打開，單向閥不妨礙壓力油進(jìn)閥被打開，單向閥不妨礙壓力油進(jìn)入液壓缸。但當(dāng)三位四通閥處于中入液壓缸。但當(dāng)三位四通閥處于中位或泵停止供油時，兩個液控單向位或泵停止供油時，兩個液控單向閥把液壓缸內(nèi)的液體密閉在里面，閥把液壓缸內(nèi)的液體密閉在里面，使液壓缸鎖住。使液壓缸鎖住。 此回路可實現(xiàn)缸在任意位置鎖緊，此回路

20、可實現(xiàn)缸在任意位置鎖緊，且鎖緊精度較高。且鎖緊精度較高。 這種回路主要用于汽車起重機(jī)的支這種回路主要用于汽車起重機(jī)的支腿油路中腿油路中，也用于煤礦采掘機(jī)械液也用于煤礦采掘機(jī)械液壓支架的鎖緊回路中。壓支架的鎖緊回路中。2-2 壓力控制回路壓力控制回路（5）換向閥鎖緊回路）換向閥鎖緊回路 圖示為換向閥鎖緊回路它圖示為換向閥鎖緊回路它利用三位閥的利用三位閥的M型中位機(jī)能能封型中位機(jī)能能封閉液壓缸兩腔，使活塞能在其閉液壓缸兩腔，使活塞能在其行程的任意位置上鎖緊。由于行程的任意位置上鎖緊。由于滑閥式換向閥不可避免的存在滑閥式換向閥不可避免的存在泄漏泄漏，這種鎖緊回路能保持執(zhí)這種鎖緊回路能保持執(zhí)行元件行元

21、件鎖緊時間不長鎖緊時間不長。v速度控制回路是利用流量控制元件對液壓系速度控制回路是利用流量控制元件對液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動速度進(jìn)行調(diào)節(jié)和變換，統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動速度進(jìn)行調(diào)節(jié)和變換，以滿足負(fù)載所需要的速度快慢或變化的要求。以滿足負(fù)載所需要的速度快慢或變化的要求。v速度控制回路包括調(diào)速回路、增速回路和速速度控制回路包括調(diào)速回路、增速回路和速度換接回路。度換接回路。v速度控制回路往往是液壓系統(tǒng)中的核心部分，速度控制回路往往是液壓系統(tǒng)中的核心部分，其工作性能的優(yōu)劣對整個系統(tǒng)起著決定性的其工作性能的優(yōu)劣對整個系統(tǒng)起著決定性的作用。作用。2-3 速度控制回路速度控制回路一、調(diào)速方法和要求一、調(diào)速方法和要

22、求u 調(diào)速方法調(diào)速方法 在不考慮液壓油的壓縮性和泄漏性的情況下，液壓缸的運(yùn)在不考慮液壓油的壓縮性和泄漏性的情況下，液壓缸的運(yùn)動速度為動速度為 V=Q/AV=Q/A ; ; 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為 n=Q/qn=Q/qm m。 式中式中 Q-Q-輸入執(zhí)行元件的流量；輸入執(zhí)行元件的流量；A-A-液壓缸的有效面積；液壓缸的有效面積；q qm m- -液壓馬達(dá)的排量。液壓馬達(dá)的排量。 從上兩式可知，改變輸入液壓缸的流量從上兩式可知，改變輸入液壓缸的流量Q Q或改變液壓缸有或改變液壓缸有效面積效面積A A，都可以達(dá)到改變速度的目的。但對于特定的液壓缸，都可以達(dá)到改變速度的目的。但對于特定的液壓

23、缸來說，一般用改變輸入液壓缸流量來說，一般用改變輸入液壓缸流量Q Q的辦法來變速。而對于液的辦法來變速。而對于液壓馬達(dá)，既可用改變輸入流量也可用改變馬達(dá)排量的方法來壓馬達(dá)，既可用改變輸入流量也可用改變馬達(dá)排量的方法來變速。變速。2-3 速度控制回路速度控制回路u 調(diào)速要求調(diào)速要求 滿足工作部件調(diào)速范圍（為最大速度與最小速度之比）滿足工作部件調(diào)速范圍（為最大速度與最小速度之比） 負(fù)載變化引起的工作部件速度變化應(yīng)在允許范圍內(nèi)，即負(fù)載變化引起的工作部件速度變化應(yīng)在允許范圍內(nèi)，即要求有一定的速度剛度；要求有一定的速度剛度；效率高；效率高；滿足工作部件要求的承載能力；滿足工作部件要求的承載能力；在穩(wěn)定工

24、作狀態(tài)下無振動，運(yùn)行平穩(wěn)；在穩(wěn)定工作狀態(tài)下無振動，運(yùn)行平穩(wěn)；有關(guān)動態(tài)特性方面的各種要求。有關(guān)動態(tài)特性方面的各種要求。2-3 速度控制回路速度控制回路概括起來，調(diào)速方法可分以下幾種：概括起來，調(diào)速方法可分以下幾種：1 1、節(jié)流調(diào)速。即用定量泵供油，采用節(jié)流元件調(diào)、節(jié)流調(diào)速。即用定量泵供油，采用節(jié)流元件調(diào)節(jié)輸入執(zhí)行元件的流量節(jié)輸入執(zhí)行元件的流量Q Q來實現(xiàn)調(diào)速；來實現(xiàn)調(diào)速；2 2、容積調(diào)速。即改變變量泵的供油量、容積調(diào)速。即改變變量泵的供油量Q Q或改變變量或改變變量液壓馬達(dá)的排量液壓馬達(dá)的排量q qm m來實現(xiàn)調(diào)速；來實現(xiàn)調(diào)速；3 3、容積節(jié)流調(diào)速。由壓力補(bǔ)償型變量泵供油，用、容積節(jié)流調(diào)速。由壓

25、力補(bǔ)償型變量泵供油，用自動改變流量的變量泵及節(jié)流元件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)速。自動改變流量的變量泵及節(jié)流元件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)速。2-3 速度控制回路速度控制回路（一）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路（一）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路1 1、速度負(fù)載特性、速度負(fù)載特性 從圖中可看出，活塞運(yùn)動速度從圖中可看出，活塞運(yùn)動速度取決于進(jìn)入液壓缸的流量取決于進(jìn)入液壓缸的流量q q1 1和液壓和液壓缸進(jìn)油腔的有效面積缸進(jìn)油腔的有效面積A A1 1，即：，即： V=q=q1 1/A/A1 1 根據(jù)連續(xù)性方程，進(jìn)入液壓缸的流根據(jù)連續(xù)性方程，進(jìn)入液壓缸的流量等于通過節(jié)流閥的流量，而通過量等于通過節(jié)流閥的流量，而通過節(jié)流閥的流量可由節(jié)流閥的流量特節(jié)流閥的流量可

26、由節(jié)流閥的流量特性方程決定。即性方程決定。即q q1 1=CA=CAT T( ( P PT T) )m m=CA=CAT T(P(Pp p-P-P1 1) )m m2-3 速度控制回路速度控制回路二、節(jié)流調(diào)速回路二、節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥節(jié)流閥節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)返回返回mTmTTpCAppCAq)(21其中，其中，C C為節(jié)流閥口的液阻系數(shù)，由節(jié)流口形狀、液體流態(tài)、油液性質(zhì)等為節(jié)流閥口的液阻系數(shù)，由節(jié)流口形狀、液體流態(tài)、油液性質(zhì)等因素決定的參數(shù)；因素決定的參數(shù)；A AT T為節(jié)流口的通流面積；為節(jié)流口的通流面積；m m為由節(jié)流口形狀決定的節(jié)流閥指數(shù)，其值為為由節(jié)流口形狀決定的節(jié)流閥指數(shù)，其值

27、為0.51.00.51.0。 當(dāng)活塞以穩(wěn)定的速度運(yùn)動時，作用在活塞上的力平衡方程當(dāng)活塞以穩(wěn)定的速度運(yùn)動時，作用在活塞上的力平衡方程為：為： p p1 1A A1 1=p=p2 2A A2 2+F+F式中式中 F F負(fù)載力；負(fù)載力；p p2 2液壓缸回油腔壓力，液壓缸回油腔壓力， p p2 2 0。 所以所以P P1 1=F/A=F/A1 1=P=PL L,P,PL L為克服負(fù)載所需的壓力，稱為為克服負(fù)載所需的壓力，稱為負(fù)載壓力負(fù)載壓力。再。再將將P P1 1代入前式得：代入前式得：上式即為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性方程，它反映了速上式即為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性方程，它反映了速度度v

28、 v和負(fù)載和負(fù)載F F的關(guān)系。若活塞運(yùn)動速度為的關(guān)系。若活塞運(yùn)動速度為v v為縱坐標(biāo)，負(fù)載為橫坐為縱坐標(biāo)，負(fù)載為橫坐標(biāo)，標(biāo)，將上式按將上式按不同節(jié)流閥通流面積不同節(jié)流閥通流面積A AT T作圖，可得一組拋物線，作圖，可得一組拋物線，稱為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的稱為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線速度負(fù)載特性曲線。2-3 速度控制回路速度控制回路mpTmpTAFpACAAqvAFpCAq)()(111111 右圖即為該回路的速度負(fù)載特右圖即為該回路的速度負(fù)載特性，從圖中可看出，當(dāng)其它條件不性，從圖中可看出，當(dāng)其它條件不變時，活塞變時，活塞運(yùn)動速度運(yùn)動速度v v與節(jié)流閥通與節(jié)流閥通流面積流面積A AT

29、 T成正比成正比 ，故調(diào)節(jié)節(jié)流閥，故調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流面積就能調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動通流面積就能調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。由于薄壁小孔節(jié)流閥最小穩(wěn)速度。由于薄壁小孔節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量很小，故能得到較低的穩(wěn)定定流量很小，故能得到較低的穩(wěn)定速度。這種調(diào)速回路和調(diào)速范圍大，速度。這種調(diào)速回路和調(diào)速范圍大，一般可超過一般可超過100100。從前式和圖中還。從前式和圖中還能看出，能看出，當(dāng)節(jié)流閥通流面積當(dāng)節(jié)流閥通流面積A AT T一定一定時時, ,隨著負(fù)載隨著負(fù)載F F 的增加，節(jié)流閥兩的增加，節(jié)流閥兩端壓差減小，活塞運(yùn)動速度按拋物端壓差減小，活塞運(yùn)動速度按拋物線規(guī)律下降線規(guī)律下降。2-3 速度控制回路速度控制回

30、路 當(dāng)當(dāng)F=pF=pp pA A1 1時，節(jié)流閥兩端壓差為零，活塞運(yùn)動也就停止，時，節(jié)流閥兩端壓差為零，活塞運(yùn)動也就停止，液壓泵的流量全部經(jīng)溢流閥流回油箱。液壓泵的流量全部經(jīng)溢流閥流回油箱。 通常用速度剛度通常用速度剛度k kv v表示負(fù)載變化對速度的影響程度。表示負(fù)載變化對速度的影響程度。 再由前式可得出：再由前式可得出： 由上式可以看出：由上式可以看出：（1 1）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時，負(fù)載越小，速度剛度越大。）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時，負(fù)載越小，速度剛度越大。 （2 2）當(dāng)負(fù)載一定時，節(jié)流閥通流面積越小，速度剛度越大。）當(dāng)負(fù)載一定時，節(jié)流閥通流面積越小，速度剛度越大。 （3 3）適當(dāng)增大液

31、壓缸有效面積和提高液壓泵供油壓力可提高）適當(dāng)增大液壓缸有效面積和提高液壓泵供油壓力可提高速度剛度。速度剛度。2-3 速度控制回路速度控制回路tan1vFkvvmFApmFpCAAkpmpTmv1111)(tan12 2、最大承載能力、最大承載能力 在在p pp p已調(diào)定的情況下，不論節(jié)流閥通流面積怎樣變化，已調(diào)定的情況下，不論節(jié)流閥通流面積怎樣變化，其最大承載能力是不變的，即其最大承載能力是不變的，即F Fmaxmax= =p pp p. .A A1 1。故稱這種調(diào)速方。故稱這種調(diào)速方式為式為恒推力調(diào)速恒推力調(diào)速。3 3、功率特性、功率特性液壓泵輸出的功率為：液壓泵輸出的功率為：P Pp p=

32、 =p pp p. .q qp p= =常數(shù)常數(shù)液壓缸輸出有效功率為液壓缸輸出有效功率為: : P P1 1=F=F. .v=Fqv=Fq1 1/A/A1 1= =p p1 1. .q q1 1回路的功率損失為：回路的功率損失為： P=PP=Pp p-P-P1 1= =p pp pq qp p- -p p1 1q q1 1 =(=(q q1 1+ +q qy y) )p pp p- -q q1 1( (p pp p- -p pT T)=)=p pp pq qy y+ + p pT Tq q1 1由上式可知，這種調(diào)速回路的功率損失由由上式可知，這種調(diào)速回路的功率損失由溢流損失溢流損失( ( P

33、P1 1= =p pp pq qy y) )和和節(jié)流損失節(jié)流損失( ( P P2 2= = p pTq1= pTvA1) )兩部分組成。兩部分組成。2-3 速度控制回路速度控制回路由于兩種損失的存在，故調(diào)速回路效率較低，特別是當(dāng)負(fù)由于兩種損失的存在，故調(diào)速回路效率較低，特別是當(dāng)負(fù)載小，速度低時效率更低。載小，速度低時效率更低。而回路效率而回路效率c等于缸的有效功率與泵的輸出功率之比，等于缸的有效功率與泵的輸出功率之比，為：為：從上式可以看出，從上式可以看出，q q1 1/ /q qp p越大，溢流損失越小，回路效率就越大，溢流損失越小，回路效率就越高；負(fù)載越大，越高；負(fù)載越大，p p1 1/

34、/p p2 2越大，回路效率也越高。此外，節(jié)越大，回路效率也越高。此外，節(jié)流閥的進(jìn)出口壓力差流閥的進(jìn)出口壓力差p pT T越小，回路效率越高，但越小，回路效率越高，但p pT T不不能過小，一般?。苓^小，一般?。?323）10105 5PaPa才能正常工作。在負(fù)載基才能正常工作。在負(fù)載基本不變的情況下，進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的效率本不變的情況下，進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的效率c c=0.2=0.20.60.6。2-3 速度控制回路速度控制回路pTppcqppqpqpqp)(111114.調(diào)速特性調(diào)速特性調(diào)速回路的最大速度調(diào)速回路的最大速度vmax與最小速度與最小速度vmin之比稱為回之比稱為回路的調(diào)速

35、特性（調(diào)速范圍）。進(jìn)油路調(diào)速回路的路的調(diào)速特性（調(diào)速范圍）。進(jìn)油路調(diào)速回路的調(diào)速范圍為：調(diào)速范圍為：式中，式中，ATmax和ATmin分別為節(jié)流閥可能的最大和最小分別為節(jié)流閥可能的最大和最小通流面積。通流面積。2-3 速度控制回路速度控制回路minmaxminmaxTTcAAvvRv進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速的特點：進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速的特點： 由于進(jìn)油路有節(jié)流閥，流量輸入平穩(wěn)，無沖擊，當(dāng)由于進(jìn)油路有節(jié)流閥，流量輸入平穩(wěn)，無沖擊，當(dāng)流量進(jìn)入單桿液壓缸無桿腔時，因為有效工作面積流量進(jìn)入單桿液壓缸無桿腔時，因為有效工作面積較大，可以獲得較低的運(yùn)動速度。但由于回路上沒較大，可以獲得較低的運(yùn)動速度。但由于回路上沒有背壓

36、，當(dāng)負(fù)載變化時，運(yùn)動速度不夠平穩(wěn)。所以有背壓，當(dāng)負(fù)載變化時，運(yùn)動速度不夠平穩(wěn)。所以常在回油路上安裝一個背壓閥，調(diào)整壓力一般為常在回油路上安裝一個背壓閥，調(diào)整壓力一般為0.30.6MPa。背壓越高，功率損失越大。背壓越高，功率損失越大。 總之，這種回路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，而且調(diào)速范總之，這種回路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，而且調(diào)速范圍較大（一般可達(dá)圍較大（一般可達(dá)100以上），啟動時沖擊較小，以上），啟動時沖擊較小，因此仍廣泛應(yīng)用于一般負(fù)載變化較小的小功率液壓因此仍廣泛應(yīng)用于一般負(fù)載變化較小的小功率液壓系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。2-3 速度控制回路速度控制回路( (二）回油路節(jié)流調(diào)速二）回油路節(jié)流調(diào)速 在這種調(diào)速

37、回路中，把節(jié)流閥在這種調(diào)速回路中，把節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，如圖所串聯(lián)在液壓缸的回油路上，如圖所示，借助節(jié)流閥控制液壓缸的排油示，借助節(jié)流閥控制液壓缸的排油量量q q2 2來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。由于進(jìn)入液來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。由于進(jìn)入液壓缸的流量壓缸的流量q q1 1受到回油路上排出流受到回油路上排出流量量q q2 2的限制，因此用節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的限制，因此用節(jié)流閥來調(diào)節(jié)液壓缸排油量液壓缸排油量q q2 2，也就調(diào)節(jié)了進(jìn)油，也就調(diào)節(jié)了進(jìn)油量量q q1 1。定量泵多余的油液經(jīng)溢流閥。定量泵多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。流回油箱。2-3 速度控制回路速度控制回路 液壓缸活塞運(yùn)動的速度液壓缸活塞運(yùn)動的速度v取

38、決于流出液壓缸的流量取決于流出液壓缸的流量q2和液壓腔工作腔（此處為有桿腔）的有效工作面積和液壓腔工作腔（此處為有桿腔）的有效工作面積A2，因此，因此速度剛度為：速度剛度為： 進(jìn)油路、回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性相同。進(jìn)油路、回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性相同。在相同條件下，其回路效率與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路亦在相同條件下，其回路效率與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路亦相同。相同。12122222)(mmpTmTmTAFApCAApCAApCAAqv2-3 速度控制回路速度控制回路mvFApFApmCAAvFkpmpTmv11112)(v回油節(jié)流調(diào)速的特點：回油節(jié)流調(diào)速的特點： 回油腔有背壓，運(yùn)動比較平穩(wěn)，能

39、防止負(fù)載突然為回油腔有背壓，運(yùn)動比較平穩(wěn)，能防止負(fù)載突然為零時引起的前沖，并能承受一定程度的負(fù)值負(fù)載。零時引起的前沖，并能承受一定程度的負(fù)值負(fù)載。因通過節(jié)流閥的流量流往油箱，熱油得到冷卻，改因通過節(jié)流閥的流量流往油箱，熱油得到冷卻，改善了散熱條件。停機(jī)以后，回油腔油會緩慢流入油善了散熱條件。停機(jī)以后，回油腔油會緩慢流入油箱，再次啟動時，容易產(chǎn)生啟動沖擊。為了克服這箱，再次啟動時，容易產(chǎn)生啟動沖擊。為了克服這一缺點，可在進(jìn)油路上增加一個節(jié)流閥，稱為進(jìn)、一缺點，可在進(jìn)油路上增加一個節(jié)流閥，稱為進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速，但增大了功率損失?；赜凸?jié)流調(diào)速，但增大了功率損失。 回油路節(jié)流調(diào)速回路同樣只適用于小功率

40、、負(fù)載變回油路節(jié)流調(diào)速回路同樣只適用于小功率、負(fù)載變化不大的系統(tǒng)。在生產(chǎn)中，其應(yīng)用比進(jìn)油節(jié)流調(diào)速化不大的系統(tǒng)。在生產(chǎn)中，其應(yīng)用比進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路普遍?；芈菲毡椤?-3 速度控制回路速度控制回路 進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路在速度負(fù)載特性、承載能進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路在速度負(fù)載特性、承載能力和效率等方面性能是相同的，差別如下力和效率等方面性能是相同的，差別如下: :（三）（三）進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較1 1、承受負(fù)值負(fù)載能力、承受負(fù)值負(fù)載能力 所謂負(fù)值負(fù)載就是負(fù)載作用所謂負(fù)值負(fù)載就是負(fù)載作用力方向和執(zhí)行元件運(yùn)動方向相同。力方向和執(zhí)行元件運(yùn)動方向相同。進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路不能承受

41、負(fù)值進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路不能承受負(fù)值負(fù)載。如果要使其承受負(fù)值負(fù)載，負(fù)載。如果要使其承受負(fù)值負(fù)載，就得在回油路上加背壓閥（見就得在回油路上加背壓閥（見圖），使執(zhí)行元件在承受負(fù)值負(fù)圖），使執(zhí)行元件在承受負(fù)值負(fù)載時其進(jìn)油腔內(nèi)的壓力不致下降載時其進(jìn)油腔內(nèi)的壓力不致下降到零，以免液體到零，以免液體“拉斷拉斷”。 2-3 速度控制回路速度控制回路2 2、運(yùn)動平穩(wěn)性、運(yùn)動平穩(wěn)性 在回油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸回油腔的背壓在回油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸回油腔的背壓p p2 2與運(yùn)動速與運(yùn)動速度的平方成正比，是一種阻尼力。阻尼力不但有限速作用，度的平方成正比，是一種阻尼力。阻尼力不但有限速作用，且對運(yùn)動部件的振動有抑制

42、作用，有利于提高執(zhí)行元件的且對運(yùn)動部件的振動有抑制作用，有利于提高執(zhí)行元件的運(yùn)動平穩(wěn)性。因此，就運(yùn)動平穩(wěn)性。因此，就低速平穩(wěn)性而言，回油節(jié)流調(diào)速優(yōu)低速平穩(wěn)性而言，回油節(jié)流調(diào)速優(yōu)于進(jìn)口調(diào)速，回油節(jié)流調(diào)速的最低穩(wěn)定速度較進(jìn)口調(diào)速低于進(jìn)口調(diào)速，回油節(jié)流調(diào)速的最低穩(wěn)定速度較進(jìn)口調(diào)速低。3 3、回油腔壓力、回油腔壓力 回油節(jié)流調(diào)速回路中回油腔壓力回油節(jié)流調(diào)速回路中回油腔壓力P P2 2較高，特別是在較高，特別是在負(fù)載突然消失時，回油腔壓力有可能比進(jìn)油腔壓力負(fù)載突然消失時，回油腔壓力有可能比進(jìn)油腔壓力P P1 1還還要高。這樣就會使密封摩擦力增加，降低密封件壽命，要高。這樣就會使密封摩擦力增加，降低密封件

43、壽命，并使泄漏增加，效率降低。并使泄漏增加，效率降低。2-3 速度控制回路速度控制回路5 5、起動時前沖、起動時前沖4 4、油液發(fā)熱對泄漏的影響、油液發(fā)熱對泄漏的影響 回油節(jié)流調(diào)速回路中，油液流經(jīng)節(jié)流閥時產(chǎn)生能量損回油節(jié)流調(diào)速回路中，油液流經(jīng)節(jié)流閥時產(chǎn)生能量損失并且發(fā)熱，然后回油箱，通過油箱散熱冷卻后再重新進(jìn)失并且發(fā)熱，然后回油箱，通過油箱散熱冷卻后再重新進(jìn)入泵和液壓缸；而在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)節(jié)流閥后發(fā)入泵和液壓缸；而在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)節(jié)流閥后發(fā)熱的油液直接進(jìn)入液壓缸，對液壓缸泄漏影響較大，從而熱的油液直接進(jìn)入液壓缸，對液壓缸泄漏影響較大，從而影響速度的穩(wěn)定性。影響速度的穩(wěn)定性。 回

44、油節(jié)流調(diào)速回路中，若停車時間較長，液壓缸回油回油節(jié)流調(diào)速回路中，若停車時間較長，液壓缸回油腔中要漏掉部分油液，形成空隙。重新啟動時，液壓泵全腔中要漏掉部分油液，形成空隙。重新啟動時，液壓泵全部流量進(jìn)入液壓缸，使活塞以較快的速度前沖一段距離，部流量進(jìn)入液壓缸，使活塞以較快的速度前沖一段距離，直到消除回油腔中的空隙并形成背壓為止。這種啟動時的直到消除回油腔中的空隙并形成背壓為止。這種啟動時的前沖現(xiàn)象可能損壞機(jī)件。前沖現(xiàn)象可能損壞機(jī)件。2-3 速度控制回路速度控制回路（四）旁油路節(jié)流調(diào)速回路（四）旁油路節(jié)流調(diào)速回路 這種節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥裝這種節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián)的支路上，如圖所在

45、與液壓缸并聯(lián)的支路上，如圖所示。只要調(diào)節(jié)通過旁路節(jié)流閥流量示。只要調(diào)節(jié)通過旁路節(jié)流閥流量q qT T，就能調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量就能調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量q q1 1，也就，也就調(diào)節(jié)了活塞運(yùn)動速度。通過節(jié)流回調(diào)節(jié)了活塞運(yùn)動速度。通過節(jié)流回油箱的的流量多，則進(jìn)入液壓缸的油箱的的流量多，則進(jìn)入液壓缸的流量就少，活塞運(yùn)動速度就慢；反流量就少，活塞運(yùn)動速度就慢；反之，活塞運(yùn)動速度就快。這里的溢之，活塞運(yùn)動速度就快。這里的溢流閥作安全閥用，其調(diào)定壓力應(yīng)大流閥作安全閥用，其調(diào)定壓力應(yīng)大于克服最大負(fù)載所需的壓力。正常于克服最大負(fù)載所需的壓力。正常工作時溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)。工作時溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)。2-3 速度控

46、制回路速度控制回路v調(diào)速方程調(diào)速方程 從從AT1曲線可以看出，當(dāng)節(jié)曲線可以看出，當(dāng)節(jié)流閥開口較大（即執(zhí)行機(jī)構(gòu)流閥開口較大（即執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度較低）時，所能承運(yùn)動速度較低）時，所能承受的最大負(fù)載較小。從受的最大負(fù)載較小。從AT3可以看出，當(dāng)節(jié)流閥開口較可以看出，當(dāng)節(jié)流閥開口較小且負(fù)載較大時，速度受負(fù)小且負(fù)載較大時，速度受負(fù)載影響較小。載影響較小。111)(AAFCAqAqqvmTpTp2-3 速度控制回路速度控制回路v綜上，旁油路節(jié)流調(diào)速回路在高速、重載的工況下綜上，旁油路節(jié)流調(diào)速回路在高速、重載的工況下有較好的速度穩(wěn)定性。有較好的速度穩(wěn)定性。v在旁油路調(diào)速回路中，油泵的泄漏對速度影響較大。在旁

47、油路調(diào)速回路中，油泵的泄漏對速度影響較大。因此，這種調(diào)速回路的穩(wěn)定性差，特別是低速時更因此，這種調(diào)速回路的穩(wěn)定性差，特別是低速時更為顯著。但同時，油泵的供油壓力隨負(fù)載變化而變?yōu)轱@著。但同時，油泵的供油壓力隨負(fù)載變化而變化，負(fù)載越小，泵壓也越小。因此，它比進(jìn)、回油化，負(fù)載越小，泵壓也越小。因此，它比進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速在能量利用上較合理。節(jié)流調(diào)速在能量利用上較合理。v總之，此種回路適用于對運(yùn)動平穩(wěn)性要求不高的高總之，此種回路適用于對運(yùn)動平穩(wěn)性要求不高的高速大功率系統(tǒng)。速大功率系統(tǒng)。2-3 速度控制回路速度控制回路2-3 速度控制回路速度控制回路三、容積調(diào)速回路三、容積調(diào)速回路 容積調(diào)速回路是通過改變

48、泵的排量或（和）液壓馬達(dá)容積調(diào)速回路是通過改變泵的排量或（和）液壓馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)（或液壓缸）速度的回路。的排量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)（或液壓缸）速度的回路。 根據(jù)油液的循環(huán)方式，容積調(diào)速可以連接成開式回路根據(jù)油液的循環(huán)方式，容積調(diào)速可以連接成開式回路和閉式回路兩種。和閉式回路兩種。 容積調(diào)速回路有容積調(diào)速回路有變量泵和定量執(zhí)行元件變量泵和定量執(zhí)行元件、定量泵和變定量泵和變量液壓馬達(dá)量液壓馬達(dá)以及以及變量泵和變量液壓馬達(dá)變量泵和變量液壓馬達(dá)三種可能的組合，三種可能的組合，下面對這三種組合情況調(diào)速回路的性能作進(jìn)一步分析。下面對這三種組合情況調(diào)速回路的性能作進(jìn)一步分析。2-3 速度控制回路速度控制

49、回路（一）變量泵和定量執(zhí)行元件組成的調(diào)速回路（一）變量泵和定量執(zhí)行元件組成的調(diào)速回路 這種調(diào)速回路可由變量泵與液壓缸或變量泵這種調(diào)速回路可由變量泵與液壓缸或變量泵與定量馬達(dá)組成。與定量馬達(dá)組成。11AnVAqvppp q qp p為泵的輸出流量，為泵的輸出流量，V Vp p為為泵的排量；泵的排量；n np p為泵的轉(zhuǎn)速，為泵的轉(zhuǎn)速，A A1 1為缸的活塞有效工作面積。為缸的活塞有效工作面積。 改變泵的排量，可以對液壓改變泵的排量，可以對液壓缸的運(yùn)動速度進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。缸的運(yùn)動速度進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。2-3 速度控制回路速度控制回路v變量泵與定量液壓馬達(dá)組變量泵與定量液壓馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路成的容積調(diào)

50、速回路 通過改變泵通過改變泵3的排量來調(diào)節(jié)的排量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。 為了補(bǔ)充回路的泄露和降低為了補(bǔ)充回路的泄露和降低溫升，保證系統(tǒng)正常工作，溫升，保證系統(tǒng)正常工作，用輔助泵用輔助泵1向變量泵的吸油向變量泵的吸油口補(bǔ)油，補(bǔ)油壓力由液流口補(bǔ)油，補(bǔ)油壓力由液流閥閥6來調(diào)節(jié)。來調(diào)節(jié)。MppMpMMMVnVVqVqn10)(AppFpv輸出的推力為：輸出的推力為：v力矩為：力矩為：v當(dāng)泵的輸出壓力當(dāng)泵的輸出壓力pp和吸油路壓力和吸油路壓力p0不變時，缸的輸不變時，缸的輸出推力和馬達(dá)的輸出力矩是恒定的。因此這種回路出推力和馬達(dá)的輸出力矩是恒定的。因此這種回路稱為恒推力或恒力矩調(diào)速稱為恒

51、推力或恒力矩調(diào)速MpMVppT)(02-3 速度控制回路速度控制回路v輸出功率為：輸出功率為：v執(zhí)行元件的輸出功率隨變量泵的排量執(zhí)行元件的輸出功率隨變量泵的排量vp增減而線性增減而線性的增減。的增減。010100()()或P22()2 ()pppppMmMMpMpppmMqPFVpp App V nAqn Tpp Vpp V nV調(diào)速范圍較大，效率較高，但低調(diào)速范圍較大，效率較高，但低速穩(wěn)定性差，適用于要求恒推力速穩(wěn)定性差，適用于要求恒推力或恒力矩調(diào)速的大功率液壓系統(tǒng)或恒力矩調(diào)速的大功率液壓系統(tǒng)中。中。2-3 速度控制回路速度控制回路2-3 速度控制回路速度控制回路（二）定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速

52、回路（二）定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路圖9-3 定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路（a)閉式（b)開式 圖圖(a)(a)為閉式回路，圖為閉式回路，圖(b)(b)為開式回路。兩回路中為開式回路。兩回路中1 1為為定量泵，定量泵，2 2為變量馬達(dá)，為變量馬達(dá)，3 3為安全閥，圖為安全閥，圖(a)(a)中中4 4為低壓溢流為低壓溢流閥，閥，5 5為補(bǔ)油泵。此回路是靠調(diào)節(jié)變量馬達(dá)為補(bǔ)油泵。此回路是靠調(diào)節(jié)變量馬達(dá)2 2自身的排量來自身的排量來實現(xiàn)調(diào)速。實現(xiàn)調(diào)速。馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與其排量成反比；馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與其排量成反比；馬達(dá)的力矩與其排量成正比；馬達(dá)的力矩與其排量成正比；馬達(dá)輸出的功率與其排量無關(guān)馬達(dá)輸出的功率與其排量無

53、關(guān)適用于恒功率調(diào)速的液壓系統(tǒng)中。適用于恒功率調(diào)速的液壓系統(tǒng)中。由于受馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速的限制，這種由于受馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速的限制，這種回路的調(diào)速范圍很小?；芈返恼{(diào)速范圍很小。2-3 速度控制回路速度控制回路2-3 速度控制回路速度控制回路（三）變量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路（三）變量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路 這種回路是上述兩種調(diào)速回路的組合。它是由雙向變量這種回路是上述兩種調(diào)速回路的組合。它是由雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)等組成的容積調(diào)速回路。調(diào)節(jié)變量泵的排泵和雙向變量馬達(dá)等組成的容積調(diào)速回路。調(diào)節(jié)變量泵的排量和變量馬達(dá)的排量都可調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。補(bǔ)油泵向低壓腔量和變量馬達(dá)的排量都可調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。補(bǔ)油泵向低壓腔

54、補(bǔ)油。安全閥用以防止兩個方向的高壓過載。補(bǔ)油。安全閥用以防止兩個方向的高壓過載。v調(diào)速特性調(diào)速特性v恒力矩調(diào)速階段：恒力矩調(diào)速階段：v恒功率調(diào)速階段：恒功率調(diào)速階段：v調(diào)速范圍很大，而且調(diào)速范圍很大，而且具有較高的效率，因具有較高的效率，因此在大功率的液壓系此在大功率的液壓系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。用。2-3 速度控制回路速度控制回路四、容積節(jié)流調(diào)速回路四、容積節(jié)流調(diào)速回路限壓式變量葉片泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路限壓式變量葉片泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路 1DT1DT通電，快速向右運(yùn)動；通電，快速向右運(yùn)動；1DT1DT、3DT3DT通電，節(jié)流調(diào)速；通電，節(jié)流調(diào)速；2DT2DT

55、、4DT4DT通電，活塞退回。通電，活塞退回。效率較高。效率較高。 限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵調(diào)速閥調(diào)速閥 返回返回 v調(diào)速閥調(diào)速閥返回返回 v泵的壓力和流量能夠根泵的壓力和流量能夠根據(jù)工況要求自動改變，據(jù)工況要求自動改變，減少了能量損失，降低減少了能量損失，降低溫升，運(yùn)動平穩(wěn)。溫升，運(yùn)動平穩(wěn)。2-3 速度控制回路速度控制回路v穩(wěn)流式變量葉片泵和節(jié)流閥穩(wěn)流式變量葉片泵和節(jié)流閥的容積節(jié)流調(diào)速回路的容積節(jié)流調(diào)速回路 v調(diào)速特性調(diào)速特性1 1、三種調(diào)速回路特性的比較、三種調(diào)速回路特性的比較（1 1）節(jié)流調(diào)速的共同優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，成本低，可）節(jié)流調(diào)速的共同優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，成本低，可在很大范圍內(nèi)實

56、現(xiàn)無級調(diào)速，低速低載時效率低；在很大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，低速低載時效率低；（2 2）節(jié)流調(diào)速回路速度隨負(fù)載的變化而變化；只適）節(jié)流調(diào)速回路速度隨負(fù)載的變化而變化；只適用于負(fù)載變化不大的機(jī)器中；負(fù)載變化大的場合，用用于負(fù)載變化不大的機(jī)器中；負(fù)載變化大的場合，用調(diào)速閥。調(diào)速閥。（3 3）容積調(diào)速效率高，發(fā)熱少，速度負(fù)載特性較好，）容積調(diào)速效率高，發(fā)熱少，速度負(fù)載特性較好，價格高；價格高；五、調(diào)速回路的比較和選擇五、調(diào)速回路的比較和選擇2-3 速度控制回路速度控制回路調(diào)速回路的比較調(diào)速回路的比較回路類回路類 主要性能主要性能節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回容積調(diào)速回路路容積節(jié)流調(diào)速容積節(jié)流調(diào)速回路

57、回路用節(jié)流閥用節(jié)流閥用調(diào)速閥用調(diào)速閥限壓式限壓式穩(wěn)穩(wěn)流流式式進(jìn)回油進(jìn)回油旁路旁路進(jìn)回油進(jìn)回油旁旁路路機(jī)械機(jī)械特性特性速度速度穩(wěn)定穩(wěn)定性性較差較差差差好好較好較好好好承載承載能力能力較好較好較差較差好好較好較好好好調(diào)速范圍調(diào)速范圍較大較大小小較大較大大大較大較大功率功率特性特性效率效率低低較高較高低低較高較高最高最高較高較高高高發(fā)熱發(fā)熱大大較小較小大大較小較小最小最小較小較小小小適用范圍適用范圍小功率、輕載的中、低壓系小功率、輕載的中、低壓系統(tǒng)統(tǒng)大功率、重大功率、重載載高速的高速的中、高壓系中、高壓系統(tǒng)統(tǒng)中、小功率的中、小功率的中壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)2 2、調(diào)速回路的選擇、調(diào)速回路的選擇 調(diào)速回路的選

58、擇主要考慮以下問題：調(diào)速回路的選擇主要考慮以下問題：（1 1）負(fù)載力、調(diào)速范圍、負(fù)載特性和低速穩(wěn)壓性要求。這）負(fù)載力、調(diào)速范圍、負(fù)載特性和低速穩(wěn)壓性要求。這些因素決定了所需壓力、流量和功率。據(jù)統(tǒng)計，功率在些因素決定了所需壓力、流量和功率。據(jù)統(tǒng)計，功率在2 2kWkW以下的液壓系統(tǒng)宜采用節(jié)流調(diào)速；功率在以下的液壓系統(tǒng)宜采用節(jié)流調(diào)速；功率在3 35 kW5 kW以上以上時，宜采用容積調(diào)速。要求調(diào)速范圍大而低速穩(wěn)定性好的時，宜采用容積調(diào)速。要求調(diào)速范圍大而低速穩(wěn)定性好的系統(tǒng)，采用節(jié)流閥調(diào)速或容積節(jié)流閥調(diào)速。此外，負(fù)載變系統(tǒng)，采用節(jié)流閥調(diào)速或容積節(jié)流閥調(diào)速。此外，負(fù)載變化大小，負(fù)載特性也是選擇調(diào)速回路

59、的依據(jù)?；笮?，負(fù)載特性也是選擇調(diào)速回路的依據(jù)。2-3 速度控制回路速度控制回路（2 2）工作條件的要求。當(dāng)處于高溫環(huán)境工作時，應(yīng)選擇）工作條件的要求。當(dāng)處于高溫環(huán)境工作時，應(yīng)選擇效率高、發(fā)熱較小的容積調(diào)速或容積節(jié)流調(diào)速，必要時可效率高、發(fā)熱較小的容積調(diào)速或容積節(jié)流調(diào)速，必要時可采用冷卻措施。對行走機(jī)構(gòu)如工程機(jī)械，為減輕重量其油采用冷卻措施。對行走機(jī)構(gòu)如工程機(jī)械，為減輕重量其油箱不能做的很大，也宜采用效率高、發(fā)熱小的容積調(diào)速回箱不能做的很大，也宜采用效率高、發(fā)熱小的容積調(diào)速回路。路。（3 3）經(jīng)濟(jì)性要求。節(jié)流調(diào)速回路雖有成本較低的優(yōu)點，）經(jīng)濟(jì)性要求。節(jié)流調(diào)速回路雖有成本較低的優(yōu)點，但功率消耗大

60、、效率低。有時從整個系統(tǒng)所用元件的數(shù)量但功率消耗大、效率低。有時從整個系統(tǒng)所用元件的數(shù)量和節(jié)省功率的觀點分析還不如采用容積節(jié)流調(diào)速或容積調(diào)和節(jié)省功率的觀點分析還不如采用容積節(jié)流調(diào)速或容積調(diào)速更經(jīng)濟(jì)。速更經(jīng)濟(jì)。2-3 速度控制回路速度控制回路二、快速運(yùn)動回路二、快速運(yùn)動回路1、采用蓄能器的快速運(yùn)動回、采用蓄能器的快速運(yùn)動回路路這種回路適用于短時間內(nèi)需這種回路適用于短時間內(nèi)需要大流量的系統(tǒng)，可以小流要大流量的系統(tǒng)，可以小流量泵獲得很高的工作速度。量泵獲得很高的工作速度。缺點是：實現(xiàn)快速運(yùn)動的行缺點是：實現(xiàn)快速運(yùn)動的行程較短，蓄能器充液時，液程較短，蓄能器充液時，液壓缸必須停止工作，在時間壓缸必須停