液壓基本回路課件

第3章液壓基本回路3.1速度控制回路3.1.1調(diào)速回路3.1.2速度變換回路3.2方向控制回路3.2.1換向回路3.2.2鎖緊回路3.3壓力控制回路第3章液壓基本回路3.1速度控制回路第3章液壓基本回路3.3.1調(diào)壓回路3.3.2減壓回路3.3.3增壓回路3.3.4卸荷回路3.3.5平衡回路3.4多缸動(dòng)作控制回路3.4.1順序動(dòng)作回路3.4.2同步控制回路第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

液壓基本回路是指由若干液壓元件組成的且能完成某一特定功能的典型油路，熟悉掌握典型液壓基本回路的組成、工作原理、性能及其應(yīng)用，對(duì)于正確分析和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是十分重要的。通常按功能分為速度控制回路、壓力控制回路、方向控制回路和多執(zhí)行元件動(dòng)作控制回路等。第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路液壓基本回路是指由若干液壓元件組成第3章液壓基本回路

調(diào)速回路的功用是調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。液壓缸的速度：υ＝q/A

液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)度：n＝q/VM

執(zhí)行元件的速度公式可知，改變輸入液壓執(zhí)行元件的流量q、或液壓執(zhí)行元件的尺寸（液壓缸的面積A或液壓馬達(dá)的排量VM），都可以調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件的速度。對(duì)液壓缸來講，在工作中改變面積比較困難，因此只能通過改變輸入流量來調(diào)節(jié)速度；對(duì)于液壓馬達(dá)，既可以通過改變輸入流量又可以通過改變其排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。按此方式調(diào)速回路可分為節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三類。3.1.1調(diào)速回路

速度控制回路的功用是用來控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。它包括調(diào)速回路和速度變換回路。3.1速度控制回路第3章液壓基本回路調(diào)速回路的功用是調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)第3章液壓基本回路

圖3-1三種節(jié)流調(diào)速回路

1.節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路是利用流量閥控制流入或流出液壓執(zhí)行元件的流量來實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件速度的調(diào)節(jié)。根據(jù)流量閥在回路中的位置不同，節(jié)流調(diào)速回路可分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速三種基本回路。如圖3-1所示。a)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速b)出口節(jié)流調(diào)速c)旁路節(jié)流調(diào)速第3章液壓基本回路圖3-1三種節(jié)流調(diào)速回路第3章液壓基本回路

⑴進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1a所示。該回路是把流量閥安裝在液壓缸進(jìn)口油路上，調(diào)節(jié)流量閥閥口的大小，便可以控制進(jìn)入液壓缸的流量，從而達(dá)到調(diào)速的目的，來自定量泵多余的流量經(jīng)溢流閥返回油箱，泵始終是在溢流閥的設(shè)定壓力下工作。⑵出口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1b所示。該回路是把流量閥安裝在液壓缸出口油路上，調(diào)節(jié)流量閥閥口的大小，便可以控制流出液壓缸的流量，也就是控制了進(jìn)入液壓缸的流量，從而達(dá)到調(diào)速的目的。來自泵的供油流量中，除了液壓缸所需流量外，多余的流量經(jīng)過溢流閥返回油箱。所以，出口節(jié)流調(diào)速和進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路一樣，泵始終是在溢流閥的設(shè)定壓力下工作。出口節(jié)流調(diào)速回路是調(diào)節(jié)從執(zhí)行元件流出的流量，所以不僅適合于正值負(fù)載而且也適合于負(fù)值負(fù)載，同時(shí)還能用于微速控制的場合。但是回路效率低。執(zhí)行元件進(jìn)口側(cè)壓力為溢流閥的設(shè)定壓力。執(zhí)行元件出口壓力（背壓）隨負(fù)載的變化而變化，如果負(fù)載很小或?yàn)樨?fù)值負(fù)載時(shí)，執(zhí)行元件出口壓力有時(shí)比泵的輸出壓力還要高應(yīng)給予重視。第3章液壓基本回路⑴進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-第3章液壓基本回路

⑶旁路節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1c所示。該回路是把流量閥安裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，用流量閥調(diào)節(jié)流回油箱的流量，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量，達(dá)到節(jié)流調(diào)速的目的?；芈分械囊缌鏖y作為安全閥使用，起過載保護(hù)作用。正常工作時(shí)溢流閥關(guān)閉，泵輸出油壓隨負(fù)載變化，回路效率高。一般泵輸出油壓低于溢流閥的設(shè)定壓力，而且流量控制閥也可選用較小容量的閥。但是泵的供油流量發(fā)生變化時(shí)，執(zhí)行元件的速度受影響。由于無背壓，不宜用在負(fù)值負(fù)載的場合，旁路節(jié)流調(diào)速回路可用于負(fù)載變化較小而且速度較高的場合。上述三種節(jié)流調(diào)速回路，均可用節(jié)流閥代替調(diào)速閥組成進(jìn)口、出口和旁路節(jié)流調(diào)速回路。在用節(jié)流閥組成的調(diào)速回路中，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，速度的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，故速度負(fù)載特性較差，一般用于負(fù)載變化不大的液壓系統(tǒng)中。所謂的速度負(fù)載特性就是指速度隨負(fù)載的變化關(guān)系，將這種變化關(guān)系用線圖來表示，就稱為速度負(fù)載特性曲線。由于節(jié)流閥與調(diào)速閥相比，在結(jié)構(gòu)組成上少了減壓閥，因而功率損失比調(diào)速閥要低。三種節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性如圖3-2和3-3所示。第3章液壓基本回路⑶旁路節(jié)流調(diào)速回路如圖3第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

2.容積調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路由于存在著節(jié)流損失和溢流損失，回路效率低、發(fā)熱量大，只適用于小功率調(diào)速系統(tǒng)。在大功率調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。容積調(diào)速回路分為開式回路和閉式回路兩種。在開式回路中，泵從油箱吸油后向執(zhí)行元件供油，執(zhí)行元件的回油仍返回油箱。這種回路的優(yōu)點(diǎn)是，油液在油箱中能得到充分冷卻，并便于在油箱中沉淀雜質(zhì)和析出氣體，但缺點(diǎn)是油箱尺寸較大，空氣和贓物易進(jìn)入回路，影響其正常工作。在閉式回路中，執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，油氣隔絕，空氣和贓物不易進(jìn)入回路，且結(jié)構(gòu)緊湊，但由于進(jìn)油腔和回油腔的面積不等會(huì)產(chǎn)生流量差，且油液的散熱條件差，因此，一般需設(shè)置補(bǔ)油的輔助泵、冷卻器等。在容積調(diào)速回路中，液壓泵輸出的液壓油全部直接進(jìn)入液壓缸或液壓馬達(dá)，故無溢流和節(jié)流損失，且液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，故這種回路效率高，發(fā)熱量小，多用于工程機(jī)械、礦上機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和大型機(jī)床等大功率液壓系統(tǒng)。第3章液壓基本回路2.容積調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路第3章液壓基本回路

圖3-6變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路

按著液壓泵和液壓馬達(dá)(或液壓缸)的組合形式，容積調(diào)速回路可分為三種基本形式：變量泵-定量馬達(dá)(或液壓缸)組成的容積調(diào)速回路；定量泵-變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路；變量泵-變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。⑴變量泵－定量馬達(dá)（液壓缸）組成的容積調(diào)速回路如圖3-4所示為變量泵-液壓缸組成的開式容積調(diào)速回路。該回路由變量泵1、溢流閥2和液壓缸組成，其速度負(fù)載特性曲線如圖3-5所示。由于變量泵泄漏較大，且隨壓力直線上升，因而該種調(diào)速方法速度負(fù)載特性較差，且低速承載能力較差。這種回路多用在推土機(jī)、升降機(jī)、插床、拉床等大功率系統(tǒng)中。第3章液壓基本回路圖3-6變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回第3章液壓基本回路

圖3-4泵-缸式容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路圖3-4泵-缸式容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路

如圖3-6所示為變量泵－定量馬達(dá)組成的閉式容積調(diào)速回路。這種回路是通過改變變量泵的輸出流量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。工作時(shí)溢流閥5關(guān)閉，起安全閥作用，并且回路最大工作壓力由安全閥調(diào)定，輔助泵1持續(xù)補(bǔ)油以保持變量泵的吸油口有一較低的壓力且由溢流閥２調(diào)定，這樣可以避免空氣侵入和產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，改善泵的吸油性能。輔助泵1的流量為變量泵最大輸出流量的10%15%。這種調(diào)速回路的特點(diǎn)是效率較高，輸出轉(zhuǎn)矩為恒定值，調(diào)速范圍較大，但價(jià)格較貴，元件泄漏對(duì)速度有很大影響。可應(yīng)用于小型內(nèi)燃機(jī)車、液壓起重機(jī)、船用絞車等有關(guān)裝置中。圖3-6變量泵－定量馬達(dá)容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路如圖3-6所示為變量泵－定量馬第3章液壓基本回路

⑵定量泵－變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路如圖3-3所示。由于泵4的輸出流量為定值，故調(diào)節(jié)變量馬達(dá)6的排量，便可對(duì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。該回路效率高，輸出功率為恒值。但調(diào)速范圍小，過小地調(diào)節(jié)馬達(dá)的排量，輸出轉(zhuǎn)矩T將降至很小，以致帶不動(dòng)負(fù)載，造成馬達(dá)自鎖現(xiàn)象，故這種調(diào)速回路很少單獨(dú)使用。圖3-3定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路

第3章液壓基本回路⑵定量泵－變量馬達(dá)第3章液壓基本回路

⑶變量泵－變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路如圖3-8所示，采用雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路，由于液壓泵和液壓馬達(dá)的排量都可以改變，擴(kuò)大了液壓馬達(dá)的調(diào)速范圍?；芈分懈髟?duì)稱布置，改變變量泵1的供油方向，馬達(dá)２即可正向或反向旋轉(zhuǎn)。單向閥6和8用于輔助泵雙向補(bǔ)油；單向閥3和9使安全閥3在兩個(gè)方向都能起過載保護(hù)作用。這種回路的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于大功率場合。變量泵－變量馬達(dá)組成的調(diào)速回路不僅擴(kuò)大了馬達(dá)的調(diào)速范圍，而且也擴(kuò)大了馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率特性的選擇范圍，即工作部件轉(zhuǎn)矩和功率上的要求可以通過對(duì)二者排量的適當(dāng)調(diào)節(jié)來達(dá)到。該回路在使用時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可分為低速和高速兩段進(jìn)行，以滿足一般機(jī)械設(shè)備低速大轉(zhuǎn)矩以順利啟動(dòng)，高速恒功率輸出的要求。低速時(shí)，把馬達(dá)排量固定在最大值上，自小到大調(diào)節(jié)泵的排量，逐漸提升馬達(dá)轉(zhuǎn)速。高速時(shí)，泵為最大排量，自大到小調(diào)節(jié)馬達(dá)的排量，進(jìn)一步提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速。第3章液壓基本回路⑶變量泵－變量馬達(dá)組成的容第3章液壓基本回路

圖3-8變量泵-變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路圖3-8變量泵-變量馬達(dá)的容積調(diào)第3章液壓基本回路

3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和調(diào)速閥的組合來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。其特點(diǎn)是變量泵的供油量能自動(dòng)接受流量閥調(diào)節(jié)并與之吻合，無溢流損失，效率高。同時(shí)，變量泵的泄漏由于壓力反饋?zhàn)饔枚玫窖a(bǔ)償，進(jìn)入執(zhí)行元件的流量由調(diào)速閥控制，故速度穩(wěn)定性比容積式調(diào)速好。因此適用于要求速度穩(wěn)定、效率高的液壓系統(tǒng)。下面以機(jī)床上常采用的限壓式變量泵的容積節(jié)流調(diào)速回路來說明其工作原理。容積節(jié)流調(diào)速回路如圖3-9所示，第3章液壓基本回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)第3章液壓基本回路

該回路由限壓式變量泵1，調(diào)速閥2和液壓缸等元件組成。對(duì)單桿缸而言，為獲得更低的穩(wěn)定速度，調(diào)速閥裝在進(jìn)油路上，調(diào)節(jié)調(diào)速閥節(jié)流口的大小，便可改變進(jìn)入液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)液壓缸工作速度的調(diào)節(jié)?？蛰d時(shí)，泵以最大流量進(jìn)入液壓缸使其快進(jìn)。進(jìn)入工進(jìn)時(shí)，電磁閥3通電，左位進(jìn)入工作狀態(tài)，使其所在油路斷開，使泵輸出的壓力油經(jīng)過調(diào)速閥2進(jìn)入液壓缸，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥來控制。變量泵的輸出流量qp和缸所需的流量q1能自適應(yīng)。若qpq1時(shí)，泵的出油口壓力便上升，由限壓式變量泵的工作原理可知，通過壓力反饋?zhàn)饔茫贡玫牧髁孔詣?dòng)減小，直到qp=q1為止；反之，若qpq1時(shí)，泵的出口壓力便下降，通過壓力反饋?zhàn)饔?，又?huì)使泵的流量自動(dòng)增大到qp=q1為止。工進(jìn)結(jié)束后，壓力繼電器5發(fā)出訊號(hào)，使閥3和換向閥4換向，調(diào)速閥再次被短接，液壓缸實(shí)現(xiàn)快退。限壓式容積節(jié)流調(diào)速回路特性曲線如圖3-10所示。第3章液壓基本回路該回路由限壓式變量泵1，調(diào)第3章液壓基本回路

如圖3-10所示為該回路的調(diào)速特性曲線第3章液壓基本回路如圖3-10所示為該回路的調(diào)速特性曲線第3章液壓基本回路

圖中曲線a是限壓式變量葉片泵的流量-壓力特性曲線，曲線b是回路中調(diào)速閥在某一開口AT下的壓差-流量特性曲線，二曲線的交點(diǎn)D即為回路的工作點(diǎn)。調(diào)解調(diào)速閥的開口量AT使曲線b上下移動(dòng)，回路的工作狀態(tài)便相應(yīng)改變，D點(diǎn)的位置隨之變換。但當(dāng)AT與泵的工作曲線調(diào)定后，D點(diǎn)即為一固定點(diǎn)，泵的壓力pp和進(jìn)入缸的流量qv1即為定值，它不受負(fù)載變化的影響，故此回路的速度負(fù)載特性很好，速度穩(wěn)定性很高。若負(fù)載變化且較多時(shí)間在輕載下工作時(shí)，缸的壓力P1因負(fù)載減小而下降為較小值，如圖3-10中的曲線b便左移，調(diào)速閥兩端壓降Δp增大，造成較大的節(jié)流損失；再加變量泵本身泄漏較大，特別是在低速情況下，此時(shí)泵的供油流量qvp＝qv1很小，而對(duì)應(yīng)的壓力pp很大，泄漏增加，泄漏量在qv中的比重增大，使系統(tǒng)的效率嚴(yán)重下降。所以該回路不宜用于低速、變載，且輕載時(shí)間較長的場合。第3章液壓基本回路圖中曲線a是限壓式變量葉第3章液壓基本回路

1.快速運(yùn)動(dòng)回路快速運(yùn)動(dòng)回路是指執(zhí)行元件獲得盡可能大的快進(jìn)速度，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。液壓缸差動(dòng)連接的快速回路如圖3-11所示，當(dāng)換向閥1和換向閥2都在左位工作時(shí)，液壓缸右腔回油和泵的供油匯合在一起進(jìn)入左腔，形成差動(dòng)連接，液壓缸快速右行；當(dāng)閥1左位、閥2右位工作時(shí)，差動(dòng)連接即被解除，液壓缸右腔回油經(jīng)閥1回油箱，液壓缸轉(zhuǎn)為慢速右行；閥1和閥2都在右位工作時(shí)，液壓缸向左返回。這種回路結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較廣，但液壓缸的速度增加有限，常和其他方法聯(lián)合使用。3.1.2速度變換回路速度變換回路的功用是使執(zhí)行元件從一種速度變換到另一種速度。第3章液壓基本回路1.快速運(yùn)動(dòng)回路快速運(yùn)動(dòng)回路是指第3章液壓基本回路

圖3-11液壓缸差動(dòng)連接回路第3章液壓基本回路圖3-11液壓缸差動(dòng)連接回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

圖3-12所示為雙泵供油快速回路

雙泵供油的快速回路如圖3-12所示。圖中1為低壓大流量泵，2為高壓小流量泵。當(dāng)系統(tǒng)工作在空載快速狀態(tài)時(shí)，由于系統(tǒng)工作壓力低，溢流閥5和順序閥3都處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)大泵1的流量經(jīng)單向閥4和小泵2的流量匯合于一體共同向系統(tǒng)供油,以滿足快速運(yùn)動(dòng)的需要；當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工進(jìn)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的壓力升高，順序閥3打開，單向閥4關(guān)閉，低壓大流量泵1經(jīng)順序閥3卸荷，系統(tǒng)只有泵2供油，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給。這種回路由于工進(jìn)時(shí)泵1卸荷，減少動(dòng)力消耗，因此效率高，功率損失小，故應(yīng)用較廣。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。第3章液壓基本回路圖3-12所示為雙泵供油快速回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

2.速度換接回路速度換接回路的功用是使執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的切換?？梢允箞?zhí)行元件從快速空行程轉(zhuǎn)換成低速工作進(jìn)給，或從第一種工進(jìn)速度轉(zhuǎn)換成第二種更慢的工進(jìn)速度等。在速度轉(zhuǎn)換的回路中，要求速度的換接平穩(wěn)，不能出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象。用行程閥實(shí)現(xiàn)的快慢速換接回路如圖3-13所示，圖3-13行程閥速度換接回路第3章液壓基本回路2.速度換接回路速度換接回路的功第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、快退和停止的工作循環(huán)。圖示狀態(tài)下，換向閥1左位、行程閥下位進(jìn)入工作狀態(tài)，泵的流量經(jīng)閥1全部進(jìn)入液壓缸左腔，回油通過行程閥2流回油箱，缸快速進(jìn)給；當(dāng)活塞所連接的行程擋塊壓下行程閥2時(shí)，閥2的上位工作，液壓缸右腔的回油須經(jīng)調(diào)速閥3才能流回油箱，這時(shí)液壓缸就由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換為慢速工進(jìn)。當(dāng)換向閥1右位工作時(shí)，壓力油經(jīng)單向閥4進(jìn)入液壓缸右腔，活塞快速退回。這種回路的速度換接比較平穩(wěn)，但行程閥的安裝不能任意布置，必須安裝在運(yùn)動(dòng)部件附近，有時(shí)管路連接較長且較為復(fù)雜。

第3章液壓基本回路這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、第3章液壓基本回路

調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)的兩種工進(jìn)速度換接回路如圖3-14所示。圖a為兩調(diào)速閥并聯(lián)的兩種工進(jìn)速度的換接回路。當(dāng)閥1、閥2和閥3都是左位工作時(shí)，進(jìn)油路為：閥1閥2缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，缸向右快進(jìn)，運(yùn)動(dòng)到位后，使閥2的電磁鐵通電，閥2右位工作，此時(shí)進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn)；當(dāng)?shù)谝淮喂みM(jìn)完成后，使閥3通電，進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥B閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn)。圖b為兩調(diào)速閥串聯(lián)的兩種工進(jìn)速度的換接回路。當(dāng)閥1、閥2和閥3都是左位工作時(shí)，進(jìn)油路為：閥1閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，缸向右快進(jìn)，運(yùn)動(dòng)到位后，使閥3的電磁鐵通電，閥3右位工作，此時(shí)進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A閥2缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn)；當(dāng)?shù)谝淮喂みM(jìn)完成后，使閥2通電，進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A調(diào)速閥B缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn)。由于閥B的開口調(diào)得比閥A小，因此二工進(jìn)速度比一工進(jìn)速度低。這種回路在進(jìn)行速度換接時(shí)，液壓缸的速度不會(huì)出現(xiàn)很大沖擊。但是能量損失較大。第3章液壓基本回路調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)的兩種工進(jìn)速度第3章液壓基本回路

a）調(diào)速閥并聯(lián)b）調(diào)速閥串聯(lián)圖3-14調(diào)速閥速度換接回路第3章液壓基本回路圖3-14調(diào)速閥速度換接回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

方向控制回路的功用是通過控制液壓系統(tǒng)中油液的通、斷和流動(dòng)方向來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止和換向。常見的方向控制回路包括換向回路、鎖緊回路等。

換向回路的功用是改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。各種操縱方式的換向閥都可組成換向回路，只是性能和使用場合不同。這些回路遍及各章節(jié)有關(guān)回路或系統(tǒng)圖中，此處不再列舉。3.2方向控制回路3.2.1換向回路第3章液壓基本回路方向控制回路的功用是通過控制液第3章液壓基本回路

圖3-15鎖緊回路

鎖緊回路能夠使執(zhí)行元件停止在任意的位置上，且停止后不會(huì)在外力作用下移動(dòng)。鎖緊的原理就是封閉執(zhí)行元件的回油口。換向閥的中位機(jī)能的鎖緊回路，采用M型或O型中位機(jī)能的換向閥可以封閉液壓缸的出油口，使液壓缸實(shí)現(xiàn)雙向鎖緊，由于滑閥芯泄漏量大的影響，鎖緊性能差。液控單向閥實(shí)現(xiàn)的鎖緊回路如圖3-15所示。3.2.2鎖緊回路第3章液壓基本回路圖3-15鎖緊回路鎖第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

液壓缸的進(jìn)、出油路上都串接一液控單向閥，當(dāng)換向閥處于左位或右位工作時(shí)，因液控單向閥控制口X1或X2通入壓力油而被打開，液壓缸回油腔的油液便可通過液控單向閥回油箱，活塞可左、右移動(dòng)。當(dāng)換向閥處于中位，因閥的中位機(jī)能為H型(Y型中位機(jī)能亦可)，故液控單向閥控制口壓力立即消失，液控單向閥關(guān)閉，液壓缸兩腔回油路被封死而被雙向鎖緊。這種鎖緊回路瞬態(tài)控制壓力為零，鎖緊安全可靠、效果好，故有液壓鎖之稱。常用于起重機(jī)的支腿收放機(jī)構(gòu)。第3章液壓基本回路液壓缸的進(jìn)、出油路上都串接一液控單第3章液壓基本回路

壓力控制回路主要是利用壓力控制閥來控制液壓系統(tǒng)的工作壓力，以滿足液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)負(fù)載的要求，或者達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓以及平衡的目的等。

調(diào)壓回路的功用是調(diào)定或限定液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或使執(zhí)行元件在工作過程中不同階段實(shí)現(xiàn)壓力變換。為使系統(tǒng)的壓力與負(fù)載相適應(yīng)并保持穩(wěn)定，或?yàn)榱税踩薅ㄏ到y(tǒng)的最高壓力，都要用到調(diào)壓回路。3.3壓力控制回路3.3.1調(diào)壓回路第3章液壓基本回路壓力控制回路主要是利用壓力控制第3章液壓基本回路

在定量泵系統(tǒng)中，一般用溢流閥來調(diào)節(jié)并穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力。在變量泵系統(tǒng)中，通過改變泵的排量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力，溢流閥用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全壓力值，起到系統(tǒng)過載保護(hù)作用。關(guān)于溢流閥的溢流穩(wěn)壓，遠(yuǎn)程調(diào)壓與安全保護(hù)等在前面已有實(shí)例。下面再介紹兩種調(diào)壓回路。雙向調(diào)壓回路如圖3-16所示?；钊蛴疫\(yùn)行時(shí)為工作行程，液壓泵最大工作壓力由溢流閥1調(diào)定，當(dāng)活塞向左運(yùn)行時(shí)為空行程，液壓泵最大工作壓力由溢流閥2調(diào)定，閥2的調(diào)整壓力小于閥1的調(diào)整壓力。當(dāng)執(zhí)行元件往返行程需不同的供油壓力時(shí)，可采用此雙向調(diào)壓回路。圖3-16雙向調(diào)壓回路

第3章液壓基本回路在定量泵系統(tǒng)中，一般用溢流閥來調(diào)第3章液壓基本回路

多級(jí)調(diào)壓回路如圖3-13所示。該回路是由三個(gè)溢流閥組成的三級(jí)調(diào)壓回路。圖中液壓泵最大工作壓力隨三位四通閥左、右、中位置不同而分別由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2、3和溢流閥1調(diào)定。三個(gè)閥在調(diào)整時(shí)須保證P2＜P1、P3＜P1且

P2≠P3，以保證實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓。這種回路可用于注塑機(jī)、液壓機(jī)等液壓系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)不同的工作階段，使液壓系統(tǒng)得到不同的壓力等級(jí)。圖3-13多級(jí)調(diào)壓回路第3章液壓基本回路圖3-13多級(jí)調(diào)壓回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

減壓回路的功用是從調(diào)好壓力的液壓源處獲得一級(jí)或幾級(jí)較低的恒定工作壓力。如圖3-18所示為用于工件夾緊的二級(jí)減壓回路。工作缸的壓力由溢流閥調(diào)節(jié)，夾緊缸所需的低壓由主減壓閥調(diào)定，二級(jí)低壓由主減壓閥后的先導(dǎo)調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)。為使減壓回路工作可靠，減壓閥的調(diào)定壓力至少應(yīng)比主系統(tǒng)工作壓力低0.5MPa.通常減壓閥后要設(shè)置單向閥，以防止系統(tǒng)壓力降低時(shí)油液倒流，并可短時(shí)保壓。為確保安全，應(yīng)采用失電夾緊的電磁換向閥，以防止在電路出現(xiàn)故障時(shí)松開工件造成事故。

3.3.2減壓回路第3章液壓基本回路減壓回路的功用是從調(diào)好壓力的液第3章液壓基本回路

圖3-18減壓回路第3章液壓基本回路圖3-18減壓回路第3章液壓基本回路

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增壓回路的功用是在系統(tǒng)的整體工作壓力較低情況下，提高系統(tǒng)中某一支路的工作壓力，以滿足局部工作機(jī)構(gòu)的需要，這樣可以節(jié)省高壓泵，降低能源消耗。如圖3-19所示為單作用增壓器的增壓回路。在圖示狀態(tài)下，液壓泵輸出的壓力p1進(jìn)入增壓器的1的左腔A1，推動(dòng)活塞右行，增壓器1右腔A2輸出壓力p2進(jìn)入工作缸2，由于A1>A2，因此輸出壓力p2>p1,以此達(dá)到增壓的目的。單作用增壓回路只能斷續(xù)供油，若需獲得連續(xù)輸出的高壓油，就要采用雙作用增壓器的增壓回路。如圖3-20所示雙作用增壓器的增壓回路，泵輸出的壓力油進(jìn)入增壓器左端大、小油腔，右端大油腔則回油，活塞右移，右端小油腔增壓后的高壓油經(jīng)單向閥4輸出，此時(shí)單向閥1、3被封閉。油路換向后，活塞左移，左端小油腔經(jīng)單向閥3輸出高壓油，此時(shí)單向閥2、4被封閉。增壓器活塞不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩端便交替輸出高壓油，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)增壓。3.3.3增壓回路第3章液壓基本回路增壓回路的功用是在系統(tǒng)的第3章液壓基本回路

圖3-19單作用增壓器的增壓回路圖3-20雙作用增壓器的增壓回路第3章液壓基本回路圖3-19單作用增壓器的增壓回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

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液壓執(zhí)行元件在工作中，由于各種原因常需要短時(shí)停歇，處于不工作狀態(tài)，此時(shí)不需要供油，但也不宜關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，因?yàn)轭l繁啟閉電動(dòng)機(jī)將大大縮短電動(dòng)機(jī)和液壓泵的壽命。卸荷回路的功用是在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，使液壓泵在零壓或在很低壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少系統(tǒng)功率損耗和噪聲，延長泵的工作壽命。所謂卸荷，即泵的功率損耗接近于零的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。功率為流量與壓力之積，兩者任意一項(xiàng)近似為零，功率損耗接近于零，故卸荷有流量卸荷和壓力卸荷兩種方法。流量卸荷法用于變量泵，一般變量泵當(dāng)工作壓力高到某數(shù)值時(shí)，輸出流量為零。例如限壓式變量葉片泵在最高壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出流量接近于零，變量泵便處于卸荷狀態(tài)。但泵處于高壓狀態(tài)，磨損比較嚴(yán)重，較少采用。通常采用壓力卸荷法，使泵接近于零壓下工作。3.3.4卸荷回路第3章液壓基本回路液壓執(zhí)行元件在工作中，由于各種原第3章液壓基本回路

如圖3-21所示為幾種常見的壓力卸荷回路。圖3-21a所示是用兩位兩通閥組成的卸荷回路，當(dāng)兩位兩通閥1的電磁鐵通電時(shí)，閥1右位工作，則泵的出油口通過閥1和油箱相連，泵在低壓下運(yùn)轉(zhuǎn)，處于卸荷狀態(tài)。圖3-21b所示是利用換向閥中位機(jī)能組成的卸荷回路，當(dāng)三位四通電磁換向閥處于中位時(shí)，泵即卸荷。M、H、和K型中位機(jī)能的三位換向閥都具有此功能。圖3-21c所示是利用溢流閥組成的卸荷回路，當(dāng)兩位兩通電磁閥的電磁鐵通電時(shí)，先導(dǎo)型溢流閥的遠(yuǎn)程控制口通過此閥和油箱相通，使泵在閥的卸荷壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)而處于卸荷狀態(tài)。

前兩種方法簡單，但換向閥切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，僅適用于低壓、流量小于40L／min處，且配管應(yīng)盡量短。采用先導(dǎo)型溢流閥實(shí)現(xiàn)卸荷的方法性能較好，可用于大流量的液壓回路中。第3章液壓基本回路如圖3-21所示為幾種常見的壓力第3章液壓基本回路

a）兩通閥的卸荷回路b）中位機(jī)能的卸荷回路c）溢流閥的卸荷回路圖3-21卸荷回路第3章液壓基本回路圖3-21卸荷回路第3章液壓基本回路

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平衡回路的功用是平衡執(zhí)行元件的重力負(fù)載，通過平衡閥產(chǎn)生的壓力來平衡重力產(chǎn)生的壓力?；芈芬蠼Y(jié)構(gòu)簡單、閉鎖性能好、工作可靠。為了防止立式液壓缸及其工作部件在懸空停止期間因自重而下滑，或在下行運(yùn)動(dòng)中由于自重而造成失控超速的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，可設(shè)置平衡回路。自控順序閥組成的平衡回路如圖3-22a所示，在垂直放置的液壓缸的下腔串接一單向順序閥，回油經(jīng)順序閥流出，回油背壓由順序閥調(diào)定，順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)稍大于工作部件在液壓缸下腔產(chǎn)生的壓力，達(dá)到過平衡，這樣，由于順序閥的存在，可以防止液壓缸因自重而下滑。但該種平衡回路的缺點(diǎn)是閉鎖不嚴(yán)，活塞不能長期停留在任意位置上，且當(dāng)自重較大時(shí)，順序閥調(diào)定壓力較高，活塞下行時(shí)功率損失較大，故這種回路只用于工作部件重量不太大的場合。3.3.5平衡回路第3章液壓基本回路平衡回路的功用是平衡執(zhí)行第3章液壓基本回路

圖3-22平衡回路自控順序閥平衡回路b)外控順序閥平衡回路

外控順序閥的平衡回路如圖3-22b所示，液壓缸回油由外控順序閥閉鎖，外控順序閥的開閉與順序閥本身進(jìn)油無關(guān)，通過外控壓力來控制液壓缸的下行。為了防止液壓缸出現(xiàn)“點(diǎn)頭”現(xiàn)象,常在順序閥的外控口上加節(jié)流閥（圖中末畫）。但由于滑閥本身的泄漏，該種平衡回路也存在閉鎖不嚴(yán)現(xiàn)象，活塞不能長期停留在任意位置上。若要長期停留在任意位置上可用液壓鎖。第3章液壓基本回路圖3-22平衡回路外第3章液壓基本回路

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3.4.1順序動(dòng)作回路3.4多缸動(dòng)作控制回路

在液壓系統(tǒng)中，由一個(gè)液壓泵向多個(gè)執(zhí)行元件供油時(shí)，往往要求各執(zhí)行元件按一定的順序動(dòng)作，如在加工零件時(shí)需要執(zhí)行元件按照定位、夾緊、加工、退刀的順序動(dòng)作等。順序動(dòng)作回路就是控制多執(zhí)行元件按照一定的順序先后動(dòng)作的回路。順序動(dòng)作回路按照控制方式的不同有行程控制和壓力控制等。

1.行程控制的順序動(dòng)作回路利用行程閥或行程開關(guān)使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，發(fā)出控制信號(hào)來使下一個(gè)執(zhí)行元件開始運(yùn)動(dòng)。行程閥控制的順序動(dòng)作回路如圖3-23所示，A、B兩缸的活塞皆在左位。當(dāng)閥C右位工作時(shí)，缸A先向右行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作①。當(dāng)活塞桿上的擋塊壓下行程閥D后，使行程閥D的上位進(jìn)入工作位置，缸B向第3章液壓基本回路3.4.1順序動(dòng)作回路3.4多缸第3章液壓基本回路

圖3-23用行程閥控制的順序動(dòng)作回路右運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②。當(dāng)閥C左位工作時(shí)，缸A左行退回，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作③。隨著擋塊左移，閥D復(fù)位，缸B左行退回,實(shí)現(xiàn)動(dòng)作④，至此，完成了兩缸的順序動(dòng)作循環(huán)。這種回路換接位置準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠。但行程閥必須安裝在液壓缸附近，不易改變動(dòng)作順序。第3章液壓基本回路圖3-23用行程閥控制的順序動(dòng)作第3章液壓基本回路

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缸4運(yùn)行到預(yù)定位置，擋塊壓下行程開關(guān)4K時(shí)，使閥1的電磁鐵斷電，缸3左行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作③。當(dāng)缸3左行到原位時(shí)，擋塊壓下行程開關(guān)1K，使閥2的電磁鐵斷電，液壓缸4向左行，實(shí)行動(dòng)作④，當(dāng)缸4到達(dá)原位時(shí)，擋塊壓下行程開關(guān)3K，使其發(fā)出信號(hào)表明工作循環(huán)結(jié)束。這種采用電氣行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路，能方便地調(diào)整行程大小和改變動(dòng)作順序，因此，應(yīng)用較為廣泛。圖

3-24用行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路

行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路如圖3-24所示，按下啟動(dòng)按鈕，閥1電磁鐵通電，左位工作，液壓缸3右行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作①。當(dāng)缸3右行到預(yù)定位置，擋塊壓下行程開關(guān)2K時(shí)，使閥2的電磁鐵通電，其左位工作，液壓缸4右行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②。當(dāng)?shù)?章液壓基本回路缸4運(yùn)行到預(yù)定位置，擋塊壓下行程開關(guān)第3章液壓基本回路

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2.壓力控制的順序動(dòng)作回路壓力控制的順序動(dòng)作回路是利用液體本身的壓力來控制執(zhí)行元件的先后動(dòng)作順序。它常采用順序閥或壓力繼電器來控制。壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路如圖3-25所示，當(dāng)電磁鐵1YA通電時(shí)，液壓缸A右行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作1，當(dāng)缸A碰上止擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，安裝在缸A附近的壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵2YA通電，則缸B右行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作2。采用壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路，控制比較靈活方便，但由于其靈敏度高，易受油路中壓力沖擊影響而產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作，故只適用于壓力沖擊較小的系統(tǒng)，且同一系統(tǒng)中壓力繼電器的數(shù)目不宜過多。順序閥控制的順序動(dòng)作回路如圖3-26所示，當(dāng)換向閥5左位工作時(shí)，順序閥4的調(diào)定壓力大于液壓缸1右行的最大工作壓力，此時(shí)，壓力油先進(jìn)入缸1的左腔，使缸1右行完成動(dòng)作①。當(dāng)缸1完成動(dòng)作①后，系統(tǒng)中壓力升高，打開順序閥4，使缸2右行完成動(dòng)作②。當(dāng)換向閥5右位工作時(shí)，順序閥3的調(diào)定壓力大于缸2的最大返回工作壓力時(shí)，缸2先退回，完成動(dòng)作③，缸2完成動(dòng)作③后，系統(tǒng)中壓力升高，打開順序閥4，缸1完第3章液壓基本回路2.壓力控制的順序動(dòng)作回路壓力控第3章液壓基本回路

圖3-25壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路圖3-26順序閥控制的順序動(dòng)作回路成動(dòng)作④。為保證嚴(yán)格的順序動(dòng)作，防止順序閥在油路壓力波動(dòng)等外界干擾下產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作，順序閥的調(diào)整壓力必須高于先動(dòng)作缸的最大工作壓力約0.8～1MPa。第3章液壓基本回路圖3-25壓力繼電器控制的順序動(dòng)作第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

同步控制回路是指多個(gè)執(zhí)行元件在運(yùn)動(dòng)中保持相同位移或相同速度。同步控制回路分為位置同步回路和速度同步回路。在多液壓缸系統(tǒng)中，由于液壓缸存在制造誤差、承受的載荷不等、液壓缸的泄漏量不同、即使各液壓缸的有效工作面積和流量相同，也不會(huì)使各液壓缸完全同步動(dòng)作。

1.串聯(lián)液壓缸同步控制回路圖3-23所示是用兩個(gè)液壓缸串聯(lián)起來的同步控制回路。圖中液壓缸4回油腔排出的液壓油送入液壓缸5的進(jìn)油腔，只要兩液壓缸的活塞有效面積相等，即可實(shí)現(xiàn)兩液壓缸同步運(yùn)動(dòng)。這種回路結(jié)構(gòu)簡單，效率較高，兩液壓缸可承受不同的負(fù)載。但是由于制造誤差、泄漏等因素的影響，這種回路的同步精度較低，若不采取補(bǔ)償措施，最終將使兩液壓缸嚴(yán)重失去同步而不能正常工作。3.4.2同步控制回路第3章液壓基本回路同步控制回路是指多個(gè)執(zhí)行元件在運(yùn)第3章液壓基本回路

圖3-23液壓缸串聯(lián)的同步控制回路第3章液壓基本回路圖3-23液壓缸串聯(lián)的同步控制回第3章液壓基本回路

為了提高同步精度，可采用如圖3-28所示的帶有位置補(bǔ)償裝置的串聯(lián)液壓缸的同步回路。工作原理為：液壓缸1和液壓缸2串聯(lián)同步下行。由于兩個(gè)液壓缸泄漏等原因不能同時(shí)到達(dá)下端位置時(shí)，通過液控單向閥5可使落后的液壓缸繼續(xù)下行到達(dá)下端的位置。例如，若缸1先到達(dá)下端位置而缸2落后時(shí)，缸1的擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)3，使電磁鐵1YA通電，此時(shí)液壓油則經(jīng)液控單向閥5進(jìn)入缸2的上腔補(bǔ)油，使缸2繼續(xù)下行到達(dá)下端位置而消除位置誤差。同理，若缸2先到達(dá)下端位置，液壓缸1落后時(shí)，則缸2的擋塊觸動(dòng)行程開關(guān)4，使電磁鐵2YA通電，液控單向閥5反向?qū)?，使?通過液控單向閥5回油，使缸1繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到下端位置而消除位置誤差。第3章液壓基本回路為了提高同步精度，可采用如第3章液壓基本回路

圖3-28帶位置補(bǔ)償裝置的液壓缸同步回路第3章液壓基本回路圖3-28帶位置補(bǔ)償裝置的液壓缸同第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

2.流量閥的同步回路調(diào)速閥控制的同步回路如圖3-29所示。兩個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度分別用兩個(gè)調(diào)速閥調(diào)節(jié)，仔細(xì)調(diào)節(jié)調(diào)速閥的開口度來改變調(diào)速閥的流量，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸的同步運(yùn)動(dòng)。這種回路結(jié)構(gòu)簡單且可以調(diào)速。但是該種回路的同步精度較低，同步速度誤差約為（5～3）％左右。圖3-29用調(diào)速閥控制的同步回路

第3章液壓基本回路2.流量閥的同步回路調(diào)速閥控制的第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

比例調(diào)速閥的同步控制回路如圖3-30所示。該回路使用一個(gè)普通調(diào)速閥和一個(gè)比例調(diào)速閥，設(shè)置在由單向閥組成的橋式回路中，分別控制缸A和缸B的正反向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩缸出現(xiàn)位置誤差時(shí)，檢測裝置就會(huì)發(fā)出信號(hào)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)比例調(diào)速閥的開口度，改變流量來修正誤差，進(jìn)而保證兩缸同步。這種回路的同步精度較高，絕對(duì)精度可達(dá)0.5mm以內(nèi)，并且比例調(diào)速閥和伺服閥相比，價(jià)格較低、適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng)，是很有發(fā)展前途的同步回路。圖3-30用比例調(diào)速閥控制的同步回路第3章液壓基本回路比例調(diào)速閥的同步控制回路如圖第3章液壓基本回路

3.伺服閥的同步控制回路控制流量來實(shí)現(xiàn)速度同步、位置同步，就要采用伺服控制式同步控制回路。伺服閥的同步控制回路如圖3-31所示，伺服閥A根據(jù)位移傳感器C和D的反饋信號(hào)持續(xù)地控制閥口開度，輸出一個(gè)與換向閥B相同的流量，使兩個(gè)液壓缸獲得雙向同步。這種回路同步精度很高，但伺服閥須有較大的通過流量，尺寸較大，價(jià)格昂貴。適用于兩個(gè)液壓缸相隔較遠(yuǎn)又要求同步精度很高的場合。圖3-31采用伺服閥的同步控制回路第3章液壓基本回路3.伺服閥的同步控制回路控制流量第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路3.1速度控制回路3.1.1調(diào)速回路3.1.2速度變換回路3.2方向控制回路3.2.1換向回路3.2.2鎖緊回路3.3壓力控制回路第3章液壓基本回路3.1速度控制回路第3章液壓基本回路3.3.1調(diào)壓回路3.3.2減壓回路3.3.3增壓回路3.3.4卸荷回路3.3.5平衡回路3.4多缸動(dòng)作控制回路3.4.1順序動(dòng)作回路3.4.2同步控制回路第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

液壓基本回路是指由若干液壓元件組成的且能完成某一特定功能的典型油路，熟悉掌握典型液壓基本回路的組成、工作原理、性能及其應(yīng)用，對(duì)于正確分析和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是十分重要的。通常按功能分為速度控制回路、壓力控制回路、方向控制回路和多執(zhí)行元件動(dòng)作控制回路等。第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路液壓基本回路是指由若干液壓元件組成第3章液壓基本回路

調(diào)速回路的功用是調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。液壓缸的速度：υ＝q/A

液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)度：n＝q/VM

執(zhí)行元件的速度公式可知，改變輸入液壓執(zhí)行元件的流量q、或液壓執(zhí)行元件的尺寸（液壓缸的面積A或液壓馬達(dá)的排量VM），都可以調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件的速度。對(duì)液壓缸來講，在工作中改變面積比較困難，因此只能通過改變輸入流量來調(diào)節(jié)速度；對(duì)于液壓馬達(dá)，既可以通過改變輸入流量又可以通過改變其排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。按此方式調(diào)速回路可分為節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三類。3.1.1調(diào)速回路

速度控制回路的功用是用來控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。它包括調(diào)速回路和速度變換回路。3.1速度控制回路第3章液壓基本回路調(diào)速回路的功用是調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)第3章液壓基本回路

圖3-1三種節(jié)流調(diào)速回路

1.節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路是利用流量閥控制流入或流出液壓執(zhí)行元件的流量來實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件速度的調(diào)節(jié)。根據(jù)流量閥在回路中的位置不同，節(jié)流調(diào)速回路可分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速三種基本回路。如圖3-1所示。a)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速b)出口節(jié)流調(diào)速c)旁路節(jié)流調(diào)速第3章液壓基本回路圖3-1三種節(jié)流調(diào)速回路第3章液壓基本回路

⑴進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1a所示。該回路是把流量閥安裝在液壓缸進(jìn)口油路上，調(diào)節(jié)流量閥閥口的大小，便可以控制進(jìn)入液壓缸的流量，從而達(dá)到調(diào)速的目的，來自定量泵多余的流量經(jīng)溢流閥返回油箱，泵始終是在溢流閥的設(shè)定壓力下工作。⑵出口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1b所示。該回路是把流量閥安裝在液壓缸出口油路上，調(diào)節(jié)流量閥閥口的大小，便可以控制流出液壓缸的流量，也就是控制了進(jìn)入液壓缸的流量，從而達(dá)到調(diào)速的目的。來自泵的供油流量中，除了液壓缸所需流量外，多余的流量經(jīng)過溢流閥返回油箱。所以，出口節(jié)流調(diào)速和進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路一樣，泵始終是在溢流閥的設(shè)定壓力下工作。出口節(jié)流調(diào)速回路是調(diào)節(jié)從執(zhí)行元件流出的流量，所以不僅適合于正值負(fù)載而且也適合于負(fù)值負(fù)載，同時(shí)還能用于微速控制的場合。但是回路效率低。執(zhí)行元件進(jìn)口側(cè)壓力為溢流閥的設(shè)定壓力。執(zhí)行元件出口壓力（背壓）隨負(fù)載的變化而變化，如果負(fù)載很小或?yàn)樨?fù)值負(fù)載時(shí)，執(zhí)行元件出口壓力有時(shí)比泵的輸出壓力還要高應(yīng)給予重視。第3章液壓基本回路⑴進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路如圖3-第3章液壓基本回路

⑶旁路節(jié)流調(diào)速回路如圖3-1c所示。該回路是把流量閥安裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，用流量閥調(diào)節(jié)流回油箱的流量，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量，達(dá)到節(jié)流調(diào)速的目的?；芈分械囊缌鏖y作為安全閥使用，起過載保護(hù)作用。正常工作時(shí)溢流閥關(guān)閉，泵輸出油壓隨負(fù)載變化，回路效率高。一般泵輸出油壓低于溢流閥的設(shè)定壓力，而且流量控制閥也可選用較小容量的閥。但是泵的供油流量發(fā)生變化時(shí)，執(zhí)行元件的速度受影響。由于無背壓，不宜用在負(fù)值負(fù)載的場合，旁路節(jié)流調(diào)速回路可用于負(fù)載變化較小而且速度較高的場合。上述三種節(jié)流調(diào)速回路，均可用節(jié)流閥代替調(diào)速閥組成進(jìn)口、出口和旁路節(jié)流調(diào)速回路。在用節(jié)流閥組成的調(diào)速回路中，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，速度的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，故速度負(fù)載特性較差，一般用于負(fù)載變化不大的液壓系統(tǒng)中。所謂的速度負(fù)載特性就是指速度隨負(fù)載的變化關(guān)系，將這種變化關(guān)系用線圖來表示，就稱為速度負(fù)載特性曲線。由于節(jié)流閥與調(diào)速閥相比，在結(jié)構(gòu)組成上少了減壓閥，因而功率損失比調(diào)速閥要低。三種節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性如圖3-2和3-3所示。第3章液壓基本回路⑶旁路節(jié)流調(diào)速回路如圖3第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

2.容積調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路由于存在著節(jié)流損失和溢流損失，回路效率低、發(fā)熱量大，只適用于小功率調(diào)速系統(tǒng)。在大功率調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。容積調(diào)速回路分為開式回路和閉式回路兩種。在開式回路中，泵從油箱吸油后向執(zhí)行元件供油，執(zhí)行元件的回油仍返回油箱。這種回路的優(yōu)點(diǎn)是，油液在油箱中能得到充分冷卻，并便于在油箱中沉淀雜質(zhì)和析出氣體，但缺點(diǎn)是油箱尺寸較大，空氣和贓物易進(jìn)入回路，影響其正常工作。在閉式回路中，執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，油氣隔絕，空氣和贓物不易進(jìn)入回路，且結(jié)構(gòu)緊湊，但由于進(jìn)油腔和回油腔的面積不等會(huì)產(chǎn)生流量差，且油液的散熱條件差，因此，一般需設(shè)置補(bǔ)油的輔助泵、冷卻器等。在容積調(diào)速回路中，液壓泵輸出的液壓油全部直接進(jìn)入液壓缸或液壓馬達(dá)，故無溢流和節(jié)流損失，且液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，故這種回路效率高，發(fā)熱量小，多用于工程機(jī)械、礦上機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和大型機(jī)床等大功率液壓系統(tǒng)。第3章液壓基本回路2.容積調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路第3章液壓基本回路

圖3-6變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路

按著液壓泵和液壓馬達(dá)(或液壓缸)的組合形式，容積調(diào)速回路可分為三種基本形式：變量泵-定量馬達(dá)(或液壓缸)組成的容積調(diào)速回路；定量泵-變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路；變量泵-變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。⑴變量泵－定量馬達(dá)（液壓缸）組成的容積調(diào)速回路如圖3-4所示為變量泵-液壓缸組成的開式容積調(diào)速回路。該回路由變量泵1、溢流閥2和液壓缸組成，其速度負(fù)載特性曲線如圖3-5所示。由于變量泵泄漏較大，且隨壓力直線上升，因而該種調(diào)速方法速度負(fù)載特性較差，且低速承載能力較差。這種回路多用在推土機(jī)、升降機(jī)、插床、拉床等大功率系統(tǒng)中。第3章液壓基本回路圖3-6變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回第3章液壓基本回路

圖3-4泵-缸式容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路圖3-4泵-缸式容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路

如圖3-6所示為變量泵－定量馬達(dá)組成的閉式容積調(diào)速回路。這種回路是通過改變變量泵的輸出流量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。工作時(shí)溢流閥5關(guān)閉，起安全閥作用，并且回路最大工作壓力由安全閥調(diào)定，輔助泵1持續(xù)補(bǔ)油以保持變量泵的吸油口有一較低的壓力且由溢流閥２調(diào)定，這樣可以避免空氣侵入和產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，改善泵的吸油性能。輔助泵1的流量為變量泵最大輸出流量的10%15%。這種調(diào)速回路的特點(diǎn)是效率較高，輸出轉(zhuǎn)矩為恒定值，調(diào)速范圍較大，但價(jià)格較貴，元件泄漏對(duì)速度有很大影響?？蓱?yīng)用于小型內(nèi)燃機(jī)車、液壓起重機(jī)、船用絞車等有關(guān)裝置中。圖3-6變量泵－定量馬達(dá)容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路如圖3-6所示為變量泵－定量馬第3章液壓基本回路

⑵定量泵－變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路如圖3-3所示。由于泵4的輸出流量為定值，故調(diào)節(jié)變量馬達(dá)6的排量，便可對(duì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。該回路效率高，輸出功率為恒值。但調(diào)速范圍小，過小地調(diào)節(jié)馬達(dá)的排量，輸出轉(zhuǎn)矩T將降至很小，以致帶不動(dòng)負(fù)載，造成馬達(dá)自鎖現(xiàn)象，故這種調(diào)速回路很少單獨(dú)使用。圖3-3定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路

第3章液壓基本回路⑵定量泵－變量馬達(dá)第3章液壓基本回路

⑶變量泵－變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路如圖3-8所示，采用雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路，由于液壓泵和液壓馬達(dá)的排量都可以改變，擴(kuò)大了液壓馬達(dá)的調(diào)速范圍?；芈分懈髟?duì)稱布置，改變變量泵1的供油方向，馬達(dá)２即可正向或反向旋轉(zhuǎn)。單向閥6和8用于輔助泵雙向補(bǔ)油；單向閥3和9使安全閥3在兩個(gè)方向都能起過載保護(hù)作用。這種回路的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于大功率場合。變量泵－變量馬達(dá)組成的調(diào)速回路不僅擴(kuò)大了馬達(dá)的調(diào)速范圍，而且也擴(kuò)大了馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率特性的選擇范圍，即工作部件轉(zhuǎn)矩和功率上的要求可以通過對(duì)二者排量的適當(dāng)調(diào)節(jié)來達(dá)到。該回路在使用時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可分為低速和高速兩段進(jìn)行，以滿足一般機(jī)械設(shè)備低速大轉(zhuǎn)矩以順利啟動(dòng)，高速恒功率輸出的要求。低速時(shí)，把馬達(dá)排量固定在最大值上，自小到大調(diào)節(jié)泵的排量，逐漸提升馬達(dá)轉(zhuǎn)速。高速時(shí)，泵為最大排量，自大到小調(diào)節(jié)馬達(dá)的排量，進(jìn)一步提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速。第3章液壓基本回路⑶變量泵－變量馬達(dá)組成的容第3章液壓基本回路

圖3-8變量泵-變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路第3章液壓基本回路圖3-8變量泵-變量馬達(dá)的容積調(diào)第3章液壓基本回路

3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和調(diào)速閥的組合來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。其特點(diǎn)是變量泵的供油量能自動(dòng)接受流量閥調(diào)節(jié)并與之吻合，無溢流損失，效率高。同時(shí)，變量泵的泄漏由于壓力反饋?zhàn)饔枚玫窖a(bǔ)償，進(jìn)入執(zhí)行元件的流量由調(diào)速閥控制，故速度穩(wěn)定性比容積式調(diào)速好。因此適用于要求速度穩(wěn)定、效率高的液壓系統(tǒng)。下面以機(jī)床上常采用的限壓式變量泵的容積節(jié)流調(diào)速回路來說明其工作原理。容積節(jié)流調(diào)速回路如圖3-9所示，第3章液壓基本回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)第3章液壓基本回路

該回路由限壓式變量泵1，調(diào)速閥2和液壓缸等元件組成。對(duì)單桿缸而言，為獲得更低的穩(wěn)定速度，調(diào)速閥裝在進(jìn)油路上，調(diào)節(jié)調(diào)速閥節(jié)流口的大小，便可改變進(jìn)入液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)液壓缸工作速度的調(diào)節(jié)?？蛰d時(shí)，泵以最大流量進(jìn)入液壓缸使其快進(jìn)。進(jìn)入工進(jìn)時(shí)，電磁閥3通電，左位進(jìn)入工作狀態(tài)，使其所在油路斷開，使泵輸出的壓力油經(jīng)過調(diào)速閥2進(jìn)入液壓缸，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥來控制。變量泵的輸出流量qp和缸所需的流量q1能自適應(yīng)。若qpq1時(shí)，泵的出油口壓力便上升，由限壓式變量泵的工作原理可知，通過壓力反饋?zhàn)饔?，使泵的流量自?dòng)減小，直到qp=q1為止；反之，若qpq1時(shí)，泵的出口壓力便下降，通過壓力反饋?zhàn)饔?，又?huì)使泵的流量自動(dòng)增大到qp=q1為止。工進(jìn)結(jié)束后，壓力繼電器5發(fā)出訊號(hào)，使閥3和換向閥4換向，調(diào)速閥再次被短接，液壓缸實(shí)現(xiàn)快退。限壓式容積節(jié)流調(diào)速回路特性曲線如圖3-10所示。第3章液壓基本回路該回路由限壓式變量泵1，調(diào)第3章液壓基本回路

如圖3-10所示為該回路的調(diào)速特性曲線第3章液壓基本回路如圖3-10所示為該回路的調(diào)速特性曲線第3章液壓基本回路

圖中曲線a是限壓式變量葉片泵的流量-壓力特性曲線，曲線b是回路中調(diào)速閥在某一開口AT下的壓差-流量特性曲線，二曲線的交點(diǎn)D即為回路的工作點(diǎn)。調(diào)解調(diào)速閥的開口量AT使曲線b上下移動(dòng)，回路的工作狀態(tài)便相應(yīng)改變，D點(diǎn)的位置隨之變換。但當(dāng)AT與泵的工作曲線調(diào)定后，D點(diǎn)即為一固定點(diǎn)，泵的壓力pp和進(jìn)入缸的流量qv1即為定值，它不受負(fù)載變化的影響，故此回路的速度負(fù)載特性很好，速度穩(wěn)定性很高。若負(fù)載變化且較多時(shí)間在輕載下工作時(shí)，缸的壓力P1因負(fù)載減小而下降為較小值，如圖3-10中的曲線b便左移，調(diào)速閥兩端壓降Δp增大，造成較大的節(jié)流損失；再加變量泵本身泄漏較大，特別是在低速情況下，此時(shí)泵的供油流量qvp＝qv1很小，而對(duì)應(yīng)的壓力pp很大，泄漏增加，泄漏量在qv中的比重增大，使系統(tǒng)的效率嚴(yán)重下降。所以該回路不宜用于低速、變載，且輕載時(shí)間較長的場合。第3章液壓基本回路圖中曲線a是限壓式變量葉第3章液壓基本回路

1.快速運(yùn)動(dòng)回路快速運(yùn)動(dòng)回路是指執(zhí)行元件獲得盡可能大的快進(jìn)速度，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。液壓缸差動(dòng)連接的快速回路如圖3-11所示，當(dāng)換向閥1和換向閥2都在左位工作時(shí)，液壓缸右腔回油和泵的供油匯合在一起進(jìn)入左腔，形成差動(dòng)連接，液壓缸快速右行；當(dāng)閥1左位、閥2右位工作時(shí)，差動(dòng)連接即被解除，液壓缸右腔回油經(jīng)閥1回油箱，液壓缸轉(zhuǎn)為慢速右行；閥1和閥2都在右位工作時(shí)，液壓缸向左返回。這種回路結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較廣，但液壓缸的速度增加有限，常和其他方法聯(lián)合使用。3.1.2速度變換回路速度變換回路的功用是使執(zhí)行元件從一種速度變換到另一種速度。第3章液壓基本回路1.快速運(yùn)動(dòng)回路快速運(yùn)動(dòng)回路是指第3章液壓基本回路

圖3-11液壓缸差動(dòng)連接回路第3章液壓基本回路圖3-11液壓缸差動(dòng)連接回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

圖3-12所示為雙泵供油快速回路

雙泵供油的快速回路如圖3-12所示。圖中1為低壓大流量泵，2為高壓小流量泵。當(dāng)系統(tǒng)工作在空載快速狀態(tài)時(shí)，由于系統(tǒng)工作壓力低，溢流閥5和順序閥3都處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)大泵1的流量經(jīng)單向閥4和小泵2的流量匯合于一體共同向系統(tǒng)供油,以滿足快速運(yùn)動(dòng)的需要；當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工進(jìn)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的壓力升高，順序閥3打開，單向閥4關(guān)閉，低壓大流量泵1經(jīng)順序閥3卸荷，系統(tǒng)只有泵2供油，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給。這種回路由于工進(jìn)時(shí)泵1卸荷，減少動(dòng)力消耗，因此效率高，功率損失小，故應(yīng)用較廣。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。第3章液壓基本回路圖3-12所示為雙泵供油快速回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

2.速度換接回路速度換接回路的功用是使執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的切換?？梢允箞?zhí)行元件從快速空行程轉(zhuǎn)換成低速工作進(jìn)給，或從第一種工進(jìn)速度轉(zhuǎn)換成第二種更慢的工進(jìn)速度等。在速度轉(zhuǎn)換的回路中，要求速度的換接平穩(wěn)，不能出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象。用行程閥實(shí)現(xiàn)的快慢速換接回路如圖3-13所示，圖3-13行程閥速度換接回路第3章液壓基本回路2.速度換接回路速度換接回路的功第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、快退和停止的工作循環(huán)。圖示狀態(tài)下，換向閥1左位、行程閥下位進(jìn)入工作狀態(tài)，泵的流量經(jīng)閥1全部進(jìn)入液壓缸左腔，回油通過行程閥2流回油箱，缸快速進(jìn)給；當(dāng)活塞所連接的行程擋塊壓下行程閥2時(shí)，閥2的上位工作，液壓缸右腔的回油須經(jīng)調(diào)速閥3才能流回油箱，這時(shí)液壓缸就由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換為慢速工進(jìn)。當(dāng)換向閥1右位工作時(shí)，壓力油經(jīng)單向閥4進(jìn)入液壓缸右腔，活塞快速退回。這種回路的速度換接比較平穩(wěn)，但行程閥的安裝不能任意布置，必須安裝在運(yùn)動(dòng)部件附近，有時(shí)管路連接較長且較為復(fù)雜。

第3章液壓基本回路這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、第3章液壓基本回路

調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)的兩種工進(jìn)速度換接回路如圖3-14所示。圖a為兩調(diào)速閥并聯(lián)的兩種工進(jìn)速度的換接回路。當(dāng)閥1、閥2和閥3都是左位工作時(shí)，進(jìn)油路為：閥1閥2缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，缸向右快進(jìn)，運(yùn)動(dòng)到位后，使閥2的電磁鐵通電，閥2右位工作，此時(shí)進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn)；當(dāng)?shù)谝淮喂みM(jìn)完成后，使閥3通電，進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥B閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn)。圖b為兩調(diào)速閥串聯(lián)的兩種工進(jìn)速度的換接回路。當(dāng)閥1、閥2和閥3都是左位工作時(shí)，進(jìn)油路為：閥1閥3缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，缸向右快進(jìn)，運(yùn)動(dòng)到位后，使閥3的電磁鐵通電，閥3右位工作，此時(shí)進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A閥2缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn)；當(dāng)?shù)谝淮喂みM(jìn)完成后，使閥2通電，進(jìn)油路為：閥1調(diào)速閥A調(diào)速閥B缸左腔；回油路為：缸右腔閥1油箱，實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn)。由于閥B的開口調(diào)得比閥A小，因此二工進(jìn)速度比一工進(jìn)速度低。這種回路在進(jìn)行速度換接時(shí)，液壓缸的速度不會(huì)出現(xiàn)很大沖擊。但是能量損失較大。第3章液壓基本回路調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)的兩種工進(jìn)速度第3章液壓基本回路

a）調(diào)速閥并聯(lián)b）調(diào)速閥串聯(lián)圖3-14調(diào)速閥速度換接回路第3章液壓基本回路圖3-14調(diào)速閥速度換接回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

方向控制回路的功用是通過控制液壓系統(tǒng)中油液的通、斷和流動(dòng)方向來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止和換向。常見的方向控制回路包括換向回路、鎖緊回路等。

換向回路的功用是改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。各種操縱方式的換向閥都可組成換向回路，只是性能和使用場合不同。這些回路遍及各章節(jié)有關(guān)回路或系統(tǒng)圖中，此處不再列舉。3.2方向控制回路3.2.1換向回路第3章液壓基本回路方向控制回路的功用是通過控制液第3章液壓基本回路

圖3-15鎖緊回路

鎖緊回路能夠使執(zhí)行元件停止在任意的位置上，且停止后不會(huì)在外力作用下移動(dòng)。鎖緊的原理就是封閉執(zhí)行元件的回油口。換向閥的中位機(jī)能的鎖緊回路，采用M型或O型中位機(jī)能的換向閥可以封閉液壓缸的出油口，使液壓缸實(shí)現(xiàn)雙向鎖緊，由于滑閥芯泄漏量大的影響，鎖緊性能差。液控單向閥實(shí)現(xiàn)的鎖緊回路如圖3-15所示。3.2.2鎖緊回路第3章液壓基本回路圖3-15鎖緊回路鎖第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

液壓缸的進(jìn)、出油路上都串接一液控單向閥，當(dāng)換向閥處于左位或右位工作時(shí)，因液控單向閥控制口X1或X2通入壓力油而被打開，液壓缸回油腔的油液便可通過液控單向閥回油箱，活塞可左、右移動(dòng)。當(dāng)換向閥處于中位，因閥的中位機(jī)能為H型(Y型中位機(jī)能亦可)，故液控單向閥控制口壓力立即消失，液控單向閥關(guān)閉，液壓缸兩腔回油路被封死而被雙向鎖緊。這種鎖緊回路瞬態(tài)控制壓力為零，鎖緊安全可靠、效果好，故有液壓鎖之稱。常用于起重機(jī)的支腿收放機(jī)構(gòu)。第3章液壓基本回路液壓缸的進(jìn)、出油路上都串接一液控單第3章液壓基本回路

壓力控制回路主要是利用壓力控制閥來控制液壓系統(tǒng)的工作壓力，以滿足液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)負(fù)載的要求，或者達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓以及平衡的目的等。

調(diào)壓回路的功用是調(diào)定或限定液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或使執(zhí)行元件在工作過程中不同階段實(shí)現(xiàn)壓力變換。為使系統(tǒng)的壓力與負(fù)載相適應(yīng)并保持穩(wěn)定，或?yàn)榱税踩薅ㄏ到y(tǒng)的最高壓力，都要用到調(diào)壓回路。3.3壓力控制回路3.3.1調(diào)壓回路第3章液壓基本回路壓力控制回路主要是利用壓力控制第3章液壓基本回路

在定量泵系統(tǒng)中，一般用溢流閥來調(diào)節(jié)并穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力。在變量泵系統(tǒng)中，通過改變泵的排量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力，溢流閥用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全壓力值，起到系統(tǒng)過載保護(hù)作用。關(guān)于溢流閥的溢流穩(wěn)壓，遠(yuǎn)程調(diào)壓與安全保護(hù)等在前面已有實(shí)例。下面再介紹兩種調(diào)壓回路。雙向調(diào)壓回路如圖3-16所示?；钊蛴疫\(yùn)行時(shí)為工作行程，液壓泵最大工作壓力由溢流閥1調(diào)定，當(dāng)活塞向左運(yùn)行時(shí)為空行程，液壓泵最大工作壓力由溢流閥2調(diào)定，閥2的調(diào)整壓力小于閥1的調(diào)整壓力。當(dāng)執(zhí)行元件往返行程需不同的供油壓力時(shí)，可采用此雙向調(diào)壓回路。圖3-16雙向調(diào)壓回路

第3章液壓基本回路在定量泵系統(tǒng)中，一般用溢流閥來調(diào)第3章液壓基本回路

多級(jí)調(diào)壓回路如圖3-13所示。該回路是由三個(gè)溢流閥組成的三級(jí)調(diào)壓回路。圖中液壓泵最大工作壓力隨三位四通閥左、右、中位置不同而分別由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2、3和溢流閥1調(diào)定。三個(gè)閥在調(diào)整時(shí)須保證P2＜P1、P3＜P1且

P2≠P3，以保證實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓。這種回路可用于注塑機(jī)、液壓機(jī)等液壓系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)不同的工作階段，使液壓系統(tǒng)得到不同的壓力等級(jí)。圖3-13多級(jí)調(diào)壓回路第3章液壓基本回路圖3-13多級(jí)調(diào)壓回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

減壓回路的功用是從調(diào)好壓力的液壓源處獲得一級(jí)或幾級(jí)較低的恒定工作壓力。如圖3-18所示為用于工件夾緊的二級(jí)減壓回路。工作缸的壓力由溢流閥調(diào)節(jié)，夾緊缸所需的低壓由主減壓閥調(diào)定，二級(jí)低壓由主減壓閥后的先導(dǎo)調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)。為使減壓回路工作可靠，減壓閥的調(diào)定壓力至少應(yīng)比主系統(tǒng)工作壓力低0.5MPa.通常減壓閥后要設(shè)置單向閥，以防止系統(tǒng)壓力降低時(shí)油液倒流，并可短時(shí)保壓。為確保安全，應(yīng)采用失電夾緊的電磁換向閥，以防止在電路出現(xiàn)故障時(shí)松開工件造成事故。

3.3.2減壓回路第3章液壓基本回路減壓回路的功用是從調(diào)好壓力的液第3章液壓基本回路

圖3-18減壓回路第3章液壓基本回路圖3-18減壓回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

增壓回路的功用是在系統(tǒng)的整體工作壓力較低情況下，提高系統(tǒng)中某一支路的工作壓力，以滿足局部工作機(jī)構(gòu)的需要，這樣可以節(jié)省高壓泵，降低能源消耗。如圖3-19所示為單作用增壓器的增壓回路。在圖示狀態(tài)下，液壓泵輸出的壓力p1進(jìn)入增壓器的1的左腔A1，推動(dòng)活塞右行，增壓器1右腔A2輸出壓力p2進(jìn)入工作缸2，由于A1>A2，因此輸出壓力p2>p1,以此達(dá)到增壓的目的。單作用增壓回路只能斷續(xù)供油，若需獲得連續(xù)輸出的高壓油，就要采用雙作用增壓器的增壓回路。如圖3-20所示雙作用增壓器的增壓回路，泵輸出的壓力油進(jìn)入增壓器左端大、小油腔，右端大油腔則回油，活塞右移，右端小油腔增壓后的高壓油經(jīng)單向閥4輸出，此時(shí)單向閥1、3被封閉。油路換向后，活塞左移，左端小油腔經(jīng)單向閥3輸出高壓油，此時(shí)單向閥2、4被封閉。增壓器活塞不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩端便交替輸出高壓油，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)增壓。3.3.3增壓回路第3章液壓基本回路增壓回路的功用是在系統(tǒng)的第3章液壓基本回路

圖3-19單作用增壓器的增壓回路圖3-20雙作用增壓器的增壓回路第3章液壓基本回路圖3-19單作用增壓器的增壓回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

液壓執(zhí)行元件在工作中，由于各種原因常需要短時(shí)停歇，處于不工作狀態(tài)，此時(shí)不需要供油，但也不宜關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，因?yàn)轭l繁啟閉電動(dòng)機(jī)將大大縮短電動(dòng)機(jī)和液壓泵的壽命。卸荷回路的功用是在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，使液壓泵在零壓或在很低壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少系統(tǒng)功率損耗和噪聲，延長泵的工作壽命。所謂卸荷，即泵的功率損耗接近于零的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。功率為流量與壓力之積，兩者任意一項(xiàng)近似為零，功率損耗接近于零，故卸荷有流量卸荷和壓力卸荷兩種方法。流量卸荷法用于變量泵，一般變量泵當(dāng)工作壓力高到某數(shù)值時(shí)，輸出流量為零。例如限壓式變量葉片泵在最高壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出流量接近于零，變量泵便處于卸荷狀態(tài)。但泵處于高壓狀態(tài)，磨損比較嚴(yán)重，較少采用。通常采用壓力卸荷法，使泵接近于零壓下工作。3.3.4卸荷回路第3章液壓基本回路液壓執(zhí)行元件在工作中，由于各種原第3章液壓基本回路

如圖3-21所示為幾種常見的壓力卸荷回路。圖3-21a所示是用兩位兩通閥組成的卸荷回路，當(dāng)兩位兩通閥1的電磁鐵通電時(shí)，閥1右位工作，則泵的出油口通過閥1和油箱相連，泵在低壓下運(yùn)轉(zhuǎn)，處于卸荷狀態(tài)。圖3-21b所示是利用換向閥中位機(jī)能組成的卸荷回路，當(dāng)三位四通電磁換向閥處于中位時(shí)，泵即卸荷。M、H、和K型中位機(jī)能的三位換向閥都具有此功能。圖3-21c所示是利用溢流閥組成的卸荷回路，當(dāng)兩位兩通電磁閥的電磁鐵通電時(shí)，先導(dǎo)型溢流閥的遠(yuǎn)程控制口通過此閥和油箱相通，使泵在閥的卸荷壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)而處于卸荷狀態(tài)。

前兩種方法簡單，但換向閥切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，僅適用于低壓、流量小于40L／min處，且配管應(yīng)盡量短。采用先導(dǎo)型溢流閥實(shí)現(xiàn)卸荷的方法性能較好，可用于大流量的液壓回路中。第3章液壓基本回路如圖3-21所示為幾種常見的壓力第3章液壓基本回路

a）兩通閥的卸荷回路b）中位機(jī)能的卸荷回路c）溢流閥的卸荷回路圖3-21卸荷回路第3章液壓基本回路圖3-21卸荷回路第3章液壓基本回路

第3章液壓基本回路第3章液壓基本回路

平衡回路的功用是平