56656液壓與氣壓傳動(dòng)3d版電子課件-7.第7章基本回路

重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)要求本章目錄第七章液壓基本回路任何液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路組成。所謂液壓基本回路是指能實(shí)現(xiàn)某種規(guī)定功能的液壓元件的組合。掌握壓力控制回路的分類、用途和實(shí)現(xiàn)方法；掌握速度控制回路的分類和用途；掌握調(diào)速回路的三種調(diào)速方法及各自的優(yōu)缺點(diǎn)；熟悉快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路的實(shí)現(xiàn)方法；熟悉方向控制回路和多缸動(dòng)作回路的分類和用途。教學(xué)要求重點(diǎn)難點(diǎn)壓力控制回路的分類、用途及實(shí)現(xiàn)方法；速度控制回路的分類和用途；調(diào)速回路的調(diào)速方法及優(yōu)缺點(diǎn)；快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路的實(shí)現(xiàn)方法。本章目錄7.1壓力控制回路7.2速度控制回路7.3方向控制回路7.4多缸動(dòng)作回路主要內(nèi)容調(diào)壓回路減壓回路卸荷回路增壓回路平衡回路重點(diǎn)調(diào)壓回路卸荷回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個(gè)系統(tǒng)或局部支路的壓力，以滿足執(zhí)行元件對(duì)力和轉(zhuǎn)矩的要求。7.1壓力控制回路調(diào)定和限制液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或者使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在工作過程不同階段實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓力變換。一般用溢流閥來實(shí)現(xiàn)這一功能。系統(tǒng)中有節(jié)流閥。當(dāng)執(zhí)行元件工作時(shí)溢流閥始終開啟，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在調(diào)定壓力附近，溢流閥作定壓閥用。7.1.1調(diào)壓回路1.單級(jí)調(diào)壓回路2.遠(yuǎn)程調(diào)壓回路利用先導(dǎo)型溢流閥遙控口遠(yuǎn)程調(diào)壓時(shí)，系統(tǒng)壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)定。主溢流閥的調(diào)定壓力必須大于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力。2.遠(yuǎn)程調(diào)壓回路3.多級(jí)調(diào)壓回路二級(jí)調(diào)壓回路三級(jí)調(diào)壓回路由先導(dǎo)型溢流閥、遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和電磁換向閥組成。在需要低壓的支路上串聯(lián)定值減壓閥。單向閥用來防止低壓缸的壓力受主油路的干擾。支油路減壓——減壓閥控制主油路壓力——溢流閥控制減小系統(tǒng)壓力到需要的穩(wěn)定值，以滿足系統(tǒng)對(duì)定位、夾緊、潤(rùn)滑及控制油路等的要求。7.1.2減壓回路不適用減壓閥的情況：當(dāng)分支油路的壓力較主油路壓力低得多，而需要的流量又很大時(shí)，為減少功率損耗，常采用高壓低壓液壓泵分別供油的辦法以提高系統(tǒng)效率。7.1.2減壓回路

在執(zhí)行元件短時(shí)間停止工作時(shí)，為避免液壓泵電機(jī)頻繁啟動(dòng)，讓泵在低載或空載的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的回路。卸荷方式：壓力卸荷流量卸荷（僅適用于變量泵）P=pq7.1.3卸荷回路泵可借助于M型、H型或K型換向閥中位機(jī)能實(shí)現(xiàn)低壓卸荷。利用三位換向閥中位卸荷利用二位二通電磁換向閥斷電實(shí)現(xiàn)泵出口壓力卸荷。利用二位二通閥卸荷采用二位二通電磁閥控制先導(dǎo)式溢流閥的遙控口來實(shí)現(xiàn)卸荷。利用先導(dǎo)式溢流閥和二位二通閥卸荷當(dāng)回路壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器發(fā)信號(hào)使3YA斷電，泵通過溢流閥卸荷，由蓄能器保持系統(tǒng)壓力。用蓄能器保壓卸荷使系統(tǒng)局部支路獲得比系統(tǒng)壓力高且流量不大的油液供應(yīng)。適用于單向作用力大、行程小、作業(yè)時(shí)間短的場(chǎng)合。7.1.4增壓回路用增壓缸的增壓回路實(shí)現(xiàn)壓力放大的元件是增壓缸，其增壓比為增壓缸大小活塞的面積比。使系統(tǒng)局部支路獲得比系統(tǒng)壓力高且流量不大的油液供應(yīng)。7.1.4增壓回路用復(fù)合缸的增壓回路使立式液壓缸的回油路保持一定背壓，以防止運(yùn)動(dòng)部件在懸空停止期間因自重而自行下落，或下行運(yùn)動(dòng)時(shí)因自重超速失控。7.1.5平衡回路采用單向順序閥的平衡回路采用液控單向順序閥的平衡回路調(diào)速回路快速運(yùn)動(dòng)回路速度換接回路快進(jìn)工進(jìn)速度控制回路是討論液壓執(zhí)行元件速度的調(diào)節(jié)和變換的問題。7.2速度控制回路調(diào)速方法：液壓缸的速度v=q/A液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n=q/vM7.2.1調(diào)速回路定量泵系統(tǒng)，通過流量閥控制流量來調(diào)速—節(jié)流調(diào)速變量泵（馬達(dá)）系統(tǒng)，改變泵或變量馬達(dá)排量調(diào)速—容積調(diào)速通過變量泵和流量閥調(diào)速—容積節(jié)流調(diào)速通過調(diào)節(jié)流量閥通流面積控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回路。按流量閥安放位置的不同分：

進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路

回油路節(jié)流調(diào)速回路

旁油路節(jié)流調(diào)速回路按使用流量閥分為：節(jié)流閥——節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速閥——調(diào)速閥式節(jié)流調(diào)速回路（一）節(jié)流調(diào)速回路設(shè)p2=01.進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速方式：對(duì)活塞列平衡式：適用于低速、輕載場(chǎng)合。最大承載能力：pp已調(diào)定的情況下，無論AT怎樣變化，回路最大承載能力不變，即Fmax=pp·A1---恒推力調(diào)速速度負(fù)載特性方程：速度負(fù)載特性曲線回路特點(diǎn)：2.回油路節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速方式：速度負(fù)載特性方程：

進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處：回油節(jié)流調(diào)速回路液壓缸能承受負(fù)值負(fù)載，且運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)?；赜凸?jié)流調(diào)速回路停車后啟動(dòng)沖擊大。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路容易實(shí)現(xiàn)壓力控制。為了提高回路綜合性能，一般采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路上加背壓閥。溢流閥起安全閥作用3.旁油路節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速方式：速度負(fù)載特性方程：?

只有節(jié)流功率損失，無溢流功率損失，回路效率較高。?適于高速、重載、速度平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。?

速度受負(fù)載變化的影響大，在大負(fù)載或高速(AT較小)時(shí)，回

路的速度剛性好。AT1>AT2>AT3速度負(fù)載特性曲線回路特點(diǎn)：速度剛性優(yōu)于相應(yīng)的節(jié)流閥調(diào)速回路。4.用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路速度負(fù)載特性曲線★變量泵－定量馬達(dá)容積調(diào)速回路★定量泵－變量馬達(dá)容積調(diào)速回路★變量泵－變量馬達(dá)容積調(diào)速回路按泵和執(zhí)行元件組合不同分為：改變泵（馬達(dá)）排量，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度的調(diào)速方式。1．變量泵－液壓缸容積調(diào)速回路2．泵－馬達(dá)式容積調(diào)速回路（二）容積調(diào)速回路ppmax由安全閥調(diào)定，所以Fmax為定值，回路為恒推力調(diào)速。1.變量泵－液壓缸容積調(diào)速回路回路特點(diǎn)：調(diào)速范圍較大ppmax由安全閥限定，所以TMmax為定值，回路為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2.變量泵－定量馬達(dá)容積調(diào)速回路回路特點(diǎn)：調(diào)速范圍較大3.定量泵－變量馬達(dá)容積調(diào)速回路回路特點(diǎn)：ppmax由安全閥限定，所以PMmax為定值，回路為恒功率調(diào)速。調(diào)速范圍較小4.變量泵－變量馬達(dá)容積調(diào)速回路①先將VM調(diào)至最大，然后使Vp由小變大，馬達(dá)轉(zhuǎn)速由小變大，（相當(dāng)于變量泵＋定量馬達(dá)）——恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。②將Vp固定在最大值上，然后使VM由大變小，（相當(dāng)于定量泵＋變量馬達(dá)）——恒功率調(diào)速。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)恒功率調(diào)節(jié)回路特點(diǎn)：馬達(dá)的扭矩和功率輸出特性的可選擇性大調(diào)速范圍大?適用于高壓大流量的大型機(jī)床，工程機(jī)械，壓力機(jī)等大功率設(shè)備。容積調(diào)速回路特點(diǎn)：?無節(jié)流和溢流損失，回路效率高，發(fā)熱小。?隨著負(fù)載的增大，泄漏量隨工作壓力的增加而增加，速度穩(wěn)定性差用變量泵供油，用節(jié)流閥或調(diào)速閥改變進(jìn)入液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的速度調(diào)節(jié)。

限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路按變量泵和流量閥分為：（三）容積節(jié)流調(diào)速回路

回路有節(jié)流損失但無溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性比單純的容積調(diào)速回路要好。1.限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的調(diào)速回路

2.差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的調(diào)速回路在負(fù)載不大或空載時(shí)，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。常用在執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差不太大的場(chǎng)合。7.2.2快速運(yùn)動(dòng)回路1.差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路常用在執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差較大的場(chǎng)合。2.雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路適用于系統(tǒng)短期需要大流量的場(chǎng)合。大多用在空行程速度要求較快的臥式液壓機(jī)上。3.采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路4.增速缸式快速運(yùn)動(dòng)回路速度換接回路的功能是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)從一種運(yùn)動(dòng)速度變換到另一種運(yùn)動(dòng)速度。包括快速—慢速的換接，兩個(gè)慢速之間的換接。換接過程要求平穩(wěn)，換接精度要求高。7.2.3速度換接回路速度切換過程比較平穩(wěn)，換接點(diǎn)位置準(zhǔn)確。但行程閥必須安裝在運(yùn)動(dòng)部件附近，有時(shí)管路要接得很長(zhǎng)，壓力損失較大。1.快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)速度換接回路用行程閥的速度換接回路2.兩種工進(jìn)速度的換接回路只能用于第二進(jìn)給速度小于第一進(jìn)給速度的場(chǎng)合，回路速度換接平穩(wěn)性好。但油液經(jīng)過兩個(gè)調(diào)速閥，故能量損失較大。兩個(gè)進(jìn)給速度可以分別調(diào)整，互不影響。但在速度換接瞬間，會(huì)造成進(jìn)給部件突然前沖。并聯(lián)調(diào)速閥特點(diǎn)：串聯(lián)調(diào)速閥特點(diǎn)：方向控制回路是控制執(zhí)行元件的起動(dòng)、停止及換向作用的回路7.3方向控制回路7.3.1換向回路7.3.2鎖緊回路用液控單向閥的雙向鎖緊回路當(dāng)一個(gè)油源給多個(gè)執(zhí)行元件供油，各執(zhí)行元件因回路中壓力、流量的相互影響而在動(dòng)作上受到牽制?？梢酝ㄟ^壓力、流量、行程控制來實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行元件預(yù)定動(dòng)作的要求。多缸動(dòng)作回路包括：順序動(dòng)作回路同步回路防干擾回路

7.4多缸動(dòng)作回路利用液壓系統(tǒng)工作過程中壓力變化來使執(zhí)行元件按順序先后動(dòng)作。用順序閥的順序動(dòng)作回路7.4.1順序動(dòng)作回路1.壓力控制的順序動(dòng)作回路注：順序閥或壓力繼電器的調(diào)定壓力必須大于前一動(dòng)作執(zhí)行元件的最高工作壓力的10％～15％，否則在管路中的壓力沖擊或波動(dòng)下會(huì)造成誤動(dòng)作。這種回路適用于執(zhí)行元件數(shù)目不多、負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。用壓力繼電器的順序動(dòng)作回路2.行程控制的順序動(dòng)作回路利用工作部件到達(dá)一