液壓系統(tǒng)基本回路

液壓系統(tǒng)基本回路基礎(chǔ)知識

山東中選機械設(shè)備有限公司

閆傳仁液壓基本回路定義：

由有關(guān)液壓元件組成，并能完成某一特定功能的典型（簡單）油路。2/3/20231中選機械閆傳仁

基本回路分類

方向控制回路壓力控制回路按功用分<

速度控制回路多缸工作控制回路2/3/20232中選機械閆傳仁第一節(jié)壓力控制回路調(diào)壓回路功用

對整個系統(tǒng)或某一局部的壓力進行控制，使系統(tǒng)的壓力與負載相適應(yīng)并保持穩(wěn)定，或安全保護。2/3/20233中選機械閆傳仁壓力控制回路分類

調(diào)壓回路減壓回路基本回路＜卸荷回路平衡回路2/3/20234中選機械閆傳仁一、調(diào)壓回路功用：

使液壓系統(tǒng)（或系統(tǒng)某一部分）的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值。1、單級調(diào)壓回路功用：用節(jié)流閥調(diào)節(jié)速度時，溢流閥穩(wěn)壓溢流調(diào)節(jié)泵壓。2/3/20235中選機械閆傳仁組成：泵、溢流閥、節(jié)流閥、24D、液壓缸等。工作原理：特點：回路簡單，調(diào)節(jié)方便，若將溢流閥換為比例溢流閥，則可實現(xiàn)無級調(diào)壓，還可遠距離控制，但無功損耗較大。2/3/20236中選機械閆傳仁2、多級調(diào)壓回路2/3/20237中選機械閆傳仁二、減壓回路功用：使液壓系統(tǒng)某一支路獲得低于主油路壓力（或泵的壓力）的穩(wěn)定壓力。分類：

單級減壓——用一個減壓閥即可＜多級減壓——用減壓閥+遠程調(diào)壓閥即可

無級減壓——用比例減壓閥即可2/3/20238中選機械閆傳仁減壓回路的要求：

0.5Mpa<p2<p1-0.5MPa，以使回路可靠工作。2/3/20239中選機械閆傳仁三、卸荷回路功用:在液泵不停止運轉(zhuǎn)的情況下,使液壓泵在零壓力或很低壓力下運轉(zhuǎn),以減少功率損耗,降低系統(tǒng)發(fā)熱、延長泵和電機的使用壽命。回路：1、用三位換向閥的中位機能卸荷。

2、用二位二通閥卸荷。2/3/202310中選機械閆傳仁1、用換向閥的卸荷回路：

利用主閥處于中位時M.H.K型機能，使p→T，屬零壓式卸荷。圖7-3中，泵卸荷時，溢流閥關(guān)閉。系統(tǒng)重新啟動時，因溢流閥有不靈敏區(qū)，會沖擊。

動畫2所示回路中有背壓閥，可以保證最小控制壓力，電液閥迅速換向。2/3/202311中選機械閆傳仁2、二位二通閥卸荷卸荷原理

q→22v→T3、用蓄能器和換向閥的保壓卸荷回路系統(tǒng)液壓泵油液＜蓄能器

工作部件停止后，P↑，壓力繼電器發(fā)訊使3YA+，液壓泵卸荷，蓄能器補充泄漏以保持壓力。2/3/202312中選機械閆傳仁四、平衡回路功用：使執(zhí)行元件保持一定背壓力，以便與重力負載相平衡。1、采用單向順序閥的平衡回路圖示，缸停止因順序閥關(guān)閉而平衡左位，缸下行，因回路有單向順序閥作阻力，不會產(chǎn)生超速。右位，缸上行，油經(jīng)單向閥進入缸下腔。

2/3/202313中選機械閆傳仁用單向順序閥的平衡回路2/3/202314中選機械閆傳仁單向順序閥平衡回路特點

∵單向順序閥用于平衡自重∴p順>p自重又∵自重較大時，p順較高，∴△P較大，一般用于自重不大的場合，為防止泄漏而造成缸下移，可裝一液控單向閥。為減小無功損耗，可將單向順序閥換為外控單向順序閥。2/3/202315中選機械閆傳仁2、采用液控單向閥順序閥的平衡回路圖示，缸停止。左位，缸下行，因節(jié)流閥而不會出現(xiàn)超速運動。右位，油經(jīng)單向閥進入缸下腔，缸上行。2/3/202316中選機械閆傳仁

第二節(jié)速度控制回路

速度控制回路是對液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運動速度和速度切換實現(xiàn)控制的回路。速度控制回路分類

調(diào)速、快速、換速回路2/3/202317中選機械閆傳仁一、調(diào)速回路調(diào)速回路調(diào)速原理

液壓缸：v=q

/A<

液壓馬達：n=q

/Vm

由上兩式知：改變q

、Vm、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。液壓缸：改變q，即可改變v

液壓馬達：既可改變q，又可改變Vm2/3/202318中選機械閆傳仁調(diào)速回路調(diào)速方法

節(jié)流調(diào)速——改變q<容積調(diào)速——改變泵和馬達的V

容積節(jié)流調(diào)速——既可改變q，又可改變V2/3/202319中選機械閆傳仁1、節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路分類

節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速按采用流量閥不同<

調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速進油路節(jié)流

按流量閥安裝位置不同<回油路節(jié)流

旁油路節(jié)流

2/3/202320中選機械閆傳仁（1）進油節(jié)流調(diào)速回路2/3/202321中選機械閆傳仁節(jié)流閥進口節(jié)流調(diào)速回路特征將節(jié)流閥串聯(lián)在進入液壓缸的油路上，即串聯(lián)在泵和缸之間，調(diào)節(jié)A節(jié)，即可改變q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯(lián)合使用。進油路節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負載變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。2/3/202322中選機械閆傳仁（2）回油節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路特征

將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，pP

=pS。2/3/202323中選機械閆傳仁與進油節(jié)流調(diào)速回路比較：1）回油節(jié)流：承受一定負值負載能力進油節(jié)流：在負值負載作用下失控和前沖2）回油節(jié)流：運動平穩(wěn)性較好進油節(jié)流：運動平穩(wěn)性較差，需增加背壓閥3）回油節(jié)流：對液壓缸泄漏的影響較小進油節(jié)流：增加液壓缸的泄漏4）回油節(jié)流：使活塞出現(xiàn)較大的起動超速前沖進油節(jié)流：起動沖擊小2/3/202324中選機械閆傳仁5）回油節(jié)流：不易實現(xiàn)壓力控制過程進油節(jié)流：比較容易實現(xiàn)壓力控制過程2/3/202325中選機械閆傳仁（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路閥旁路節(jié)流調(diào)速回路特征將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥，pP取決于負載。

pP

=p1=△p=F/A2/3/202326中選機械閆傳仁旁路節(jié)流調(diào)速回路應(yīng)用∵v—F特性較軟，低速承載能力差?！嘁话阌糜诟咚?、重載、對速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場合。如：牛頭刨床主運動系統(tǒng)、輸送機械液壓系統(tǒng)、大型拉床液壓系統(tǒng)、龍門刨床液壓系統(tǒng)等2/3/202327中選機械閆傳仁（4）節(jié)流調(diào)速回路工作性能的改進用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，可以提高節(jié)流調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性和運動平穩(wěn)性。但功率損失大，效率低。

2/3/202328中選機械閆傳仁2、容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路特點

∵節(jié)流調(diào)速回路效率低、發(fā)熱大，只適用于小功率場合?！喽莘e調(diào)速回路，因無節(jié)流損失或溢流損失，故效率高，發(fā)熱小，一般用于大功率場合。2/3/202329中選機械閆傳仁容積調(diào)速回路分類

開式按油路循環(huán)方式

<

閉式

泵—缸式按所用執(zhí)行元件不同<

變——定泵—馬達式<定——變

變——變

2/3/202330中選機械閆傳仁（1）泵-定量馬達（或缸）容積調(diào)速回路2/3/202331中選機械閆傳仁變量泵和定量馬達容積調(diào)速回路工作特性

①nM

=qP/VM

∵VM=定值∴調(diào)節(jié)qP即可改變nM

②若不計損失，在調(diào)速范圍內(nèi)，

T=pPVM/2π=C∴稱恒轉(zhuǎn)矩容積調(diào)速2/3/202332中選機械閆傳仁（2）定量泵—變量馬達式容積調(diào)速回路（恒功率）2/3/202333中選機械閆傳仁定量泵—變量馬達式容積調(diào)速回路工作特性

nM

=qP/VM∵qP=定值

∴調(diào)節(jié)VM即可改變nM

2/3/202334中選機械閆傳仁定量泵—變量馬達式容積調(diào)速回路特點

∵nM與VM成反比

TM與VM成正比∴VM↑，nM↓，TM↑；

VM↓，nM↑，TM↓，以致帶不動負載，使馬達“自鎖”。故這種回路很少單獨使用2/3/202335中選機械閆傳仁（3）變量泵——變量馬達式容積調(diào)速回路2/3/202336中選機械閆傳仁變量泵——變量馬達式容積調(diào)速回路特點∵nM低時TM大，nM高時TM小∴正好符合大部分機械要求故多用于機床主運動、紡織機械、礦山機械在回路中，泵和執(zhí)行元件的泄漏量隨著工作壓力的升高而增大，將使得執(zhí)行元件的速度隨著負載的增加而下降，速度穩(wěn)定性變差。2/3/202337中選機械閆傳仁3、容積節(jié)流調(diào)速回路∵容積調(diào)速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負載特性較軟的問題（主要由于泄漏所引起）。∴在低速、穩(wěn)定性要求較高的場合（如機床進給系統(tǒng)中），常采用容積節(jié)流調(diào)速回路2/3/202338中選機械閆傳仁容積節(jié)流調(diào)速回路特點1、qP自動與流量閥調(diào)節(jié)相吻合，無△P溢，η高2、進入執(zhí)行元件的q與F變化無關(guān)，且自動補償泄漏，速度穩(wěn)定性好。3、因回路有節(jié)流損失，所以η<η容4、便于實現(xiàn)快進—工進—快退工作循環(huán)2/3/202339中選機械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路2/3/202340中選機械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥調(diào)速回路工作原理聯(lián)合調(diào)速，v由調(diào)速閥調(diào)定，qP與q1自動適應(yīng)。

qP

>q1，pP↑，通過反饋，qp↓qP=q1

<

>v=c

qP<q1，pP↓，e↑,qP↑qP=q1

0、5Mpa(中低壓)

△pmin=pP

-p1=<調(diào)速閥正常工作，△P最小

過大，△P大易發(fā)熱1Mpa（高壓）

若△P<

過小，v穩(wěn)定性不好2/3/202341中選機械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥調(diào)速回路特點∵本回路的pP為一定值∴稱定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路又∵若負載變化大時，節(jié)流損失大，低速工作時，泄漏量大，系統(tǒng)效率降低∴用于低速、輕載時間較長且變載的場合時，效率很低。故本回路多用于機床進給系統(tǒng)中。2/3/202342中選機械閆傳仁二、快速回路快速回路功用：

使執(zhí)行元件在空行程時獲得必要的高速，以提高效率，充分利用功率?？焖倩芈贩诸悾?/p>

液壓缸差動連接快速回路雙泵供油快速回路蓄能器供油快速回路

2/3/202343中選機械閆傳仁1）液壓缸差動連接快速回路特點：實質(zhì)↓A以↑v，簡單易行，應(yīng)用廣泛，但因差動時部分qV↑，管道及閥均應(yīng)大規(guī)格。2/3/202344中選機械閆傳仁2)雙泵并聯(lián)快速回路2/3/202345中選機械閆傳仁3）用蓄能器的快速回路2/3/202346中選機械閆傳仁三、速度換接回路速度換接回路功用

完成系統(tǒng)中執(zhí)行元件依次實現(xiàn)幾種速度的換接。實質(zhì)上是一種分級（或有級）調(diào)速回路，但速度是根據(jù)需要事先調(diào)好，這是和調(diào)速回路的不同之處。速度換接回路分類

快速與慢速的換接

兩種慢速的換接2/3/202347中選機械閆傳仁1、快速-慢速切換回路采用行程閥的快速-慢速切換回路

1YA同電，液壓缸快進壓下行程閥切換成慢速。液壓缸工進24D右位，液壓缸快退。特點：速度換接平穩(wěn)，動作可靠，換接精度較好，但行程閥必須安裝在液壓缸附近。2/3/202348中選機械閆傳仁2、慢速-慢速切換回路1）串聯(lián)調(diào)速閥慢速-慢速切換回路特點：v1>v2，否則2不起作用。2/3/202349中選機械閆傳仁2）并聯(lián)調(diào)速閥切換回路特點：v1、v2互不影響，但因4、5任意一個工作時，另一個減壓閥閥口最大，一旦換接易前沖。所以改為右圖所示，可避免前沖，但△P↑。2/3/202350中選機械閆傳仁

第三節(jié)方向控制回路方向控制回路的功用：控制執(zhí)行元件的起動、停止及換向方向控制回路分類：

換向回路

方向控制回路<

鎖緊回路2/3/202351中選機械閆傳仁一、換向回路換向回路功用：

改變執(zhí)行元件的運動方向換向回路組成：各種控制方式的換向閥或雙向變量泵皆可組成。電磁換向閥換向回路性能特點

使用方便，易于實現(xiàn)自動控制，但換向時間短，沖擊大，不宜用于頻繁換向，一般用于小流量、平穩(wěn)性要求不高處。2/3/202352中選機械閆傳仁電液換向閥換向回路性能特點換向沖擊小，不能適用于頻繁換向的場合機動換向閥換向回路性能特點換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。2/3/202353中選機械閆傳仁二、鎖緊回路功用：使液壓缸能在任意位置停留，且停留后不會在外力作用下移動位置。采用換向閥O、M機能的鎖緊回路特點：∵滑閥式換向閥泄漏不可避免∴鎖緊效果差故只能用于鎖緊時間短，鎖緊要求不高場合。2/3/202354中選機械閆傳仁液控單向閥的鎖緊回路組成：泵、溢流閥、34D、液控單向閥、液壓缸工作原理圖示，液壓缸鎖緊。YA+，液壓缸左、右行。特點為使控制油壓卸壓，換向閥應(yīng)采用H型機能。又因IY密封性好，所以鎖緊性能好。2/3/202355中選機械閆傳仁液控單向閥的鎖緊回路應(yīng)用汽車起重機支腿2/3/202356中選機械閆傳仁飛機起落架2/3/202357中選機械閆傳仁礦山采掘機械液壓支架2/3/202358中選機械閆傳仁第四節(jié)多缸工作控制回路多缸工作控制回路定義：

由一個液壓泵驅(qū)動多個液壓缸配合工作的回路多缸動作回路分類：順序動作回路同步動作回路互不干擾回路2/3/202359中選機械閆傳仁一、順序動作回路功用：使多個執(zhí)行元件嚴格按預(yù)定順序依次作。分類：壓力控制行程控制

2/3/202360中選機械閆傳仁1、壓力控制順序動作回路1）用順序閥控制順序動作回路工作原理圖示位置：液壓缸停止運動YA+，A缸右行完成順序動作①，當系統(tǒng)壓力升高到順序閥D的調(diào)定壓力并大于A缸前進的pmax時發(fā)出信號，使B缸右行完成順序動作②2/3/202361中選機械閆傳仁動作順序(圖7-19）

→①→②A<B<←④←③2/3/202362中選機械閆傳仁用壓力繼電器控制順序動作回路工作原理

1YA+，A缸右行完成動作1，碰上擋鐵后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器發(fā)訊，使2YA+，B缸右行完成動作2。2/3/202363中選機械閆傳仁2、用行程控制順序動作回路動作順序←③←④

A<B<→①→②2/3/202364中選機械閆傳仁二、同步回路同步回路功用

使兩個或兩個以上的執(zhí)行元件能夠按照相同位移或相同速度運動，也可以按一定的速比運動。2/3/