第六章液壓基本回路

液壓與液力傳動(dòng)第六章液壓基本回路1第六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。基本回路按在液壓系統(tǒng)中的功能可分：壓力控制回路—控制整個(gè)系統(tǒng)或局部油路的工作壓力；速度控制回路—控制和調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度；方向控制回路—控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向的變換和鎖停；多執(zhí)行元件控制回路—控制幾個(gè)執(zhí)行元件間的工作循環(huán)。26.1壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來(lái)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。包括:調(diào)壓回路卸載回路減壓回路增壓回路平衡回路保壓回路泄壓回路36.1.1調(diào)壓回路

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。功用

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(guò)程不同階段實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓力變換。一般用溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。單級(jí)調(diào)壓回路

系統(tǒng)中無(wú)節(jié)流閥。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力達(dá)到或超過(guò)溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥才開啟，對(duì)系統(tǒng)起安全保護(hù)作用。利用先導(dǎo)型溢流閥遙控口遠(yuǎn)程調(diào)壓時(shí)，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。4

多級(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。

無(wú)級(jí)調(diào)壓回路

通過(guò)電液比例溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。56.1.2卸荷回路功用在液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件短時(shí)間不工作時(shí)，不頻繁啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)而使泵在很小的輸出功率下運(yùn)轉(zhuǎn)。卸荷方式：壓力卸荷；流量卸荷（僅適用于變量泵）用換向閥中位機(jī)能的卸載回路泵可借助M型、H型或K型換向閥中位機(jī)能來(lái)實(shí)現(xiàn)降壓卸荷。用先導(dǎo)型溢流閥的卸荷回路采用二位二通電磁閥控制先導(dǎo)型溢流閥的遙控口來(lái)實(shí)現(xiàn)卸荷。6

限壓式變量泵的卸荷回路為零流量卸荷，泵的壓力升高到泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘調(diào)定的極限值時(shí)，泵的流量減小到只補(bǔ)充缸或閥的泄漏，回路實(shí)現(xiàn)保壓卸荷。有蓄能器的卸荷回路當(dāng)回路壓力到達(dá)卸荷溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，泵通過(guò)該閥卸荷，蓄能器保持系統(tǒng)壓力。76.1.3減壓回路功用減小系統(tǒng)壓力到需要的穩(wěn)定值，以滿足機(jī)床的夾緊、定位、潤(rùn)滑及控制油路的要求。注意要減壓閥穩(wěn)定工作，最低調(diào)整壓力≮0.5MPa，最高調(diào)整壓力至少比系統(tǒng)壓力低0.5MPa。單級(jí)減壓回路

在需要低壓的支路上串聯(lián)定值減壓閥。單向閥用來(lái)防止缸5的壓力受主油路的干擾。

二級(jí)減壓回路

在先導(dǎo)型減壓閥遙控口接入遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和二位二通電磁閥。86.1.4增壓回路功用使系統(tǒng)的局部支路獲得比系統(tǒng)壓力高且流量不大的油液供應(yīng)。實(shí)現(xiàn)壓力放大的元件主要是增壓器，其增壓比為增壓器大小活塞的面積比。注意：壓力放大是在降低有效流量的前提下得到的。單作用增壓器的增壓回路適用于單向作用力大、行程小、作業(yè)時(shí)間短的場(chǎng)合。9雙作用增壓器的增壓回路它能連續(xù)輸出高壓油，適用于增壓行程要求較長(zhǎng)的場(chǎng)合。106.1.5平衡回路采用單向順序閥的平衡回路順序閥壓力調(diào)定后，若工作負(fù)載變小，系統(tǒng)功率損失將增大。由于滑閥結(jié)構(gòu)的順序閥和換向閥存在泄漏，活塞不可能長(zhǎng)時(shí)間停在任意位置。該回路適用于工作負(fù)載固定且活塞閉鎖要求不高的場(chǎng)合。功用

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。11采用液控單向閥的平衡回路

液控單向閥是錐面密封，故閉鎖性能好?；芈酚吐飞洗?lián)單向節(jié)流閥用于保證活塞下行的平穩(wěn)。采用遠(yuǎn)控平衡閥的平衡回路

它不但具有很好的密封性，能起到長(zhǎng)時(shí)間的閉鎖定位作用，還能自動(dòng)適應(yīng)不同負(fù)載對(duì)背壓的要求。126.1.6保壓回路功用使系統(tǒng)在缸不動(dòng)或因工件變形而產(chǎn)生微小位移的工況保持穩(wěn)定不變的壓力。保壓性能有兩個(gè)指標(biāo)：

保壓時(shí)間和壓力穩(wěn)定性。

采用液控單向閥的保壓回路

適用于保壓時(shí)間短、對(duì)保壓穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。

液壓泵自動(dòng)補(bǔ)油的保壓回路采用液控單向閥、電接觸式壓力表發(fā)訊使泵自動(dòng)補(bǔ)油。13采用輔助泵的保壓回路

當(dāng)液壓缸加壓完畢要求保壓時(shí)，由壓力繼電器4發(fā)訊，主泵卸載，由輔助泵供油維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。由于輔助泵只需補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏，可選小流量泵，功率損失小，壓力穩(wěn)定性取決于溢流閥7的穩(wěn)壓性能。146.1.7泄壓回路功用使執(zhí)行元件高壓腔中的壓力緩慢地釋放，以免泄壓過(guò)快引起劇烈的沖擊和振動(dòng)。

延緩換向閥切換時(shí)間的泄壓回路換向閥處于中位時(shí)，主泵和輔助泵卸載，液壓缸上腔壓力油通過(guò)節(jié)流閥6和溢流閥7泄壓，節(jié)流閥6在卸載時(shí)起緩沖作用。泄壓時(shí)間由時(shí)間繼電器控制。用順序閥控制的泄壓回路回路采用帶卸載小閥芯的液控單向閥4實(shí)現(xiàn)保壓和泄壓，泄壓壓力和回程壓力均由順序閥6控制。156.2速度控制回路166.2.1調(diào)速回路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(wèn)題。1、調(diào)速回路調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回路。定量泵供油系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速回路變量泵（變量馬達(dá)）的容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路2、快速回路使執(zhí)行元件快速運(yùn)動(dòng)的回路。3、速度換接回路變換執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回路。176.2.1.1調(diào)速方法概述

液壓系統(tǒng)常常需要調(diào)節(jié)液壓缸和液壓馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度，以適應(yīng)主機(jī)的工作循環(huán)需要。液壓缸和液壓馬達(dá)的速度決定于排量及輸入流量。液壓缸的速度為：

液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速:

式中

q—輸入液壓缸或液壓馬達(dá)的流量；

A—液壓缸的有效面積（相當(dāng)于排量）；

VM—液壓馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量。18

由以上兩式可以看出，要控制缸和馬達(dá)的速度，可以通過(guò)改變流入流量來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)改變排量來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于液壓缸來(lái)說(shuō)，通過(guò)改變其有效作用面積A（相當(dāng)于排量）來(lái)調(diào)速是不現(xiàn)實(shí)的，一般只能用改變流量的方法來(lái)調(diào)速。對(duì)變量馬達(dá)來(lái)說(shuō)，調(diào)速既可以改變流量，也可改變馬達(dá)排量。19目前常用的調(diào)速回路主要有以下幾種：

(1)節(jié)流調(diào)速回路采用定量泵供油，通過(guò)改變回路中節(jié)流面積的大小來(lái)控制流量，以調(diào)節(jié)其速度。

(2)容積調(diào)速回路

通過(guò)改變回路中變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。

(3)容積節(jié)流調(diào)速回路（聯(lián)合調(diào)速）下面主要討論節(jié)流調(diào)速回路和容積調(diào)速回路。6.2.1.2采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流調(diào)速回路有進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速，回油節(jié)路流調(diào)速，旁路節(jié)流調(diào)速三種基本形式。20一、進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路圖6.3進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路正常工作的條件:泵的出口壓力為溢流閥的調(diào)定壓力并保持定值。注意節(jié)流閥串聯(lián)在泵和缸之間21

（1）速度負(fù)載特性

當(dāng)不考慮泄漏和壓縮時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度為：

(6.1)

活塞受力方程為：

節(jié)流閥的流量方程為：

=p2—液壓缸回油腔壓力，p20。F—外負(fù)載力；

式中：22

于是

(6.4)式中C—流量系數(shù)；AT—節(jié)流閥的開口面積；—節(jié)流閥前后的壓差，m—為節(jié)流閥的指數(shù)；當(dāng)為薄壁孔口時(shí)，m=0.5。23(6.4)

式(6.4)為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性方程。以υ為縱坐標(biāo),FL為橫坐標(biāo)，將式(6.4)按不同節(jié)流閥通流面積AT作圖，可得一組拋物線，稱為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線。24圖6.4進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路速度負(fù)載特性曲線

25（2）功率特性液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為：

回路的功率損失為：

==而缸的輸出功率為：

26

式中—溢流閥的溢流量,。

進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成：溢流功率損失和節(jié)流功率損失

(6.6)27二、回油路節(jié)流調(diào)速回路

圖6.5回油路節(jié)流調(diào)速回路采用同樣的分析方法可以得到與進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路相似的速度負(fù)載特性.

節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，28進(jìn)油路和回油路節(jié)流調(diào)速的比較

(1)承受負(fù)值負(fù)載的能力回油節(jié)流調(diào)速能承受一定的負(fù)值負(fù)載

(2)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性回油節(jié)流調(diào)速回路運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好。

(3)油液發(fā)熱對(duì)回路的影響進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的油液發(fā)熱會(huì)使缸的內(nèi)外泄漏增加；

(4)啟動(dòng)性能

回油節(jié)流調(diào)速回路中重新啟動(dòng)時(shí)背壓不能立即建立，會(huì)引起瞬間工作機(jī)構(gòu)的前沖現(xiàn)象。

(5)控制性能進(jìn)油路便于控制

進(jìn)油路、回油路節(jié)流調(diào)速回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率較低，只宜用在負(fù)載變化不大，低速、小功率場(chǎng)合，如某些機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中。

29

三、旁油路節(jié)流調(diào)速回路

圖6.6旁油路節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián)的支路上，利用節(jié)流閥把液壓泵供油的一部分排回油箱實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)溢流閥作安全閥用，液壓泵的供油壓力Pp取決于負(fù)載。

30（1）速度負(fù)載特性

考慮到泵的工作壓力隨負(fù)載變化，泵的輸出流量qp應(yīng)計(jì)入泵的泄漏量隨壓力的變化,采用與前述相同的分析方法可得速度表達(dá)式為：

式中

qpt—泵的理論流量；

k—泵的泄漏系數(shù)，其余符號(hào)意義同前。

(8.8)3132（2）功率特性

回路的輸入功率回路的輸出功率回路的功率損失回路效率

旁路節(jié)流調(diào)速只有節(jié)流損失，無(wú)溢流損失，功率損失較小。

注意:節(jié)流調(diào)速回路速度負(fù)載特性比較軟，變載荷下的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性比較差。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，回路中的節(jié)流閥可用調(diào)速閥來(lái)代替。用于功率較大且對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合33改善節(jié)流調(diào)速負(fù)載特性的回路在節(jié)流閥調(diào)速回路中，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，因節(jié)流閥前后壓力差變化，通過(guò)節(jié)流閥的流量均變化，故回路的速度負(fù)載特性比較差。若用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，回路的負(fù)載特性將大為提高。調(diào)速閥可以裝在回路的進(jìn)油、回油或旁路上。負(fù)載變化引起調(diào)速閥前后壓差變化時(shí)，由于定差減壓閥的作用，通過(guò)調(diào)速閥的流量基本穩(wěn)定。34旁路節(jié)流調(diào)速回路的最大承載能力不因AT增大而減小。由于增加了定差減壓閥的壓力損失，回路功率損失較節(jié)流閥調(diào)速回路大。調(diào)速閥正常工作必須保持0.5～1MPa的壓差，旁通型調(diào)速閥只能用于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中。356.2.1.4容積調(diào)速回路

容積調(diào)速回路有泵-缸式回路和泵-馬達(dá)式回路。這里主要介紹泵-馬達(dá)式容積調(diào)速回路。

一、變量泵-定量馬達(dá)式容積調(diào)速回路

馬達(dá)為定量,改變泵排量VP可使馬達(dá)轉(zhuǎn)速nM隨之成比例地變化.36

圖6.7變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路

防止回路過(guò)載

補(bǔ)償泵3和馬達(dá)5的泄漏

調(diào)定油泵1的供油壓力輔助泵使低壓管路始終保持一定壓力,改善了主泵的吸油條件,且可置換部分發(fā)熱油液,降低系統(tǒng)溫升。37

圖6.7變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路

圖6.8變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路

工作特性曲線

防止回路過(guò)載

補(bǔ)償泵3和馬達(dá)5的泄漏

調(diào)定油泵1的供油壓力38二、定量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路39

三、變量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路

。

406.2.1.5容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路用壓力補(bǔ)償泵供油，用流量控制閥調(diào)定進(jìn)入或流出液壓缸的流量來(lái)調(diào)節(jié)液壓缸的速度；并使變量泵的供油量始終隨流量控制閥調(diào)定流量作相應(yīng)的變化。這種回路無(wú)溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。限壓式變量泵和調(diào)速閥、背壓閥的調(diào)速回路曲線ABC是限壓式變量泵的壓力－流量特性，曲線CDE是調(diào)速閥在某一開度時(shí)的壓差－流量特性，點(diǎn)F是泵的工作點(diǎn)。這種回路無(wú)溢流損失，但有節(jié)流損失，其大小與液壓缸的工作壓力有關(guān)?；芈沸师牵絧1q1/ppqp=p1/pp41

快速運(yùn)動(dòng)回路的功用在于使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用。實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)可以有幾種方法。6.2.2快速運(yùn)動(dòng)回路

426.2.2.1液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路換向閥2處于原位時(shí)，液壓泵1輸出的液壓油同時(shí)與液壓缸3的左右兩腔相通，兩腔壓力相等。由于液壓缸無(wú)桿腔的有效面積A1大于有桿腔的有效面積A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，導(dǎo)致活塞向右運(yùn)動(dòng)。圖6.11液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路436.2.2.1液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路

于是無(wú)桿腔排出的油液與泵1輸出的油液合流進(jìn)入無(wú)桿腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供給無(wú)桿腔的油液量，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。圖6.11液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路44

這種回路比較簡(jiǎn)單也比較經(jīng)濟(jì)，但液壓缸的速度加快有限，差動(dòng)連接與非差動(dòng)連接的速度之比為:

有時(shí)仍不能滿足快速運(yùn)動(dòng)的要求，常常要求和其它方法（如限壓式變量泵）聯(lián)合使用。

圖6.11液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路45

當(dāng)換向閥6處于圖示位置，并且由于外負(fù)載很小，使系統(tǒng)壓力低于順序閥3的調(diào)定壓力時(shí)，兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，活塞快速向右運(yùn)動(dòng)；

圖6.12雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路低壓大流量泵1和高壓小流量泵2組成的雙聯(lián)泵作為系統(tǒng)的動(dòng)力源。6.2.2.2雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路

46

換向閥6的電磁鐵通電后,缸有桿腔經(jīng)節(jié)流閥7回油箱，系統(tǒng)壓力升高，達(dá)到順序閥3的調(diào)定壓力后,大流量泵1通過(guò)閥3卸荷,單向閥4自動(dòng)關(guān)閉,只有小流量泵2單獨(dú)向系統(tǒng)供油,活塞慢速向右運(yùn)動(dòng).

設(shè)定小流量泵2的最高工作壓力

注意：順序閥3的調(diào)定壓力至少應(yīng)比溢流閥5的調(diào)定壓力低10%-20%。

47

設(shè)定小流量泵2的最高工作壓力

注意：順序閥3的調(diào)定壓力至少應(yīng)比溢流閥5的調(diào)定壓力低10%-20%。

大流量泵1的卸荷減少了動(dòng)力消耗，回路效率較高。這種回路常用在執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差較大的場(chǎng)合，特別是在機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。48活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)部件的自重，活塞快速下降，由單向節(jié)流閥控制下降速度。此時(shí)因液壓泵供油不足，液壓缸上腔出現(xiàn)負(fù)壓，充液油箱4通過(guò)液控單向閥3（充液閥）向缸的上腔補(bǔ)油；當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件接觸工件負(fù)載增加時(shí)，缸的上腔壓力升高，閥3關(guān)閉，此時(shí)只靠液壓泵供油，活塞運(yùn)動(dòng)速度降低。回程時(shí)，液壓缸上腔一部分回油通過(guò)閥3進(jìn)入充液油箱，一部分回油直接回油箱。6.2.2.3充液快速運(yùn)動(dòng)回路自重充液快速運(yùn)動(dòng)回路回路用于垂直運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量較大的液壓機(jī)系統(tǒng)。496.2.2.4采用增速缸的快速運(yùn)動(dòng)回路換向閥處于右位，壓力油進(jìn)入活塞缸右腔，同時(shí)打開充液閥4，大腔回油排回油箱，活塞快速向左退回。增速缸由活塞缸與柱塞缸復(fù)合而成。換向閥3處于左位，壓力油經(jīng)柱塞孔進(jìn)入增速缸小腔A，推動(dòng)活塞快速向右移動(dòng)，大腔B所需油液由充液閥4從油箱吸取，活塞缸右腔油液經(jīng)換向閥回油箱。當(dāng)執(zhí)行元件接觸工件，工作壓力升高，順序閥5開啟，高壓油關(guān)閉充液閥4，并同時(shí)進(jìn)入增速缸的大小腔A、B，活塞轉(zhuǎn)換成慢速運(yùn)動(dòng)，且推力增大。506.2.2.5采用輔助缸的快速運(yùn)動(dòng)回路

油時(shí)，帶動(dòng)主缸5的活塞快速向左運(yùn)動(dòng)，主缸5右腔由充液閥7從充液油箱8補(bǔ)油，直至壓板觸及工件，油壓上升，壓力油經(jīng)順序閥4進(jìn)入主缸，轉(zhuǎn)為慢速左移，此時(shí)主缸和輔助缸同時(shí)對(duì)工件加壓，主缸左腔油液經(jīng)換向閥回油箱。回程時(shí)壓力油進(jìn)入主缸左腔，主缸右腔油液通過(guò)充液閥7排回充液油箱8。這種回路常用于冶金機(jī)械。516.2.3速度換接回路功用用于切換執(zhí)行元件的速度。換接過(guò)程要求平穩(wěn)，換接精度要求高。按切換前后速度的不同，有快速－慢速、慢速－慢速的換接。快、慢速換接回路6.2.3.1用行程閥的速度換接回路換向閥2右位，液壓缸活塞快進(jìn)到預(yù)定位置，活塞桿上擋塊壓下行程閥4，行程閥關(guān)閉，缸右腔油液必須經(jīng)過(guò)節(jié)流閥5才能回油箱，活塞轉(zhuǎn)為慢速工進(jìn)。換向閥2左位，壓力油經(jīng)單向閥6進(jìn)入缸右腔，活塞快速向左返回。

速度切換過(guò)程比較平穩(wěn)，換接點(diǎn)位置準(zhǔn)確。但行程閥安裝位置不能任意布置，管路連接較為復(fù)雜。將行程閥改用電磁閥，通過(guò)擋塊壓下電氣行程開關(guān)來(lái)操作，也可實(shí)現(xiàn)快慢速換接。雖然閥的安裝靈活，但速度換接的平穩(wěn)性、可靠性和換接精度相對(duì)較差。52

6.2.3.2液壓馬達(dá)串、并聯(lián)雙速換接回路

兩液壓馬達(dá)的主軸剛性連接在一起（一般為同軸雙排柱塞馬達(dá)）液壓馬達(dá)并聯(lián)回路換向閥5左位，壓力油只驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3，馬達(dá)4空轉(zhuǎn)；換向閥5右位，兩馬達(dá)并聯(lián)，因進(jìn)入每個(gè)馬達(dá)的流量減少一半，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低一半，轉(zhuǎn)矩增加一倍。兩種情況回路輸出功率相同。53液壓馬達(dá)串并聯(lián)回路

換向閥4處于上位，兩馬達(dá)并聯(lián)，換向閥4處于下位，兩馬達(dá)串聯(lián)。并聯(lián)時(shí)馬達(dá)低速旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)增加，串聯(lián)時(shí)馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)。兩種情況回路輸出功率相同。546.2.3.3兩種不同慢速的速度換接回路調(diào)速閥串聯(lián)速度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，故調(diào)速閥B的開口小于調(diào)速閥A?；芈匪俣葥Q接平穩(wěn)性好。55調(diào)速閥并聯(lián)速度換接回路

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。不宜用在同一行程兩次進(jìn)給速度的轉(zhuǎn)換上，只可用在速度預(yù)選的場(chǎng)合。

566.3方向控制回路57通過(guò)控制進(jìn)入執(zhí)行元件液流的通、斷或變向，來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向的回路稱為方向控制回路。常用的方向控制回路有:換向回路鎖緊回路制動(dòng)回路586.3.1換向回路6.3.1.1采用換向閥的換向回路采用二位四通換向閥、三位四通換向閥都可以使雙作用執(zhí)行元件換向。二位閥只能使執(zhí)行元件正、反向運(yùn)動(dòng)，三位閥有中位，不同中位機(jī)能可使系統(tǒng)獲得不同性能。對(duì)于單作用液壓缸用二位三通閥可使其換向。采用電磁換向閥和電液換向閥可以方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但對(duì)換向平穩(wěn)性和換向精度要求較高的場(chǎng)合，顯然不能滿足要求。596.3.1.2采用機(jī)液換向閥的換向回路

對(duì)于頻繁的連續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且換向過(guò)程要求平穩(wěn)，換向精度高，換向端點(diǎn)能停留的磨床工作臺(tái)，常采用機(jī)動(dòng)換向閥作先導(dǎo)閥，液動(dòng)換向閥作主閥的換向回路。時(shí)間控制制動(dòng)式可以通過(guò)調(diào)節(jié)J1、J2來(lái)控制工作臺(tái)的制動(dòng)時(shí)間，以便減小換向沖擊或提高工作效率。主要用于工作部件運(yùn)動(dòng)速度較大、換向頻率高、換向精度要求不高的場(chǎng)合。606.3.1.2采用機(jī)液換向閥的換向回路

對(duì)于頻繁的連續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且換向過(guò)程要求平穩(wěn)，換向精度高，換向端點(diǎn)能停留的磨床工作臺(tái)，常采用機(jī)動(dòng)換向閥作先導(dǎo)閥，液動(dòng)換向閥作主閥的換向回路。行程控制制動(dòng)式工作臺(tái)預(yù)先制動(dòng)到大致相同的低速后才開始換向，換向精度高，沖出量較小，用于工作部件運(yùn)動(dòng)速度不大但換向精度要求較高的場(chǎng)合。616.3.1.3采用雙向變量泵的換向回路在閉式回路中可用雙向變量泵變更供油方向來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件換向。執(zhí)行元件是單桿雙作用液壓缸，活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，其進(jìn)油量大于排油量，雙向變量泵1吸油側(cè)流量不足，由輔助泵3通過(guò)單向閥4來(lái)補(bǔ)充；變更泵的供油方向，活塞向左運(yùn)動(dòng)，排油流量大于進(jìn)油流量，泵1吸油側(cè)多余的油液通過(guò)閥10、9排回油箱。溢流閥9和2既使泵的吸油側(cè)有一定的吸油壓力，又可使活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。溢流閥6是防止系統(tǒng)過(guò)載的安全閥。這種回路適用于壓力較高、流量較大的場(chǎng)合。626.3.2鎖緊回路功用通過(guò)切斷執(zhí)行元件進(jìn)油、出油通道而使執(zhí)行元件準(zhǔn)確的停在確定的位置，并防止停止運(yùn)動(dòng)后因外界因素而發(fā)生竄動(dòng)。利用三位四通換向閥的M型、O型中位機(jī)能的鎖緊回路由于滑閥的泄漏活塞不能長(zhǎng)時(shí)間保持停止位置不動(dòng)，鎖緊精度不高。用液控單向閥的鎖緊回路在缸的兩側(cè)油路上串接一液控單向閥（液壓鎖），活塞可在行程的任何位置上長(zhǎng)期鎖緊，鎖緊精度只受缸的泄漏和油液壓縮性的影響。為了保證鎖緊迅速、準(zhǔn)確，換向閥應(yīng)采用H型或Y型中位機(jī)能。

636.4多執(zhí)行元件控制回路64如果一個(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。我們可以通過(guò)壓力、流量、行程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行元件預(yù)定動(dòng)作的要求。順序動(dòng)作回路同步回路互不干擾回路多路換向閥控制回路656.4.1順序動(dòng)作回路功用使幾個(gè)執(zhí)行元件嚴(yán)格按照預(yù)定順序動(dòng)作。按控制方式不同，順序動(dòng)作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。6.4.1.1壓力控制順序動(dòng)作回路

利用液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的壓力變化來(lái)使執(zhí)行元件按順序先后動(dòng)作。用順序閥控制的順序動(dòng)作回路圖示液壓系統(tǒng)的動(dòng)作順序?yàn)椋焊?右進(jìn)－缸2右進(jìn)－缸2退回－缸1退回。當(dāng)換向閥5處于左位，缸1向右運(yùn)動(dòng)，活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序閥3的調(diào)定壓力，順序閥3開啟，缸2活塞才向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥5處于右位，缸2活塞先退到左端點(diǎn)，回路壓力升高，打開順序閥4，再使缸1活塞退回原位。666.4.1.2用壓力繼電器控制的順序回路

按啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1Y得電，缸1活塞前進(jìn)到右端點(diǎn)后，回路壓力升高，壓力繼電器1K動(dòng)作，使電磁鐵3Y得電，缸2活塞前進(jìn)。按返回按鈕，1Y、3Y失電，4Y得電，缸2活塞先退回原位后，回路壓力升高，壓力繼電器2K動(dòng)作，使2Y得電，缸1活塞后退。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。676.4.1.3行程控制順序動(dòng)作回路行程閥控制順序回路電磁閥3處于右位，缸1活塞先向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞桿上擋塊壓下行程閥4后，缸2活塞才向右運(yùn)動(dòng)；閥3處于左位，缸1活塞先退回，其擋塊離開行程閥4后，缸2活塞才退回?；芈穭?dòng)作可靠，但改變動(dòng)作順序難。686.4.1.3行程控制順序動(dòng)作回路行程開關(guān)控制順序回路

按啟動(dòng)按鈕，1Y得電，缸1活塞先向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞桿上擋塊壓下行程開關(guān)2S后，使2Y得電，缸2活塞才向右運(yùn)動(dòng)，直到壓下3S，使1Y失電，缸1活塞向左退回，而后壓下1S，使2Y失電，缸2活塞再退回。調(diào)整擋塊可調(diào)整缸的行程，通過(guò)電控系統(tǒng)可改變動(dòng)作順序。696.4.2同步回路功用能保證系統(tǒng)中兩個(gè)或多個(gè)執(zhí)行元件克服負(fù)載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)變形上的差異，在運(yùn)動(dòng)中以相同的位移或相同的速度運(yùn)動(dòng)，前者為位置同步，后者為速度同步。嚴(yán)格地做到每一瞬間速度同步，則可保持位置同步。實(shí)際上同步回路多采用速度同步。按控制方式分等流量控制等容積控制706.4.2.1用流量控制閥的同步回路

仔細(xì)調(diào)整兩個(gè)調(diào)速閥的開口大小，控制進(jìn)入或流出液壓缸的流量，可使它們?cè)谝粋€(gè)方向上實(shí)現(xiàn)速度同步?；芈方Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整麻煩，同步精度不高。

716.4.2.2用分流集流閥的同步回路用分流集流閥控制進(jìn)入或流出液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)兩缸兩個(gè)方向的速度同步，遇到偏載時(shí)，同步作用靠分流集流閥自動(dòng)調(diào)整，使用方便。此回路壓力損失大，不宜用在低壓系統(tǒng)。726.4.2.3用串聯(lián)液壓缸的同步回路有效工作面積相等的兩個(gè)液壓缸串聯(lián)起來(lái)的同步回路這種回路允許較大偏載，因偏載造成的壓差不影響流量的改變，只導(dǎo)致微量的壓縮和泄漏，因此同步精度較高，回路效率也較高。此種情況，泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力之和。73帶位置補(bǔ)償?shù)拇?lián)缸同步回路當(dāng)兩缸同時(shí)下行時(shí)，若缸5活塞先到行程端點(diǎn)，則擋塊壓下行程開關(guān)1S，3Y得電，閥3左位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥3、閥4進(jìn)入缸6上腔，進(jìn)行補(bǔ)油，使其活塞繼續(xù)下行到達(dá)行程端點(diǎn)。若缸6活塞先到行程端點(diǎn)，行程開關(guān)2S使4Y得電，壓力油進(jìn)入閥4控制腔，打開閥4，缸5下腔與油箱接通使其活塞繼續(xù)下行到達(dá)行程端點(diǎn)，從而消除積累誤差。746.4.2.4采用伺服閥的同步回路

當(dāng)液壓系統(tǒng)要求很高的同步精度時(shí)，必須采用比例閥或伺服閥的同步回路。

圖中伺服閥A根據(jù)兩個(gè)位移傳感器B、C的反饋信號(hào)，持續(xù)不斷的調(diào)整閥口開度，控制兩個(gè)液壓缸的輸入或輸出流量，使它們獲得雙向同步運(yùn)動(dòng)。756.4.3互不干擾回路圖示為通過(guò)雙泵供油實(shí)現(xiàn)多缸快慢速互不干擾的回路。缸1快進(jìn)1Y+3Y-大泵供油工進(jìn)1Y-3Y+小泵供油快退1Y+3Y+大泵供油缸2快進(jìn)2Y+4Y-大泵供油工進(jìn)2Y-4Y+小泵供油快退2Y+4Y+大泵供油功用使系統(tǒng)中幾個(gè)執(zhí)行元件在完成各自工作循環(huán)時(shí)彼此互不影響。766.5多路換向閥控制回路

多路換向閥是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的換向閥為主體的組合閥。根據(jù)不同的工作要求，可以組合上安全溢流閥、單向閥和補(bǔ)油閥等。和其它類型閥相比，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、壓力損失小、多位性能好、壽命長(zhǎng)、制造簡(jiǎn)