液壓調(diào)速回路-課件

第六章液壓基本回路

第二節(jié)速度控制回路一

調(diào)速回路第六章液壓基本回路

第二節(jié)速度控制回路一

調(diào)速回路前節(jié)回顧調(diào)壓回路：限制最高工作壓力卸載回路：壓力控制回路：任何液壓回路必須需要的是:平衡回路使用條件立式油缸勻速下降前節(jié)回顧調(diào)壓回路：限制最高工作壓力壓力控制回路：任何液壓回路液壓基本控制回路1壓力控制回路2速度控制回路3方向控制回路4多執(zhí)行元件控制回路速度換接回路調(diào)速回路快速回路液壓基本控制回路1壓力控制回路2速度控制回路3方向控制回路本節(jié)主要內(nèi)容2進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路3回油節(jié)流調(diào)速回路4旁路節(jié)流調(diào)速回路1調(diào)速回路分類(lèi)速度負(fù)載特性最大承載能力重點(diǎn)本節(jié)主要內(nèi)容2進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路3回油節(jié)流調(diào)速回路4旁路節(jié)流調(diào)賴(lài)祖亮@小木蟲(chóng)調(diào)速原理液壓缸液壓馬達(dá)調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量q調(diào)節(jié)q或者Vn=q/vmv=q/A賴(lài)祖亮@小木蟲(chóng)調(diào)速原理液壓缸液壓馬達(dá)調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量q調(diào)FF增加支路調(diào)速方法FF增加支路調(diào)速方法調(diào)速方法1增加支路2改變馬達(dá)或者泵的排量節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速3兩者兼之容積節(jié)流調(diào)速方法1增加支路2改變馬達(dá)或者泵的排量節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速3兩調(diào)速回路定量泵節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速容積節(jié)流調(diào)速進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回油節(jié)流調(diào)速旁路節(jié)流調(diào)速定量泵—變量馬達(dá)變量泵—定量馬達(dá)變量泵—變量馬達(dá)限壓式泵與調(diào)速閥差壓式泵與節(jié)流閥分類(lèi)調(diào)速回路定量泵節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速容積節(jié)流調(diào)速進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回油節(jié)一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路F1Qo2Qo如圖所示是否可以調(diào)速？溢流閥作用？增加支路---溢流閥壓力補(bǔ)償恒壓溢流一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路F1Qo2Qo如圖所示是否可以調(diào)速？溢一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間?；赜凸?jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓缸與油箱之間。旁路節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥安裝在液壓缸并聯(lián)的支路上。一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路工作特性分析1）速度負(fù)載特性2）最大承載能力應(yīng)用一、定量泵節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路工作特性分析1）1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qo已知：溢流閥調(diào)整壓力

節(jié)流閥面積

液壓缸有效作用面積

負(fù)載、液壓泵的流量設(shè)：有桿腔壓力為P1

無(wú)桿腔壓力為P2泵的出口壓力Pp，流量qp

進(jìn)入無(wú)桿腔的流量q1

qpoPp1p1Aoq＝KA△pm1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qo已知：溢流閥調(diào)整壓力q1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路q＝KA△pmq1=KATΔp1/2=KAT(pp-F/A1)1/2速度負(fù)載特性方程活塞受力平衡方程節(jié)流閥壓力流量方程p1A1=FV=q1/A1=KAT(pp-F/A1)1/2/A1最大承載能力F=A1ppPyTF1q2qoqpoPp1p1Ao1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路q＝KA△pmq1=KATΔp1/2速度1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1Aoq＝KA△pm速度負(fù)載特性方程V=q1/A1=KAT(pp-F/A1)1/2/A1最大承載能力F=A1ppp1=ppq1=0△p=01、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1Aoq1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路V=q1/A1=KAT(pp-F/A1)1/2/A1最大承載能力F=A1pp與節(jié)流閥面積有無(wú)關(guān)系？PyTF1q2qoqpoPp1p1Ao1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路V=q1/A1最大承載能力F=A1p1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路最大承載能力Fmax=ppA1。調(diào)節(jié)AT：無(wú)級(jí)調(diào)速v與AT成正比。流量增加負(fù)載不變AT增加速度增加PyTF1q2qoqpoPp1p1Ao1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路最大承載能力調(diào)節(jié)AT：無(wú)級(jí)調(diào)速流量增加負(fù)1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載增加壓差為零速度減小最大負(fù)載p1=pp流量為零速度為零最大承載能力Fmax=ppA1。PyTF1q2qoqpoPp1p1Ao1、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載增加壓差為零速度減小最大負(fù)載p1=pAppvFpLΔpA缸在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，溢流閥正常溢流，不考慮溢流閥的調(diào)壓偏差，溢流閥的調(diào)定壓力試分析：1）液壓缸大腔最高工作壓力2）求活塞運(yùn)動(dòng)速度3）負(fù)載增加時(shí)，節(jié)流閥進(jìn)出口壓力如何變化例題1，，AppvFpLΔpA缸在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，溢流閥正常溢流，應(yīng)用：自動(dòng)換向應(yīng)用：液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件液壓調(diào)速回路-PPT課件例題2快進(jìn)—工進(jìn)—快退壓力繼電器作用：工進(jìn)轉(zhuǎn)換為快退？例題2快進(jìn)—例題2快進(jìn)—工進(jìn)—快退壓力繼電器作用：工進(jìn)轉(zhuǎn)換為快退。例題2快進(jìn)—思考：是否可以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作？思考：是否可以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作？2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoppA1=p2A2+F活塞受力平衡方程節(jié)流閥壓力流量方程速度負(fù)載特性方程q2=KATp21/2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2V=q2/A2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A22p最大承載能力Fmax=ppA1。2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1Aop2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV=q2/A2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A22p最大承載能力Fmax=ppA1。2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV=q2/A2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A22p調(diào)節(jié)AT：無(wú)級(jí)調(diào)速v與AT成正比。流量增加負(fù)載不變AT增加速度增加2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV=q2/A2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A22p負(fù)載增加壓差為零速度減小最大負(fù)載p2=0流量為零速度為零2、回油節(jié)流調(diào)速回路PyTF1q2qoqpoPp1p1AoV例題1.

已知:缸徑D=100mm;活塞桿直徑d=70mm;負(fù)載F=25KN。試問(wèn)：1〉

欲使節(jié)流閥前、后壓差為，溢流閥的壓力應(yīng)調(diào)到多少？2〉上述調(diào)節(jié)壓力不變，當(dāng)負(fù)載F降為15KN時(shí)，節(jié)流閥前后的壓差為何值

3〉

當(dāng)節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量為50mL/min，缸的最低穩(wěn)定速度是多少？例題1.解：當(dāng)F=0時(shí)，

所以比高;當(dāng)F=20KN時(shí)由得所以速度增加了107.48/cm/min例2：在圖示的回路中,已知：；；溢流閥調(diào)定壓力；當(dāng)負(fù)載F=20KN時(shí)，用節(jié)流閥調(diào)定的速度v=30cm/min。問(wèn)負(fù)載F=0時(shí)，比高多少？液壓缸速度增加多少（cm/min）？解：例2：在圖示的回路中,已知：思考題下圖所示的液壓回路，已知液壓缸兩腔面積為A1=100cm2，A2=50cm2，調(diào)速閥最小壓差

p=0.5MPa，當(dāng)負(fù)載F從0變化到30000N時(shí)，活塞向右運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定不變。試求：1）溢流閥最小調(diào)整壓力pY；2）負(fù)載

時(shí)，泵的工作壓力pp及液壓缸回油腔壓力p2。ppp2pYFA1A2思考題下圖所示的液壓回路，已知液壓缸兩腔面積為A1=1002.1速度剛性Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2(ppA1-FL)/v

AT不變，負(fù)載變化所引起速度變化的程度。

速度剛性它表示負(fù)載變化時(shí)回路阻抗速度變化的能力。2.1速度剛性Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2(ppA2.2進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速回路功率特性液壓泵的輸出功率Pp為：液壓缸的輸入功率，也就是回路的有效功率P1為輸入功率輸出功率總效率2.2進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速回路功率特性液壓泵的輸出功率Pp為：液

1）承受負(fù)值負(fù)載能力

2）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性3）最低穩(wěn)定速度

2.3進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處1）承受負(fù)值負(fù)載能力2.3進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路回油腔有一定背壓，故液壓缸能承受負(fù)值負(fù)載，且運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。而進(jìn)油路則需在回油路上增加背壓閥方可承受進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處承受負(fù)值負(fù)載能力

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路容易實(shí)現(xiàn)壓力控制?；赜吐氛{(diào)速在上述工況時(shí)，進(jìn)油腔壓力變化很小，無(wú)法控壓，而回油腔p↓0，可降壓發(fā)訊，但電路復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性回油節(jié)流調(diào)速回路回油腔有一定背壓，故液壓缸能承受負(fù)值無(wú)桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流在缸徑、缸速相同情況下，進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路流量閥開(kāi)口較大，低速時(shí)不易堵塞進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處最低穩(wěn)定速度結(jié)論為了提高回路的綜合性能，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。無(wú)桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流在缸徑、缸速相同情況下3、旁路節(jié)流調(diào)速回路溢流閥的作用：安全閥變壓式節(jié)流調(diào)速回路3、旁路節(jié)流調(diào)速回路溢流閥的作用：安全閥變壓式節(jié)流調(diào)速回路3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性負(fù)載增加AT不變P1增加節(jié)流閥流量增加剛性小液壓油缸速度減小q=KATp11/2

3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性負(fù)載增加AT不變P1增加節(jié)流閥剛性3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性負(fù)載增加AT不變P1增加節(jié)流閥流量增加液壓油缸速度為零流量從節(jié)流閥走q=KATp11/2

3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性負(fù)載增加AT不變P1增加節(jié)流閥液壓3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性承載能力？ATAT增加P1減小承載能力減小q=KATp11/2

3.1旁路節(jié)流速度負(fù)載特性承載能力？ATAT增加P1減小承載3.3旁路節(jié)流回路總結(jié)溢流閥關(guān)閉，起安全閥作用。

速度受負(fù)載變化的影響大AT越大，F(xiàn)max越小，回路的調(diào)速范圍受到限制。只有節(jié)流功率損失，無(wú)溢流功率損失，回路效率較高。3.3旁路節(jié)流回路總結(jié)溢流閥關(guān)閉，起安全閥作用。3.4旁路節(jié)流特點(diǎn)速度剛性低。這種回路只能用于負(fù)載較大、速度較高，但對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合或者用于負(fù)載變化不大的情況。液壓泵的泄漏也對(duì)速度穩(wěn)定性有直接影響，泄漏系數(shù)越大，速度剛性越低。3.4旁路節(jié)流特點(diǎn)速度剛性低。4、節(jié)流調(diào)速回路功率特性進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速回路既有溢流損失，又有節(jié)流損失這種回路適用于低速、小負(fù)載、負(fù)載變化不大和對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場(chǎng)合?；芈返墓β蕮p失ΔP為損失構(gòu)成溢流閥：溢流損失節(jié)流閥：節(jié)流損失4、節(jié)流調(diào)速回路功率特性進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速回路既有溢流損失，又有5改善節(jié)流調(diào)速負(fù)載特性的回路調(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。流量穩(wěn)定旁通型調(diào)速閥只能用于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中。5改善節(jié)流調(diào)速負(fù)載特性的回路調(diào)速閥代替節(jié)流閥，回路的負(fù)載特性例題1在所示液壓回路中，若液壓泵輸出流量，溢流閥的調(diào)定壓力，兩個(gè)薄壁式節(jié)流閥的流量系數(shù)都是，開(kāi)口面積，，油液密度在不考慮溢流閥的調(diào)壓偏差時(shí)，求：液壓缸大腔的最高工作壓力；例題1在所示液壓回路中，若液壓泵輸出流量，溢流閥的調(diào)定壓力，總結(jié)溢流閥打開(kāi)、負(fù)載小于最大承載能力回路正常調(diào)速的條件速度與節(jié)流閥面積、負(fù)載的關(guān)系作業(yè)p183，6-7總結(jié)溢流閥打開(kāi)、負(fù)載小于最大承載能力回路正常調(diào)速的條件速度與二、容積調(diào)速回路調(diào)速回路分為開(kāi)式回路和閉式回路兩種。開(kāi)式回路：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。特點(diǎn)：散熱好，易受污染閉式回路：執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，特點(diǎn)：效率高，油液的散熱條件差。二、容積調(diào)速回路調(diào)速回路分為開(kāi)式回路和閉式回路兩種。二、容積調(diào)速回路在實(shí)際應(yīng)用中：節(jié)流調(diào)速多采用開(kāi)式系統(tǒng)容積調(diào)速多采用閉式系統(tǒng)容積調(diào)速特點(diǎn)：沒(méi)有節(jié)流損失和溢流損失，液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，回路效率高應(yīng)用：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

大功率調(diào)速系統(tǒng)容積調(diào)速原理：改變液壓泵和液壓馬達(dá)的排量二、容積調(diào)速回路在實(shí)際應(yīng)用中：節(jié)流調(diào)速多采用開(kāi)式系統(tǒng)容積調(diào)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。

二、容積調(diào)速回路液壓泵和液壓馬達(dá)（或液壓缸）的組合形式，容積調(diào)速回路可分為三泵-缸式容積調(diào)速回路1、變量泵-液壓缸組成的開(kāi)式容積調(diào)速回路。泵-缸式容積調(diào)速回路1、變量泵-液壓缸組成的開(kāi)式容積調(diào)速回路二、容積調(diào)速回路2、變量泵—定量馬達(dá)閉式調(diào)速回路二、容積調(diào)速回路2、變量泵—定量馬達(dá)閉式調(diào)速回路

3、定量泵-變量馬達(dá)3、定量泵-變量馬達(dá)在低速段，先將馬達(dá)排量調(diào)至最大，用變量泵調(diào)速，（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)）。高速段，泵為最大排量，用變量馬達(dá)調(diào)速，（恒功率調(diào)節(jié)）。4、變量泵-變量馬達(dá)在低速段，先將馬達(dá)排量調(diào)至最大，用變量泵調(diào)速，（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)）VariablePump&FixedMotorVariablePump&FixedMotorCASEDRAINCASEDRAINRESERVOIR&COOLERRESERVOIR&COOLERCHARGEPUMP–RelievetoCaseCHARGEPUMP–RelievetoCaseFILTER–Inlet(SuctionSide)FILTER–Inlet(SuctionSide)MANUALCONTROLLERMANUALCONTROLLERReliefValvesReliefValveSettingsareDictatedbyApplicationCROSSPORTRELIEFVALVESReliefValvesReliefValveSettINTEGRALSHUTTLEVALVEINTEGRALSHUTTLEVALVECIRCUITOPERATIONCIRCUITOPERATION變量泵-變量馬達(dá)變量泵-變量馬達(dá)hotoilshuttlex-linereliefvalvesPumpchargeReliefvalveMotorchargereliefvalveCLOSEDCIRCUIThotoilshuttlex-linereliefvaINTERNALPRESSUREOVERRIDE–SeriesTwoHeavyDutyINTERNALPRESSUREOVERRIDE–S三、容積節(jié)流調(diào)速回路原理：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(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。特點(diǎn)：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(wú)溢流損失，效率高。因此適用于要求速度穩(wěn)定、效率高的液壓系統(tǒng)三、容積節(jié)流調(diào)速回路原理：容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和調(diào)速1、限壓式變量泵與調(diào)速閥構(gòu)成限壓式變量泵1，調(diào)速閥2特點(diǎn)閥口關(guān)小，速度減小閥口增加，速度增加1、限壓式變量泵與調(diào)速閥構(gòu)成限壓式變量泵1，調(diào)速閥2特點(diǎn)閥口液壓調(diào)速回路-PPT課件1、限壓式變量泵與調(diào)速閥思考閥口關(guān)小，流量如何變化？泵輸出流量減小閥口關(guān)小，泵排量減小限壓式變量泵1、限壓式變量泵與調(diào)速閥思考閥口關(guān)小，流量如何變化？泵輸出流1、限壓式變量泵與調(diào)速閥變量泵的輸出流量qp和缸所需的流量q1能自適應(yīng)。結(jié)論1、限壓式變量泵與調(diào)速閥變量泵的輸出流量qp和缸所需的流量q1、限壓式變量泵與調(diào)速閥快進(jìn)不調(diào)速：速度最快不調(diào)速：泵輸出流量增加快退調(diào)速：速度減慢工進(jìn)1、限壓式變量泵與調(diào)速閥快進(jìn)不調(diào)速：速度最快不調(diào)速：泵輸出流1、限壓式變量泵與調(diào)速閥思考繼電器的作用工進(jìn)結(jié)束后，液壓缸實(shí)現(xiàn)快退。1、限壓式變量泵與調(diào)速閥思考繼電器的作用工進(jìn)結(jié)束后，液壓缸實(shí)

1、限壓式變量泵與調(diào)速閥本回路的pP為一定值，稱(chēng)定壓式容