第六章 液壓基本回路

中國勞動社會保障出版社第六章液壓基本回路方向控制回路§6-1壓力控制回路§6-2速度控制回路§6-3多缸控制回路§6-4第六章液壓基本回路§6-1方向控制回路液壓基本回路按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和多缸控制回路四大類?？刂茍?zhí)行元件的啟動、停止（包括鎖緊）及換向的回路稱為方向控制回路。方向控制回路主要有換向回路、鎖緊回路和制動回路等。一、換向回路控制執(zhí)行元件換向的回路稱為換向回路。1．采用二位四通電磁換向閥的換向回路（1）電磁鐵通電時，換向閥左位工作，壓力油進入液壓缸左腔，推動活塞桿向右移動；（2）電磁鐵斷電時，換向閥右位工作，壓力油進入液壓缸右腔，推動活塞桿向左移動。2．采用三位四通手動換向閥的換向回路（1）當換向閥左位工作時，活塞桿伸出；（2）當換向閥右位工作時，活塞桿縮回；（3）當換向閥處于中位時，活塞被鎖緊。二、鎖緊回路使執(zhí)行元件能在任意位置停留以及在停止工作時防止在受力的情況下發(fā)生移動的回路稱為鎖緊回路。1．采用O型三位四通電磁換向閥的鎖緊回路閥芯處于中位時，液壓缸的進、出口被封閉，將液壓缸鎖緊。這種鎖緊回路受到換向閥泄漏的影響，鎖緊效果較差。2．采用液控單向閥的鎖緊回路（1）換向閥5處于中位時，液壓泵卸荷，液控單向閥1、2關閉，活塞被雙向鎖緊。（2）CB1通電，換向閥左位接入系統，壓力油經液控單向閥1進入液壓缸左腔，同時進入液控單向閥2的控制油口，打開液控單向閥2?；赜徒浺嚎貑蜗蜷y2及換向閥5流回油箱，活塞向右運動。（3）當換向閥5右位接通，液控單向閥2開啟，壓力油進入液壓缸右腔，并同時進入液控單向閥1的控制油口，打開液控單向閥1?；钊蜃筮\動，回油經液控單向閥1和換向閥5流回油箱。三、制動回路使執(zhí)行元件由運動狀態(tài)平穩(wěn)地轉換成靜止狀態(tài)的回路稱為制動回路。（1）活塞向右運動的過程中突然將換向閥切換至中位，導致液壓缸右端壓力升高。當壓力超過溢流閥5的調定值時，溢流5溢流，液壓缸左腔通過單向閥6從油箱補油。（2）活塞向左運動突然切換換向閥至中位時，溢流閥4起緩沖作用，單向閥7從油箱補油。控制系統的工作壓力，使其不超過某一預先調定好的數值，或者使工作機構在運動過程的各個階段具有不同壓力的回路稱為調壓回路。§6-2壓力控制回路利用壓力控制閥來調節(jié)系統或其中某一部分壓力的回路稱為壓力控制回路。壓力控制回路主要有調壓回路、增壓回路、卸荷回路、平衡回路和保壓回路等。一、調壓回路1．二級調壓回路（1）電磁換向閥3斷電時，先導式溢流閥4工作，系統壓力由閥4的先導閥控制，系統在較高壓力下工作。（2）電磁換向閥3通電時，閥4的控制油口與直動式溢流閥2的進油口接通，調節(jié)直動式溢流閥的溢流壓力可控制先導式溢流閥4溢流，系統實現二次調壓。注意：先導式溢流閥4的調定壓力一定要高于直動式溢流閥2的調定壓力。2．三級調壓回路（1）當兩塊電磁鐵均不通電時，系統壓力由先導型溢流閥2調定。（2）當CBI通電、CB2斷電時，換向閥左位工作，系統壓力由溢流閥4調定。（3）當CB2通電、CB1斷電時，系統壓力由溢流5調定。3．雙向調壓回路（1）當二位四通換向閥左位工作時，活塞移動為工作行程，油泵的出口油液壓力由溢流2調定為較高的壓力進入液壓缸左腔。（2）當三位四通換向閥在右位工作時，活塞作空行程返回，油泵的出口油液壓力由溢流閥3調定為較低壓力進入液壓缸右腔。（3）活塞退到終點后，油泵在低壓下卸荷。4．支路減壓回路系統工作壓力由溢流閥2調定，在液壓缸6的進油路上串聯單向減壓閥5。當液壓缸6的活塞向右運動時，單向減壓閥的減壓閥工作；當液壓缸活塞向左運動時，單向減壓閥的單向閥工作。二、增壓回路使系統中的局部油路或某個執(zhí)行元件得到比主系統壓力高得多的壓力的回路稱為增壓回路。1．采用單作用增壓液壓缸的增壓回路（1）壓力為p1的油液進入增壓器的大活塞腔，在小活塞腔得到壓力為p2的高壓油液。（2）當二位四通電磁換向閥右位接入系統時，增壓器的活塞返回。補充油箱中的油液經單向閥補入小活塞腔。2．雙作用增壓缸的增壓回路（1）圖示位置，液壓泵的壓力油進入增壓缸6左端大、小油腔，右端大油腔的回油經換向閥流回油箱，右端小油腔中的油液被增壓后經單向閥7輸出，此時單向4和8被封閉。（2）當活塞移到右端極限位置時，換向閥電磁鐵通電，油路換向后增壓缸6的活塞反向左移。同理，左端小油腔輸出的高壓油通過單向閥3輸出，單向閥5和7被封閉。三、卸荷回路卸荷回路是指在不停機的情況下使液壓泵在功率損耗接近于零的情況下運轉的回路。液壓泵的卸荷方式有流量卸荷和壓力卸荷兩種。流量卸荷主要用于變量泵，使泵的流量很小，僅能補充泄漏。油泵在較高壓力下運轉，磨損仍較嚴重。壓力卸荷是讓液壓泵在接近零壓下運轉，壓力卸荷主要用于定量泵。1．采用三位四通換向閥的卸荷回路采用M型三位四通換向閥的卸荷回路，液壓缸處于鎖緊狀態(tài)。采用H型三位四通換向閥的卸荷回路，時液壓缸處于浮動狀態(tài)。2．采用二位二通換向閥的卸荷回路使二位二通電磁換向閥的電磁鐵通電，閥處于右位時，實現卸荷。3．用先導式溢流閥的卸荷回路先導式溢流閥的遠程控制口直接與二位二通電磁閥相連，便構成了先導式溢流閥卸荷回路。該回路卸荷壓力的高低取決于溢流閥主閥彈簧剛度的大小。4．采用二通插裝閥的卸荷回路正常工作時，液壓泵壓力由溢流閥3調定。當二位二通電磁換向閥4通電后，壓力型二通插裝閥上腔接通油箱，主閥口打開，液壓泵卸荷。四、平衡回路1．采用單向順序閥的平衡回路1）當換向閥3在左位時，液壓缸5的活塞向下運動，缸下腔的油液經單向順序閥4中的順序閥流回油箱。2）當換向閥處于中位時，活塞和工作部件就能被順序閥鎖住而不會因自重而下降。3）活塞下行速度由順序閥的節(jié)流縫隙實現。（1）采用內控式單向順序閥的平衡回路外控式單向順序閥具有一種特殊閥口，它不但具有很好的密封性，能起到對活塞長時間鎖閉定位的作用，而且閥口開口大小能自動適應不同載荷對背壓的要求，保證了活塞下降速度的穩(wěn)定性不受載荷變化的影響。（2）采用外控式單向順序閥的平衡回路五、保壓回路1．利用變量泵的保壓回路雖然在保壓時泵的壓力較高，但輸出流量幾乎等于零，所以系統的功率損失小，這種保壓方法能隨泄漏量的變化而自動調整輸出流量。2．利用蓍能器的保壓回路換向閥左位工作，泵輸出的壓力油經換向閥進入液壓缸左腔，活塞與活塞桿向右運動并壓緊工件。進油路的油液壓力升高至調定值時，壓力繼電器發(fā)出信號使二位二通換向閥通電導通，液壓泵卸荷，單向閥關閉，液壓缸由蓄能器保壓。當液壓缸壓力不足時，壓力繼電器復位使液壓泵重新工作。3．支路保壓回路當主油路壓力降低時，單向閥關閉，支路由蓄能器保壓并補償泄漏，支路中的壓力降到壓力繼電器的調定壓力時，壓力繼電器發(fā)出信號，使液壓泵開始工作，并通過單向閥3向支路補油。4．自動補油保壓回路當換向閥右位工作，壓力油經換向閥進入液壓缸下腔，活塞向上移動。當換向閥左位工作，壓力油經換向閥和液控單向閥進入液壓缸上腔，使活塞下行壓住工件。油泵繼續(xù)供油，壓力上升，電接點壓力表的控制系統使電磁鐵CB1斷電，換向閥處于中位，液壓泵卸荷。液壓缸由液控單向閥保壓。當液壓缸上腔的壓力降到電接觸式壓力表的下限值時，壓力表發(fā)出信號，使電磁鐵CB1通電，液壓泵再次向系統供油，使系統壓力升高?！?-3速度控制回路控制執(zhí)行元件運動速度的回路稱為速度控制回路。液壓系統中油液缸的運動速度為：一、調速回路調速回路是指用來調節(jié)執(zhí)行元件速度的回路。

改變進入液壓執(zhí)行元件的流量可實現調速。1．節(jié)流調速回路（1）進油節(jié)流調速回路1）當換向閥處于左位時，壓力油通過單向節(jié)流閥4的節(jié)流閥，進入液壓缸5的左腔，活塞向右運動。通過節(jié)流閥調節(jié)油路中壓力油的流量。2）當換向閥處于右位時，壓力油通過電磁換向閥3進入液壓缸右腔，活塞向左運動?；赜徒涍^單向節(jié)流閥4的單向閥、電磁換向閥3流回油箱。節(jié)流閥不起作用。（2）回油節(jié)流調速回路當換向閥3處于左位時，壓力油通過換向閥3進入液壓缸5左腔，右腔的油液通過單向節(jié)流閥4的節(jié)流閥進入換向閥3后流入油箱。此時節(jié)流閥起節(jié)流調速的作用。（3）旁路節(jié)流調速回路當二位二通換向閥左位工作時，液壓泵的輸出流量分為兩部分，一部分進入液壓缸，另一部分經過節(jié)流閥流回油箱。節(jié)流閥起分流作用，用它調節(jié)液壓泵溢回油箱的流量，從而間接控制了進入液壓缸的流量，實現調速。回路中的溢流閥僅起著安全閥的作用。（4）采用調速閥的雙向節(jié)流調速回路在液壓缸左腔的油路上安裝了調速閥?；钊蛴疫\動時由進油路調速，速度由調速閥6調定，活塞向左運動時由回油路調速，速度由調速閥5調定。也可以調速裝在液壓缸右腔的油路上，則向右運動為回油路調速，向左運動為進油路調速。2．容積調速回路用改變變量泵或變量馬達的排量來控制執(zhí)行元件運動速度的回路稱為容積調速回路。變量泵與液壓缸組成的容積調速回路改變變量泵的排量即可調節(jié)活塞的速度。溢流閥3為安全閥，限制回路最高壓力。溢流閥6為背壓閥，其目的是使活塞運動平穩(wěn)。單向閥2用于防止停機時油液倒流入液壓泵。3．容積節(jié)流調速回路采用變量泵和流量控制閥聯合調節(jié)執(zhí)行元件速度的回路稱為容積節(jié)流調速回路。（1）空載時調速閥2短接，泵以最大流量進入液壓缸使其快進。（2）進入工進時，換向閥3通電使壓力油經調速閥2進入液壓缸左腔。（3）當活塞到達右位后后，油液壓力上升，壓力繼電器動作，換向閥5和換向閥3同時換向。調速2再次被短接，活塞快退。定壓式容積節(jié)流調速回路二、快速回路1．差動連接快速回路（1）當換向閥3處于右位時，液壓缸為差動連接，液壓泵的壓力油液和液壓缸右腔的回油一起經三位四通換向閥進入液壓缸左腔，使活塞快速向右運動。（2）當三位四通換向閥處于左位時，活塞向左快速退回。2．雙泵供油的快速運動回路（1）在快速運動時，液壓泵2輸出的油經單向閥4和液壓泵1輸出的油共同向系統供油。（2）在工作進給時，系統壓力升高，打開液控順序閥3使液壓泵2卸荷，此時單向閥4關閉，由液壓泵1單獨向系統供油。3．蓄能器供油的快速回路（1）當換向閥處于中位時，液壓缸不動，液壓泵通過單向閥向蓄能器充油，使蓄能器儲存能量；（2）當蓄能器壓力升高到它的調定值時。卸荷閥打開，液壓泵卸荷，蓄能器壓力由單向閥保持??；（3）當換向閥切換成左位或右位時，液壓泵和蓄能器同時向液壓缸供油，使它快速運動。三、速度換接回路速度換接是使液壓執(zhí)行元件在一個工作循環(huán)中從一種速度變換到另一種速度。常用的速度換接回路有采用行程閥的速度換接回路、液壓缸差動連接速度換接回路、短接流量閥速度換接回路、串聯調速閥速度換接回路和并聯調速閥速度換接回路等。1．采用行程閥的速度換接回路（1）二位四通換向閥3右位工作時，壓力油經換向閥3進入液壓缸左腔，使活塞右行。液壓缸的回油經行程閥6流回油箱。（2）當活塞桿上的擋塊壓下行程閥6的開關時，液壓缸的回油經單向節(jié)流閥4的節(jié)流閥后流回油箱。這樣，活塞就由快進轉換成慢速工進。（3）當二位四通手動換向閥3左位工作時，壓力油經換向閥3、單向節(jié)流閥4的單向閥進入液壓缸右腔，活塞快速返回。2．液壓缸差動連接速度換接回路當電磁鐵CB1通電，CB2、CB3斷電時，二位三通電磁換向閥5連接液壓缸左、右腔，并同時接通壓力油，使液壓缸形成差動連接而做快速運動。（1）快進（3）快退（2）工進當CB3通電（CB1仍通電）時，差動連接被斷開，液壓缸6的回油經過二位三通電磁換向閥5、單向調速閥4的調速閥、三位四通電磁換向閥3流回油箱，從而實現工進。當CB2、CB3通電，CB1斷電時，壓力油經三位四通電磁換向閥3、單向調速閥4的單向閥、二位三通電磁換向閥5進入液壓缸6的右腔。左腔的油液經過三位四通電磁換向閥3流回油箱，從而實現快退。3．短接流量閥速度換接回路（1）活塞桿向右運動當CB1通電時，換向閥5左位接入系統，壓力油經換向閥5進入液壓缸左腔，活塞桿向右運動。如果CB2斷電，則液壓缸6右腔的油液通過調速閥4流回油箱，活塞桿慢速向右運動。如果CB2通電，則調速閥被短接，油液通過二位二通電磁換向閥3流回油箱，實現活塞桿向右的快速運動。當CB1斷電時，二位四通電磁換向閥5右位接入系統，壓力油進入液壓缸6右腔，活塞桿向左運動。通過二位二通電磁換向閥3同樣可以實現活塞桿的快、慢速運動的換接。（2）活塞桿向左運動4．串聯調速閥速度換接回路（1）當換向閥5左位工作時，壓力油流經調速閥3，通過換向閥5進入液壓傳動系統，液壓缸的工作速度由調速閥3調節(jié)；（2）當換向閥5右位工作時，壓力油通過調速閥3后，還須再經調速閥4后進入液壓傳動系統，液壓缸的工作速度由調速閥4調節(jié)。調速閥4調節(jié)的速度只能比調速閥3低5．并聯調速閥速度換接回路兩工作進給速度分別由調速閥3和調速閥4調節(jié)。速度轉換由二位三通電磁換向閥控制?！?-4多缸控制回路一、順序動作回路順序動作回路的作用是使系統中各缸按預定的順序動作，互不干擾。在液壓傳動系統中，一個液壓源往往要驅動多個液壓缸，這些液壓缸會因壓力和流量的相互影響而在動作上相互干涉。1．行程控制的順序動作回路（1）用行程閥控制的順序動作回路1）液壓缸5的活塞桿伸出（動作A1）使二位四通手動換向閥3右位工作，液壓泵輸出的壓力油一路經換向閥3進入液壓缸5的左腔，使活塞向右運動，實現動作A1，另一路經行程閥4進入液壓缸6的右腔，使活塞停在左位不動。2）液壓缸6的活塞桿伸出（動作B1）當連在液壓缸5活塞桿上的擋塊壓下行程閥4時，液壓泵輸出的壓力油經行程閥4進入液壓缸6的左腔，活塞右行，實現動作B1。3）液壓缸5的活塞桿縮回（動作A0）使換向閥3左位工作，壓力油經換向閥3進入液壓缸5的右腔，推動活塞向左運動，實現動作A0。隨著擋塊左移，行程閥4復位，壓力油經行程閥4進入液壓缸6的右腔，推動活塞左移，實現動作B0。4）液壓缸6的活塞桿縮回（動作B0）（2）用行程開關控制的順序動作回路1）液壓缸6的活塞桿伸出（動作A1）當CB1通電時，液壓泵輸出的壓力油流進液壓缸6的左腔，推動活塞右行，完成動作A1。當液壓缸6的活塞繼續(xù)右行，觸動行程開關BG1，使換向閥5的CB2通電，油泵輸出的壓力油流入液壓缸7的左腔，推動其活塞右行，實現動作B1。2）液壓缸7的活塞桿伸出（動作B1）當液壓缸7的活塞繼續(xù)右行時，活塞桿上的擋塊觸動行程開關BG2，使換向閥4的CB1斷電，液壓泵輸出的壓力油流入液壓缸6的右腔推動其活塞左行，實現動作A0。3）液壓缸6的活塞桿縮回（動作A0）當液壓缸6的活塞繼續(xù)左行時，活塞桿上的擋塊觸動行程開關BG3，使換向閥5的CB2斷電，壓力油流入液壓缸7的右腔，推動其活塞左行，實現動作B0。4）液壓缸7的活塞桿縮回（動作B0）最后，液壓缸7活塞桿上的擋塊觸動行程開關BG4，使CB3通電，二位二通電磁換向閥2右位工作，使泵卸荷，液壓缸停止動作。2．壓力控制的順序動作回路（1）采用兩個單向順序閥的壓力控制順序動作回路1）液壓缸7的活塞桿伸出（動作A1）換向閥3左位工作，壓力油通過二位四通換向閥3到達液壓缸7的左腔和單向順序閥4的C端。壓力油推動液壓缸7的活塞桿伸出，實現動作A1。液壓缸7右腔的回油經過單向順序閥5的單向閥、二位四通換向閥3流回油箱。2）液壓缸6的活塞桿伸出（動作B1）當液壓缸7的活塞桿伸出動作完成后，系統壓力升高，打開單向順序閥4中的順序閥，壓力油進入液壓缸6的左腔，推動活塞桿向右運動，實現動作B1。液壓缸6右腔的回油通過二位四通換向閥3流回油箱。換向閥6右位工作，壓力油進入液壓缸6的右腔和單向順序閥5的D端，液壓缸6的活塞桿縮回，實現動作B0。液壓缸6左腔的回油經過單向順序閥4的單向閥、換向閥3流回油箱。3）液壓缸6的活塞桿縮回（動作B0）液壓缸6的活塞桿向左運動到達終點后，系統壓力升高，打開單向順序閥5中的順序閥，壓力油進入液壓缸7的右腔，活塞桿縮回，實現動作A0，液壓缸7左腔的回油通過二位四通換向閥3流回油箱。4）液壓缸7的活塞桿縮回（動作A0）（2）采用壓力繼電器控制的順序動作回路1）液壓缸7的活塞桿伸出（動作A1）電磁鐵CB1通電，電磁換向閥3的左位接入回路，液壓缸7的活塞向右運動，實現動作A1。液壓缸7的活塞前進到右端后，回路壓力升高，壓力繼電器5動作，使電磁鐵CB3通電，電磁換向閥4的左位接入回路，液壓缸8的活塞向右運動，實現動作B1。2）液壓缸8的活塞桿伸出（動作B1）按返回按鈕，讓CB1、CB3同時斷電，且CB4通電，三位四通電磁換向閥4右位接入回路，液壓缸8的活塞向左運動，實現動作B0。3）液壓缸8的活塞桿縮回（動作B0）當液壓缸8的活塞退回原位后，回路壓力升高，壓力繼電器6動作，使CB2通電，三位四通電磁換向閥3右位接入回路，液壓缸7的活塞后退直至到起點，實現動作A0。4）液壓缸7的活塞桿縮回（動作A0）二、同步回路同步回路的功用是保證液壓傳動系統中的兩個或多個液壓缸在運動中的位置相同或以相同的速度運動。1．位置同步回路位置同步回路是指系統中的各執(zhí)行元件在運動中或停止時都保持相同的位移量。（1）帶補償裝置的串聯液壓缸位置同步回路當兩缸活塞同時向右運動時，若液壓缸6的活塞先到達終點，則擋塊壓下行程開關BG1，電磁鐵CB3通電，O型三位四通電磁換向閥4左位工作，壓力油經換向閥4和液控單向閥5進入液壓缸7的左腔，進行補油，使其活塞到達終點。若液壓缸7的活塞先到達終點，則擋塊壓下