機(jī)械基礎(chǔ)（第2版） 課件 第十四章 液壓基本回路

第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第一節(jié)方向控制回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．熟悉方向控制回路的基本類型。2．掌握常見的方向控制回路功用及特點(diǎn)。作用：方向控制回路是控制液流的通、斷和流動方向的回路，在液壓系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動、停止以及改變運(yùn)動方向。分類：方向控制回路包括換向回路和閉鎖（鎖緊）回路兩種基本回路。1.換向回路（1）功能：用于控制執(zhí)行元件的運(yùn)動方向（2）核心元件：換向閥（3）進(jìn)給：手柄左扳—左位—工作臺右移退回：手柄右扳—右位—工作臺左移2.O、M換向閥閉鎖回路（1）功能：使執(zhí)行元件能在任意位置上停留以及在停止工作時防止因受外力作用而發(fā)生移動。（2）核心元件：O型、M型三位四通換向閥（4）特點(diǎn)：換向閥密封性能差，存在泄漏、鎖緊效果差，結(jié)構(gòu)簡單。（3）左位通電—換向閥左移—活塞桿右移右位通電—換向閥右移—活塞桿左移3.液控單向閥閉鎖回路（1）功能：使執(zhí)行元件能在任意位置上停留以及在停止工作時防止因受外力作用而發(fā)生移動。（2）核心元件：液控單向閥（3）1YA通電—液控單向閥B通油（B打開，反方向能通油）—活塞桿右移

2YA通電—液控單向閥A通油（A打開，反方向能通油）—活塞桿左移（4）特點(diǎn)：密封性能好，鎖緊效果好。（H、M型換向閥）思考與練習(xí)1．什么是方向控制回路？方向控制回路包括哪些基本類型？2．什么是換向回路？換向回路有何功用？其核心元件是什么？3．什么是閉鎖回路？閉鎖回路有何功用？有哪些方法可實(shí)現(xiàn)液壓缸的閉鎖？閉鎖效果較好的是哪一種？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第二節(jié)壓力控制回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．熟悉壓力控制回路的基本類型。2．掌握常見的壓力控制回路功用及特點(diǎn)。作用：在液壓系統(tǒng)中，用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力，稱為壓力控制回路。壓力控制回路可實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓及卸荷等功能。分類：調(diào)壓回路、減壓回路、增壓回路、卸荷回路。1.調(diào)壓回路使液壓系統(tǒng)的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值。（1）單級調(diào)壓回路（用于定量泵）①核心元件：溢流閥②說明：用于效率低，流量不大的場合。（2）二級壓力調(diào)定回路①核心元件：先導(dǎo)型溢流閥②說明：各階段需不同壓力的場合。（3）三級壓力調(diào)定回路①核心元件：先導(dǎo)型溢流閥②說明：各階段需不同壓力的場合。2.減壓回路使系統(tǒng)中某個執(zhí)行元件或某條支路所需的工作壓力低于主系統(tǒng)的壓力。（1）采用減壓閥的減壓回路①核心元件：減壓閥②說明：減壓閥出口的油液壓力可以在5×105Pa以上到比溢流閥所調(diào)定的壓力小5×105Pa的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（1）采用單向減壓閥的減壓回路①核心元件：單向閥和減壓閥②說明：采用單向減壓閥是為了液壓缸1活塞返程時，油液可經(jīng)單向閥直接回油箱。3.增壓回路用來使局部油路或個別執(zhí)行元件得到比主系統(tǒng)油壓高得多的壓力。（1）采用增壓液壓缸的增壓回路①核心元件：減壓閥②說明：paAa=pbAbpb=paAa/Ab由于Aa>Ab，所以pb>pa4.卸荷回路液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件停止運(yùn)動或需要長時間保持壓力時，減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電機(jī)的使用壽命。（1）采用三位換向閥滑閥機(jī)能的卸荷回路①核心元件：三位四通換向閥

②說明：通過換向閥的H型、b型、M型中位機(jī)能等方式來實(shí)現(xiàn)。（2）采用二位二通換向閥的卸荷回路①核心元件：二位二通換向閥

②說明：執(zhí)行元件停止運(yùn)動時，使二位二通換向閥電磁鐵通電，其右位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出的油液通過該閥流回油箱，使液壓泵卸荷。（3）采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路①核心元件：先導(dǎo)式溢流閥

②說明：二位二通換向閥的電磁鐵通電，其右位接入系統(tǒng)，先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制油口K與油箱相連，使溢流閥的主閥閥芯上下壓差最大，主閥的開口也最大，從而實(shí)現(xiàn)卸荷。思考與練習(xí)1．什么是壓力控制回路？壓力控制回路有哪些基本類型？2．調(diào)壓回路有何功用？其核心元件是什么？3．減壓回路有何功用？其核心元件是什么？4．增壓回路有何功用？常用什么方法實(shí)現(xiàn)增壓？5．卸荷回路有何功用？有哪些常用方法實(shí)現(xiàn)卸荷？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第三節(jié)速度控制回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．熟悉速度控制回路的功用及常見類型。2．理解各種速度控制回路的工作原理。3．掌握各種速度控制回路的特點(diǎn)。作用：用來控制執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路稱為速度控制回路。分類：調(diào)速回路、快速運(yùn)動回路和速度換接回路。一、調(diào)速回路調(diào)速回路有定量泵的節(jié)流調(diào)速回路、變量泵的容積調(diào)速回路和容積節(jié)流復(fù)合調(diào)速回路三種。節(jié)流調(diào)速回路又有進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路和旁油節(jié)流調(diào)速回路三種方式1.節(jié)流調(diào)速回路（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路定量泵供油；溢流閥并聯(lián)于液壓泵的出油口管路上，起溢流穩(wěn)壓作用；節(jié)流閥串接于進(jìn)油管路上。工作時，泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調(diào)定。（2）回節(jié)流調(diào)速回路定量泵供油；溢流閥并聯(lián)于液壓泵的出油口管路上，起溢流穩(wěn)壓作用；節(jié)流閥串接于回油管路上。工作時，泵輸出的油液一部分進(jìn)入液壓缸，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調(diào)定。（3）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路和回油節(jié)流調(diào)速回路的共同特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。（2）液壓泵的輸出壓力、流量和功率為定值。（3）速度穩(wěn)定性差。可采用調(diào)速閥代替節(jié)流閥來改善。（4）系統(tǒng)效率低。（4）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路和回油節(jié)流調(diào)速回路的區(qū)別1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路：①回油路上無背壓，運(yùn)動平穩(wěn)性差。②不能承受負(fù)值負(fù)載。③經(jīng)節(jié)流閥后壓力損耗而發(fā)熱，導(dǎo)致溫度升高的油液直接流入液壓缸，不容易散熱（5）應(yīng)用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路一般應(yīng)用于功率較小、負(fù)載變化不大的液壓系統(tǒng)中?；赜凸?jié)流調(diào)速回路廣泛應(yīng)用于功率不大、負(fù)載變化較大或運(yùn)動平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)中。2）回油節(jié)流調(diào)速回路：①回油路上有較大的背壓，運(yùn)動的平穩(wěn)性好。②能承受一定的負(fù)值負(fù)載。③經(jīng)節(jié)流閥后壓力損耗而發(fā)熱，導(dǎo)致溫度升高的油液直接流回油箱，容易散熱。2.容積調(diào)速回路泵為變量泵，依靠改變液壓泵的輸出流量來調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動速度。特點(diǎn)：與節(jié)流調(diào)速相比較，該回路具有壓力損耗和流量損耗小的優(yōu)點(diǎn)，因而回路發(fā)熱量小，效率高，但變量液壓泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，維修較困難。應(yīng)用：適用于功率較大的液壓系統(tǒng)中3.容積節(jié)流復(fù)合調(diào)速回路用變量液壓泵和節(jié)流閥（或調(diào)速閥）相配合進(jìn)行調(diào)速。特點(diǎn)：只有節(jié)流損失，沒有溢流損失，因此效率較高，發(fā)熱量較小。采用調(diào)速閥時，速度的穩(wěn)定性好。應(yīng)用：主要適用于負(fù)載變化大、速度較低的中小功率系統(tǒng)。思考與練習(xí)1．什么是進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路？什么是回油節(jié)流調(diào)速回路？兩者有何共同特點(diǎn)？又有何區(qū)別？2．容積調(diào)速回路中，溢流閥有何作用？該回路有何優(yōu)缺點(diǎn)？3．容積節(jié)流復(fù)合調(diào)速回路采用何種液壓泵？改變有何特點(diǎn)？回路是如何實(shí)現(xiàn)調(diào)速的？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第三節(jié)速度控制回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．熟悉速度控制回路的功用及常見類型。2．理解各種速度控制回路的工作原理。3．掌握各種速度控制回路的特點(diǎn)。作用：用來控制執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路稱為速度控制回路。分類：調(diào)速回路、快速運(yùn)動回路和速度換接回路。二、速度換接回路速度換接回路是使液壓缸的不同速度相互轉(zhuǎn)換的回路。常見的速度換接回路有：快速與慢速速度換接，兩種不同工進(jìn)的速度換接。1.快速與慢速的換接回路電磁鐵斷電時，壓力油經(jīng)換向閥左位流入液壓缸無桿腔，實(shí)現(xiàn)快速向右進(jìn)給運(yùn)動；當(dāng)電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，成為進(jìn)油節(jié)流的慢速向右運(yùn)動。2.兩種不同工進(jìn)的速度換接回路1）采用串聯(lián)流量閥速度轉(zhuǎn)換由二位二通電磁閥控制。電磁鐵斷電時，泵的輸出油液經(jīng)調(diào)速閥A、換向閥左位流入液壓缸，此時活塞速度由調(diào)速閥A控制；當(dāng)電磁鐵通電時，泵的輸出油液經(jīng)調(diào)速閥A、調(diào)速閥B流入液壓缸，此時活塞速度由調(diào)速閥B控制。調(diào)速閥B調(diào)節(jié)的工作進(jìn)給速度只能比調(diào)速閥A的速度低。2）采用并聯(lián)流量閥速度轉(zhuǎn)換由二位三通電磁閥控制。電磁鐵斷電時，泵的輸出油液經(jīng)調(diào)速閥A、換向閥左位流入液壓缸，此時活塞速度由調(diào)速閥A控制；當(dāng)電磁鐵通電時，泵的輸出油液經(jīng)調(diào)速閥B、換向閥右位流入液壓缸，此時活塞速度由調(diào)速閥B控制。兩次進(jìn)給速度可以分別調(diào)節(jié)。三、快速運(yùn)動回路

快速運(yùn)動回路又稱增速回路，其功用是使液壓執(zhí)行元件獲得所需的高速，縮短空回行程的運(yùn)動時間，以提高系統(tǒng)的工作效率。常見的快速運(yùn)動回路有：差動液壓缸快速運(yùn)動回路和雙泵供油快速運(yùn)動回路。1.采用差動液壓缸快速運(yùn)動回路

利用二位三通電磁換向閥2實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動連接。在這種回路中，閥1處在右位，閥2處在左位時，液壓缸差動連接作快速運(yùn)動。當(dāng)閥2電磁鐵通電，差動連接被切斷，液壓缸回油到油箱，實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。閥1左位接入時，缸快退。液壓缸的差動連接也可用換向閥P型中位滑閥機(jī)能來實(shí)現(xiàn)。1.采用雙泵供油快速運(yùn)動回路

泵1為低壓大流量泵，泵2為高壓小流量泵。在快速運(yùn)動時，泵1輸出的油液經(jīng)單向閥4與泵2輸出的油液共同向系統(tǒng)供油；工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥3使泵1卸荷，由泵2單獨(dú)向系統(tǒng)供油。系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥5調(diào)定。單向閥4在系統(tǒng)工進(jìn)時關(guān)閉?；芈返膬?yōu)點(diǎn)是功率損耗少，系統(tǒng)效率高，因而應(yīng)用較為普遍。思考與練習(xí)4．什么是速度換接回路？比較采用調(diào)速閥串聯(lián)或并聯(lián)的兩種不同工進(jìn)速度的換接回路特點(diǎn)。5．快速運(yùn)動回路有何功用？有哪些方法實(shí)現(xiàn)？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第四節(jié)順序動作回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.熟悉順序動作回路的功用和常用類型。2.掌握常見的順序動作回路的工作原理和工作特點(diǎn)。順序動作回路是指控制液壓系統(tǒng)中多個執(zhí)行元件動作先后次序的回路。按照控制原理和方法不同，順序動作的方式分為壓力控制、行程控制和時間控制三種。一、采用順序閥控制的順序動作回路

電磁鐵通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液進(jìn)入夾緊缸無桿腔，活塞右移實(shí)現(xiàn)夾緊動作；夾緊結(jié)束后，系統(tǒng)壓力升高，使順序閥A打開，泵輸出的油液進(jìn)入加工缸的無桿腔，活塞右移實(shí)現(xiàn)加工。

加工完畢，電磁鐵斷電，換向閥左位接入系統(tǒng)，泵輸出的油液進(jìn)入加工缸有桿腔，活塞左移實(shí)現(xiàn)快退動作；快退結(jié)束后，系統(tǒng)壓力升高，使順序閥B打開，泵輸出的油液進(jìn)入夾緊缸的有桿腔，活塞左移松開工件。為保證順序動作的可靠性，順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)大于先動作缸的最高工作壓力0.8～1MPa。二、采用壓力繼電器控制的順序動作回路按下按鈕，使電磁鐵1通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，夾緊缸右移，實(shí)現(xiàn)夾緊動作；夾緊完畢，系統(tǒng)壓力升高，使壓力繼電器動作，發(fā)出電信號，使電磁鐵2通電，加工缸右移，實(shí)現(xiàn)加工動作。該回路簡單易行，應(yīng)用較普遍。為保證順序動作的可靠性，壓力繼電器的調(diào)定壓力應(yīng)大于先動作缸的最高工作壓力0.3～0.5MPa。二、采用行程閥控制的順序動作回路

按下按鈕，使電磁鐵通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動作1；動作1終了時，活塞桿上的擋塊壓下行程閥，使行程閥上位接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動作2。電磁鐵斷電時，換向閥左位接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動作3；當(dāng)擋塊離開行程閥滾輪時，行程閥復(fù)位（下位），實(shí)現(xiàn)動作4。二、采用位置開關(guān)控制的順序動作回路

按下按鈕，使電磁鐵1通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動作1；動作1終了時，活塞桿上的擋塊觸動位置開關(guān)