第七章液压基本回路(含习题)

2、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？（6分）（2）单向阀2的作用是什么？（4分）（3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。

（10分）答：1)当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。

当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。

（6分）2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。

（4分）3）活塞向右运动时：进油路线为：液压泵1 →单向阀2 → 换向阀5左位→油缸无杆腔。

（6分）蓄能器→ 换向阀5左位→油缸无杆腔。

回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。

（4分）11、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。

(12分)（1）指出液压元件1～4的名称。

（2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。

4 Mpa，阀PJ的调定压力为2 Mpa，回答下列问题：(12分)（1）阀PY是（）阀，阀PJ是（）阀；（2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）；（3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值为（）。

解：（1）溢流阀(2分)、减压阀(2分)；（2）活塞运动期时p A=0 (2分)；p B=0 (2分)（3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：p A=4MPa(2分)；p B=2MPa(2分)。

21、如图所示液压系统，完成如下动作循环：快进—工进—快退—停止、卸荷。

试写出动作循环表，并评述系统的特点。

解：电磁铁动作循环表1Y A 2Y A 3YA 4YA快进＋———工进＋—＋—快退—＋——停止、卸荷———＋特点：先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄漏节流调速影响小，用电磁换向阀易实现自动控制。

23、如图所示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止工作循环，分析并回答以下问题：（1）写出元件2、3、4、7、8的名称及在系统中的作用？（2）列出电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）？（3）分析系统由哪些液压基本回路组成？（4）写出快进时的油流路线？解：（1）2——35DY，使执行元件换向3——22C，快慢速换接4——调速阀，调节工作进给速度7——溢流阀，背压阀8——外控内泄顺序阀做卸荷阀（2）电磁铁动作顺序表（3）三位五通电电液换向阀的换向回路、进口调速阀节流调速回路20.单向行程调速阀的快、慢、快换速回路、差动连接快速回路、双泵供油快速回路图示为某一组合机床液压传动系统原理图。

课时授课计划教学过程：复习： 1、滤油器的结构及功能2、蓄能器的功能3、油箱的结构4、管路、接头、热交换器的种类。

新课：第七章液压基本回路第一节能量回路一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路图7-1所示的能源回路的优点是：结构简单，反应迅速，压力波动比较小。

缺点是：由于定量泵不能改变输出流量，在负载不需要全流量工作时，多余的流量通过溢流阀流回油箱，所以效率较低，尤其当负载流量为零时，泵的流量几乎全部由溢流阀溢流，泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上，这将产生大量的热，使油温很快升高。

因此，这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。

能源系统的流量按系统的峰值流量设计，如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短，并且允许供油压力有一定变动，则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求，以减小泵的容量，并使功率损失和油温升高小些。

蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用，使系统工作更加平稳。

二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点，其特点是结构比较简单，功率损失小，适用于高压，但压力波动较大，并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化，对伺服系统将引起伺服放大系数的变化，因而对某些要求较高的系统不合适。

另外，所用元件较多，为了使泵有较长时间的卸荷，蓄能器的容量较大，整个能源装置的体积、重量都较大。

这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。

三、恒压力变量泵式（自动调压泵）液压能源回路图7-3所示为恒压力变量泵式（自动调压栗〉液压能源回路。

这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要，因而效率高，经济效果好，适用于高压和大功率系统，既适用于流量变化很大的系统，也适用于间歇工作的系统，为目前航空液压伺服系统所广泛采用。

第二节基本回路一、顺序动作回路顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。

按控制方式不同，可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。

思考题与习题7-1试说明由行程阀与液动阀组成的自动换向回路的工作原理。

泵压p p、溢流功率损失ΔP y和回路效率η。

⑵当A T=0.01㎝2和0.02㎝2时，若负载F=0，则泵压和缸的两腔压力p1和p2多大？⑶当F=10kN时，若节流阀最小稳定流量为50×10-3 L/min，对应的A T和缸速νmin多大？若将回路改为进油节流调速回路，则A T和νmin多大？232两项比较说明什么问题？7-6能否用普通的定值减压阀后面串联节流阀来代替调速阀工作？在三种节流调速回路中试用，其结果会有什么差别？为什么？q=30L/min。

不计管道和换向阀压力损失。

试问：⑴欲使缸速恒定。

不计调压偏差，溢流阀最小调定压力p y多大？⑵卸荷时能量损失多大？⑶背压若增加了Δp b，溢流阀定压力的增量Δp y应有多大？7-9如图所示，双泵供油、差动快进—工进速度换接回路有关数据如下：泵的输出流量q1=16L/min，q2=16L/min，所输油液的密度ρ=900㎏/m3，运动粘度υ=20×10-6㎡/s；缸的大小腔面积A1=100cm2，A2=60 cm2；快进时的负载F=1kN；油液流过方向阀时的压力损233失Δpυ=0.25MPa，连接缸两腔的油管ABCD的内径d=1.8㎝,其中ABC段因较长(L=3m),计算时需计其沿程压力损失,其它损失及由速度、高度变化形成的影响皆可忽略。

试求：⑴快进时缸速v和压力表读数。

⑵工进时若压力表读数为8MPa，此时回路承载能力多大（因流量小，不计损失）？液控顺序阀的调定压力宜选多大？7-10图示调速回路中，泵的排量V P=105ml/r，转速n P=1000r/min，容积效率ηvp=0.95。

溢流阀调定压力p y=7MPa。

液压马达排量V M=160ml/r，容积效率ηvM=0.95，机械效率ηmM=0.8，负载扭矩T=16N·m。

节流阀最大开度A Tmax=0.2㎝²(可视为薄刃孔口),其流量系数C q=0.62,油液密度ρ=900㎏/m³.不计其它损失.试求: ⑴通过节流阀的流量和液压缸⑴缸的左腔压力p1；⑵当负载F=0和F=9000N时的右腔压力p2；⑶设泵的总效率为0.75，求系统的总效率。

第7章液压基本回路•液压基本回路是为了实现特定的功能把有关的液压元件组合起来的典型油路结构；•液压基本回路是组成液压系统的基础。

液压基本回路包括：*压力控制回路*速度控制回路*方向控制回路*多执行元件回路7.1 压力控制回路功能：控制液压系统整体或局部的压力，主要包括：▪调压回路▪减压回路▪增压回路▪卸荷回路▪平衡回路▪保压回路1、调压回路•功能：调定和限制液压系统的压力恒定或不超过某个数值。

•一般用溢流阀来实现这一功能。

•调压回路的分类：•单级调压回路•多级调压回路•无级调压回路先导式溢流阀电液比例溢流阀2、减压回路•功能：使液压系统中某一部分油路的压力低于主油路的压力设定值。

•一般用减压阀来实现这一功能。

•减压回路的分类：•单级减压回路•多级减压回路•无级减压回路3、增压回路•功能：提高系统中局部油路中的压力，使局部压力远高于系统油源的压力。

•单作用增压回路：只能间歇增压。

4、卸荷回路•功能：在执行元件短时间不工作时，不需要频繁启、停原动机，而是使泵源在很小的输出功率下运转。

•卸荷的实质：使液压泵的输出流量或者压力接近于零，分别称为流量卸荷与压力卸荷。

•卸荷方式：•用换向阀中位机能的卸荷回路（压力卸荷）•用先导型溢流阀的卸荷回路（压力卸荷）•限压式变量泵的卸荷回路（流量卸荷）•采用蓄能器的保压卸荷回路换向阀M、H、K型中位机能均可实现压力卸荷限压式变量泵可实现保压卸荷用先导型溢流阀实现的压力卸荷卸荷时采用蓄能器补充泄漏保持液压缸大腔的压力限压式变量泵工作原理及特性曲线5、平衡回路•功能：使承受重力作用的执行元件的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或因自重而超速失控。

采用单向顺序阀不可长时间定位采用液控单向阀定位可靠单向节流阀用于平稳下行6、保压回路•功能：使系统在执行元件不动或仅有微小位移的工况下保持稳定的压力。

•保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。

电接触式压力表4监视预设压力的上下限值，控制换向阀2动作，液控单向阀3实现保压蓄能器保压卸荷回路7.2 速度控制回路控制与调节液压执行元件的速度。

第七章液压基本回路液压基本回路是指由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系组合，能够实现某种特定液压功能的油路结构。

液压基本回路因在系统中所起的作用不同有许多种类型，其中最常用的基本回路是：压力控制回路；速度控制回路；方向控制回路；多执行元件控制回路。

第一节压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节整个液压系统或液压系统局部油路上的工作压力，以满足液压系统不同执行元件对工作压力的不同要求。

压力控制回路主要有调压回路、减压回路、卸荷回路、平衡回路、保压回路等。

一、调压回路调压回路用来调定或限制液压系统的最高工作压力，或者使执行元件在工作过程的不同阶段能够实现多种不同的压力变换。

这一功能一般由溢流阀来实现。

当液压系统工作时，如果溢流阀始终能够处于溢流状态，就能保持溢流阀进口的压力基本不变，如果将溢流阀并接在液压泵的出油口，就能达到调定液压泵出口压力基本保持不变之目的。

1. 1.单级调压回路图 7-1 单级调压回路单级调压回路中使用的溢流阀可以是直动式或先导式结构。

图7-1为采用先导式溢流阀1和远程调压阀3组成的基本调压回路。

在转速一定的情况下，定量泵输出的流量基本不变，当改变节流阀2的开口大小来调节液压缸运动速度时，由于要排掉定量泵输出的多余流量，溢流阀1始终处于开启溢流状态，使系统工作压力稳定在溢流阀1调定压力值附近。

若图7-1回路中没有节流阀2，则泵出口压力将直接缸随负载压力变化而变化，溢流阀1作安全阀使用对系统起安全保护作用。

如果在先导型溢流阀1的远控口处接上一个远程调压阀3，则回路压力可由阀3远程调节，实现对回路压力的远程调压控制，但此时要求主溢流阀1必须是先导式溢流阀，且阀1的调定压力（阀1中先导阀的调定压力）必须大于阀3的调定压力，否则远程调压阀3将不起远程调压作用。

2. 2.采用远程调压阀的多级调压回路图 7-2 采用远程调压阀的多级调压回路利用先导式溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀的有机组合，能够实现回路的多级调压。

第7章液压基本回路不论机械设备的液压传动系统如何复杂，都是由一些液压基本回路组成的。

所谓基本回路，就是由有关的液压元件组成，用来完成特定功能的典型油路。

按其在液压系统中的功用，基本回路可分为：压力控制回路——控制整个系统或局部油路的工作压力；速度控制回路——控制和调节执行元件的速度；方向控制回路——控制执行元件运动方向的变换和锁停；多执行元件控制回路——控制多个执行元件相互间的动作。

本章讨论的是最常见的液压基本回路，熟悉和掌握它们的组成、工作原理及其应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。

7.1 压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统中液体的压力，以满足执行元件对力或转矩的要求。

这类回路包括调压、减压、卸荷、保压、平衡、增压等回路。

7.1.1调压回路调压回路的功能在于调定或限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程的不同阶段实现多级压力变换。

一般是由溢流阀来实现这一功能的。

1.单级调压回路图7.1所示为单级调压回路，这是液压系统中最为常见的回路。

调速阀调节进入液压缸的流量，定量泵提供的多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀起溢流恒压作用，保持系统压力稳定，且不受负载变化的影响。

调节溢流阀可调整系统的工作压力。

当取消系统中的调速阀时，系统压力随液压缸所受负载而变，溢流阀起安全阀作用，限定系统的最高工作压力。

系统过载时，安全阀开启，定量泵泵出的压力油经安全阀流回油箱。

2.多级调压回路图7.2所示为二级调压回路。

先导式溢流阀1的外控口串接二位二通换向阀2和远程调压阀3，构成二级调压回路。

当两个压力阀的调定压力为p3＜p1时，系统可通过图7.1单级调压回路换向阀的左位和右位分别获得p3和p1两种压力。

如果在溢流阀的外控口，通过多位换向阀的不同通油口，并联多个调压阀，即可构成多级调压回路。

图7.3为三级调压回路。

主溢流阀1的遥控口通过三位四通换向阀4分别接具有不同调定压力的远程调压阀2和3，当换向阀左位时，压力由阀2调定；换向阀右位时，压力由阀3调定；换向阀中位时，由主溢流阀1来调定系统最高的压力。

1.液压基本回路是由某些液压元件组成的，用来完成（特定功能）的回路，按其功用不同，可分为（压力控制）回路、（速度控制）回路和（方向控制）回路。

2.在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而（减小）。

3.在容积调速回路中，随着负载的增加，液压泵和液压马达的泄漏（增大），于是速度发生变化。

4.液压泵的卸荷有（压力）卸荷和（流量）卸荷两种方式。

5.在定量泵供油的系统中，用（流量阀）实现对执行元件的速度控制，这种回路称为（节流调速）回路。

7-2 判断题1.单向阀不只是作为单向阀使用，在不同的场合，可以有不同的用途。

（√）2.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。

（×）3.容积调速回路中，其主油路中的溢流阀起安全保护作用。

（√）4.采用顺序阀的顺序动作回路中，其顺序阀的调整压力应比先动作液压缸的最大工作压力低。

（×）5.在定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。

（×）6.同步回路可以使两个以上液压缸在运动中保持位置同步或速度同步。

（√）7-3 选择题1.在用节流阀的旁油路节流调速回路中，其液压缸速度( B )。

A．随负载增大而增加 B．随负载减少而增加 C. 不随负载变化2.( B )节流调速回路可承受负值负载。

A．进油路 B．回油路 C．旁油路3.顺序动作回路可用( C )来实现。

A．减压阀 B．溢流阀 C. 顺序阀4.要实现快速运动可采用( A )回路。

A．差动连接 B.调速阀调速 C．大流量泵供油5.为使减压回路可靠地工作，其最高调整压力应( B )系统压力。

A．大于 B．小于 C. 等于6.变量泵和定量马达组成的容积调速回路为( B )调速，即调节速度时，其输出的( D )不变。

定量泵和变量马达组成的容积调速回路为( A )调速，即调节速度时，其输出的( E )不变。

A．恒功率 B．恒转矩 C．恒压力 D．最大转矩 E．最大功率 F．最大流量和压力1.试说明图7-35所示由行程阀与液动阀组成的自动换向回路的工作原理。

第七章基本回路一、填空题1、锁紧回路的功用是在执行元件不工作时，切断其_________、_________油路，准确地使它保持在既定的位置上。

2、节流调速回路它用定量泵供油，用节流阀(或调速阀)改变进入执行元件的流量使之变速。

根据流量阀在回路中的位置不同，分为_________、_________、_________三种回路。

3、速度控制回路包括_________、_________、_________三种回路。

4、所谓基本回路，就是由有关的_________组成，用来完成特定功能的典型油路。

5、卸荷回路的功用是，在液压泵的驱动电机不频繁起闭，且使液压泵在接近零压的情况下运转，以减少_________和_________，延长泵和电机的使用寿命。

二、单项选择题1、在调速阀串联的速度换接回路中，后接入系统的调速阀的调定流量，应（）先接入系统的调速阀的调定流量。

A．大于B．等于C．小于D.不确定2.在采用节流阀的进油口节流调速回路中，当负载一定，节流阀开口减小，液压泵工作压力（）。

A.最大B.减小C.不变D.不确定3.液压系统中的工作机构在短时间停止运动可采用（），以达到节省动力损耗，减少液压系统发热，延长泵的使用寿命的目的。

A、调压回路B、减压回路C、卸荷回路C、卸压回路4.在采用节流阀的回油路节流调速回路中，当不考虑系统的泄漏损失和溢流阀的调压偏差，但负载增大时，试分析：l）活塞的运动速度（） 2）液压泵输出功率（） 3）液压泵输入功率（）a.最大b.减小c.基本不变d.可能最大也可能减小A.bccB.cbbC.accD.cbd5.为了使工作机构在任意位置可靠地停留，且在停留时其工作机构在受力的情况下不发生位移，应采用（）。

A、背压回路B、平衡回路C、锁紧回路C、减压回路6.当液压设备上有两个或两个以上的液压缸，在运动时要求保持相同的位移或速度，或以一定的速比运动时，应采用( )。

A、凋速回路B、同步回路C、调压回路D、方向控制回路7. 当用一个液压泵驱动的几个工作机构需要按一定的顺序依次动作时，应采用( )。