液压传动与控制----液压基本回路

因此效率不高，特别是小流量、轻载时效率更 低。 出口节流调速范围大，运动较平稳，但效率较 低，它广泛用于功率不大、有负值负载和负 载变化较大，或要求运动平稳性较高的液压 系统。
△
节
图3-56
出口节流调速回路
3．旁路节流调速回路-利用节流阀的调速回路 节流阀装在旁路上，液压泵输出的油，分成两 路： 一路进入液压缸，另一路经节流阀流回油箱。 节流阀在这里起溢流作用。 在正常情况下溢流阀不打开，没有油经溢流阀 流向油箱。只有当系统过载时，溢流阀才打 开，起安全保护作用。 泵输出压力 pB 是不定值，它随负载变化而变 化，这是和上述两种方法不同的。
缓冲与补油 回路等。
一、限压回路 作用-限制液压系统的额定工作压力和最高工作 压力，保证系统的安全。
图3-29 定量泵系统压力调定回路
图3-30 变量泵系统安全回路
二、调压回路 作用-系统有若干个工作压力的需要，为满足系 统的需求，则有几级工作压力的限制。 1.二级调压回路 （下页图） 图中有两个溢流阀，各自调整的压力不同，但 需要与其他阀配合使用。
特定功能-能完成调节速度、调整工作压力、变 换运动速度、改变执行机构的运动方向等工 作。 4.按作用液压基本回路分为压力控制回路、 方向控制回路、
速度控制回路。
§7-1 方向控制回路 方向控制回路的作用用来控制液压系统各条油路中油流的接通、 切断或改变流向，从而使各执行机构按照需 要相应作出启动、停止或切换等一系列动作。 常用的方向控制回路有:
④适用于功率较小、非经常性调速的液压系统。 该回路中用的调速元件为节流阀、调速阀。 按调节元件的安装位置有以下三种方式 1.进油节流调速回路-利用节流阀的调速回路 节流阀串联在液压泵和液压缸之间,从液压泵 来的油经过节流阀进入液压缸工作腔。调节 节流阀通流截面积，即可调节输入液压缸的 流量，从而调节工作机构的运动速度。多余 的液压油经溢流阀流回油箱。
2 至 系 统 1
图3-41
远程调压回路
2.三级调压回路 图中有三个溢流阀，各自调整的压力不同，但 需要与其他阀配合使用。
2 3
4 1
（动画7-1多级调压回路.swf）
图3-42
多级压力回路
三、卸荷回路 作用-当执行机构在短时间内不工作时，一般不 宜关闭原动机，因为频繁启动原动机和液压 泵，造成它们的磨损，寿命下降，若将液压 泵输出的液体在低压情况经元件流回油箱中， 可避免高压下的能量损失，避免油温升高带 来的影响，故应设计一个卸荷回路。 卸荷-是指液压泵输出处于无负荷或在非常小的 负荷下流回油箱。 由功率N=pQ得知，理论上两者任何一项近似 于零，功率的损耗即接近于零。
5.利用换向阀的调速回路
（二）容积调速回路 容积调速回路是依靠改变液压泵（或泵组）排 量或液压马达（或马达组）的有效排量来调 节执行机构的运动速度。 由于容积调速方法没有功率损失，系统传动效 率高，油液发热少，温升慢，调速范围较大。 根据调速特性分有有级容积调速回路、
为使系统安全、可靠，应考虑设置缓冲补油回 路。 常用的缓冲补油回路有： 1.由两个过载阀组成的缓冲补油回路 （见附图） 该回路简单，适用于两边流量相等的系统。
由两个过载阀组成 的缓冲补油回路-
2.由四个单向阀和一个过载阀组成的缓冲补油回路
该回路简单，由于 两边使用一个过载 阀，只能调定一种 压力，故适用于两 边油路的过载压力 调定压力相同的系 统中。
3.利Leabharlann Baidu复合泵组成的卸荷回路
至 系 统 3 4 2 1
（下图）
5
图3-63
双泵供油回路
四、减压回路 在液压系统中，有些局部机构需要的工作压力 小于主油路的工作压力，为满足系统的要求， 利用减压阀的功能，组成减压回路。 常见的有-双向减压回路、单向减压回路。
1.双向减压回路
（见下图 ）
5
至主油路 3
2.双向增压回路
（课本P131图6-4 b）
六、缓冲、补油回路 当液压系统中的换向阀迅速换向或关闭回路时， 执行机构突然停止工作或换向，运动部件和 油液在惯性的作用会给系统带来很大的冲击。 这种作用一方面，会使局部油路(一腔)压力急剧升高， 超出工作压力的若干倍，导致系统中的元件 和管道发生噪声、振动等破坏，危害系统的 工作平稳和安全。 另一方面，由于封闭油路会造成另一腔出现真 空，使系统产生气穴现象，引起系统噪声、 振动、爬行。
调节节流阀的开口，即可调节从液压缸流回油 箱的流量，从而调节液压缸的运动速度。 泵输出的多余油液从溢流阀溢回油箱。 特点-进口节流调速的工作，情况和负载速度特 性，完全适用于出口节流调速。 由于液压缸回油腔排出的油要经过节流阀才回 到油箱，节流阀的阻力给回油腔造成一反压 力。因此外界负载变化时可起缓冲作用，运 动比较平稳，且可防止突进。不管外界的工 作负载和速度多么小，泵的输出功率都是一 样的。
图3-11
换向阀换向 卸荷回路
§7-2 压力控制回路 压力控制回路作用借助于各种压力控制元件来控制液压系统中各 条油路的工作压力，以求达到能够满足各执 行机构所需的力或力矩，能合理使用功率及 保证安全等。 限压回路、 常见的压力控制回路有调压回路、
卸荷回路、 保压回路、 减压回路、 平衡回路、
增压回路、
（2）用二位电磁铁组成的卸荷回路
（附图）
这两种方法简单，但换向阀切换时会产生换向 冲击（液压冲击），仅适用于低压、小流量 （<40L/min）的系统中。
2.电磁溢流阀组成的卸荷回路 该回路适用于大流量的液压系统中，电磁阀与 溢流阀共阀体，选择规格较大的阀。
电磁溢流阀组成的卸荷回路
（动画7-3先导型溢流阀卸载）回路.swf)
3.由两个过载阀和两个补油单向阀组成的缓 冲补油回路 这种回路可根据 各自的负载的大小 分别调定过载压力 值，适应性好， 应用比较普遍。
4.利用蓄能器组成的缓冲补油回路 蓄能器还可进行 吸收泵的脉动， 使执行机构工作 更平稳，但这种 回路使系统的结 构不紧凑。
七、顺序回路 1.单向顺序回路
2.双向顺序回路
△
节
图3-57
旁路节流调速回路
特点－ ①节流阀开口为零时，液压缸速度最大。随着 节流阀开口的增大，液压缸速度逐渐减小； ②当节流阀开口增大后液阻很小，液压泵压力 就不会高，系统的承载能力将显著减小； ③这种回路，节流阀的开度不能过大，只能在 小流量范围内进行调节，调节范围小。 从调速范围、小流量稳定性及承受负负载力等 方面来看出口节流调速性能最好，进口节流 调速次之，旁路式最差。
2.出口（回油）节流调速回路-利用节流阀的调速回路 节流阀接在回油路上的调速回路。 泵供油压力pB由溢流阀调节，调定后基本上保 持不变。如不考虑泵到油缸一段油路上的压 力损失，可以认为进入液压缸压力与泵供油 压力相等。节流阀在回油路上形成局部液阻， 因而在液压缸回油腔产生背压，其值决定于 负载。p2也就是节流阀的进口油压，节流阀 的出口油压为零。 调节节流阀的开口，即可调节从液压缸流回油 箱的流量，从而调节液压缸的运动速度。泵 输出的多余油液从溢流阀溢回油箱。
4
2
6
1
图3-35
减压回路
2.单向减压回路
3.分析减压回路
五、增压回路 使系统的局部油路或某个执行元件获得比液压 泵工作压力高得多的压力时,可采用增压回路。 常用的有 双向增压回路、单向增压回路。
1.单向增压回路
（课本P131图6-4 a）
单向增压回路F1=p1 S1 F2=p2 S2 F1=F2 p1 S1 =p2 S2 p2= (S1/ S2) p2 (S1/ S2)=K>1 P2 > p1
Q v S
液压马达的转速→→→↓
Q n q
从上两式中得知，调节执行机构的运动速度 有两种方法：
（1）改变输入执行机构工作腔的流量Q： ① 改变液压泵的供油量-采用变量泵或几个定量 泵组合； ②利用定量泵与调节节流装置来改变输入的流 量。 （2）改变液压马达的排量q。 调速回路有-
节流调速回路 容积调速回路
卸荷有流量卸荷方式、压力卸荷方式两种。 流量卸荷一般用于变量泵系统，当变量泵的工 作压力高与某值时，输出流量等于零，但这 种方法易使泵处于高压状态，系统元件磨损 严重，流量卸荷使用少。 压力卸荷-
现在使用的都是压力卸荷方式的卸荷回路。 1.利用换向阀组成的卸荷回路 （1）用三位四通M型、 H型组成的卸荷回路
八、平衡回路
（见附图）
§7-3 速度控制回路 液压系统中，除了必须满足主机对力或力矩的 要求外，还需要通过速度控制回路满足其对 执行机构运动速度的要求，如： 调速、 限速、 制动、
一、调速回路 液压机械在工作中，经常根据需要改变执行机 构的运动速度，如重载慢速、轻载快速。
快速等。
实现机械速度调节的液压回路称调速回路。 调速-是指原动机转速或功率保持不变的条件下 的调速。 液压缸的运动速度
其中制动阶段和起动阶段所产生的液压冲击对换 向平稳性具有决定的影响，停滞阶段主要是阀内 封油区和运动惯性所造成的滞后现象，封油长度 不足则泄漏过甚，但太长则对换向灵敏性有妨碍。
1.利用换向阀组成的换向回路 该回路用于开式系统。
图3-11
换向阀换向 卸荷回路
2.利用双向变量泵组成的换向回路 在闭式系统中，可利用双向泵供应方式来操纵 执行机构的换向。
节流调速的共同优点是液压系统简单能在较大 范围内实现无级调速。 共同缺点速度随负载而变化，节流阀调速只能 应用于负载变化不大的传动系统中。低速、 轻载时效率低，故节流调速回路限于用在功 率不大，发热限制不严的系统中。
4.利用调速阀组成的调速回路
（动画7-7调速阀串联速度换接回路.swf） （动画7-8调速阀并联速度换接回路.swf）
容积节流 调速回路
节流调速回路有： 进油节流调 速、
回油节流调速、
旁路节流调速。
容积调速回路有：
有级调速回路
无级调速回路
（一）节流调速回路 这种回路用于定量泵与定量执行机构组成的液 压系中。 它是利用节流方法来调节主油路和旁油路（通 油箱）的这两条并联油路的相对油阻，使一 部分压力油从旁路或溢流阀流回油箱中，从 而减少进入执行机构的流量，实现调速。 节流调速回路的特点： ①结构简单，操作方便； ②能获得较低的运动速度； ③压力油通过节流口和旁路流回油箱有能量损 失，导致系统发热和效率降低；
第七章
液压基本回路
基本概念-1.液压传动装置-液体为介质，依靠处在密闭 容器内的液体压力来传递能量的装置，称 为液压传动装置。 2.液压系统-整套传动装置的系统，称为液压 传动系统，简称为液压系统。 液压系统虽然比较复杂，但是它总不外乎是 由一些基本回路所组成。 3.基本回路-由若干个液压元件组成并且能够 完成某些特定功能的典型（简单）油路。
1
2
Δ
节
B
1
B
图3-54
进口节流调速回路
特点-工作过程中 ①泵的流量Q和泵供油压力pB是不变的，带动 泵的电动机功率也是不变的； ②流量Q和油压pB ，却按最高速度和最大负载 来选择； ③当系统在低速、轻载下工作时，有相当大的 一部分功率被损耗掉，损失的功率变成热能 使系统油温升高； ④由于液压缸回油腔没有背压，所以运动平稳 性较差；
换向回路、
锁紧回路 浮动回路等。 （制动回路）、
一、换向回路 其作用是-变换执行机构的运动方向。 对执行机构的换向，要求具有良好的平稳性和 灵敏性。 在换向过程中，运动部件的速度变化有三个阶 段： 制动阶段—从某种工作速度减至零速； 停滞阶段—短暂的过渡停顿； 起动阶段—又从零速反向加速至所需的工作速 度。
二、锁紧回路 该回路用于执行机构停止在某个位置上，并使 它较长时间可靠锁紧在该位置，而不发生漂 移或串动的一种回路。 1.利用换向阀滑阀机能为O或M型 - 组成的锁紧回路 （见下图）
利用换向阀滑阀机能为O或M型 – 组成的锁 紧回路
2.利用液压锁组成的锁紧
图3-20
用液控单向阀的锁紧回路
三、浮动回路 其作用是把执行机构的进油口与回油口连通， 自行循环，或同时接通油箱，使系统处于无 约束的浮动状态。 （见附图 或下图）
⑤压力油通过节流阀再进入液压缸，油温较高， 泄漏较大，也会影响运动速度； ⑥采用进口节流调速回路时，为了提高液压缸 活塞运动的平稳性，常在回油中装一个压力 为0.2~0.3MPa的背压阀； ⑦这种调速回路，调速范围较大，但稳定性较 差，功率损失较大； ⑧一般应用在功率较小，负载变化不大的机械 装置中。