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1、液压与气压传动6-王积伟教授-东南大学School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动基本回路基本回路 所谓基本回路所谓基本回路是指由若干液压或气动元件组成的能完是指由若干液压或气动元件组成的能完成特定功能的最简单的通路结构。它是成特定功能的最简单的通路结构。它是连接元件和系连接元件和系统的桥梁统的桥梁，所有液、气压系统都由基本回路单元组成。，所有液、气压系统都由基本回路单元组成。了解一个基本回路的功能应该从该回路所在的系统去了解一个基本回路的功能应该从
2、该回路所在的系统去进行分析。进行分析。从本质上看，基本回路主要包括从本质上看，基本回路主要包括压力控制回路压力控制回路、流量流量控制回路控制回路和和方向控制回路方向控制回路三种类型，其他回路一般都三种类型，其他回路一般都是从这三种回路中派生出来的。是从这三种回路中派生出来的。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动Part 6.1 液压液压基本回路基本回路 液压基本回路分为：液压基本回路分为：u压力控制回路压力控制回路u速度控制回路速度控制回路u
3、方向控制回路方向控制回路u多执行元件控制回路多执行元件控制回路u高效节能回路高效节能回路u汽车汽车ABS系统液压回路系统液压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动Part 6.1.1 压力控制回路压力控制回路压力控制回路压力控制回路 压力控制回路压力控制回路压力控制回路压力控制回路是利用是利用压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀来控制系统整体或某一部分来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。的压力，以满足
4、液压执行元件对力或转矩要求的回路。压力控制回路压力控制回路压力控制回路压力控制回路包括包括调压调压调压调压、减压减压减压减压、增压增压增压增压、卸荷卸荷卸荷卸荷和和平衡平衡平衡平衡等回路。等回路。1.1.调压回路调压回路 调压回路调压回路调压回路调压回路的的功用功用功用功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在不超过某个数值。在定量泵系统定量泵系统定量泵系统定量泵系统中，液压泵的供油压力可以中，液压泵的供油压力可以通过通过溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀来调节。在来调节。在变量泵系统变量泵系统变量泵系统变量泵系统中，用中，用安全阀安全阀安全阀安全
5、阀来限定系统来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，的最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，则可采用则可采用多级调压回路多级调压回路多级调压回路多级调压回路。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动图图图图6-16-16-16-1 调压回路调压回路a a）单级、二级）单级、二级 b b）多级）多级 c c）比例）比例1 1、2 2、33先导式溢流阀先导式溢流阀 4 4二位二通电磁阀二位二通电磁阀 5 5远程调
6、远程调压阀压阀 6 6比例电磁溢流阀比例电磁溢流阀单级调压回路单级调压回路如如图图图图6-1a6-1a所示，在液所示，在液压泵出口处设置并联压泵出口处设置并联的的溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀1 1，电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀4 4不通电时，即为不通电时，即为单级单级单级单级调压回路调压回路调压回路调压回路，压力由，压力由溢溢溢溢流阀流阀流阀流阀1 1的的调压弹簧调压弹簧调压弹簧调压弹簧调调定。定。二级调压回路二级调压回路图图图图6-1a6-1a也可实现两种不同也可实现两种不同的压力控制，由的压力控制，由先导式溢先导式溢先导式溢先导式溢流阀流阀流阀流阀1 1和和远程调压阀远程调压阀远程调压阀远程调压阀
7、5 5分别分别调整工作压力。当调整工作压力。当二位二二位二二位二二位二通电磁阀通电磁阀通电磁阀通电磁阀4 4处于图示位置处于图示位置时，系统压力由时，系统压力由阀阀阀阀1 1调定；调定；当当阀阀阀阀4 4通电后右位接入时，通电后右位接入时，系统压力由系统压力由阀阀阀阀5 5调定。但调定。但要注意，阀要注意，阀5的调定压力的调定压力一定要低于阀一定要低于阀1的调定压的调定压力，否则不能实现力，否则不能实现二级调二级调二级调二级调压压压压；当系统压力由阀；当系统压力由阀5调调定时，先导式溢流阀定时，先导式溢流阀1的的先导阀口关闭，但主阀开先导阀口关闭，但主阀开启，液压泵的溢流流量经启，液压泵的溢流
8、流量经主阀流回油箱。主阀流回油箱。多级调压回路多级调压回路如如图图图图6-1b6-1b所示的由溢流阀所示的由溢流阀1、2、3分别控制系统的分别控制系统的压力，从而组成了压力，从而组成了三级调三级调三级调三级调压回路压回路压回路压回路。当两个电磁铁均。当两个电磁铁均不通电时，系统压力由不通电时，系统压力由阀阀阀阀1 1调定；当调定；当1YA通电时，通电时，系统压力由系统压力由阀阀阀阀2 2调定；当调定；当2YA通电时，系统压力由通电时，系统压力由阀阀阀阀3 3调定。但在这种调压调定。但在这种调压回路中，阀回路中，阀2和阀和阀3的调定的调定压力要低于阀压力要低于阀1的调定压的调定压力，而阀力，而阀
9、2和阀和阀3的调定压的调定压力之间没有一定的关系。力之间没有一定的关系。比例调压回路比例调压回路如如图图图图6-1c6-1c所示，调节所示，调节先导式比例电磁溢流先导式比例电磁溢流先导式比例电磁溢流先导式比例电磁溢流阀阀阀阀6 6的输入电流，即的输入电流，即可实现系统压力的无可实现系统压力的无级调节，这样不但回级调节，这样不但回路结构简单，压力切路结构简单，压力切换平稳，而且便于实换平稳，而且便于实现远距离控制或程控。现远距离控制或程控。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本
10、回路液压与气压传动液压与气压传动图图图图6-26-26-26-2 用变量泵调压回路用变量泵调压回路11变量泵变量泵 2 2安全阀安全阀用变量泵调压回路用变量泵调压回路 采用采用非限压式变量泵非限压式变量泵非限压式变量泵非限压式变量泵1 1时，系统的最高压时，系统的最高压力由力由安全阀安全阀安全阀安全阀2 2限定。限定。当采用当采用限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵时，系统的最高压力时，系统的最高压力由泵调节，其值为泵由泵调节，其值为泵处于无流量输出时的处于无流量输出时的压力值，如压力值，如图图图图6-26-2所所示。示。School of Mechanical Engineeri
11、ng东南大学机械工程学东南大学机械工程学院院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动2.2.减压回路减压回路 图图图图6-36-36-36-3 减压回路减压回路a a）一级）一级 b b）二级）二级11减压阀减压阀 2 2溢流阀溢流阀减压回路减压回路减压回路减压回路的功用是使系统中的某一部的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。最常见分油路具有较低的稳定压力。最常见的减压回路采用的减压回路采用定值减压阀定值减压阀定值减压阀定值减压阀与主油路与主油路相连，如相连，如图图图图6-3a6-3a所示。回路中的所示。回路中的单向单向单向单向阀阀阀阀
12、用于防止主油路压力低于减压阀调用于防止主油路压力低于减压阀调整压力时油液倒流，起整压力时油液倒流，起短时保压作用短时保压作用短时保压作用短时保压作用。减压回路中也可以采用类似两级或多减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方式获得两级或多级减压。级调压的方式获得两级或多级减压。图图图图6-3b6-3b所示为利用所示为利用先导式减压阀先导式减压阀先导式减压阀先导式减压阀1 1的的远程控制口接一远程控制口接一溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀2 2，则可由阀，则可由阀1、阀阀2各调得一种低压。但要注意，阀各调得一种低压。但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀的调定压力值一定要低于阀1的调定的调定压力值。压力
13、值。图图图图6-46-46-46-4 无级减压回路无级减压回路11比例减压阀比例减压阀 2 2溢流阀溢流阀为了使为了使减压回路减压回路减压回路减压回路工作可靠起见，工作可靠起见，减压减压减压减压阀阀阀阀的最低调整压力应不小于的最低调整压力应不小于0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力低，最高调整压力至少应比系统压力低0.5MPa。当减压回路中的执行元件。当减压回路中的执行元件需要调速时，需要调速时，调速元件调速元件调速元件调速元件应放在减压阀应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度
14、发生影响。元件的速度发生影响。也可用也可用比例减压阀比例减压阀比例减压阀比例减压阀组成组成减压回路减压回路减压回路减压回路，如，如图图图图6-46-4所示。调节输入比例减压阀所示。调节输入比例减压阀1的的电流，即可使分支油路电流，即可使分支油路无级减压无级减压无级减压无级减压，并，并易实现遥控易实现遥控。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动3.3.增压回路增压回路 当液压系统中的某当液压系统中的某一支路需要压力较一支路需要压力较高但流量不大的
15、压高但流量不大的压力油，若采用高压力油，若采用高压泵又不经济，或者泵又不经济，或者根本就没有这样高根本就没有这样高压力的液压泵时，压力的液压泵时，可以采用可以采用增压回路增压回路增压回路增压回路。采用采用增压回路增压回路增压回路增压回路可节省能源，而且工作可靠、噪声小。可节省能源，而且工作可靠、噪声小。图图图图6-56-56-56-5 增压回路增压回路a a）单作用增压缸）单作用增压缸 b b）双作用增压缸）双作用增压缸1 1、2 2、3 3、44单向阀单向阀 5 5电磁换向阀电磁换向阀单作用增压缸的增压回路单作用增压缸的增压回路图图图图6-5a6-5a所示为所示为单作用增压回单作用增压回单作
16、用增压回单作用增压回路路路路。在图示位置工作时，系。在图示位置工作时，系统的供油压力统的供油压力p1进入增压缸进入增压缸的大活塞左腔，此时在小活的大活塞左腔，此时在小活塞右腔即可得到所需的较高塞右腔即可得到所需的较高压力压力p2。当。当二位四通电磁换二位四通电磁换二位四通电磁换二位四通电磁换向阀向阀向阀向阀右位接入系统时，增压右位接入系统时，增压缸返回，辅助油箱中的油液缸返回，辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞右腔。经单向阀补入小活塞右腔。因该回路只能间断增压，所因该回路只能间断增压，所以称之为以称之为单作用增压回路单作用增压回路单作用增压回路单作用增压回路。双作用增压缸的增压回路双作用增压缸
17、的增压回路 图图图图6-5b6-5b所示为采用所示为采用双作用增压双作用增压双作用增压双作用增压缸的增压回路缸的增压回路缸的增压回路缸的增压回路，能连续输出高，能连续输出高压油。在图示位置时，液压泵压油。在图示位置时，液压泵输出的压力油经输出的压力油经电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀5 5和和单向阀单向阀单向阀单向阀1 1进入增压缸左端大、小进入增压缸左端大、小活塞的左腔，大活塞右腔的回活塞的左腔，大活塞右腔的回油通油箱，右端小活塞右腔增油通油箱，右端小活塞右腔增压后的高压油经压后的高压油经单向阀单向阀单向阀单向阀4 4输出，输出，此时此时单向阀单向阀单向阀单向阀2 2、3 3被关闭。
18、当增被关闭。当增压缸活塞移到右端时，电磁铁压缸活塞移到右端时，电磁铁换向阀通电换向，增压缸活塞换向阀通电换向，增压缸活塞向左移动，左端小活塞左腔输向左移动，左端小活塞左腔输出的高压油经出的高压油经单向阀单向阀单向阀单向阀3 3输出。输出。这样，增压缸的活塞不断往复运动，这样，增压缸的活塞不断往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现两端便交替输出高压油，从而实现了连续增压。了连续增压。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动用液压泵增压回路用液压泵
19、增压回路本回路多用于起重机的液压系统。本回路多用于起重机的液压系统。液压泵液压泵液压泵液压泵2 2和和和和3 3由由液压马达液压马达液压马达液压马达4 4驱动，驱动，泵泵泵泵1 1与与泵泵泵泵2 2或或泵泵泵泵3 3串联，串联，从而实现增压，如从而实现增压，如图图图图6-66-6所示。所示。图图图图6-66-66-66-6 用液压泵增压回路用液压泵增压回路1 1、2 2、33液压泵液压泵 4 4液压马达液压马达4.4.卸荷回路卸荷回路 卸荷回路卸荷回路卸荷回路卸荷回路的功用是在液压泵不停止的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在压力很转动时，使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱，以减
20、少功率低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。这种卸荷方式称为动机的寿命。这种卸荷方式称为压压压压力卸荷力卸荷力卸荷力卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动图图图图6-76-76-76-7 卸荷回路卸荷回路 a a）换向阀）换向阀 b b）插装阀）插装阀11溢流阀溢流阀 2 2二位二通电磁阀二位二通电磁阀常见的压力卸荷方式有如下几种：常见的压力卸荷方式有如下几种：换向阀卸荷回路
21、换向阀卸荷回路M、H和和K型中位机能的型中位机能的三三三三位换向阀位换向阀位换向阀位换向阀处于中位时，液处于中位时，液压泵卸荷。压泵卸荷。图图图图6-7a6-7a所示采所示采用用M型中位机能的型中位机能的电液换向电液换向电液换向电液换向阀的卸荷回路阀的卸荷回路阀的卸荷回路阀的卸荷回路。这种回路。这种回路切换时压力冲击小，但回切换时压力冲击小，但回路中必须设置单向阀，以路中必须设置单向阀，以使系统能保持使系统能保持0.3MPa左右左右的压力，供控制油路之用。的压力，供控制油路之用。插装阀卸荷回路插装阀卸荷回路图图图图6-7b6-7b所示为所示为插装阀的插装阀的插装阀的插装阀的卸荷回路卸荷回路卸荷
22、回路卸荷回路。由于插装阀。由于插装阀通流能力大，因而这种通流能力大，因而这种卸荷回路适用于大流量卸荷回路适用于大流量的液压系统。正常工作的液压系统。正常工作时，液压泵压力由阀时，液压泵压力由阀1调调定。当定。当二位二通电磁阀二位二通电磁阀二位二通电磁阀二位二通电磁阀2 2通电后，主阀上腔接通通电后，主阀上腔接通油箱，主阀口全部打开，油箱，主阀口全部打开，泵即卸荷。泵即卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动先导式溢流阀卸荷先导式溢流阀卸荷回
23、路回路图图图图6-1a6-1a中，若去掉中，若去掉远程调压阀远程调压阀远程调压阀远程调压阀5 5，使，使先导式溢流阀先导式溢流阀先导式溢流阀先导式溢流阀的远的远程控制口通过程控制口通过二位二位二位二位二通电磁阀二通电磁阀二通电磁阀二通电磁阀4 4直接直接与与油箱油箱油箱油箱相连，便构相连，便构成一种成一种用先导式溢用先导式溢用先导式溢用先导式溢流阀的卸荷回路流阀的卸荷回路流阀的卸荷回路流阀的卸荷回路，这种卸荷回路切换这种卸荷回路切换时冲击小。时冲击小。图图图图6-16-16-16-1 调压回路调压回路a a）单级、二级）单级、二级 b b）多级）多级 c c）比例）比例1 1、2 2、33先导
24、式溢流阀先导式溢流阀 4 4二位二通电磁阀二位二通电磁阀 5 5远程调远程调压阀压阀 6 6比例电磁溢流阀比例电磁溢流阀School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动多缸系统卸荷回路多缸系统卸荷回路 图图图图6-86-86-86-8 多缸系统卸荷回路多缸系统卸荷回路图图图图6-86-8所示是由一个所示是由一个液压泵液压泵液压泵液压泵向两个以上向两个以上液压缸液压缸液压缸液压缸供油的供油的多缸系统的卸多缸系统的卸多缸系统的卸多缸系统的卸荷回路荷回路荷回路
25、荷回路。该回路把。该回路把四通换向阀四通换向阀四通换向阀四通换向阀和和二通换向阀二通换向阀二通换向阀二通换向阀连接在一起动作，当连接在一起动作，当各液压缸的换向阀都在各液压缸的换向阀都在中间位置中间位置中间位置中间位置时，泵就处于时，泵就处于无载荷运转状态无载荷运转状态无载荷运转状态无载荷运转状态。必须指出必须指出必须指出必须指出，在，在限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵供油的供油的回路中，当执行元件不工作而不需回路中，当执行元件不工作而不需要流量输入时，泵继续在转动，输要流量输入时，泵继续在转动，输出压力最高，但输出流量接近于零。出压力最高，但输出流量接近于零。因功率是流量和压
26、力的乘积，所以因功率是流量和压力的乘积，所以这种情况下，驱动泵所需的功率也这种情况下，驱动泵所需的功率也接近于零，就是说系统实现了接近于零，就是说系统实现了卸荷卸荷卸荷卸荷。所以，确切地说，所谓所以，确切地说，所谓卸荷卸荷卸荷卸荷意即为意即为卸功率之荷卸功率之荷卸功率之荷卸功率之荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动5.5.保压回路保压回路 保压回路保压回路保压回路保压回路：在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微：在执行元件停止工作或仅
27、有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。最简单的保压回路：最简单的保压回路：最简单的保压回路：最简单的保压回路：使用密封性能较好的使用密封性能较好的液控单向阀的回路液控单向阀的回路液控单向阀的回路液控单向阀的回路，阀类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。阀类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。常用的保压回路有：常用的保压回路有：u 利用液压泵的保压回路利用液压泵的保压回路u 利用蓄能器的保压回路利用蓄能器的保压回路u 自动补油保压回路自动补油保压回路School of Mechanical Engineering东南大
28、学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动利用液压泵的保压回路利用液压泵的保压回路 在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作。此时，若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流工作。此时，若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，发热严重，故只在小功率系回油箱，系统功率损失大，发热严重，故只在小功率系统且保压时间较短的场合下使用。若采用统且保压时间较短的场合下使用。若采用限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵限压式变量泵，在保压时泵的压力虽较高，
29、但输出流量几乎等于零。因在保压时泵的压力虽较高，但输出流量几乎等于零。因而，系统的功率损失较小，且能随泄漏量的变化而自动而，系统的功率损失较小，且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，故其效率也较高。调整输出流量，故其效率也较高。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动利用蓄能器的保压回路利用蓄能器的保压回路如如图图图图6-9a6-9a所示，当所示，当三位四通电三位四通电三位四通电三位四通电磁换向阀磁换向阀磁换向阀磁换向阀5 5左位接入工作时，左位
30、接入工作时，液压缸液压缸液压缸液压缸6 6向右运动，例如压紧向右运动，例如压紧工件后，进油路压力升高至调工件后，进油路压力升高至调定值，定值，压力继电器压力继电器压力继电器压力继电器3 3发出信号发出信号使使二位二通电磁阀二位二通电磁阀二位二通电磁阀二位二通电磁阀7 7通电，通电，液液液液压泵压泵压泵压泵1 1即卸荷，即卸荷，单向阀单向阀单向阀单向阀2 2自动关自动关闭，液压缸则由闭，液压缸则由蓄能器蓄能器蓄能器蓄能器4 4保压。保压。缸压不足时，压力继电器复位缸压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。保压时间的长使泵重新工作。保压时间的长短取决于蓄能器容量和压力继短取决于蓄能器容量和压力继电器
31、的通断调节区间，而压力电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间决定了继电器的通断调节区间决定了缸中压力的最高和最低值。缸中压力的最高和最低值。图图图图6-96-96-96-9 利用蓄能器的保压回路利用蓄能器的保压回路a a）利用蓄能器）利用蓄能器 b b）多个执行元件）多个执行元件11液压泵液压泵 2 2单向阀单向阀 3 3压力继电器压力继电器 4 4蓄能器蓄能器 55三位四通电磁换向阀三位四通电磁换向阀 6 6液压缸液压缸 77二位二通电磁阀二位二通电磁阀 8 8溢流阀溢流阀图图图图6-9b6-9b所示为多个执行元件所示为多个执行元件系统中的保压回路。这种回路系统中的保压回路。这种回路
32、的支路需保压。的支路需保压。液压泵液压泵液压泵液压泵1 1通过通过单向阀单向阀单向阀单向阀2 2向支路输油，当支路向支路输油，当支路压力升高达到压力升高达到压力继电器压力继电器压力继电器压力继电器3 3的的调定值时，单向阀关闭，支路调定值时，单向阀关闭，支路由由蓄能器蓄能器蓄能器蓄能器4 4保压并补偿泄漏，保压并补偿泄漏，与此同时，压力继电器发出信与此同时，压力继电器发出信号，控制换向阀（图中未示），号，控制换向阀（图中未示），使泵向主油路输油，另一个执使泵向主油路输油，另一个执行元件开始动作。行元件开始动作。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院
33、东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动自动补油保压回路自动补油保压回路图图图图6-106-10所示为采用所示为采用液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀和和电接电接电接电接点压力表点压力表点压力表点压力表的的自动补油保压回路自动补油保压回路自动补油保压回路自动补油保压回路，其，其工工工工作原理作原理作原理作原理为：当为：当1YA通电，换向阀右位接通电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力上升至入回路，液压缸上腔压力上升至电接电接电接电接点压力表点压力表点压力表点压力表的的上限值上限值上限值上限值时，压力表触点通时，压力表触点通
34、电，使电，使电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁1YA1YA断电，换向阀处于中断电，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由位，液压泵卸荷，液压缸由液控单向液控单向液控单向液控单向阀阀阀阀保压。保压。图图图图6-106-106-106-10 自动补油的保压回路自动补油的保压回路当液压缸上腔压力下降到当液压缸上腔压力下降到电接点压力表电接点压力表电接点压力表电接点压力表调定的调定的下限值下限值下限值下限值时，压力表又发时，压力表又发出信号，使出信号，使1YA通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，这一回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范这一
35、回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范围内。围内。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动6.6.平衡回路平衡回路 功用功用功用功用：当执行机构不工作时，不致因受负载：当执行机构不工作时，不致因受负载重力作用而使执行机构自行下落。重力作用而使执行机构自行下落。图图图图6-116-116-116-11 用顺序阀的用顺序阀的平衡回路平衡回路图图图图6-116-11所示为采用所示为采用单向顺序阀单向顺序阀单向顺序阀单向顺序阀的的平衡回
36、路平衡回路平衡回路平衡回路。当。当1YA通电后活塞下行时，液压缸下腔的油液顶开顺序通电后活塞下行时，液压缸下腔的油液顶开顺序阀而回油箱，回油路上存在一定背压。如果此顺阀而回油箱，回油路上存在一定背压。如果此顺序阀调定的背压值大于活塞和与之相连的工作部序阀调定的背压值大于活塞和与之相连的工作部件自重在缸下腔产生的压力值时，则当换向阀处件自重在缸下腔产生的压力值时，则当换向阀处于中位时，活塞及工作部件就能被顺序阀锁住而于中位时，活塞及工作部件就能被顺序阀锁住而停止运动。停止运动。这种回路在活塞向下快速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相连的这种回路在活塞向下快速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相
37、连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落，因此它工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落，因此它只适用于只适用于只适用于只适用于工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动图图图图6-126-126-126-12 减压平衡回路减压平衡回路由由减压阀减压
38、阀减压阀减压阀和和溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀组成组成减压平衡回路减压平衡回路减压平衡回路减压平衡回路，如如图图图图6-126-12所示。进入液压缸的压力由减所示。进入液压缸的压力由减压阀调节，以平衡压阀调节，以平衡载荷载荷载荷载荷F F；液压缸的活；液压缸的活塞杆跟随载荷作随动塞杆跟随载荷作随动位移位移位移位移s s，当活塞杆，当活塞杆向上移动时，减压阀向液压缸供油；当向上移动时，减压阀向液压缸供油；当活塞杆向下移动时，溢流阀溢流；保证活塞杆向下移动时，溢流阀溢流；保证液压缸在任何时候都保持对载荷的平衡。液压缸在任何时候都保持对载荷的平衡。溢流阀的调定压力要大于减压阀的调定溢流阀的调定压力要大于
39、减压阀的调定压力。压力。在工程机械中常常用在工程机械中常常用平衡阀平衡阀平衡阀平衡阀（见（见图图图图4-4-3434）直接形成）直接形成平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动液压系统在保压过程中，由于液压系统在保压过程中，由于油液压缩性油液压缩性油液压缩性油液压缩性和和机械部分机械部分机械部分机械部分产生弹产生弹性变形，因而储存了相当的能量，若立即换向，则会产生压性变形，因而储存了相当的能量，若立即换向，则会产
40、生压力冲击。因而对容量大的液压缸和高压系统（大于力冲击。因而对容量大的液压缸和高压系统（大于7MPa），），应在保压与换向之间采取应在保压与换向之间采取释压释压释压释压措施。措施。.释压回路释压回路 图图图图6-136-13所示为所示为释压回路释压回路释压回路释压回路。当液压系统工作循环不频繁时，也可用当液压系统工作循环不频繁时，也可用手动截止阀手动截止阀手动截止阀手动截止阀释压。释压。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动图图图图6-136-
41、136-136-13 释压回路释压回路a a）用节流阀）用节流阀 b b）采用节流阀、液控单向阀和换向阀）采用节流阀、液控单向阀和换向阀 c c）用溢流阀）用溢流阀11三位四通换向阀三位四通换向阀 2 2二位二通电磁阀二位二通电磁阀 3 3、44液控单向阀液控单向阀55二位三通电磁阀二位三通电磁阀 6 6溢流阀溢流阀 7 7节流阀节流阀 8 8单向阀单向阀图图图图6-13a6-13a为采用为采用节流阀节流阀节流阀节流阀的的释压回路。当加压（保压）释压回路。当加压（保压）结束后，首先使阀结束后，首先使阀2换向换向和将阀和将阀1切换至中位，缸切换至中位，缸上腔高压油经节流阀释压。上腔高压油经节流阀
42、释压。液压泵短期卸荷后再使阀液压泵短期卸荷后再使阀1换接至左位，并使阀换接至左位，并使阀2断断电，左位接入，活塞向上电，左位接入，活塞向上快速回程。快速回程。图图图图6-136-13所示为所示为释压回路释压回路释压回路释压回路。图图图图6-13b6-13b所示为采所示为采用用节流阀节流阀节流阀节流阀、液控单液控单液控单液控单向阀向阀向阀向阀和和换向阀换向阀换向阀换向阀的释的释压回路。当换向阀压回路。当换向阀1处于中位、换向处于中位、换向阀阀5右位接入时，右位接入时，液控单向阀液控单向阀3打开，打开，缸左腔高压油经节缸左腔高压油经节流阀释压；然后将流阀释压；然后将换向阀换向阀1切换到右切换到右位
43、，同时使阀位，同时使阀5断断电复位，活塞便快电复位，活塞便快速退回。速退回。图图图图6-13c6-13c为用为用溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀释压的回路。当释压的回路。当换向阀处于图示位置时，溢流阀换向阀处于图示位置时，溢流阀6的的远程控制口通过节流阀远程控制口通过节流阀7和单向阀和单向阀8回油箱。调节节流阀的开口大小就回油箱。调节节流阀的开口大小就可以改变溢流阀的开启速度，也即可以改变溢流阀的开启速度，也即调节缸上腔高压油的释压速度。溢调节缸上腔高压油的释压速度。溢流阀的调节压力应大于系统中流阀的调节压力应大于系统中调压调压调压调压溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀（图中未表示）的压力，因（图中未表示）的压
44、力，因此溢流阀此溢流阀6也起也起安全阀安全阀安全阀安全阀的作用。的作用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动.制动回路制动回路 用顺序阀制动回路用顺序阀制动回路 用用顺序阀制动回路顺序阀制动回路顺序阀制动回路顺序阀制动回路如如图图图图6-146-14所示。所示。图示为回路应用于液压马达产生图示为回路应用于液压马达产生负的载荷时的工况。将负的载荷时的工况。将三位四通三位四通三位四通三位四通换向阀换向阀换向阀换向阀切换到下位，当液压马达切换到下位
45、，当液压马达为正载荷时，为正载荷时，外控顺序阀外控顺序阀外控顺序阀外控顺序阀由于压由于压力油作用而被打开；但当液压马力油作用而被打开；但当液压马达为负的载荷时，液压马达入口达为负的载荷时，液压马达入口侧的油压降低，侧的油压降低，内控顺序阀内控顺序阀内控顺序阀内控顺序阀起制起制动作用。如换向阀处于中位，液动作用。如换向阀处于中位，液压马达停止转动。压马达停止转动。图图图图6-146-146-146-14用顺序阀制动回路用顺序阀制动回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液
46、压与气压传动液压与气压传动用溢流阀制动回路用溢流阀制动回路 图图图图6-156-156-156-15用溢流阀制动回路用溢流阀制动回路1 1、22溢流阀溢流阀图图图图6-156-15所示为用所示为用溢流阀制动回溢流阀制动回溢流阀制动回溢流阀制动回路路路路。它采用一个。它采用一个电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀控制两控制两个个溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀的遥控口。图示位置的遥控口。图示位置为电磁阀断电，溢流阀为电磁阀断电，溢流阀2的遥的遥控口直接通油箱，液压泵卸荷，控口直接通油箱，液压泵卸荷，而溢流阀而溢流阀1的遥控口堵塞，此的遥控口堵塞，此时液压马达被制动。当电磁阀时液压马达被制动。当电磁阀通电，阀通电，阀
47、1遥控口通油箱，阀遥控口通油箱，阀2遥控口堵塞，使液压马达运遥控口堵塞，使液压马达运转。转。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动Part 6.1.2 速度控制回路速度控制回路速度控制回路速度控制回路 在液压传动系统中的在液压传动系统中的速度控制回路速度控制回路速度控制回路速度控制回路包括：包括：u调节液压执行元件的速度的调节液压执行元件的速度的调速回路调速回路调速回路调速回路u使之获得快速运动的使之获得快速运动的快速运动回路快速运动回路快速运
48、动回路快速运动回路u工作进给速度以及工作进给速度之间的工作进给速度以及工作进给速度之间的速度速度速度速度换接回路换接回路换接回路换接回路调速目的调速目的调速目的调速目的：满足液压执行元件对工作速度的要求。：满足液压执行元件对工作速度的要求。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动不考虑液压油的压缩性和泄漏的不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下，液压缸的运动速度为：情况下，液压缸的运动速度为：（6-16-16-16-1）液压马达的转速为：液压马达的转
49、速为：（6-26-26-26-2）式中式中:q输入液压执行元件的流量；输入液压执行元件的流量；A液压缸的有效面积；液压缸的有效面积；Vm液压马达的排量。液压马达的排量。实际中，用改变进入液实际中，用改变进入液压执行元件的流量或改压执行元件的流量或改变变量液压马达排量的变变量液压马达排量的方法来调速方法来调速。uu节流调速节流调速节流调速节流调速：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量。：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量。uu容积调速容积调速容积调速容积调速：采用改变变量泵或变量马达排量。：采用改变变量泵或变量马达排量。uu容积节流调速容积节流调速容积节流调速容积节流调速：同时用变
50、量泵和流量阀：同时用变量泵和流量阀。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院第六章第六章第六章第六章 基本回路基本回路基本回路基本回路液压与气压传动液压与气压传动1.1.节流节流节流节流调速回路调速回路 工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。流量，以调节其运动速度。根据流量阀在根据流量阀在回路中的位置回路中的位置回路