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1、第六章液压基本回路第六章液压基本回路第1页，共54页，编辑于2022年，星期三第一节第一节 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制回路是利用压力控制阀压力控制阀来控制系来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行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，这类回路包括元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、卸荷调压、减压、增压、卸荷和和平衡平衡等多种回路。等多种回路。第2页，共54页，编辑于2022年，星期三功用：使液压系统整体或部分的功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或压力保持恒定或不超过某个数值不超过某个数值。（1）单级调压回路）单
2、级调压回路（2）二级调压回路）二级调压回路（3）多级调压回路）多级调压回路一、调压回路一、调压回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路第3页，共54页，编辑于2022年，星期三功用：使系统中的某一部分油路具有较低功用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。的稳定压力。二、减压回路二、减压回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路第4页，共54页，编辑于2022年，星期三三、卸荷回路三、卸荷回路功用：是在液压泵驱动电动机功用：是在液压泵驱动电动机不频繁启闭不频繁启闭的情况下，使液压泵在的情况下，使液压泵在功率功率损耗接近于零损耗接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长的情况
3、下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的寿命。泵和电机的寿命。流量卸荷：流量卸荷：使用变量泵，使之以最小流量运转使用变量泵，使之以最小流量运转压力卸荷：压力卸荷：使泵在接近零压下运转使泵在接近零压下运转常见的压力卸荷方式：常见的压力卸荷方式：（1）换向阀卸荷回路换向阀卸荷回路（2）用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路）用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路第5页，共54页，编辑于2022年，星期三四、平衡回路四、平衡回路功用：功用：防止防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件相连的工作部件因自重而自行下落因自重而自行下落采用单向
4、顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路本节结束，返回本节结束，返回第6页，共54页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 速度控制回路速度控制回路一、调速回路一、调速回路 改变执行元件的工作速度改变执行元件的工作速度液压缸液压缸 ：v=q/A 改变流量改变流量q液压马达：液压马达：n=q/Vm 改变流量或排量改变流量或排量节流调速节流调速：用定量泵和流量阀来调速：用定量泵和流量阀来调速容积调速容积调速：用改变变量泵或变量液压马达的排量调：用改变变量泵或变量液压马达的排量调速速第7页，共54页，编辑于2022年，星期三工作原理：通过改变回路中流量控制元件（
5、节流阀工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）和调速阀）通流截面积的大小通流截面积的大小来控制流入执行元件来控制流入执行元件或自执行元件流出的或自执行元件流出的流量流量，以调节其运动速度。，以调节其运动速度。进油节流调速回路（定压式）进油节流调速回路（定压式）回油节流调速回路回油节流调速回路（定压式）（定压式）旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路（变压式）（变压式）（一）（一）节流调速回路节流调速回路根据流量阀在回路中的位置不同，分为：根据流量阀在回路中的位置不同，分为：供油压力不随负载供油压力不随负载变化而变化变化而变化供油压力随负载供油压力随负载变化而变化变化而变化第8页，共
6、54页，编辑于2022年，星期三1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（1）速度负载特性）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：）节流阀两端的压力差为：C）进入液压缸的流量为：）进入液压缸的流量为：D）液压缸的运动速度为：）液压缸的运动速度为：根据以上公式可得速度负载特性曲线根据以上公式可得速度负载特性曲线第9页，共54页，编辑于2022年，星期三1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路速度负载特性曲线速度负载特性曲线从公式和曲线可得如下结论：从公式和曲线可得如下结论：（a）当）当AT一定时，重载区比轻载区的
7、速一定时，重载区比轻载区的速度刚性差；度刚性差；（b）在相同负载）在相同负载F条件下，条件下，AT大的大的比小的速度刚性差，即速度高时刚性比小的速度刚性差，即速度高时刚性差。差。所以这种调速回路适用于低速轻载的场合所以这种调速回路适用于低速轻载的场合第10页，共54页，编辑于2022年，星期三1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（2 2）最大承载能力）最大承载能力液压泵输出的流量全部经溢流阀流回油箱，节流阀液压泵输出的流量全部经溢流阀流回油箱，节流阀两端压差为两端压差为0，活塞停止运动，此时的，活塞停止运动，此时的F值为回路的值为回路的最大承载值。最大承载值。（3 3 3 3）功率和效率
8、）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的功率损失为回路的功率损失为第11页，共54页，编辑于2022年，星期三1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的功率损失为回路的功率损失为回路的功率损失由两部分组成，即回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失功率溢流损失功率节流损失功率节流损失功率回路的效率为回路的效率为此种回路的效率较低。此种回路的效率较低。当负载变化时，回路的最大效率为当负载变化时，回路的
9、最大效率为0.385。当负载恒定或变化很小时，效率可达当负载恒定或变化很小时，效率可达0.20.6；第12页，共54页，编辑于2022年，星期三2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路（1）速度负载特性）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：）节流阀两端的压力差为：C）进出液压缸的流量为：）进出液压缸的流量为：D）液压缸的运动速度为：）液压缸的运动速度为：第13页，共54页，编辑于2022年，星期三2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路速度负载特性曲线与进油节流调速的基本相同。速度负载特性曲线与进油节流调速的
10、基本相同。速度刚性也基本相同速度刚性也基本相同（2 2）最大承载能力）最大承载能力与进油节流调速相同，即与进油节流调速相同，即（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，与进油节流相同为回路的输入功率为泵的输出功率，与进油节流相同为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为第14页，共54页，编辑于2022年，星期三2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的功率损失为回路的功率损失为回路的功率损失由两部分组成，即回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失功率
11、溢流损失功率节流损失功率节流损失功率回路的效率为回路的效率为与进油节流相同与进油节流相同第15页，共54页，编辑于2022年，星期三2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路（4 4 4 4）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别（a）承受负值负载的能力）承受负值负载的能力 回油节流可使液压缸回油腔形成一定的背压，能承受负负载；而进回油节流可使液压缸回油腔形成一定的背压，能承受负负载；而进油节流不能。油节流不能。（b）停车后的启动性能）停车后的启动性能 回油节流会使活塞前冲，而进油节流前冲很小，或没
12、有前冲。回油节流会使活塞前冲，而进油节流前冲很小，或没有前冲。（c）实现压力控制的方便性）实现压力控制的方便性进油节流：进油腔的压力随负载而变化，压力控制很方便；进油节流：进油腔的压力随负载而变化，压力控制很方便；回油节流：回油腔的压力随负载而变化，压力控制不稳定。回油节流：回油腔的压力随负载而变化，压力控制不稳定。（d）发热及泄漏的影响）发热及泄漏的影响发热和泄漏对进油节流的影响大于对回油节流的影响。发热和泄漏对进油节流的影响大于对回油节流的影响。（e）运动平稳性）运动平稳性第16页，共54页，编辑于2022年，星期三3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路A）缸在稳定工作时的受力平衡
13、方程为：）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：）节流阀两端的压力差为：C）进入液压缸的流量为：）进入液压缸的流量为：D）液压缸的运动速度为：）液压缸的运动速度为：（1）速度负载特性）速度负载特性第17页，共54页，编辑于2022年，星期三3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路速度负载特性曲线速度负载特性曲线从曲线可得如下结论：从曲线可得如下结论：（a）当）当AT一定而负载增加时，速度一定而负载增加时，速度显著下降，即特性很软；显著下降，即特性很软；（b）当）当AT一定时，负载越大，速度刚度一定时，负载越大，速度刚度越大；越大；（c）在相同负载）在相同负载F
14、条件下，条件下，AT越小，越小，速度刚度越大，即速度高时刚性好。速度刚度越大，即速度高时刚性好。所以这种调速回路适用于高速重载的场合所以这种调速回路适用于高速重载的场合第18页，共54页，编辑于2022年，星期三3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路（2 2）最大承载能力）最大承载能力最大承载能力随节流阀通流面积的增加而减小，即最大承载能力随节流阀通流面积的增加而减小，即低速承载能力很差。低速承载能力很差。（3 3）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的功率损失为回路的
15、功率损失为只有节流损失，而无溢流损失，且随负载而变只有节流损失，而无溢流损失，且随负载而变随负载而变随负载而变回路效率为：回路效率为：第19页，共54页，编辑于2022年，星期三4 4、采用调速阀的节流调速回路、采用调速阀的节流调速回路使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较“软软”，变载荷下的运动平稳性都比较差。，变载荷下的运动平稳性都比较差。为了克服这个缺点，可用调速阀来代替节流阀。为了克服这个缺点，可用调速阀来代替节流阀。因为调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出因为调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油口间的压差基本不变，所
16、以使用调速阀后，速度负载油口间的压差基本不变，所以使用调速阀后，速度负载特性得到改善。特性得到改善。进油节流调速进油节流调速旁油路节流调速旁油路节流调速第20页，共54页，编辑于2022年，星期三（二）容积调速回路（二）容积调速回路1.变量泵定量液压执行元件变量泵定量液压执行元件液压缸液压缸定量马达定量马达2.定量泵变量马达定量泵变量马达3.变量泵变量马达变量泵变量马达原理：原理：改变泵或马达的排量来实现调速。改变泵或马达的排量来实现调速。优点：优点：没有节流损失和溢流损失，效率高，温升小，适于高速、没有节流损失和溢流损失，效率高，温升小，适于高速、大功率调速系统。大功率调速系统。缺点：缺点：
17、变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。基本形式：基本形式：第21页，共54页，编辑于2022年，星期三1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路（1）变量泵与液压缸组合）变量泵与液压缸组合安全阀安全阀这种回路的调速特性为：这种回路的调速特性为：0FF1v这种回路的活塞运动速度为：这种回路的活塞运动速度为：第22页，共54页，编辑于2022年，星期三1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路（2）变量泵与定量马达组合）变量泵与定量马达组合安全阀安全阀这种回路的这种回路的调速特
18、性调速特性为：为：若不计损失，若不计损失，马达的转速马达的转速为：为：当负载转矩恒定时，马达的当负载转矩恒定时，马达的输出转矩输出转矩都都恒定不变恒定不变和回路和回路工作压力工作压力p0nmP、TTP这种回路又称这种回路又称恒转矩调速恒转矩调速马达的输出功率马达的输出功率第23页，共54页，编辑于2022年，星期三2、定量泵和变量马达的容积调速回路、定量泵和变量马达的容积调速回路这种回路的这种回路的调速特性调速特性为：为：若不计损失，若不计损失，马达的转速马达的转速为：为：当负载功率恒定时，马达的当负载功率恒定时，马达的输出功率输出功率PM和回路和回路工作压力工作压力p都都恒定不变恒定不变这种
19、回路又称这种回路又称恒功率调速恒功率调速马达的输出转矩马达的输出转矩0nmP、TTP第24页，共54页，编辑于2022年，星期三3、变量泵和变量马达的容积调速回路、变量泵和变量马达的容积调速回路这种回路的这种回路的调速特性曲线调速特性曲线为：为：是前述两种调速回路的组合是前述两种调速回路的组合0nMP、TTP恒转矩调速恒转矩调速恒功率调速恒功率调速先改变泵的排量先改变泵的排量VP由小到大由小到大，在改变马达的排量，在改变马达的排量VM由大到小由大到小，使马，使马达转速达转速nM由最小变到最大由最小变到最大。第25页，共54页，编辑于2022年，星期三（三）（三）容积节流调速回路容积节流调速回路
20、1.限压式变量泵节流阀限压式变量泵节流阀2.差压式变量泵节流阀差压式变量泵节流阀第26页，共54页，编辑于2022年，星期三功用：使液压执行元件获得所需的高速、以提高系统功用：使液压执行元件获得所需的高速、以提高系统的工作效率或充分利用效率。的工作效率或充分利用效率。二、快速运动回路二、快速运动回路1.液压缸差动连接回路液压缸差动连接回路2.采用蓄能器的快速运动回路采用蓄能器的快速运动回路3.双泵供油回路双泵供油回路4.用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路第27页，共54页，编辑于2022年，星期三三、速度换接回路三、速度换接回路功能：使液压执行元件机构在一个工作循环中从一种功能：使液
21、压执行元件机构在一个工作循环中从一种运动速度变换到另外一种运动速度运动速度变换到另外一种运动速度1.快速与慢速的换接回路快速与慢速的换接回路2.两种慢速的换接回路两种慢速的换接回路（用行程阀实现）（用行程阀实现）本节结束本节结束，返回，返回第28页，共54页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 多缸工作控制回路多缸工作控制回路一、一、顺序动作回路顺序动作回路1.行程控制的顺序动作回路行程控制的顺序动作回路2.压力控制的顺序动作回路压力控制的顺序动作回路二、二、多缸快慢速互不干扰回路多缸快慢速互不干扰回路功用：防止液压系统中的几个液压缸因速度功用：防止液压系统中的几个液压缸因速度快慢的不同而在
22、动作上的相互干扰。快慢的不同而在动作上的相互干扰。本节结束本节结束，返回，返回第29页，共54页，编辑于2022年，星期三第四节第四节 其它回路其它回路锁紧回路锁紧回路功用：使液压缸能在任意位置上停留、且停留后不功用：使液压缸能在任意位置上停留、且停留后不会因为外力作用而移动位置的回路。会因为外力作用而移动位置的回路。本章结束本章结束第30页，共54页，编辑于2022年，星期三行程阀行程阀顺序回路顺序回路行程开关行程开关顺序回路顺序回路第31页，共54页，编辑于2022年，星期三第32页，共54页，编辑于2022年，星期三压力继电器压力继电器顺序回路顺序回路顺序阀顺序阀顺序回路顺序回路第33页
23、，共54页，编辑于2022年，星期三回路演示回路演示第34页，共54页，编辑于2022年，星期三液控单向阀液控单向阀锁紧回路演示锁紧回路演示第35页，共54页，编辑于2022年，星期三第36页，共54页，编辑于2022年，星期三第37页，共54页，编辑于2022年，星期三演示第38页，共54页，编辑于2022年，星期三二级减压演示二级减压演示第39页，共54页，编辑于2022年，星期三第40页，共54页，编辑于2022年，星期三溢流阀卸荷演示溢流阀卸荷演示第41页，共54页，编辑于2022年，星期三顺序阀顺序阀平衡回路平衡回路液控单向阀液控单向阀平衡回路平衡回路第42页，共54页，编辑于202
24、2年，星期三进油节流调速回路进油节流调速回路返回返回调速阀节调速阀节流流第43页，共54页，编辑于2022年，星期三第44页，共54页，编辑于2022年，星期三旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路返回返回调速阀节流调速阀节流第45页，共54页，编辑于2022年，星期三第46页，共54页，编辑于2022年，星期三第47页，共54页，编辑于2022年，星期三第48页，共54页，编辑于2022年，星期三第49页，共54页，编辑于2022年，星期三回路演示回路演示第50页，共54页，编辑于2022年，星期三回路演示回路演示第51页，共54页，编辑于2022年，星期三液压缸差动连接回路液压缸差动连接回路返回速度换接回路返回速度换接回路回路演示回路演示第52页，共54页，编辑于2022年，星期三用用行行程程阀阀的的速速度度换换接接回回路路回路演示回路演示第53页，共54页，编辑于2022年，星期三并联并联串联串联第54页，共54页，编辑于2022年，星期三